国内外泌体领域进展总结（2021年8月）
8月份国内新出的外泌体和细胞外囊泡领域论文不完全统计有226篇。大于10分的15篇。本期主要内容包括：同种异体脂肪MSC EV用于雾化吸入的有效性和安全性评价、Rab20下调介导TPI1减少的EV驱动肝癌发生、产肠毒素脆弱类杆菌通过抑制外泌体miRNA促进肠道炎症和恶性肿瘤、老年人和糖尿病患者对新冠肺炎预后不佳的原因在于外泌体miRNA、人EV中ncRNA表达的综合数据库、鹿茸干细胞的外泌体减轻MSC衰老和骨关节炎、靶向肿瘤的高效化学/基因/光热疗法、牛奶EV通过调节肠道免疫和重塑肠道微生物群来缓解溃疡性结肠炎、口面部骨骼发育、光动力疗法、人参衍生纳米颗粒增强免疫检查点抗体的功效等方面内容。内容十分丰富，不容错过。相关文章的原文都在论坛同名贴下，有整理好的Endnote文献库可供下载，需要的请至外泌体之家论坛下载。1.上海交通大学医学院附属瑞金医院的瞿介明教授团队：同种异体脂肪间充质细胞来源细胞外囊泡用于雾化吸入的有效性和安全性评价
Shi, M. M., et al. (2021)."Preclinical efficacy and clinical safety of clinical-grade nebulizedallogenic adipose mesenchymal stromal cells-derived extracellular vesicles."J Extracell Vesicles 10(10): e12134. IF=25.841该研究通过小鼠实验和临床试验（健康志愿者）证实雾化吸入MSC-EVs治疗策略有效性和安全性，提示通过雾化吸入MSC-EVs的给药途径具有优越的性能，为进一步推进雾化吸入MSC-EVs在急性呼吸窘迫综合征中的临床应用提供有力证据。2.香港大学Judy Wai Ping Yam教授团队：由Rab20下调介导的TPI1减少的细胞外囊泡促进有氧糖酵解以驱动肝癌发生Liu, B. H. M., et al. (2021)."TPI1-reduced extracellular vesicles mediated by Rab20 downregulation promotes aerobic glycolysis to drive hepatocarcinogenesis."J Extracell Vesicles 10(10): e12135. IF=25.841Rab GTPases是确保细胞内运输的适当时空调节的主要介质。已经在各种人类癌症中发现了 Rab 蛋白的功能损伤和表达改变。关于Rab蛋白在细胞外囊泡 (EV) 生物发生中的作用有新的证据。在肝细胞癌 (HCC) 中，使用RNA测序比较相邻非肿瘤组织和HCC的表达谱，发现Rab20是HCC中最常下调的Rab成员。在功能上，转移性HCC细胞中Rab20的恢复导致EV的释放，其促进细胞生长、运动和转移的活性减弱。相反，敲除Rab20的正常肝细胞释放的EV失去对HCC细胞生长和运动的抑制作用。蛋白质组学分析显示，EV中磷酸丙糖异构酶 1（TPI1）（一种糖酵解酶）的水平与释放细胞的Rab20表达呈正相关。靶向在Rab20敲低细胞释放的EV中表达的TPI1会损害EV的致癌活性。此外，TPI1敲低细胞释放的EV概括了来自具有Rab20低表达的HCC细胞的 EV 的促进作用。有氧糖酵解有利于肿瘤细胞的存活和增殖。该研究观察到增强的细胞生长和运动是由具有降低的TPI1的EV诱导的增强的有氧糖酵解驱动的。添加糖酵解抑制剂会阻断TPI1含量减少的EV的促进作用。总之，该研究提供了肿瘤细胞衍生的EV与HCC中Rab20失调的葡萄糖代谢之间的机制联系。3.上海交大医学院附属仁济医院消化科团队：产肠毒素脆弱类杆菌通过抑制外泌体miRNA促进肠道炎症和恶性肿瘤Cao, Y., et al. (2021)."Enterotoxigenic Bacteroides fragilis promotes intestinal inflammation and malignancy by inhibiting exosomes-packaged miR-149-3p."Gastroenterology. IF=22.6824.