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【2023-02期】This Week in Extracellular Vesicles

本周hzangs在最新文献中选取了11篇分享给大家,第1篇文章介绍了细胞外囊泡携带的长链非编码RNA调控肾细胞癌耐药性;第3篇文章介绍了细胞外囊泡作为药物递送载体的研究进展;第4篇文章介绍了植物来源细胞外囊泡的应用潜力;第8篇文章介绍了外泌体环状RNA对肿瘤进展的调控作用。

1.Extracellular Vesicle-Mediated Transfer of LncRNA IGFL2-AS1 Confers Sunitinib Resistance in Renal Cell Carcinoma.

细胞外囊泡介导的 LncRNA IGFL2-AS1 转移赋予肾细胞癌舒尼替尼耐药性。

[Cancer Res] PMID: 36264173

摘要:舒尼替尼耐药性仍然是晚期和转移性肾细胞癌 (RCC) 治疗的严峻挑战,但这种耐药性背后的机制尚不完全清楚。在这里,我们报告长链非编码 RNA IGFL2-AS1 是 RCC 治疗耐药性的驱动因素。IGFL2-AS1 在舒尼替尼耐药的 RCC 细胞中高度上调,并且与接受舒尼替尼治疗的透明细胞 RCC (ccRCC) 患者的不良预后相关。IGFL2-AS1 通过竞争性结合 hnRNPC 增强 TP53INP2 表达,hnRNPC 是一种多功能 RNA 结合蛋白,可通过选择性剪接在转录后抑制 TP53INP2 表达。上调 TP53INP2 增强自噬并最终导致舒尼替尼耐药。同时,IGFL2-AS1通过hnRNPC被包装到细胞外囊泡中,从而将舒尼替尼耐药性传递给其他细胞。IGFL2-AS1 的 N6-甲基腺苷修饰对其与 hnRNPC 的相互作用至关重要。在舒尼替尼耐药 ccRCC 患者来源的异种移植模型中,注射含有反义寡核苷酸-IGFL2-AS1 的壳聚糖固体脂质纳米颗粒成功逆转了舒尼替尼耐药性。这些发现表明 RCC 中舒尼替尼耐药的新分子机制,并表明 IGFL2-AS1 可作为预后指标和克服耐药的潜在治疗靶点。细胞外囊泡包装的 IGFL2-AS1 通过调节 TP53INP2 触发的自噬促进舒尼替尼耐药,表明该 lncRNA 是肾细胞癌的潜在治疗靶点。

 

2.Generation of bioactive MSC-EVs for bone tissue regeneration by tauroursodeoxycholic acid treatment.

通过牛磺熊去氧胆酸处理产生用于骨组织再生的具有生物活性的 MSC-EV。

[J Control Release] PMID: 36586671

摘要:细胞外囊泡 (EV) 是反映母细胞信息的纳米级载体,已知可介导细胞间通讯。为了克服间充质干细胞(MSCs)在细胞治疗中的缺点,如意外分化导致肿瘤化、免疫排斥反应和其他副作用,研究人员研究了具有组织再生功能的间充质干细胞(MSC-EVs)来源的EVs作为新的无细胞疗法。然而,细胞外囊泡的治疗应用需要克服几个挑战。首先,MSC-EVs 的生产效率应至少提高到临床应用所需的数量;其次,MSC-EVs需要进一步展现各种功能,从而提高组织再生效率。在这项研究中,我们对 MSC 进行了牛磺熊去氧胆酸 (TUDCA) 处理,这是一种已知可调节胆固醇的生物衍生物,并研究了 TUDCA 处理是否能够提高 EV 的生产效率和 EV 的组织再生能力。事实上,似乎通过降低 MSC 中的细胞胆固醇水平和增加与胞吐作用相关的 CAV1 表达,启动 MSC 的 TUDCA 使 MSC-EV 的产量增加了 2 倍以上。有趣的是,研究发现源自 TUDCA 引发的 MSCs (T-EV) 的 EV 含有更多的抗炎细胞因子(IL1RN、IL6、IL10 和 IL11)和成骨蛋白(ALP、RUNX2、BMP2、BMPR1 和BMPR2) 比控制 MSC-EV (C-EV) 中的那些。此外,表明T-EV不仅调节单核细胞的M1/M2巨噬细胞分化,还有效地增加MSCs的成骨分化以及骨缺损大鼠模型中的骨组织再生。基于这些结果,可以得出结论,作为一种新方法对 MSC 进行 TUDCA 处理可赋予 EV 高产率和功能。因此,我们坚信 T-EV 将是一种强大的骨组织再生治疗材料,并有可能扩展到其他类型的组织再生用于临床应用。

 

3.Extracellular-Vesicle-Based Drug Delivery Systems for Enhanced Antitumor Therapies through Modulating the Cancer-Immunity Cycle.

