【2019-16期】This Week in Extracellular Vesicles
1. Cholangiocyte-derived exosomal LncRNA H19 promotes hepatic stellate cell activation and cholestatic liver fibrosis.
胆管细胞来源的外泌体LncRNA H19促进肝星状细胞活化和胆汁淤积性肝纤维化。
[Hepatology] IF=14.079 PMID：30985008
摘要：肝星状细胞（HSC）的活化代表了促进慢性胆汁淤积性肝病进展的主要驱动力。我们以前曾报道，胆管细胞来源的外泌体长非编码RNA-H19（LncRNA-H19）在促进胆汁淤积性肝损伤中起着关键作用。然而，尚不清楚胆管细胞来源的lncRNA-H19是否调节HSC活化，这是本研究的主要焦点。使用胆管结扎（BDL）和Mdr2敲除（Mdr2 - /- ）小鼠模型。对野生型和H19ΔExon1/ +（H19KO）小鼠进行BDL。同时我们培育了Mdr2 - / - H19maternalΔExon1/ +（DKO）小鼠。从培养的小鼠和人胆管细胞或小鼠血清中分离的外泌体用于体内移植和体外研究。荧光标记的外泌体和流式细胞术用于监测肝细胞的外泌体摄取。胶原凝胶收缩和BrdU测定用于确定外泌体-H19对HSC活化和增殖的影响。通过实时PCR，Western印迹分析，组织学和免疫组织化学分析小鼠和人原发性硬化性胆管炎（PSC）/原发性胆汁性胆管炎（PBC）肝脏样品。结果表明，肝脏H19水平与小鼠模型和人PSC和PBC患者的肝纤维化严重程度密切相关。H19缺陷显着保护BDL模型小鼠和Mdr2- / - 小鼠免于肝纤维化。移植的胆管细胞衍生的富含H19的外泌体快速且优先被HSC和HSC衍生的成纤维细胞摄取，并在BDL-H19KO小鼠和DKO小鼠存在促进肝纤维化现象。富含H19的外泌体增强了培养的小鼠原代HSC的转分化，并促进了HSC衍生的成纤维细胞中的增殖和基质形成。因此，我们认为胆管细胞来源的外泌体H19通过促进HSC分化和激活在胆汁淤积性肝纤维化的进展中起关键作用，并且是胆管病的潜在诊断生物标志物和治疗靶点。
PS：细胞外囊泡携带lncRNA调节靶细胞的功能研究目前报道逐渐增多了。这篇文章介绍了lncRNA H19通过细胞外囊泡传递从而影响肝纤维化。更多内容请关注往期推文：Hepatology：胆管细胞外泌体LncRNA H19促进肝星状细胞活化和胆汁淤积性肝纤维化
lncRNA H19在细胞外囊泡中的报道目前已经有多篇了，感兴趣的可以关注一下。更多内容可以参考往期推文：
【2018-32期】This Week in Extracellular Vesicles
【2018-6期】This Week in Extracellular Vesicles
【2018-3期】This Week in Extracellular Vesicles
2. Tumor-associated factors are enriched in lymphatic exudate compared to plasma in metastatic melanoma patients.
与血浆相比，转移性黑素瘤患者中肿瘤相关因子在淋巴渗出物中更为富集。
[J Exp Med] IF=10.79 PMID：30975896
摘要：液体活检允许监测癌症进展和复发的检测，但缺乏黑素瘤中可靠的生物标志物。由于分泌因子在血液稀释前优先进入淋巴管，我们假设淋巴中应该大量富集癌症生物标志物。我们对淋巴结切除术后转移性黑色素瘤患者的术后淋巴渗出物和血浆进行了表征，发现肿瘤衍生因子的淋巴渗出物显着富集，特别是含有黑色素瘤相关蛋白和miRNA的细胞外囊泡，独特的蛋白质特征反映了早期与晚期转移性扩散。此外，淋巴渗出物富含记忆T细胞，包括肿瘤反应性CD137 +和干细胞样类型。在小鼠中，淋巴管是细胞外囊泡从肿瘤向体循环转运的主要途径。我们认为淋巴渗出物提供了丰富的肿瘤衍生因子来源，可以发现可能反映疾病分期和治疗反应的新型生物标志物。
PS：肿瘤细胞释放细胞外囊泡等可能的潜在生物标志物和标志物载体到周围微环境，这些物质最终汇入血液。在汇入血液前，组织间液通常通过淋巴管进行回流。基于这一点作者提出了一个假设，即肿瘤周边淋巴液中的细胞外囊泡等标志物水平应该高于血浆。因此作者进行了这一实验验证，并取得了一定的成功。这篇文章具有一定的指导意义，文章的结果表明可能淋巴液会是一个好的液体活检材料。
3. Use of extracellular vesicles from lymphatic drainage as surrogate markers of melanoma progression and BRAF V600E mutation.