南京大学生命科学学院张辰宇、闫超以及中科院病毒所张磊砢课题组合作：老年人和糖尿病患者对新冠肺炎预后不佳的原因在于外泌体miRNAWang, Y., et al. (2021)."Decreased inhibition of exosomal miRNAs on SARS-CoV-2 replication underlies poor outcomes in elderly people and diabetic patients."Signal TransductTarget Ther 6(1): 300. IF=18.1875.华中科技大学生命科学与技术学院郭安源教授、南通大学附属医院张琼博士合作：EVAtlas——人细胞外囊泡中ncRNA表达的综合数据库Liu, C. J., et al. (2021)."EVAtlas: a comprehensive database for ncRNA expression in human extracellular vesicles."Nucleic Acids Res. IF=16.971包装各种分子的细胞外囊泡 (EV) 在细胞间通讯中起着至关重要的作用。非编码 RNA (ncRNA) 是 EV 中重要的功能分子和生物标志物。对不同条件下 EVs 中ncRNAs 的表达进行全面研究是 EVs 功能发现和应用的基本步骤。该报道为24种条件和40多种疾病的人类EV（1506 sEV 和 524 lEV）策划了 2030 个小RNA-seq 数据集。执行了一个统一的读取动态分配算法（RDAA），考虑了错配和多映射读取，以量化七种 ncRNA 类型（miRNA、snoRNA、piRNA、snRNA、rRNA、tRNA 和 Y RNA）的表达谱。我们构建了 EVAtlas (http://bioinfo.life.hust.edu.cn/EVAtlas)，这是一个用于 EV 中 ncRNA 表达的综合数据库，具有四个功能模块：（i）浏览和比较24个条件下以及8种来源（血浆、血清、唾液、尿液、精子、母乳、原代细胞和细胞系）的EV中 ncRNA 的分布；(ii) 根据其表达优先考虑条件相关组织中的候选 ncRNA；(iii) 探索24种条件下EV中特异性表达的ncRNA；(iv)研究ncRNA功能、相关药物、靶基因和EVs分离方法。EVAtlas包含EV中最全面的ncRNA表达，将成为该领域的关键资源。6.【综述】中国科学院理化技术研究所王树涛研究员、孟靖昕合作：基于细胞外囊泡的液体活检的先进纳米技术Min, L., et al. (2021). "Advanced Nanotechnologies for Extracellular Vesicle-Based Liquid Biopsy."Adv Sci(Weinh): e2102789. IF=16.806细胞外囊泡 (EV) 正在成为液体活检中生物标志物的新来源，因为它们广泛存在于大多数体液中，并且能够从疾病相关细胞中装载货物。由于 EVs 在疾病诊断和治疗中的关键作用，人们已经为高效分离、检测和分析 EVs 做出了重大努力。此处讨论了先进 EV 检测纳米技术的最新概述。首先，介绍了基于 EV 的液体活检的几个关键挑战。然后，总结了基于物理特征、化学亲和力以及纳米结构与化学亲和力结合的 EV 分离纳米技术的相关关键进展。接下来，概述了用于 EV 检测的高灵敏度传感器和用于单个 EV 检测的高级方法。随后将EV分析引入实际临床场景，突出机器学习在该领域的应用。最后，提出了开发用于EV检测的下一代纳米技术的未来机会。7.【综述】江苏大学陶志敏、许文荣教授：细胞外囊泡作为纳米/微米尺度的递送系统Fu, P., et al. (2021)."Extracellular vesicles as delivery systems at nano-/micro-scale."Adv Drug Deliv Rev: 113910. IF=15.47细胞外囊泡 (EV) 在药物递送和生物成像中作为纳米/微米尺寸的载体显示出巨大的前景。