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小伙伴們好久不見，我是你們本期的熱點講解員Eric。
今年3月國自然基金申請大家都準備的怎么樣了呢，是胸有成竹，還是忐忑不安？這不，小編給大家?guī)砹诵乱黄诘臒狳c解讀——外泌體(exosome)。
想必大家對外泌體已經(jīng)不陌生了，CNS期刊基本都有他的身影，儼然成為生命科學(xué)/基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。這不，今年1月還登上了Science子刊封面。
小編統(tǒng)計了近十年P(guān)ubMed數(shù)據(jù)庫外泌體相關(guān)的文章(見下圖)，僅22年目前為止就有812篇相關(guān)文章；再看國自然基金增長趨勢，大家有沒有嗅到“外泌體趨勢”。
那么接下來就讓我們揭開外泌體神秘的面紗吧。
外泌體長什么樣
外泌體是胞外囊泡(EV)的一個子集，它是胞內(nèi)多泡體與細胞膜融合后，釋放到細胞外并且能被受體細胞吸收的膜性小囊泡(直徑在30~150 nm，平均100nm)。它們攜帶核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和代謝物，具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)。
外泌體長這樣(不好看哈)
外泌體生物學(xué)功能和臨床應(yīng)用
俗話說“濃縮就是精華”，別看外泌體長得小，可是很有內(nèi)涵的。
多種細胞在正常及病理狀態(tài)下均可分泌外泌體，DNA、RNA(siRNAs、miRNAs、lncRNA等)、脂質(zhì)、代謝物以及蛋白質(zhì)被封裝入外泌體中，外泌體將他們作為生理和病理信息傳遞給受體細胞參與細胞間通訊。這個“小東西”可是承擔著細胞間信號傳輸載體的重要任務(wù)。可參與到機體免疫應(yīng)答、抗原提呈、細胞遷移、細胞分化、腫瘤侵襲等方方面面。
Exosomes: A cell-to-cell transit system in the human body with pleiotropic functions(Scienc;IF:47)
1、外泌體與癌癥
外泌體在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移中起著至關(guān)重要的作用。外泌體可以誘導(dǎo)或促進腫瘤形成。例如：源自乳腺癌和前列腺癌細胞的外泌體通過轉(zhuǎn)移其miRNA誘導(dǎo)腫瘤(ref:PMID25446899; IF:31+)。來自轉(zhuǎn)移性乳腺癌細胞的外泌體 miR-200 增強了上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化 (EMT) 和其他弱轉(zhuǎn)移性乳腺癌細胞的轉(zhuǎn)移(ref:PMID25401471; IF:14+)。
大多數(shù)研究中，癌細胞來源外泌體的基質(zhì)細胞受體是癌癥相關(guān)成纖維細胞 (CAF) 和免疫細胞，它們在腫瘤微環(huán)境中相互動態(tài)調(diào)節(jié)。不同的癌細胞衍生的外泌體物質(zhì)，如核酸、信號蛋白和代謝物，可以對基質(zhì)細胞產(chǎn)生促腫瘤作用(ref:PMID25621950; IF:28+)?；|(zhì)到癌細胞的外泌體交換也調(diào)節(jié)癌癥進展和轉(zhuǎn)移，e.g.成纖維細胞衍生的外泌體還通過誘導(dǎo)Wnt-PCP自分泌信號來刺激乳腺癌細胞的遷移(ref:PMID23260141; IF:41+)。
外泌體還與腫瘤微環(huán)境的血管生成和細胞外基質(zhì)重塑有關(guān)，這是腫瘤生長和轉(zhuǎn)移擴散的關(guān)鍵步驟。e.g.來自缺氧膠質(zhì)母細胞瘤 (GBM) 細胞的外泌體誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞的促血管生成過程和 GBM細胞增殖 (ref:PMID24735924; IF:31+)。
