【2020-36期】This Week in Extracellular Vesicles

hzangs

本周hzangs在最新文献中选取了10篇分享给大家。第1篇文章介绍了一种利用细胞外囊泡进行HCC早期诊断的技术报道；第2篇文章描述了一种基于MSC挤压产生外泌体样囊泡用于治疗的策略；第4篇综述汇总了目前纳米药物的研究进展，其中涉及了部分细胞外囊泡相关的研究动态；第7篇论文介绍了一种基于细胞外囊泡递送的NF-KB信号通路抑制策略；第10篇论文介绍了大疱性表皮松懈症中细胞外囊泡参与的病理过程。相关文章的原文在周一前会发布到论坛同名贴下，需要的可以到论坛下载
1.Purification of HCC-specific extracellular vesicles on nanosubstrates for early HCC detection by digital scoring.通过数字评分纯化纳米底物上的HCC特异性细胞外小泡以进行早期HCC检测。[Nat Commun] IF=12.121 PMID：32895384摘要：我们报告了基于共价化学的肝细胞癌（HCC）特异性细胞外囊泡（EV）纯化系统，用于通过对纯化的EV进行数字评分来早期检测HCC。早期发现HCC为治疗性干预创造了更多机会。特定来源细胞外囊泡出现在疾病的相对早期阶段，为肝癌的早期发现提供了潜在的机会。通过协同整合共价化学介导的EV捕获/释放，多标记抗体混合物，纳米结构底物和微流体混沌混合器，我们开发了HCC EV纯化系统（即EV Click芯片）。然后，我们使用158例HCC患者和对照组的血浆样本来探索EV Click芯片的转化潜力。对纯化的HCC EV进行逆转录液滴数字PCR，以定量10种HCC特异性mRNA标记并计算数字评分。HCC EV衍生的分子标记具有潜在的危险性肝硬化患者无创早期检测HCC的巨大潜力，接受者操作员特征曲线下的面积为0.93（95％CI，0.86至1.00；灵敏度= 94.4％，特异性=88.5％ ）。 2.Generation of Small RNA-ModulatedExosome Mimetics for Bone Regeneration.小RNA调节外泌体模拟物的骨骼再生。 [ACS Nano] IF=14.588 PMID：32897692摘要：基于外泌体的给药策略被认为是用于骨骼修复和病理疾病治疗的一种有吸引力的无细胞方法。然而，生产技术的低产量和外泌体出乎意料的治疗功效已成为其在临床实践中广泛使用的障碍。在这里，我们报告了一种替代策略，以生产具有高产量和提高的再生能力的外泌体样囊泡。采用挤出方法从人间充质干细胞（hMSCs）富集外泌体模拟物（EMs）。与MSC衍生的外泌体相比，收集的EM对外泌体特异性CD-63标记呈阳性的囊泡比例显着增加。从转基因的hMSCs中进一步获得EM，其中下调了天然骨形态发生蛋白拮抗剂头蛋白的表达，以增强EM的成骨特性。此外，将hMSC-EMs与可注射脱乙酰壳多糖水凝胶一起施用至小鼠无法愈合的颅盖缺损中，显示出强大的骨骼再生能力。重要的是，机理研究表明，增强的成骨作用是通过抑制miR-29a从而抑制头蛋白来实现的。这些发现证明了MSC介导的EM和用于骨骼再生和无细胞治疗的小RNA信号调节的巨大前景。 3.Liquid biopsy in the clinical management of hepatocellular carcinoma.液体活检在肝细胞癌临床诊疗中的作用。[Gut] IF=19.819 PMID：32883873摘要：随着对分子肿瘤相关知识的不断增长，精密肿瘤学在过去几年中已经彻底改变了医学领域。液体活检需要分析循环中的肿瘤成分，例如循环中的肿瘤DNA，肿瘤细胞或肿瘤衍生的细胞外囊泡，因此已成为许多癌症实体中个性化医学的便捷工具。正在研究的临床应用包括早期癌症检测，治疗反应预测和疾病分子监测，例如，以了解耐药模式和克隆性肿瘤演变。实际上，已经有几种基于血液的突变谱测试已经进入市场并进入临床领域。在肝细胞癌的背景下，组织标本的获取仍主要限于早期肿瘤患者，液体活检方法可能尤其重要有帮助的。为了满足临床需要，已经进行了多种液体活检相关的转化研究，例如早期肝细胞癌的检测和治疗反应的预测。在这方面，循环肿瘤DNA的甲基化图谱已经发展成为一种有前途的监测工具，可用于在有风险的人群中早期检测肝细胞癌，这可能很快会改变实施监测程序的方式。这篇综述总结了液体活检肿瘤学领域的最新进展，更详细地讲，它对肝细胞癌临床治疗的潜在影响。