通过大量的研究工作探索了EV的更多特性，它们的物理化学特性、生物学特征和机械方面使它们成为独特的载体，在提供治疗诊断货物时具有特殊的药代动力学、循环代谢和生物分布模式。在这篇评论中，首先分析了EV作为递送平台的利弊。其次，与工程纳米颗粒递送系统（例如生物相容性二嵌段共聚物）相比，精心设计了改善 EV（特别是外泌体）的合理设计。最后，比较了EV中不同的药物加载方法，得出了如何构建临床可用且有效的纳米/微载体以实现令人满意的医疗任务的结论。8.【综述】香港大学Qizhou Lian与芝加哥大学Huanhuan Joyce Chen合作：细胞生物学、疾病和治疗学中的细胞外囊泡Thakur, A., et al. (2021). "Themini player with diverse functions: extracellular vesicles in cell biology, disease, and therapeutics."细胞外囊泡 (EV) 是直径约 30-1000 nm 的微小生物纳米囊泡，可释放到大多数细胞类型的细胞外基质和生物流体中。EV的分类包括外泌体、微泡和凋亡小体。EV的作用从被假定为垃圾袋到在关键生理和病理条件下的关键角色的转变在许多方面都是革命性的。最近发现EVs通过细胞间通讯在干细胞生物学和癌症进展中发挥关键作用，有助于器官发育和癌症的进展。本综述侧重于迄今为止在EV与干细胞及其生态位之间的串扰的作用以及发育生物学中不同胚层之间的细胞通讯方面取得的重大研究进展。此外，还讨论了EV在癌症进展中的作用及其作为治疗剂或药物输送载体的应用。所有这些发现都得益于EV相关研究的巨大技术进步，尤其是微流体系统。本综述还广泛讨论了它们在EV表征方面的优缺点。还讨论了EV在正常细胞过程和疾病状况中的作用，以及它们作为诊断和治疗工具的应用。最后，提出了干细胞和癌症生物学中EV相关研究的未来前景。9.首都医科大学宣武医院Si Wang、干细胞与生殖生物学国家重点实验室曲静研究员、中国科学院北京基因组研究所张维绮研究员、中国科学院动物研究所刘光慧研究员：鹿茸干细胞的外泌体减轻间充质干细胞衰老和骨关节炎Lei, J., et al. (2021). "Exosomes from antler stem cells alleviate mesenchymal stem cell senescence and osteoarthritis."10.华中科技大学刘笔锋教授：外泌体使靶向肿瘤的高效化学/基因/光热疗法成为可能Wang, J., et al. (2021). "Designer exosomes enabling tumor targeted efficient chemo/gene/photothermal therapy."Biomaterials 276: 121056. IF=12.479外泌体是细胞分泌和吸收的内源性纳米颗粒（50-150 nm），最近已被用作癌症治疗的诊断和治疗平台。将基于外泌体的递送与多种治疗方式相结合，可以带来更好的临床结果并减少副作用。该研究将设计外泌体的靶向性和生物相容性与化学/基因/光热疗法相结合。该平台由装载有内化阿霉素（DOX，一种模型抗癌药物）的外泌体组成，并涂有磁性纳米颗粒，该纳米颗粒与能够靶向miR-21 的分子信标结合，用于响应分子成像。包被的磁性纳米颗粒能够通过外部磁场引导富集肿瘤部位的外泌体。在外泌体聚集在肿瘤部位后，近红外辐射 (NIR) 的应用会引起局部高热并触发外泌体内装载的货物的释放。释放的分子信标可以针对miR-21 进行成像和基因沉默。同时，释放的阿霉素用于杀死癌细胞。在 NIR 下用 Exo-DOX-Fe(3)O(4)@PDA-MB 处理后，大约 91.04% 的癌细胞被杀死。动物模型已经证明了基于外泌体的癌症治疗方法的能力，其中使用磁场引导的肿瘤靶向化学/基因/光热方法使肿瘤大小显著减小了97.57%。因此，作者预计这种外泌体介导的多模式疗法将成为下一代精准癌症纳米药物的有前途的平台。11.