【2017-16期】This Week in Extracellular Vesicles
本周hzangs在最新文献中选取了8篇分享给大家，其中 5篇提供中文摘要。Hzangs已经很久没有提供过如此多的摘要翻译了，这次的主要原因在于有几篇文章确实值得大家细细揣摩。第一篇主要讲了外泌体DNA在PCAC病例血液检测KRAS突变相较于cfDNA更为敏锐，这可能会对目前液体活检市场产生重大影响；第二篇涉及到微流控技术在外泌体领域的应用，虽然微流控技术在实验室的前景短期内不明朗，但未来数年内在大规模市场应用和临床检测方面存在巨大的潜力；第三篇涉及已经发现的抑制剂的特定功能，作为HDAC6抑制剂的tubacin存在对细胞外囊泡释放的影响，同时这一功能又不是依赖于HDAC6的，说明tubacin可能的功能不止抑制HDAC6，这值得我们好好考虑；第六篇涉及到特定蛋白在外泌体定位用于外泌体蛋白装载平台开发，这是一个不错的主意，做药物载体的朋友值得关注一下。在此不在一一列举，相关文章的原文都在论坛同名贴下，需要的可以到论坛下载。
1. High prevalence of mutant KRAS in circulating exosome-derived DNA from early-stage pancreatic cancer patients. 早期胰腺癌患者循环系统中外泌体携带的DNA存在KRAS的高频突变。 [Ann Oncol ] IF= 9.27 PMID：28104621
摘要：外泌体由活的肿瘤细胞释放，相比有死亡组织中流出的循环无细胞DNA（cfDNA）可能能够反映更多不同的生物学特性。我们比较胰腺导管腺癌（PDAC）患者液体活检样品中外泌体来源的DNA（exoDNA）与cfDNA。患者样本均为2003年至2010年期间获得并伴随有到2015年临床注释的样本。使用微滴数字PCR对exoDNA和cfDNA中KRAS第12/13密码子进行突变检测。研究了总共检测了263个样本。其中包括142个的发现队列用于建立模型：68名所有阶段的PDAC患者; 20例最初局部疾病分期经过手术切除后的PDAC患者，和54个年龄匹配的健康对照。分析结果在121个样本（39名癌症患者和82名健康对照）的验证队列里进行了验证，以验证早期PDAC患者的KRAS检测率。首先通过液滴数字PCR检测KRAS状态。在评定无病和生存率。外泌体DNA中KRAS突变在年龄匹配对照，局部病变，局部晚期和转移性PDAC患者中的检出率分别为7.4％，66.7％，80％和85％。相比之下，cfDNA中KRAS突变检出率在这些个体中分别为14.8％，45.5％，30.8％和57.9％。较高的外泌体KRAS等位基因频率与局部疾病患者的无病生存率降低有关。在验证队列中，43.6％的早期PDAC患者和20％的健康对照中检测到外泌体DNA中有突变体KRAS。外泌体可以作为与其他液体活检DNA互补的肿瘤DNA来源。局部PDAC患者在exoDNA中检测的KRAS突变的灵敏度优于先前针对cfDNA报道。少数健康样品检出了KRAS在循环中的突变，这一策略在液体活检结果的分析上需要仔细审视和应用，这也可能限制其作为广泛的癌症筛查方法。
PS：循环肿瘤细胞(CTC)，细胞外循环DNA(cfDNA)，细胞外囊泡(extracellular vesicle，目前外泌体是主要研究对象) 目前是液体活检领域被最为看好的三大方向，CTC由于其检出难度，一般很难用于早期肿瘤筛查。而cfDNA是目前早期肿瘤筛查和术后检测等领域研究比较多的，细胞外囊泡作为一个新兴的领域也开始为液体活检相关人士所关注。但之前很少见到高质量的三者或者两两比较的文章。这次推荐的这篇文章，介绍了外泌体来源DNA和cfDNA在PDAC领域液体活检检测KRAS突变方面的能力，该文章的报道显示外泌体可能是这个实验中更好的液体活检DNA来源，这一结果值得我们关注和探讨，液体活检领域的研究人员及高层人士值得关注这一文章！
2. Exosome separation using microfluidic systems: size-based, immunoaffinity-based and dynamic methodologies. 利用微流控系统分离外泌体：基于大小、基于免疫亲和及动态策略。 [Biotechnol J ] IF=3.78 PMID：28166394
摘要：外泌体是大多数类型细胞都会分泌的一种细胞外囊泡，它几乎存在于所有类型的体液之中。其丰富的核酸和蛋白质含量使其成为非侵入性分子诊断的潜在生物标志物载体。在进一步发展之后，他们也表现出作为药物输送系统巨大潜力。不幸的是，现有常用的外泌体分离技术如超速离心和结合磁珠等方法都相对耗时费力，并且分离得到的外泌体纯度较低。因此，亟待更行之有效的分离方法出现。由于便携的设计同时能够快速经济高效并且精确地分离小体积液体样本中的纳米囊泡，因此微流控平台是外泌体分离的理想工具。近期，已经有几种基于微流控的外泌体分离技术见刊。在本文中，我们回顾了这些最新技术的优点，同时也分析了这些新型微流控外泌体分离和收集应用中的局限性，挑战和潜在用途。本综述概述了新型微流控外泌体检测工具在生物学、临床医学及微流控领域的应用。还描述了外泌体分离方法的当前挑战。