基于细胞外囊泡的药物递送系统,用于通过调节癌症免疫循环增强抗肿瘤治疗。

[Adv Mater] PMID: 35726204

摘要:尽管利用免疫系统抗肿瘤活性的免疫疗法取得了很大进展,但对大多数癌症的治疗效果仍然有限。目前的抗癌免疫治疗主要基于T细胞介导的细胞免疫,其高度依赖于触发癌症免疫循环的效率,即肿瘤抗原释放、抗原呈递细胞呈递抗原、T细胞活化、T细胞募集和浸润。不幸的是,这些免疫疗法受到药物输送效率低下的限制,并且仅作用于癌症免疫循环的一个步骤。由于高生物相容性、低免疫原性、内在细胞靶向以及易于化学和基因操作,基于细胞外囊泡 (EV) 的药物递送系统被广泛用于通过作为多种药物或治疗策略的集成平台来增强抗癌免疫反应协同激活癌症免疫循环的几个步骤。这篇综述总结了与影响癌症免疫循环障碍相关的各种机制。同时,介绍了基于 EV 的药物递送系统的制备和在调节癌症免疫循环中的应用,尤其是在改善 T 细胞募集和肿瘤浸润方面的应用。最后,简要讨论了基于 EV 的药物输送系统在转化临床应用中的机遇和挑战。

4.Plant Derived Vesicle-Like Nanoparticles as Promising Biotherapeutic Tools: Present and Future.

植物衍生的囊泡状纳米颗粒作为有前途的生物治疗工具:现在和未来。

[Adv Mater] PMID: 36592157

摘要:细胞外囊泡 (EV) 是异质的、磷脂双层封闭的生物颗粒,可通过分子货物输送和表面信号传导调节细胞通讯。EV 由几乎所有活细胞分泌,包括植物细胞。植物来源的囊泡状纳米颗粒 (PDVLN) 是一个通用术语,指的是从植物中分离出的囊泡状纳米结构颗粒。它们的低免疫原性和广泛可用性使 PDVLN 更安全、更经济地开发为治疗剂和药物载体。越来越多的证据表明 PDVLN 在调节人与植物之间的界间串扰中的关键作用。PDVLN 能够进入人体系统并将效应分子递送至调节细胞信号通路的细胞。因此,由植物释放或从植物中获得的 PDVLNs 对人类健康和疾病有很大影响。在这篇综述中,我们介绍了 PDVLN 的生物发生、详细制备方法、各种物理和生化特性、生物安全性和保存,以及这些特性如何与其生物安全性和保存性相关。然后,我们系统地讨论了 PDVLN 在不同植物和哺乳动物疾病中的潜在应用以及 PDVLN 研究标准化。

 

5.Real-Time Dissection of the Transportation and miRNA-Release Dynamics of Small Extracellular Vesicles.

小细胞外囊泡的运输和 miRNA 释放动力学的实时剖析。

[Adv Sci (Weinh)] PMID: 36599707

摘要:细胞外囊泡 (EV) 是细胞衍生的膜封闭结构,可输送用于细胞间通讯的生物分子。开发可视化方法来阐明行为的细胞外囊泡时空动力学将有助于他们的理解和转化。通过量子点 (QD) 标记策略,这里提出了一个单粒子跟踪 (SPT) 平台来剖析细胞外囊泡的动态行为。基于该平台专门研究了肿瘤细胞衍生的小型 EV (T-sEV) 和内皮细胞 (EC) 之间的相互作用。据透露,在 EC 进行网格蛋白介导的内吞作用后,T-sEV 以典型的三阶段模式被运送到核周区域。重要的是,T-sEV 经常与溶酶体相互作用并最终进入溶酶体,然后快速释放其携带的 miRNA。这项研究首次报告了 EC 中 T-sEV 运输和货物释放的整个过程和详细动态,从而更好地了解它们的促血管生成功能。此外,基于 QD 的 SPT 技术将有助于揭示 sEV 介导的细胞间通讯的更多秘密。

 

6.Identification of faecal extracellular vesicles as novel biomarkers for the non-invasive diagnosis and prognosis of colorectal cancer.

