年度回顧| 2017外泌體重量級研究一覽，看這篇就夠了

05-13

剛過去的2017年，也是外泌體研究熱度持續升溫的一年，在多個領域均湧現了重大的研究進展。今天，我們一起來回顧2017「外泌體年」吧！

1. Nature：外泌體作為RNAi藥物載體的療效

通訊作者：Raghu Kalluri

作者單位：美國MD安德森癌症中心

PMID：28607485

Highlights：

這項研究，檢測了利用exosomes作為RNAi靶向藥物的效果，並證明了這個過程中exosomes進行免疫逃逸的機制：對exosomes進行基因修飾（命名為iExosome），裝載上靶向胰腺癌細胞KRAS突變基因的RNA干擾藥物，在小鼠模型上進行試驗，結果表明，iExosome比同樣經過修飾的脂質iLiposome遞送效果更好，能夠抑制侵襲性胰腺癌生長；這得益於exosomes表面的CD47，它能夠阻止exosomes在血液循環系統中被單核細胞清除。這項研究結果對致力於exosomes轉化醫學的科學家來說，可謂振奮人心！

CD47和巨胞飲作用增強了iExosomes的吸收和治療效率。

2. Nature：脂肪組織外泌體miRNA的調控功能

通訊作者：C. Ronald Kahn

作者單位：哈佛醫學院Joslin糖尿病中心

PMID：28199304

Highlights：

2017年2月，這篇不容忽視的研究文章發表，闡述了脂肪組織分泌的外泌體通過其攜帶的miRNA調節肝臟功能，對於代謝變化和疾病的發生有潛在的重要作用。

3. Cell：外泌體miRNA調控胰島素敏感性

通訊作者：Jerrold M. Olefsky

作者單位：加州大學聖地亞哥分校

PMID：28942920

Highlights：

肥胖引起的慢性組織炎症是胰島素抵抗和2型糖尿病的根本原因。9月份，Cell上發表的這項研究發現外泌體介導的細胞間通訊導致了糖尿病中的代謝紊亂，外泌體攜帶的miRNA參與了糖尿病產生的關鍵機制。文章里進行的實驗都是經典且具說服力的外泌體研究實驗，比如僅證明外泌體成功提取就用了電鏡、NTA和Western blot標誌物檢測3個實驗。作者在實驗方法部分也提到，他遵循的是Théry C等外泌體科學家建立的外泌體知識庫EV-TRACK的實驗建議（http://evtrack.org/review.php），可謂「學院派」外泌體研究，頗具學習參考價值。

從肥胖小鼠ATM中提取外泌體，靜脈注射到正常小鼠中，2周後，發現胰島素敏感性減弱。

詳細解讀可點擊：這篇 Cell 文章告訴你如何研究外泌體 miRNA

4. Nature：下丘腦外泌體miRNA延緩衰老

通訊作者：蔡東升

作者單位：美國愛因斯坦醫學院

PMID：28746310

Highlights：

通過激發小鼠下丘腦神經幹細胞 (htNSC) 的損耗，研究團隊觀察到，小鼠出現了衰老的癥狀，或生命周期縮短；而向中年小鼠移植健康細胞時，老化速度減慢，小鼠壽命延長。令人感興趣的是，研究還顯示，exosomes攜帶的miRNA能夠部分調節htNSC的抗老化效應，並在htNSC進入腦脊髓液後發揮相應作用。這項研究結果代表著抗衰老生理機制研究領域的巨大突破，帶來更多有前景的抗衰老療法，exosomes有望在其中大放異彩。

htNSC來源的exosomes能延緩小鼠衰老。

5.Cell：外泌體RNA促進腫瘤生長和轉移

通訊作者：Andy J. Minn

作者單位：賓夕法尼亞大學

PMID：28709002

Highlights：

這篇研究發現exosomes參與了一個很特別的腫瘤發展機制：在大部分腫瘤樣本中，是不存在病毒感染的；但攜帶抗病毒信號（ISG，干擾素刺激基因）的腫瘤侵襲性會更強，比如三陰性乳腺癌侵襲性病例。腫瘤細胞是如何讓正常細胞作出抗病毒反應的呢？研究表明，腫瘤細胞刺激成纖維細胞，讓它釋放含有末端暴露的RN7SL1（這種RNA很類似病毒RNA）的exosomes，受體細胞吸收這種exosomes後，會誤以為受到了病毒感染，正常的炎症應答就會因此被擾亂，exosomes中末端暴露的RN7SL1則作為DAMP信號激活乳腺癌的RIG-I，最終達到促進腫瘤生長以及耐葯的目的。

這項研究結果更重要的意義在於，表明腫瘤患者血清分泌的exosomes中的RN7SL1有望作為炎症和不良預後的biomarker，甚至是治療靶點。同時，也啟示exosomes研究者，除了小RNA，exosomes中其他類型的RNA一樣具有潛在的研究意義。

