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Industry Impact
Exosome Research Direction
We're facing the
challenges
of life head on.
MDAnderson循環(huán)腫瘤標志物:CTCs、ctDNA和外泌體在精準醫(yī)學中的“陰”和“陽”

 

 

   目前,臨床護理正朝著個性化醫(yī)療的方向發(fā)展。在理想的情況下,臨床醫(yī)生可以通過微創(chuàng)實驗獲得廣泛的診斷和預后信息。外周血中的信息有可能使我們更接近這一目標。來自MD Anderson癌癥中心的科學家在近期的Annals of oncology雜志上針對循環(huán)腫瘤細胞(CTC)和循環(huán)腫瘤DNA和RNA(ctDNA/ctRNA)對癌癥治療領(lǐng)域的貢獻做了綜述介紹。該文討論了臨床相關(guān)性,總結(jié)了可用的和即將到來的技術(shù),并對未來的護理受到這些研究怎樣的影響做了設(shè)想。

 

   在外泌體方面

  外泌體的成分包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、DNA、mRNA和LincRNA。 外泌體由多種細胞類型分泌,包括癌細胞;外泌體參與調(diào)控的過程包括細胞免疫、對感染的反應(yīng)和腫瘤發(fā)生。 已經(jīng)報道外泌體在許多癌癥類型中促進腫瘤發(fā)生,特別是通過miRNA的轉(zhuǎn)移。引人注目的是,腫瘤來源的外泌體含有自己的miRNA形成相關(guān)成分,并顯示出獨立將前體miRNA加工成成熟的miRNA的能力。這種現(xiàn)象介導靶細胞中mRNA有效快速的沉默,從而促進腫瘤形成。

 

   外泌體在腫瘤進展中的功能可以部分地由腫瘤衍生的外泌體調(diào)節(jié)遠端位點的宿主微環(huán)境的能力來解釋。這些發(fā)現(xiàn)提高了轉(zhuǎn)移前利基的概念。例如,注射在幼稚小鼠中的黑色素化外泌體已經(jīng)顯示在任何腫瘤細胞存在之前在轉(zhuǎn)移前生長位點誘導新血管生成。類似地,顯示胰腺導管腺癌(PDAC)衍生的外泌體在小鼠中誘導肝前轉(zhuǎn)移性小環(huán)形成,并因此增加肝轉(zhuǎn)移負荷。肝臟對這些腫瘤外泌體的攝取導致TGF-β分泌和纖維連接蛋白產(chǎn)生的上調(diào)。這種微環(huán)境進而增強骨髓來源的巨噬細胞的募集。另外,巨噬細胞遷移抑制因子(MIF)在腫瘤衍生的外泌體中高度表達,并且其阻斷防止了該肝前轉(zhuǎn)移灶的形成,從而抑制轉(zhuǎn)移。

   Hoshino等人最近的一項研究表明各種類型的腫瘤衍生的外泌體優(yōu)先駐留到特定位置的細胞[69]。這種器官特異性轉(zhuǎn)移的概念認為,由器官特異性細胞攝取的外泌體準備并引發(fā)轉(zhuǎn)移前的微環(huán)境。外泌體的蛋白質(zhì)組學分析揭示不同的整合素表達模式可能指示外泌體優(yōu)先靶向特定細胞類型或器官。整合素α6β4α6β1與肺轉(zhuǎn)移相關(guān),而外泌體整合素αvβ5與肝轉(zhuǎn)移相關(guān)。 靶向這些整合素依次降低外泌體攝取以及肺和肝轉(zhuǎn)移。

   在血癌的情況下,對于多發(fā)性骨髓瘤和白血病,已經(jīng)證明外泌體的致病作用,特別是通過miRNA,mRNA和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移。Roccaro等研究發(fā)現(xiàn)從骨髓瘤骨髓基質(zhì)細胞分離的外泌體的蛋白質(zhì)含量富集了致癌蛋白、細胞因子和激酶,包括IL-6,CCL2和纖連蛋白。這支持了骨髓基質(zhì)細胞不僅通過旁分泌機制如生長因子支持腫瘤發(fā)生的觀念,而且通過直接從外泌體轉(zhuǎn)移miRNA和蛋白質(zhì),從而為惡性克隆的擴展創(chuàng)造了有利的利基。在AML中,外泌體含量的分析具有用作疾病的生物標志物的潛力,因為在從患者衍生的AML母細胞和白血病細胞分離的外泌體中檢測到編碼包括NPM1、FLT3、CXCR4、MMP9和IGF-1R的蛋白質(zhì)的mRNA。這些外泌體的表征顯示mRNA成分反映了從其分離的細胞群體的FLT3和NPM1等位基因多樣性。因此,外泌體成分的分析可提供有用的臨床信息。

   腫瘤細胞形成外泌體也可能影響對治療的反應(yīng)。例如,在B細胞淋巴瘤患者中,腫瘤衍生的外泌體表達CD20以抵抗利妥昔單抗在體外和體內(nèi)的靶向免疫治療。使用環(huán)氧合酶2型抑制劑吲哚美辛的ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體A3(ABCA3)的藥理學阻斷抑制外泌體釋放,從而減少CD20-攜帶外泌體的貯槽效應(yīng)并增強利妥昔單抗的功效。總之,上述研究提供了外泌體對癌癥的病理生物學作出貢獻的機制的見解。繼續(xù)研究外泌體的性質(zhì)可更好地了解它們的作用。

   參考文獻:

   Batth, I. S., et al. (2016). "Circulating Tumor Markers: Harmonizing the yin and yang of CTCs and ctDNA for precision medicine." Ann Oncol. IF=9.269

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