PS：我们在研究外泌体的时候通常讨论的分离方法都是超速离心、聚合物沉淀、免疫亲和、凝胶排阻等等实验室应用的方法，但是我们忽略了一个最有希望应用于未来大规模生产和临床医学分析的方法-——微流控芯片。相信大家还记得去年IBM推出的那款经验的微流控芯片分离外泌体的系统。这篇文章介绍了微流控芯片在外泌体分离方面的应用，列举了多种策略的微流控芯片及其优缺点。小综述，大家随意读读吧。
3. The HDAC6 Inhibitor Tubacin Induces Release of CD133+ Extracellular Vesicles from Cancer Cells. 组蛋白去乙酰化酶6抑制剂tubacin能够诱导肿瘤细胞释放CD133阳性的细胞外囊泡。 [J Cell Biochem] IF= 3.45 PMID：28452069
摘要：肿瘤来源的细胞外囊泡（EVs）正在展现其作为细胞间通讯模式的重要性，它能够通过运输生物活性分子促进肿瘤的生长和转移过程。据报道，涉及肿瘤起始、分化和抗药的干细胞标志物CD133（Prominin-1）与多种类型的癌症释放的EV有关。然而，关于调节这些CD133 +EV释放的因子却知之甚少。在本文中，我们报道了HDAC6抑制剂tubacin对人转移性黑色素瘤FEMX-I细胞系和Caco-2结肠直肠癌细胞系的CD133 + EV的释放，同时伴随细胞内CD133的下调。这种效应是tubacin特异性的，使用另一种选择性HDAC6抑制剂ACY-1215或泛HDAC抑制剂曲古抑菌素A（TSA）或敲低HDAC6都不能增强CD133 + EVs的释放。tubacin诱导的EV释放与细胞脂质组成的变化，克隆能力的丧失和形成多细胞聚集的能力降低有关。这些研究结果揭示了tubacin在治疗CD133阳性恶性肿瘤中新的潜在的抗肿瘤机制。
PS：细胞外囊泡的功能报道十分常见，但是关于细胞外囊泡的释放是如何被调控的却一直是一个不解的问题，报道不实很多。近几周开始逐渐有批量的相关报道产生，这可能是一个不错的研究方向，感兴趣的可以关注关注。这篇文章介绍了tubacin的一个特性，即诱导肿瘤细胞对CD133+囊泡的释放，同时这一过程并不依赖于tubacin过去常见的功能，即HDAC6抑制剂。这可能表明tubacin具有全新的未被大家所认识的新的功能。
4. Herpesviruses hijack host exosomes for viral pathogenesis. 疱疹病毒劫持宿主细胞外泌体用于病毒发生。 [Semin Cell Dev Biol ] IF=5.18 PMID：28456604
摘要：疱疹病毒具有复杂系统来劫持宿主细胞各种组分用于免疫逃避、复制和病毒粒子释放。病毒的许多生理过程依赖于其宿主，目前研究这些错综复杂的相互作用已经揭示了外泌体被α（单纯疱疹病毒1），β（人巨细胞病毒和人疱疹病毒6）和γ（爱泼斯坦 - 巴尔病毒和卡波西肉瘤相关疱疹病毒）疱疹病毒利用。病毒和外来体具有一些相似的性质和功能。例如，外泌体是从含有蛋白质，DNA和各种编码/非编码RNA的由细胞释放的具膜纳米囊泡（30-150nm），外来体可以将各种分子货物从供体运送到受体细胞，它们是促进细胞通讯的重要载体。而疱疹病毒的影响感染的几个方面，包括：i）获得二次包膜和病毒组装的分子机器，ii）从受感染的细胞中输出免疫相关的宿主蛋白，iii）通过转移病毒蛋白、mRNA和miRNA等增强周围细胞的感染，iv）调节病毒蛋白表达以促进感染的持续性。研究宿主外泌体和疱疹病毒之间存在的异同具有两方面益处：首先，它将揭示病毒发生发展的确切机制，为抗病毒药物的开发提供基础；其次，它将有利于揭示仍然未知的外泌体的一些基本特征如货物选择，蛋白质运输等。
PS：记得之前一篇不错的综述介绍过外泌体与病毒的一些关系。两者之间存在很多共性，同时研究也发现两者的形成过程中存在共有的过程，这也许暗示着外泌体和病毒之间存在着一些非常重要的联系。综述一篇，大家可以略微读一读。
5. Endothelial Microparticles From Acute Coronary Syndrome Patients Induce Premature Coronary Artery Endothelial Cell Aging and Thrombogenicity: Role of the Ang II/AT1 Receptor/NADPH Oxidase-Mediated Activation of MAPKs and PI3-Kinase Pathways. 急性冠脉综合征患者内皮细胞来源的微囊泡能够诱发未成熟的冠状动脉内皮细胞老化和血液凝集：Ang II/AT1 受体/NADPH 氧化酶介导MAPKs和PI3-K信号通路的激活。 [Circulation] IF=17.05 PMID：27821539