鉴定粪便细胞外囊泡作为结直肠癌非侵入性诊断和预后的新型生物标志物。

[J Extracell Vesicles] PMID: 36604402

摘要:结直肠癌 (CRC) 是最常见的恶性肿瘤之一,通常在临床晚期才被发现。由于缺乏可靠的生物标志物,目前可用的 CRC 诊断工具要么是侵入性的,要么对早期病变不敏感。在这项研究中,我们发现 CRC 患者粪便中的细胞外囊泡 (EV) 可以作为 CRC 无创诊断和预后的有效生物标志物。这一发现是基于对粪便衍生 EV (fEV) 上两种跨膜蛋白 CD147 和 A33 的鉴定,这两种跨膜蛋白与 CRC 具有内在关联。检测结果显示,CRC 患者 (n = 48) 中 fEV 上的 CD147 和 A33 水平上调,显着区别于健康供体 (n = 16)。富含 CD147/A33 的 EV 提供 89% 的临床敏感性,远高于癌胚抗原 (CEA) 的敏感性 (40%),CEA 是临床确定的用于 CRC 诊断的血清生物标志物。此外,对纵向粪便样本 (n = 29) 的分析表明,富含 CD147/A33 的 fEV 可用于追踪 CRC 的预后。由于粪便检测的高度依从性,富含 CD147/A33 的 fEV 可作为新一代 CRC 生物标志物,用于大规模、无创的 CRC 筛查以及在临床干预期间实时监测患者结果。

 

7.Dynamic release of neuronal extracellular vesicles containing miR-21a-5p is induced by hypoxia.

缺氧诱导含有 miR-21a-5p 的神经细胞外囊泡的动态释放。

[J Extracell Vesicles] PMID: 36594832

摘要:缺氧会引起一些非神经元细胞和病理条件下细胞外囊泡 (EV) 分泌的变化。EV 充满了生物分子,例如 microRNA(miR)-21-5p,它们对缺氧有反应。然而,miR-21-5p 的真正 EV 关联及其功能或生物标志物相关性尚未得到充分表征。神经元是极其敏感的细胞,尚不清楚神经元 EV 和 miR-21-5p 的分泌是否会在缺氧时发生变化。在这里,我们描述了缺氧条件下神经元的EV分泌曲线和细胞活力。缺氧诱导 EV 中 miR-21a-5p 分泌的快速增加,这先于缺氧诱导的组织或细胞 miR-21a-5p 的升高。长时间缺氧诱导细胞死亡和形态不同的 EV 的释放。EV 保护 miR-21a-5p 免受酶促降解,但 miR-21a-5p 的显着部分仍然脆弱且与 EV 无关。miR-21a-5p 分泌的增加可能具有生物标志物潜力,因为中风患者血液中 miR-21-5p 的高水平与出院时的严重残疾有关。我们的数据提供了对缺氧条件下神经元分泌 EV 的动态调节的理解,并为预测缺血性中风的恢复提供了候选。

 

8.Exosome-derived circTFDP2 promotes prostate cancer progression by preventing PARP1 from caspase-3-dependent cleavage.

外泌体衍生的 circTFDP2 通过阻止 PARP1 依赖 caspase-3 的裂解来促进前列腺癌的进展。

[Clin Transl Med] PMID: 36597139

摘要:据报道,环状 RNA (circRNA) 在肿瘤发生中起重要作用。然而,circRNA 在前列腺癌 (PCa) 中的详细功能在很大程度上仍然未知。我们使用定量逆转录聚合酶链反应 (qRT-PCR) 量化了 PCa 组织和邻近正常组织中的 circTFDP2 表达。应用集落形成、Cell Counting Kit-8 (CCK-8)、流式细胞术、transwell 和体内进展和转移测定来揭示 circTFDP2 在 PCa 细胞中的增殖和转移能力。质谱、RNA pulldown、RNA 免疫沉淀 (RIP)、蛋白质印迹和免疫荧光用于机理研究。qRT-PCR 和 RIP 分析用于探索 eIF4A3 在 circTFDP2 生物发生中的调节作用。最后,功能测定显示了含有 circTFDP2 的外泌体对 PCa 细胞进展的影响。与邻近的正常组织相比,circTFDP2 在 PCa 组织中上调。此外,circTFDP2 的高表达与 Gleason 评分呈正相关。在功能上,circTFDP2 在体内和体外均促进 PCa 细胞增殖和转移。从机制上讲,circTFDP2 在其 DNA 结合域中与聚(ADP-核糖)聚合酶 1(PARP1)蛋白相互作用,以防止其活跃的 caspase-3 依赖性切割,最终减轻 PCa 细胞的 DNA 损伤。此外,RNA结合蛋白eIF4A3可以与circTFDP2的侧翼区域相互作用,促进circTFDP2的生物发生。此外,外泌体衍生的 circTFDP2 促进了 PCa 细胞的进展。总的来说,我们的研究表明,circTFDP2 通过 PARP1/DNA 损伤轴促进 PCa 细胞的进展,这可能是 PCa 的一个有前途的治疗靶点。

 

9.CD44-targeting Drug Delivery System of Exosomes Loading Forsythiaside A Combats Liver Fibrosis via Regulating NLRP3-mediated Pyroptosis.