它进一步概述了液体活检技术的技术特点，这可能有助于非专家的理解。 4.Cancer Nanomedicines in an Evolving Oncology Landscape.不断发展的肿瘤学领域的癌症纳米药物。 [Trends Pharmacol Sci] IF=13.503 PMID：32873407摘要：纳米医学代表癌症治疗的重要类别。癌症纳米医学的临床转化已大大降低了护理标准和化学疗法的毒性和不良后果。新的癌症治疗方式（例如基因和免疫疗法）的最新进展正在深刻改变肿瘤学领域，为下一代癌症纳米药物带来了新的要求和挑战。我们提出了四个新兴的肿瘤学相关领域中的癌症纳米药物的概述：（i）基因治疗，（ii）免疫治疗，（iii）细胞外囊泡（EV）治疗和（iv）机器学习辅助治疗。我们讨论了将纳米医学纳入这些新兴学科，提出了突出的例子并评估了它们的优势和挑战。最后，我们讨论了下一代癌症纳米药物的未来机会。 5.Extracellular vesicles in inflammatory bowel disease: small particles, big players.炎性肠病中的细胞外囊泡：小颗粒，大作用。[J Crohns Colitis] IF=8.658  PMID：32905585摘要：细胞外囊泡是由许多细胞类型释放到细胞外空间的纳米级囊泡。它们是细胞间通讯的重要介体，能够使功能分子从一个细胞转移到另一个细胞。此外，它们的分子组成反映了产生细胞和组织的生理状态。这些囊泡已经参与了许多（病理）生理过程，如免疫调节和肠道上皮修复，这两个过程均与炎症性肠病有关。鉴于这些囊泡存在于许多体液中，它们还为诊断，预后和治疗应用提供了机会。在这篇综述中，我们总结了细胞外囊泡在健康和疾病中的功能作用，重点是免疫调节和肠道屏障完整性，并综述了有关细胞外囊泡和炎性肠病的最新研究。我们还详细介绍了它们在炎症性肠病中的临床潜力。 6.Exosomal noncoding RNAs in colorectal cancer.结直肠癌中的外泌体非编码RNA。 [Cancer Lett] IF=7.36  PMID：32898600摘要：结直肠癌（CRC）是一种常见的恶性肿瘤，其生存结果不理想。最近的研究表明，非编码RNA（ncRNA）可以选择性地包装到囊泡中，囊泡由脂质双层构成，并从供体传递到受体细胞，从而调节受体细胞的行为。越来越多的证据表明，血液中的外泌体ncRNA在有或无转移的CRC患者以及健康对照中表现出不同的表达模式。此外，外泌体ncRNA可以参与肿瘤微环境的调节，转移前小生境的建立以及通过细胞间通讯诱导耐药性。有趣的是，外泌体ncRNAs可以作为生物标志物用于CRC患者的诊断，预后预测和治疗反应监测。在这篇综述中，我们总结了外泌体ncRNA在CRC发展过程中的新兴功能，并讨论了其在CRC患者中的潜在临床应用。 7.Intercellular delivery of NF-κB inhibitor peptide utilizing small extracellular vesicles for the application of anti-inflammatory therapy.利用细胞外泡囊对NF-κB抑制剂肽进行细胞间递送以应用抗炎治疗。[J Control Release] IF=7.727  PMID：32898592摘要：巨噬细胞中NF-κB的过度活化导致炎症性疾病的发作和加剧。NEMO结合域（NBD）肽是一种NF-κB抑制剂肽，可与细胞质中的IMO结合，该NEMO是IκB激酶（IKK）复合物的成分之一，并抑制IKK激酶活性。由于这种特性，NBD肽有望抑制巨噬细胞中的NF-κB活化。在这项研究中，我们开发了基于小细胞外囊泡（sEVs）的NBD递送载体，这些小囊泡是从细胞释放的膜囊泡。我们构建了包含Gag（一种sEV热带蛋白）和NBD肽的一个，三个或六个重复序列（分别为Gag-1NBD，Gag-3NBD和Gag-6NBD）的融合蛋白，以将NBD肽加载到该蛋白的内部空间中，并尝试使用装载Gag-NBD的sEV（nNBD-sEV）将NBD肽向巨噬细胞进行胞内递送。nNBD-sEVs以数目依赖性方式显着抑制巨噬细胞中LPS诱导的NF-κB通路相关蛋白的磷酸化。而且，它们对促炎性介质如TNFα，CXCL10，iNOS和NO的NF-κB依赖性表达具有抑制作用。总的来说，我们的结果表明，含有NBD的sEV由于能够有效地将肽传递至巨噬细胞胞质溶胶而可以用于治疗炎症性疾病。 