摘要：微粒即微囊泡（MP）已经成为内皮细胞功能障碍和心血管风险的替代标志物。这项研究检测了老化的内皮细胞（ECs）或急性冠状动脉综合征（ACS）患者的MP在促进进未成熟EC老化和血栓形成方面的潜在功能。从左回旋冠状动脉分离原代猪冠状动脉EC。通过连续离心，从ACS患者（n = 30）和健康志愿者（n = 4）的EC和静脉血分离纯化MP。使用流式细胞仪利用检测老化相关的β-半乳糖苷酶活性反应内皮老化程度，利用氧化还原敏感性探针二氢卟酚检测氧化应激，通过蛋白质印迹分析的靶蛋白表达水平，使用血小板凝集计评定血小板凝集，使用锥板粘度计评定剪切应力。通过衰老相关的β-半乳糖苷酶活性评估发现老化是通过将猪冠状动脉EC从P1代传代到P4代诱导的，并伴随有促凝血MP脱落量的增加。 将P1代 ECs暴露于老化的P3代细胞来源的MP或ACS患者循环系统中来源的MP后，衰老相关的β-半乳糖苷酶活性会增高，氧化应激，有丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）和Akt的早期磷酸化，以及p53，p21和p16都会上调。离体实验中，ACS患者循环MPs的促老化效应仅在低剪切应力条件下才具有。降低ACS患者的内皮衍生的MP浓度能够减弱其促老化效应。 促老化 MPs通过上调组织因子，促凝血MPs脱落，降低内皮一氧化氮合酶和减弱一氧化氮对血小板聚集的抑制作用来促进EC血栓形成。这些MP表现出血管紧张素转换酶活性并能够上调P1代细胞总AT1受体和血管紧张素转换酶水平。施加AT1受体拮抗剂--氯沙坦可以抑制有丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）或磷酸肌醇3-激酶（PI3-K）从而阻止MP诱发的内皮老化。这些发现表明ACS患者的内皮来源的MPs通过血管紧张素II诱导的有丝裂原活化蛋白激酶和磷酸肌醇3-激酶/ Akt促进未成熟内皮细胞老化，促进血栓形成。这些数据进一步表明抑制内皮来源的MP的释放或抑制其生物活性可能是限制ACS后内皮功能障碍发展的有效治疗策略。
PS：细胞外囊泡在血管的板块、血栓形成方面具有重要的作用，这在进一两年的paper里是报道比较完善的，包裹nature在内的一系列杂志都有paper报道过相关事项。今天推荐的这篇文章主要是介绍了ACS病人内皮来源的囊泡对内皮的损伤和血栓形成的影响，相信心脑血管相关研究的朋友们用得上。
6. Pseudotyping exosomes for enhanced protein delivery in mammalian cells. 模拟外泌体包装过程用于增强蛋白在哺乳动物细胞间的传递。 [Int J Nanomedicine ] IF=4.32 PMID：28458537
PS：这是一篇介绍外泌体蛋白人工装载平台的文章。文章作者发现了一种病毒的糖蛋白可以定位于外泌体膜，利用该种糖蛋白可以用于控制特定蛋白质的包装，该糖蛋白具有发展成外泌体蛋白包装平台的潜力。今年以来，关于外泌体作为药物载体的报道越来越多，这个领域的发展从最简单的利用外泌体电穿孔载入抗癌药，到后来利用特定蛋白等装载系统装载蛋白等进入外泌体，发展十分快速，研究进展日新月异。做药物载体的朋友可以适当关注一下。
7. Identifying the functional contribution of the defatty-acylase activity of SIRT6. 发现SIRT6脱脂酰基转移酶活性的功能。 [Nat Chem Biol ] IF= 12.71 PMID：27322069
PS：文章介绍了SIRT6的脱脂酰基转移酶活性，以及该活性对SIRT6调控部分蛋白进入外泌体过程中的作用，文章主要篇幅在于研究SIRT6的酶活性，但毕竟是一篇nature子刊的文章，放在这里供大家拜读。
8. Identification of miRNA-7 by genome-wide analysis as a critical sensitizer for TRAIL-induced apoptosis in glioblastoma cells. 基因组规模的分析发现miR-7是TRAIL诱导凋亡的重要媒介。 [Nucleic Acids Res ] IF= 9.20 PMID：28459998
PS：老牌杂志的文章，涉及到了部分外泌体的内容，但是不多。放在这里供大家了解。
拿铁咖啡—奶味较重，摩卡咖啡—咖啡味更胜一筹！
其实hzangs平时只喝雀巢纯品+放糖
这周的纯品是“大昌华嘉”拿来的。他家NTA免费试测还在进行
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今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见！