加载连翘苷 A 的外泌体靶向 CD44 的药物递送系统通过调节 NLRP3 介导的细胞焦亡来对抗肝纤维化。

[Adv Healthc Mater] PMID: 36603210

摘要:肝纤维化是一种由各种刺激引起的进行性病理过程,可能发展为肝硬化和肝癌。Forsythiaside A (FA) 是从中药连翘中提取的活性成分,具有显着的保肝作用。然而,不令人满意的药代动力学特性限制了其临床应用。在这项研究中,开发了用 FA 包裹的 CD44 特异性配体透明质酸 (HA) 修饰的乳源性外泌体 (mExo) 纳米载体 (HA-mExo-FA)。因此,HA修饰可以将载药外泌体递送至靶细胞并与CD44形成特异性配体-受体相互作用,从而提高FA的抗肝纤维化作用。体外研究表明,HA-mExo-FA可抑制TGF-β1诱导的LX2细胞增殖,降低α-SMA和胶原基因及蛋白水平,促进活化的LX2细胞凋亡。体内结果表明,HA-mExo-FA 可以改善斑马鱼幼体的肝脏形态和功能变化。HA-mExo-FA 的抗肝纤维化机制可能归因于抑制 NLRP3 介导的细胞焦亡。此外,HA-mExo-FA 对 TAA 诱导的 NLRP3 产量增加的影响被 NLRP3 抑制剂 MCC950 减弱。总的来说,这项研究证明了 HA-mExo-FA 在药物递送中具有高特异性的应用前景,并为肝纤维化治疗提供了一个强大而新颖的递送平台。

 

10.Artificial nanovesicles for dsRNA delivery in spray induced gene silencing for crop protection.

用于作物保护喷雾诱导基因沉默中 dsRNA 递送的人工纳米囊泡。

[Plant Biotechnol J] PMID: 36601704

摘要:喷雾诱导基因沉默 (SIGS) 是一种创新的环保技术,将病原体基因靶向 RNA 局部应用于植物材料可以控制疾病。由于 dsRNA 的不稳定性,SIGS 应用仍然受到限制,dsRNA 在暴露于各种环境条件时会迅速降解。受通过细胞外囊泡运输的跨界 RNAi 自然机制的启发,我们在本文中描述了使用人工纳米囊泡 (AVs) 进行 dsRNA 封装和控制真菌病原体灰霉病菌。使用三种不同的阳离子脂质配方 DOTAP + PEG、DOTAP 和 DODMA 合成 AV,并检查它们保护和递送 dsRNA 的能力。所有三种配方都使 dsRNA 能够被 B. cinerea 递送和摄取。此外,将 dsRNA 封装在 AVs 中提供了强大的保护,防止核酸酶降解和通过洗叶去除。这种改进的稳定性导致使用 AVs 在收获前和收获后的植物材料上延长 RNAi 介导的对 B. cinerea 的保护。具体而言,AVs 将 dsRNA 赋予的保护期延长至番茄和葡萄果实的 10 天和葡萄叶的 21 天。这项工作的结果证明了如何将 AV 作为一种新的纳米载体来克服 SIGS 中 dsRNA 的不稳定性以保护作物。

 

11.Extracellular Vesicles as Delivery Shippers for Noncoding RNA-Based Modulation of Angiogenesis: Insights from Ischemic Stroke and Cancer.

细胞外囊泡作为基于非编码 RNA 的血管生成调节的递送托运人:来自缺血性中风和癌症的见解。 

[Small] PMID: 36592424

摘要:缺血性中风和全身性癌症是导致死亡的两个主要原因。缺氧是缺血性中风和癌症的核心病理生理学组成部分。脑缺血后血管重塑和轴突生长对于改善卒中后神经功能恢复至关重要。抗血管生成策略可以抑制癌症血管形成,并在阻止癌症生长、侵袭和转移方面发挥重要作用。尽管两种病理生理条件下血管生成的原因存在显着差异,但新出现的证据表明,常见的信号结构,如细胞外囊泡 (EV) 和非编码 RNA (ncRNA),都参与了这种情况。EV 是封装来自亲本细胞的蛋白质组遗传信息的异质膜囊泡,可作为细胞间通讯的多功能调节剂。在调节生物反应的多方面作用中,详尽的证据表明,ncRNA 被选择性地分类为 EV,调节癌症发展和中风预后的共同特定方面,即血管生成。本综述将讨论 EV 促进/抑制血管生成特定元素进展的最新进展,特别关注这些囊泡内的 ncRNA。该综述最后强调了 EV 衍生的 ncRNA 作为诊断、预后和治疗剂的临床机会。

 

今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见!

 

 

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