使用来自淋巴引流的细胞外囊泡作为黑素瘤进展和BRAFV600E突变的替代标志物。
[J Exp Med] IF=10.79 PMID：30975894
摘要：来自癌症患者的液体活组织检查具有改善诊断和预后的潜力。在这种情况下，循环细胞外囊泡中肿瘤进展的替代标志物的评估可能是一种强有力的非侵入性方法。我们已经表征了从淋巴引流中纯化的细胞外囊泡，也称为淋巴结切除术后获得的III期黑色素瘤患者的渗出性血清（ES）。蛋白质组学分析显示，这种淋巴液外泌体富含黑素瘤进展相关蛋白。此外，我们发现BRAFV600E突变可以在ES衍生的细胞外囊泡中检测到，并且其检测与复发风险的患者相关。
PS：这篇文章与上一篇文章是背靠背发表在 J ExpMed上的，这篇文章对肿瘤组织附近的淋巴来源的淋巴液中细胞外囊泡进行了分析，并发现其可以作为黑色素瘤进展的标志物。
4. High-fidelity probing of the structure and heterogeneity of extracellular vesicles by resonance-enhanced atomic force microscopy infrared spectroscopy.
通过共振增强原子力显微镜红外光谱高保真探测细胞外囊泡的结构和异质性。
[Nat Protoc] IF=12.423 PMID：30651586
摘要：细胞外囊泡（EV）是高度特化的纳米级组件，其递送复杂的生物货物以介导细胞间通信。EV是异质性的，并且这种异质性的表征对于理解EV生物发生和活性以及将它们与生物反应和病理学相关联是至关重要的。研究EV组成的传统方法通常缺乏表征个体EV的分辨率和/或灵敏度，因此EV异质性的评估仍然具有挑战性。我们最近开发了一种原子力显微镜红外光谱（AFM-IR）方法，用于探测具有纳米级分辨率的单个EV的结构组成。在这里，我们为我们的方法提供了逐步的程序，并展示了其在同一EV和不同EV群体之间揭示个体EV异质性的能力。我们的方法无标记，能够检测单个EV中的脂质，蛋白质和核酸。在从细胞培养基中分离EV后，该方案涉及将EV样品在合适的基质上孵育，设置AFM-IR仪器并收集纳米IR光谱和纳米IR图像。数据采集和分析可在24小时内完成，仅需要光谱学和化学的基本知识。我们预计通过AFM-IR对EV组成和结构的新认识将有助于我们对EV生物学的生物学理解，并可用于疾病诊断和EV疗法的开发。
PS：由于目前细胞外囊泡领域研究报道中的一些矛盾，细胞外囊泡的异质性越来越受到研究者的关注。但是由于目前技术条件的限制，我们对细胞外囊泡异质性的研究迟滞不前。纳米流式分析、原子力显微镜等都被提出用于异质性的检测。这篇文章中作者提出了一种基于共振增强原子力显微镜的异质性分析方法。相信随着技术的进步，细胞外囊泡异质性的研究会逐渐得到更深入的解析。