中国海洋大学易华西教授、新加坡国立大学Jiong-WeiWang：牛奶来源的细胞外囊泡通过调节肠道免疫和重塑肠道微生物群来缓解溃疡性结肠炎Tong, L., et al. (2021)."Milk-derived extracellular vesicles alleviate ulcerative colitis by regulating the gut immunity and reshaping the gut microbiota."Theranostics 11(17): 8570-8586. IF=11.556理由：牛乳是人类饮食的重要组成部分，尤其是对儿童而言，因为它富含各种营养素。该研究开发了一种从牛奶 (mEVs) 中分离细胞外囊泡的有效方案，并发现mEVs 含有大量免疫活性蛋白并调节健康小鼠的肠道免疫和微生物群。该研究旨在探索 mEVs 对炎症性肠病的治疗效果。方法：分别通过 RNA 测序和蛋白质组学分析 mEV 中的 MicroRNA 和蛋白质含量，然后进行功能注释。通过用葡聚糖硫酸钠喂养小鼠诱导溃疡性结肠炎 (UC)。通过流式细胞术对肠道免疫细胞群进行表型分析，并通过16S rRNA 测序分析肠道微生物群。结果：发现，在小鼠UC模型中，mEV 中丰富的蛋白质和microRNA 参与免疫和炎症通路的调节，口服 mEV 可防止结肠缩短、减少肠上皮破坏、抑制炎症细胞浸润和组织纤维化。从机制上讲，mEVs 通过抑制 TLR4-NF-κB信号通路和 NLRP3 炎症小体激活来减弱炎症反应。此外，mEVs能够纠正细胞因子产生障碍并恢复发炎结肠中 T 辅助型 17(Th17) 细胞和白细胞介素-10(+)Foxp3(+) 调节性 T (Treg) 细胞之间的平衡。在用 mEV 治疗后，UC 中受到干扰的肠道微生物群也部分恢复。肠道微生物群与细胞因子之间的相关性表明，mEVs可能通过影响肠道微生物群来调节肠道免疫。结论：这些发现表明，mEVs 通过抑制 TLR4-NF-κB 和 NLRP3 信号通路、恢复 Treg/Th17 细胞平衡和重塑肠道微生物群来调节肠道免疫稳态，从而减轻结肠炎。12.南京医科大学徐艳教授：GATA4驱动的miR-206-3p特征通过调节成骨和破骨细胞活性来控制口面部骨骼发育Guo, S., et al. (2021)."GATA4-driven miR-206-3p signatures control orofacial bone development by regulating osteogenic and osteoclastic activity."Theranostics 11(17):8379-8395. IF=11.556口面部骨骼发育过程中的生长障碍可能导致口面部畸形。间充质谱系成骨细胞的骨基质形成与破骨细胞的骨吸收之间的平衡对于口面部骨骼发育至关重要。尽管口面部间充质干细胞 (OMSCs) 在口面部骨骼发育中的机制已经得到深入研究，但 OMSCs 与破骨细胞之间的通讯仍不清楚。方法：使用神经嵴细胞特异性敲除小鼠模型来研究 GATA 结合蛋白 4 (GATA4) morphant s中的口面部骨骼发育。在体外研究了 OMSCs 衍生的外泌体（OMExos）对破骨细胞生成和骨吸收活性的潜在机制。从 OMExos 中提取 miRNA，并使用 Affymetrix miRNA 阵列确定 miRNA 丰度的差异。荧光素酶报告基因检测用于验证 OMSCs 中 GATA4 和miR-206-3p 之间的结合，并确认 OMSCs 和破骨细胞中 miR-206-3p 及其靶基因的假定结合。在体外和体内检查了GATA4-miR-206-3p 轴在 OMSC 成骨分化和破骨细胞生成中的调节机制。结果：Wnt1-Cre;Gata4(fl/fl) 小鼠 (cKO) 不仅表现出抑制骨形成，而且表现出活跃的骨吸收。在体外与 cKO OMSCs 共培养的破骨细胞表现出增加的破骨细胞生成能力，这是外泌体依赖性的。AffymetrixmiRNA 阵列分析显示 miR-206-3p 在来自shGATA4 OMSC 的外泌体中下调。此外，miR-206-3p 的转录活性直接受 OMSC 中 GATA4 的调节。