癌細胞脫落的外泌體會促進對各種化學(xué)治療劑和抗體的耐藥性。e.g.CAF衍生的外泌體 miR-21與卵巢癌細胞中的 APAF1結(jié)合賦予癌細胞對紫杉醇抗性(ref:PMID27021436; IF:14+)
。外泌體直接與治療劑相互作用并降低了它們對癌細胞的功效，或者是由于外泌體（主要來自CAF）改變了癌細胞的轉(zhuǎn)錄組以促進其存活。
Biogenesis and identification of exosomes(Scienc;IF:47)
2、外泌體作為癌癥的診斷和預(yù)后標志物
液體活檢相比組織活檢對患者造成的創(chuàng)傷性更小因而迅速受到關(guān)注。外泌體廣泛富集于人體的血液、乳汁、尿液、腦脊髓液以及唾液等多種體液中，它的脂質(zhì)膜可保護其內(nèi)容物免受體液中酶的損害，具有高度的穩(wěn)定性。此外，外泌體中包含了特異性的腫瘤標志物。這些特點都使其成為癌癥液體活檢的新靶點。
圖片來源：https://sci-hub.se/10.1021/acsami.8b12725
藥物載體
外泌體是天然的分泌性膜囊泡，具有很好的耐受性，且毒性低，本身作為藥物有效載體進入到其它細胞中，因而具有潛在的藥物靶向遞送能力。使用外泌體遞送miRNA/siRNA的抗癌治療臨床前測試已用于嚙齒動物的乳腺癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤和胰腺癌(ref:PMID23032975; 23419525;29669940)。
外泌體諾貝爾獎封神之路
1974年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予Albrt Claude，Chrisyian de Duv，George E.Palade關(guān)于細胞機構(gòu)和囊泡功能的相關(guān)發(fā)現(xiàn)。
1983年，外泌體首次于綿羊網(wǎng)織紅細胞中被發(fā)現(xiàn)。
1985年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予Michael S.Brown，Josph L.Goldstin，關(guān)于膽固醇代謝囊泡調(diào)控的研究成果。
1987年Johnstone將其命名為“exosome”
1999年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予Gunter Blobel,他進一步提出了分泌蛋白進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的信號肽學(xué)說。
2013年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予James E.Rothman,Randy W.Schekman,Thomas C.Südhof三位科學(xué)家，表彰其在細胞間囊泡運輸調(diào)控機制領(lǐng)域作出突出貢獻
……
外泌體生信相關(guān)研究
近幾年由于在臨床上的巨大應(yīng)用價值，其研究熱度持續(xù)攀升，成為科研熱點，相關(guān)論文發(fā)表數(shù)量呈爆炸式增長。目前，外泌體基于自測數(shù)據(jù)發(fā)文的一般的發(fā)文形式：1、新的分子標志物篩選 2、分子機制探索，例如：ceRNA機制。
小編特意找了下，基于公開數(shù)據(jù)研究外泌體的純生信文章寥寥無幾，原因可能是單個數(shù)據(jù)集樣本量及臨床信息不多、能挖的東西基本都分析過了再挖意義不大等。隨著外泌體研究越來越多涌現(xiàn)了很多外泌體開源數(shù)據(jù)，那么我們能利用這些數(shù)據(jù)做什么分析呢？
下面給大家展示一篇別人怎么基于公開數(shù)據(jù)做外泌體分析
主要結(jié)果：
1、收集癌癥外泌體marker（不區(qū)分），基于單細胞數(shù)據(jù)構(gòu)建外泌體signature
2、預(yù)后signature的泛癌研究（TCGA）
3、免疫治療隊列分析
外泌體預(yù)后signature免疫浸潤研究
絮絮叨叨說了這么些，有人就問了，如果想研究外泌體，那么應(yīng)該怎么做呢？不管是想盤活外泌體自測數(shù)據(jù)還是基于公開數(shù)據(jù)分析外泌體，一句話請聯(lián)系我們吧！