8.Transfer of metastatic traits via miR-200c in extracellular vesicles derived from colorectal cancer stem cells is inhibited by atractylenolide I.白术烯酮内酯I抑制miR-200c转移性状在结直肠癌干细胞衍生的细胞外囊泡中的转移。 [Clin Transl Med] IF=7.919  PMID：32898324摘要：癌症干细胞（CSC）是促成肿瘤发生的重要因素。我们检查了从结直肠癌（CRC）细胞分离出的CSC是否具有通过传递封闭在细胞外囊泡（EV）中的miR-200c转移到非CSC的能力。研究了中药白术内酯I（ATL-1）对miR-200c活性和转移的抑制作用。在CSC和CSC衍生的细胞外囊泡中评估了miR-200c的表达，并从细胞行为和磷脂酰肌醇4,5-双磷酸3-激酶（PI3K）/的角度研究了通过细胞外囊泡向非CSC的水平转移特性。从转移性CRC细胞中分离出的CSC的miR-200c水平高于非转移性CRC细胞中的水平。CSC中miR-200c的过表达通过促进增殖和抑制细胞凋亡来增强转移潜力，进而导致携带过量miR-200c的EV释放。与含miR-200c的细胞外囊泡共培养的非CSC表现出与PI3K / Akt / mTOR激活相关的增强的侵袭性和干性维持能力，证明了miR-200c通过细胞外囊泡的成功转移。此外，ATL-1通过抑制miR-200c活性并破坏非CSC的EV摄取，损害了EV介导的转移特性。细胞外囊泡是至关重要的信号传感器，可促进细胞间通讯和转移特性的交换，这些特性可通过ATL-1进行控制。该发现通过靶向EV介导的活性，特别是使用天然化合物，可用于开发基于微小RNA的抗癌策略。 9.An inverted CAV1 (caveolin 1)topology defines novel autophagy-dependent exosome secretion from prostate cancer cells..反向的CAV1（小窝蛋白1）拓扑结构定义了前列腺癌细胞中新的自噬依赖性外泌体分泌。[Autophagy] IF=9.77  PMID：32897127摘要：CAV1（caveolin 1）的表达和分泌与前列腺癌（PCa）疾病的进展有关，但对CAV1释放的机制仍知之甚少。大量研究表明，CAV1可以在外泌体样小泡中分泌，但是抗体介导的中和作用可以减轻PCa的进程；这暗示了相反的（非外泌体的）CAV1拓扑结构。在这里，我们研究发现CAV1可以从特定PCa类型以与生物活性CAV1分泌特征一致的反向囊泡相关形式分泌。通过电子显微镜，单分子荧光显微镜和蛋白质组学对分离的囊泡进行表征表明，它们代表了一类新型的外泌体，直径约为40 nm，包含约50-60个CAV1拷贝，并且引人注目的是通过非规范的分泌性巨自噬释放/自噬途径。这项研究为CAV1从正常的质膜分布转移到PCa疾病进展所涉及的反向分泌形式提供了新的见解。 10.Slac2-b co-ordinates extracellular vesicle secretion to regulate keratinocyte adhesion and migration.Slac2-b协调细胞外囊泡分泌以调节角质形成细胞的粘附和迁移。[J Invest Dermatol] IF=7.143  PMID：32890627摘要：Slac2-b，也称为exophilin-5，是Rab27b效应蛋白，在外泌体转运中起作用，由exophilin-5（EXPH5）基因编码。我们以前描述了以常染色体隐性形式的大疱性表皮松解症的EXPH5中的双等位基因功能缺失突变。然而，尚不清楚Slac2-b表达的丧失如何导致皮肤脆弱和糜烂。在这里，我们证明从两个不同的人分离的角质形成细胞在EXPH5中具有突变，它们在细胞-基质粘附方面具有明显的缺陷。EXPH5突变型角质形成细胞还显示出增加的核周积累，并显着减少了CD63 +囊泡的运输。这些表型还出现在Slac2-b缺乏的角质形成细胞中。这与Slac2-b突变型角质形成细胞中Rab27a蛋白表达的减少以及含有细胞外基质蛋白的细胞外囊泡的分泌减少有关。实时成像分析显示CD63 +囊泡向质膜的运输与粘着动力学之间的密切关系。这些发现支持了Slac2-b在调节局部粘着动力学中的作用，以支持有效的角质形成细胞粘附，并为遗传性皮肤起泡的潜在病理生理学提供了见识。