末端暴露的RN7SL1被exosomes轉運到乳腺癌細胞，並激活RIG-I。註：DAMP 損傷相關分子模式； RIG-I 視黃酸(維甲酸)誘導基因蛋白I

6.Cell：外泌體賦予果蠅適應性抗病毒免疫

通訊作者：Raul Andino

作者單位：加州大學

PMID：28388413

Highlights：

exosomes除了在腫瘤等疾病方面的作用有著不容小覷的作用，在免疫方面的功能也一直是科學家們關注的熱點，與病毒之間的關係也十分微妙，時而為病毒所用，時而對抗病毒。

我們已經知道，節肢動物能夠通過RNA干擾機制，抑制病毒複製，抵抗病毒。這項研究利用先天免疫研究的模式動物——果蠅，開展了抗病毒適應性免疫研究，發現受到病毒感染後，血細胞會以感染的細胞的dsRNA為模板，進行反轉錄，產生病毒來源的互補DNA (vDNA)，進而產生以vDNA為模板的病毒siRNA (vsRNA)。那麼這些能夠介導全身免疫的vsRNA，是如何進行有效傳播的呢？研究者找到了答案：通過exosomes進行遞送。更有意思的是，將這些從已感染病毒的果蠅中提取到的血細胞vsRNA exosomes，注射到未受感染的果蠅中，發現這些exosomes能賦予受體果蠅抵抗同種病毒的被動免疫能力！這是科學家們首次發現果蠅免疫細胞利用含vsRNA的胞外囊泡進行適應性抗病毒應答，在這一點上，昆蟲的免疫機制與脊椎動物具有相似性。

提取感染了SINV的果蠅由血細胞分泌的exosomes樣囊泡(ELV)，注射到na?ve果蠅上（hml>dsCtr+SINV組），與未感染SINV的ELV相比（hml>dsCtr-SINV組），能夠顯著抑制病毒複製。

7. Nucleic Acids Research：exoRBase: 外泌體長鏈RNA資料庫

通訊作者：黃勝林

作者單位：復旦大學

Highlights：

黃勝林課題組在前期基礎上，改進並完善了血液外泌體長鏈RNA的高通量測序方法，在2015年，通過對正常人和不同疾病exosomal RNA的測序分析，首次發現血液exosomes中存在著幾萬條的環狀RNA；並在2017年公布了他們開發的專門收錄外泌體中各種長鏈RNA（mRNA, lncRNA及circRNA）的資料庫：exoRBase（http://exoRBase.org）。

exoRBase共收錄了58330種circRNAs，15501種lncRNAs，18333種mRNAs，它們來自92份血清exosomes RNA-seq測序樣本。作者還依據GTEx project獲得組織特異性RNA表達特徵，分析了相關RNA分子的組織來源。

exoRBase設計架構

exoRBase資料庫為外泌體研究提供了非常有價值的信息平台，也提供了數據下載和上傳窗口，是非常好的外泌體研究工具。

綜述類

——通過reviews，系統地了解領域研究進展

8. Nature Rev Clin Oncol：液體活檢與腫瘤

通訊作者：Alberto Bardelli

作者單位：義大利IRCCS

PMID：28252003

Highlights：

這篇綜述歸納了ctDNA、CTC和exosomes這些不同的液體活檢形式應該怎麼樣更好地運用到患者護理乃至臨床實踐中，其中著重討論了ctDNA，作者認為它理論上目前是臨床上最前沿的方法。

對比ctDNA、CTC、exosomes的應用範圍

9. Nature Rev Microbiol：病毒影響胞外囊泡的貨物和功能

通訊作者：Nancy Raab-Traub

作者單位：北卡羅來納大學

PMID：28649136

Hightlights：

病毒感染細胞之後產生的胞外囊泡（EV）或exosomes能介導已感染與未感染病毒的細胞之間的通訊。已有研究表明，病毒（特別是致癌病毒、引起慢性疾病的病毒）能夠調節EV的產量和貨物：病毒的miRNA、蛋白，乃至整個病毒粒子都能被裝載進EV，進而影響免疫系統對病毒的識別，或者調控鄰近的細胞。這篇綜述整理了哪些EV提取方法產物適合進行病毒共培養實驗；如何分離大小相近的病毒粒子與EV；已知的一些病毒EV標誌蛋白。此外，重點提出在病毒侵染過程中，有些病毒能利用EV促進自身在靶細胞的複製，有些病毒會被EV限制複製；並討論了這背後的分子機制、宿主最終的結果以及未來的診斷應用。

HCV、HAV、HIV、EBV與EV的相互關係

總結

從去年的外泌體研究重大進展來看，外泌體中的miRNA仍是其發揮功能的重要功能分子；此外，其他類型的RNA分子也嶄露頭角，具有挖掘潛在機製作用的研究意義。這些研究不僅讓我們越來越了解腫瘤等其他疾病的發生髮展，還照亮了未來更多的臨床應用前景。2018年，期待外泌體帶給我們更多的驚喜。