进一步证明 miR-206-3p 通过直接靶向骨形态发生蛋白 3（Bmp3）和活化 T 细胞细胞质 1的核因子（NFATc1），在调节口面部骨骼发育中起关键作用。OMExos 和 agomiR-206-3p通过增加骨小梁结构和减少破骨细胞数量来增强Wnt1-cre;Gata4(fl/fl) 小鼠的骨量。结论：研究结果证实miR-206-3p是 GATA4 的重要下游因子，可调节 OMSCs 和破骨细胞的功能。这些结果证明了 OMExos 和 microRNA agomirs 在促进骨再生方面的效率，为未来口面部骨骼畸形提供了理想的治疗工具。13.：设计外泌体，通过化学光动力疗法靶向有效诱导癌症铁死亡Du, J., et al. (2021). "Designer exosomes for targeted and efficient ferroptosis induction in cancer viachemo-photodynamic therapy."Theranostics 11(17): 8185-8196. IF=11.556背景：迫切需要有效和特异性地诱导肝癌细胞死亡。该研究旨在设计一个基于外泌体的平台，以高特异性将铁死亡诱导剂（Erastin，Er）和光敏剂（RoseBengal，RB）输送到肿瘤组织中。方法：用对照或 CD47过表达质粒转染外泌体供体细胞（HEK293T）。通过超离方法分离外泌体并加载Er和RB。Hepa1-6 细胞异种移植 C57BL/6 模型通过尾静脉注射对照和工程外泌体。通过跟踪荧光标记的外泌体来分析注射的外泌体的体内分布。光动力疗法是通过532 nm激光照射进行的。系统分析了对肝细胞癌的治疗效果和毒副作用。结果：当CD47 通过转染强制表达时，CD47被有效地加载到供体细胞的外泌体上。 CD47表面功能化(Exos(CD47))使外泌体有效逃避单核吞噬细胞系统(MPS)的吞噬作用，从而增加了在肿瘤组织中的分布。超声处理后，Erastin 和 RB 可以被有效地封装到外泌体中，并且在 532 nm 激光照射后，载药外泌体（Er/RB@Exos(CD47)）在体外和体内均强烈诱导肿瘤细胞铁死亡。此外，与对照外泌体 (Er/RB@Exos(Ctrl)) 相比，Er/RB@Exos(CD47) 在肝脏中的毒性要低得多。结论：由CD47、Erastin 和 RoseBengal 组成的工程化外泌体在肝细胞癌 (HCC) 中诱导明显的铁死亡，而在肝脏和肾脏中的毒性最小。所提出的外泌体将为治疗各种类型的恶性肿瘤提供一种有前景的策略。14.南京中医药大学曹鹏、曹萌等：人参衍生纳米颗粒通过重编程冷肿瘤微环境来增强免疫检查点抗体的功效Han, X., et al. (2021)."Ginseng-derived nanoparticles potentiate immune checkpoint antibody efficacy by reprogramming the cold tumor microenvironment."以低效应T细胞浸润为标志的冷肿瘤微环境 (TME) 导致对免疫检查点抑制剂 (ICI) 治疗的反应较弱。因此，将冷热TME转换为改善有效ICI治疗的关键。此前，作者报道了一种细胞外囊泡 (EVs) 样人参衍生纳米粒子 (GDNPs)，它从人参中分离出来，可以改变 M2 极化以延迟热肿瘤 B16F10 的进展。然而，冷肿瘤在现实世界中更为常见和具有挑战性。该研究探索了GDNPs和PD-1（程序性死亡-1）mAb 的组合策略，该策略表现出改变冷TME 的能力，随后在多个小鼠肿瘤模型中诱导持久的全身抗肿瘤免疫。GDNPs增强了PD-1 mAb激活肿瘤浸润T淋巴细胞的抗肿瘤功效。研究结果表明，GDNPs 可以重编程肿瘤相关巨噬细胞 (TAMs) 以增加CCL5和CXCL9的分泌，以将CD8+T细胞募集到肿瘤床中，这与PD-1 mAb治疗具有协同作用，且未检测到全身毒性。GDNPs原位激活TAMs可以广泛地作为一个简单的平台来调节抑制性冷TME并在未来的临床应用中优化PD-1 mAb 免疫治疗。15.