5. Flow Cytometric Analysis of Nanoscale Biological Particles and Organelles.
纳米生物颗粒和细胞器的流式细胞术分析。
[Annu Rev Anal Chem (Palo Alto Calif)] IF=8.756 PMID：30978294
摘要：在单粒子水平上分析纳米级生物粒子和细胞器（BPO）是深入研究生物科学的基础。流式细胞术是一种多功能技术，已经成熟用于真核细胞的分析，但传统的流式细胞仪很难满足纳米级BPO的灵敏度要求。高灵敏度流式细胞仪的最新进展使得对纳米级BPO进行精确，灵敏和特异性分析成为可能，对细菌，线粒体，病毒和细胞外囊泡（EV）具有特殊益处。在本文中，我们讨论了灵敏度增强的意义，挑战和努力，随后介绍了纳米级BPO的流式细胞仪分析。随着纳米流式细胞仪的发展，目前仪器可以检测单个病毒和小至27纳米的EV，这是纳米级BPO分析中更令人兴奋的应用。
PS：目前细胞外囊泡的鉴定主要通过纳米粒子跟踪系统来进行粒径分析、免疫印迹来分析细胞外囊泡携带的蛋白。由于流式分析仪的技术限制，目前市面上主流的流式细胞分析仪还很难实现纳米级粒子的精确分析。但是近两年已经有团队开始尝试搭建纳米流式分析系统。它最大的优势在于可以通过抗体识别来检测表面的蛋白。这篇小综述介绍了目前通过流式分析系统分析纳米级颗粒的研究进展。
6. Roles of Extracellular Vesicles in High-Grade Gliomas: Tiny Particles with Outsized Influence.
高级别胶质瘤中的作用：具有超大影响的微小颗粒。
[Annu Rev Genomics Hum Genet] IF=8.676 PMID：30978305
摘要：高级别胶质瘤，特别是胶质母细胞瘤（IV级），是预后很差的破坏性疾病;患病的患者很少活15个月以上，他们的生活质量受到极大的影响。我们目前的标准治疗方法近15年基本保持不变，几乎没有新的治疗进展。我们迫切需要对复杂器官中这些复杂肿瘤生物学过程进行深入的分析和理解。再生研究的一个领域涉及细胞外囊泡（EVs），它们是膜封闭的纳米或微米颗粒，其源自内体系统或从质膜脱落。EV参与肿瘤异质性（包括维持胶质瘤干细胞或其分化）构建，缺氧（血管生成和凝血病）反应，肿瘤微环境的相互作用（关于星形胶质细胞，神经元，内皮细胞，血管，血液的存活），血脑屏障调节，及随之而来的炎症，以及对免疫系统的影响（刺激和抑制）。本文回顾了神经胶质瘤EV以及EV在近端和远端细胞内和细胞间通讯中通过自分泌，旁分泌和内分泌等不同方式对胶质瘤的病程进展的相关作用。读者应该注意到，在许多生物过程中EV在确切作用方面存在很多争议，甚至是混乱的，这将对我们深入理解EV在胶质瘤中的作用带来一定的困难。
PS：胶质细胞瘤相关的细胞外囊泡研究目前比较多。由于细胞外囊泡可以透过血脑屏障，并且在多种生物学过程中发挥着重要作用，因此它在脑疾病中的功能作用受到了广大学者的重视。目前细胞外囊泡脑疾病诊断、发病机制研究和药物递送方面都有不少相关的高质量文章。这篇文章对目前脑胶质瘤发病和进展中细胞外囊泡的功能作用进行了综述，并且阐述了目前存在的问题及矛盾之处。
