2020年2月26日
外来体的演变:从蜂窝式垃圾车,以特快专递投递员
吉尔·罗素博士
当科学家首次发现外来体 - 脂质囊排出的细胞 - 他们被认为作为微小的垃圾运输车,充满了不必要的细胞垃圾。
几十年的研究表明外泌体188bet体育网址参与细胞间的通讯,从而影响各种末端。一个现场邀请回顾MD安德森的研究人员本月在《科188bet体育网址学》杂志上发表了一篇文章,揭示了这些细胞外囊泡惊人的广泛活性和生物医学潜力。
“这是一个令人兴奋的领域,因为外来体中的所有生物体液中发现,并通过所有的细胞分泌。了解外来体的功能和生物学可能会导致许多不同疾病新的诊断和治疗策略”检讨合着者说Raghu Kalluri,医学博士。主席癌症生物学转移研究中心主任188bet体育网址Kalluri领导着一个由20名科学家组成的实验室,他们专注于生物学和外泌体的功能。
外泌体在癌症和其他疾病中发挥作用
外泌体30年前发现的,但近期外体研究爆炸已通过技术的进步,使病毒大小的颗粒(约40至160纳米直径)进行检测和隔离驱动。188bet体育网址
外来体是通过细胞膜的双内陷形成胞外囊泡。把它们当作携带货物细胞显微半卡车。该货物可包括膜蛋白,cystolic和核蛋白,细胞外基质蛋白质,代谢物,信使RNA的混合,非编码RNA种类,和DNA。货物外来体携带取决于它们的来源,细胞微环境,和外来体的大小的细胞。
外泌体形成细胞间通讯网络,可以改变受体细胞的生物反应(例如,诱导细胞存活、凋亡或免疫调节),这部分取决于外泌体的货物。
综述中的研究表明外泌体可能在以下方面发挥作用:
- 生殖和发育(例如,促进精子成熟,抑制HIV-1感染的精子,防止感染在胎盘,并通过母乳促进出生后的健康和生长)
- 对癌症和感染因子的适应性和先天免疫反应
- 代谢疾病和心血管健康
- 神经退行性变(例如,促进或限制脑内未展开或错误折叠的蛋白质的积累)
- 癌症(例如影响瘤变、肿瘤生长、转移、副肿瘤综合征和治疗耐药)
外泌体还可能作为病毒渗透细胞的“特洛伊木马”,可以很容易地通过血脑屏障。
外泌体在癌症治疗和诊断中起什么作用?
因为外泌体存在于所有的体液中,研究人员正致力于开发利用液体活检的微创诊断策略。188bet体育网址
“外泌体可以给我们一个诊断窗口来检测和监测疾病。我们从培养皿中学到的东西现在被扩展到提供关于身体里发生的事情的见解,”Kalluri说。
例如,一项研究显示的miR-21的水平升高在外来体从尿液样品与相关联的膀胱和前列腺癌。未来的检测可能结合外泌体蛋白、脂质、RNA和microRNA (miRNA)的检测来进行全面的诊断和预后评估,并增强这些工具的特异性和敏感性。
188bet体育网址研究人员还正在努力利用外来体作为载体将药物输送到细胞。鼠标的研究表明,外来体可有效地进入以最小的免疫清除细胞和水平比正常存在于身体更大的耐受性良好。
间充质基质细胞来源的外泌体本身可以作为治疗药物,并已用于治疗移植物抗宿主病患者。外泌体可以被设计成提供治疗有效载荷,如短干扰RNA (siRNA)、反义寡核苷酸、化疗化合物和免疫调节剂。
在工程外泌体表面富集配体可以使特定类型的细胞被靶向。细胞特异性的外泌体可以传递miRNA或siRNA的有效载荷,以靶向没有有效药物的癌基因。
胰腺癌的临床试验计划
以前,人工合成的脂质纳米颗粒被用来将siRNA传递到细胞中,但这些纳米颗粒可能导致人类的毒性免疫反应,并倾向于在肝脏中积累,限制了可靶向的疾病。
然而,Kalluri的团队通过静脉注射携带KrasG12D siRNA的msc来源的外泌体来治疗胰腺癌在多种动物模型中。这项研究为188bet体育网址首次人类外泌体一期临床试验奠定了基础,该临床试验计划于2020年3月在MD Anderson (clinicaltrials.gov,NCT03608631)。
“这是研究的一个广阔领域,我们正在努力了解外来体188bet体育网址的生物,并找到新的方法来早期无创诊断疾病,追踪病情进展,了解转移是如何开始,并发展与最小的副作用的新疗法。”卡鲁说。
网上把病人MD安德森或致电1-877-632-6789。