【综述】中南大学湘雅二医院向大雄课题组：人工外泌体在转化纳米医学中的应用Li, Y. J., et al. (2021)."Artificial exosomes for translational nanomedicine."J Nanobiotechnology19(1): 242. IF=10.43516.皖南医学院第一附属医院：外泌体膜修饰的M2巨噬细胞靶向纳米药物——治疗过敏性哮喘Pei, W., et al. (2021). "Exosomem embrane-modified M2 macrophages targeted nanomedicine: Treatment for allergicasthma."J Control Release 338: 253-267. IF=9.77617.复旦大学上海肿瘤医院：工程外泌体赋予雷公藤内酯靶向递送用于恶性黑色素瘤治疗Jiang, L., et al. (2021)."Engineering Exosomes Endowed with Targeted Delivery of Triptolide for Malignant Melanoma Therapy."ACS Appl Mater Interfaces. IF=9.229恶性黑色素瘤被认为是最具侵袭性的皮肤癌。雷公藤内酯 (TPL) 具有多种与癌症治疗相关的生物和药理活性。肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体（TRAIL）可以通过与癌细胞上高表达的DR5结合来诱导癌细胞凋亡。外泌体是天然纳米材料，具有低免疫原性、无毒和优异的生物相容性，已被广泛用作各种治疗货物的新兴递送载体。该研究提出并系统研究了一种基于TRAIL工程外泌体 (TRAIL-Exo) 的递送系统，用于加载TPL用于靶向治疗恶性黑色素瘤。结果表明，TRAIL-Exo/TPL可以通过体外激活外源性TRAIL通路和内源性线粒体通路来提高肿瘤靶向性，增强细胞摄取，抑制增殖、侵袭和迁移，并诱导A375细胞凋亡。此外，静脉注射TRAIL-Exo/TPL显著抑制了肿瘤进展并降低了TPL在黑色素瘤裸鼠模型中的毒性。总之，该研究提出了一种基于外泌体的高效药物递送纳米载体的新策略，并为开发具有协同治疗功效和靶向能力的黑色素瘤治疗有前景的方法提供了替代维度。18.暨南大学张灏教授与格罗宁根大学医学中心合作：双特异性抗体CD73xEpCAM选择性抑制腺苷介导的癌源性细胞外囊泡免疫抑制活性Ploeg, E. M., et al. (2021)."Bispecific antibody CD73xEpCAM selectively inhibits the adenosine-mediated immunosuppressive activity of carcinoma-derived extracellular vesicles."19.浙江大学张松英教授：雌激素通过逆转细胞外囊泡介导的免疫抑制肿瘤微环境抑制小鼠结肠癌的生长Jiang, L., et al. (2021)."Estrogen inhibits the growth of colon cancer in mice through reversing extracellular vesicle-mediated immunosuppressive tumor microenvironment."Cancer Lett 520: 332-343. IF=8.679 20.上海交大瑞金医院&复旦大学化学系：基质辅助激光解吸电离质谱分析血浆外泌体评估骨肉瘤转移Han, Z., et al. (2021)."Matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry profiling of plasma exosomes evaluates osteosarcoma metastasis."iScience 24(8):102906. IF=5.458相关文章的原文和本月全部文章列表可前往论坛同名贴下载。（百度：外泌体之家；或网址：www.exosome.com.cn）8月份国内外泌体领域的进展整理到此结束。感谢大家关注！希望大家有所收获。下个月见！