7. CD103-positive CSC exosome promotesEMT of clear cell renal cell carcinoma: role of remote MiR-19b-3p.
CD103阳性CSC外泌体促进透明细胞肾细胞癌的EMT：远程MiR-19b-3p的作用。
[Mol Cancer] IF=7.776 PMID：30975145
摘要：透明细胞肾细胞癌（CCRCC）的特征在于高度转移潜能。干细胞和癌细胞之间的细胞间通讯严重影响癌细胞的转移性。我们研究了从CCRCC患者的癌干细胞（CSC）中分离的外泌体对上皮 - 间质转化（EMT）进展和CCRCC细胞肺转移的影响。CSCs外泌体促进CCRCC细胞的增殖并加速EMT的进展。生物活性miR-19b-3p通过CSC外泌体传递给癌细胞，通过抑制PTEN的表达诱导EMT。源自具有肺转移的CCRCC患者的CSC外泌体对EMT产生最强的促进作用。值得注意的是，CD103 + CSC外泌体也在肿瘤细胞和肺中富集，突出了CD103赋予的器官靶向性。此外，来自患有肺转移的CCRCC患者的血液样品中CD103 +外泌体增加。CSC外泌体将miR-19b-3p转运到CCRCC细胞中并启动EMT促进转移。CD103 +用于指导CSC外泌体靶向癌细胞和器官，赋予CCRCC更高的肺转移能力，表明CD103 +外泌体是潜在的转移性诊断生物标志物。
PS：文章研究了肾细胞癌干性样癌细胞来源的细胞外囊泡，并发现其中miR-19b-3p在肿瘤的转移和EMT过程中发挥了重要的促进作用。更多内容请关注：哈尔滨医科大学附属第四医院：CD103阳性的肿瘤干细胞外泌体促进肾透明细胞癌的EMT进程和肿瘤转移
8. Exosomal transfer of long non-coding RNA SBF2-AS1 enhances chemoresistance to temozolomide in glioblastoma.
外泌体传递长非编码RNA SBF2-AS1增强了对胶质母细胞瘤中替莫唑胺的化学抗性。
[J Exp Clin Cancer Res] IF=6.217 PMID：30992025
摘要：获得性耐药性是胶质母细胞瘤（GBM）临床治疗的制约因素。然而，化学响应性肿瘤获得治疗抗性的机制仍然知之甚少。在这里，我们的目的是研究化学反应GBM的替莫唑胺（TMZ）抗性是否通过外泌体中长链非编码RNA SBF2-AS1富集而增强。通过qRT-PCR和FISH测定分析TMZ抗性或TMZ敏感的GBM组织和细胞中的LncSBF2-AS1水平。进行一系列体外试验和异种移植肿瘤模型，观察lncSBF2-AS1对GBM中TMZ抗性的影响。CHIP实验用于研究SBF2-AS1和转录因子锌指E-box结合同源框1（ZEB1）的相关性。双荧光素酶报告基因，RNA免疫沉淀（RIP），免疫荧光和蛋白质印迹进行了验证lncSBF2-AS1，miR-151a-3p和XRCC4之间的关系。进行彗星试验和免疫印迹以阐明lncSBF2-AS1对DNA双支架断裂（DSB）修复的影响。一系列体外试验和颅内异种移植肿瘤模型用于确定外泌体lncSBF2-AS1的功能。我们发现SBF2-AS1在TMZ抗性GBM细胞和组织中上调，并且SBF2-AS1的过表达导致TMZ抗性的促进，而其抑制使抗性GBM细胞对TMZ敏感。发现转录因子ZEB1直接结合SBF2-AS1启动子区域以调节SBF2-AS1水平并影响GBM细胞中的TMZ抗性。SBF2-AS1作为miR-151a-3p的ceRNA起作用，导致其内源性靶标的去抑制，增强GBM细胞中的DSB修复。来自具有替莫唑胺抗性的GBM细胞的外泌体具有高水平的SBF2-AS1并且向化学响应性GBM细胞传播TMZ抗性。临床上，血清外泌体中高水平的lncSBF2-AS1与GBM患者对TMZ治疗的不良反应相关。我们可以得出结论，GBM细胞通过分泌致癌的富含lncSBF2-AS1的外泌体来重塑肿瘤微环境以促进肿瘤化学疗法抗性。因此，人血清中的外泌体lncSBF2-AS1可以作为治疗难治性GBM的可能诊断标志物。
PS：文章发现耐药性胶质母细胞瘤中长链非编码RNASBF2-AS1的表达有明显上升并且可以通过外泌体传递相应的药物抗性。机制研究表明SBF2-AS1在细胞内发挥了ceRNA的功能。一篇可以作为参考学习的文章。
9. Loss of Sirtuin 1 Alters the Secretome of Breast Cancer Cells by Impairing Lysosomal Integrity.
Sirtuin 1的缺失通过损害溶酶体完整性改变了乳腺癌细胞的分泌组。
[Dev Cell] IF=9.616 PMID：30982660