【2022-11期】This Week in Extracellular Vesicles
本周hzangs在最新文献中选取了12篇分享给大家,第1篇文章介绍了肿瘤衍生细胞外囊泡驱动微环境中T细胞耗竭的功能和机制;第2篇文章探讨了使用阴离子交换法分离外泌体和微囊泡样细胞外囊泡策略的可行性;第3篇文章介绍了一种肺移植过程中基于细胞外囊泡的同种异体识别机制;第4篇文章介绍了一种分离外泌体并分析其PD-L1的微流控系统;第10篇文章介绍了使用外泌体水凝胶用于减少角膜损伤修复过程中瘢痕形成的策略。
1.Tumor
Derived Extracellular Vesicles Drive T Cell Exhaustion in Tumor
Microenvironment through Sphingosine Mediated Signaling and Impacting
Immunotherapy Outcomes in Ovarian Cancer.
肿瘤衍生的细胞外囊泡通过鞘氨醇介导的信号传导和影响卵巢癌的免疫治疗结果来驱动肿瘤微环境中的 T 细胞耗竭。
[Adv Sci (Weinh)] PMID: 35289120摘要:SPHK1(鞘氨醇激酶-1)催化鞘氨醇磷酸化为
1-磷酸鞘氨醇 (S1P),被发现在实体瘤中高度表达。在这里,细胞外囊泡 (EV) 被确定为 SPHK1
到肿瘤微环境的关键转运蛋白。因此,SPHK1 包装的 EV 提高了肿瘤微环境中的 S1P 水平,其中 S1P 表现为免疫抑制剂。然而,S1P
如何介导其在癌症中的免疫抑制作用的确切机制尚不清楚。研究表明 S1P 可以诱导 T 细胞衰竭。S1P 还可以通过 E2F1
介导的转录上调程序性死亡配体 1 (PDL-1) 的表达。值得注意的是,SPHK1 抑制剂 PF543 提高了 T
细胞介导的细胞毒性。此外,在体内将 PF543 与抗 PD-1 抗体组合比单独使用 PF543
更有效地减少肿瘤负荷和转移。这些数据证明了一种以前未被认识的机制,即 SPHK1 包装的 EV 如何促进卵巢癌的进展,因此提出了抑制
SPHK1/S1P 信号传导以改善卵巢癌免疫检查点阻断(抗 PD-1 抗体)治疗的潜在临床应用.2.Distinguishing functional exosomes and other extracellular vesicles as a nucleic acid cargo by the anion-exchange method.
通过阴离子交换法区分功能性外泌体和其他细胞外囊泡。
[J Extracell Vesicles] PMID: 35289089摘要:研究细胞外囊泡
(EVs) 的可靠生物活性和药物发现需要开发一种新的大规模纯化方案。为了解决这个问题,在此,我们提出了一种通过使用阴离子交换法制备高性能外泌体
(EXO) 的有效方法。来自细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL)的 4 L 培养上清液通过 220 nm 截止滤膜分为两个群体,去蛋白率超过
99.97%,在低 (0.15 M-0.3 M) 和高 (0.3 M-0.5 M) NaCl 浓度(大约分别 2 × 10^12和1.5 ×
10^12 个颗粒)通过阴离子交换柱层析。前者富含 EXO 蛋白,包括晚期内体相关蛋白和 rab
家族和整合素家族蛋白,以及功能性miRNA,并具有通过消耗间充质细胞群来预防肿瘤转移的生物活性。相比之下,后者是微泡(MV)样颗粒,包括DNA、核心组蛋白和核糖体蛋白,以及功能未知的富含GC的miRNA,容易被甘露糖受体阳性库普佛细胞吞噬。因此,阴离子交换法适用于大规模分离具有生物活性的
EXO 和类似 MV 的 EV。3.Donor
extracellular vesicle trafficking via the pleural space represents a
novel pathway for allorecognition after lung transplantation.
通过胸膜腔运输供体细胞外囊泡代表了肺移植后同种异体识别的新途径。
[Am J Transplant] PMID: 35285127摘要:肺移植后通过支气管吻合口恢复淋巴引流需要数周时间。由于供体抗原和抗原呈递细胞通过淋巴管进入移植物引流淋巴结是异体反应的重要组成部分,因此必须存在替代途径来解释肺移植后的快速排斥。在这里,我们描述了一种新的同种异体识别途径,通过供体细胞外囊泡
(EV) 通过胸膜腔转运到纵隔淋巴结。大鼠和人类肺移植后早期收集的胸水含有供体特异性 EV。在完全 MHC
不匹配的肺移植大鼠模型中,我们证明携带供体抗原的 EV 优先积聚在纵隔淋巴结中,并在移植后 4 小时内与表达 MHC II
的细胞共定位。将同种异体 EV 注射到同基因肺移植受者的胸膜腔内,证实了它们选择性地转运到纵隔淋巴结,并导致纵隔淋巴结中的 T
细胞被激活,而不是外周淋巴结中的 T 细胞被激活。因此,我们发现了供体抗原运输的替代途径,其中肺 EV
释放到胸膜腔通过胸膜淋巴管运输到局部淋巴结。该途径消除了通过支气管吻合口恢复淋巴管以将供体抗原运输到引流淋巴结的唯一性。4.Integrated microfluidic system for isolating exosome and analyzing protein marker PD-L1.
用于分离外泌体和分析蛋白质标记物 PD-L1 的集成微流控系统。
[Biosens Bioelectron] PMID: 35180692摘要:外泌体是由细胞分泌的脂质双层纳米囊泡,可用于介导细胞间通讯。外泌体中涉及的各种生物分子为检测或监测疾病和开发靶向治疗提供了非侵入性方法。在这里,我们提出了一个集成的微流控外泌体分离和检测系统(EXID
系统)来分析外泌体 PD-L1 蛋白标记物的丰度,这是一种由肿瘤表达的跨膜蛋白,可抑制 T
细胞的免疫激活。通过在单个微流控芯片中结合外泌体分离和生物标志物标记和定量,我们的系统将总分析时间减少到 2 h 以下。使用 EXID
系统,对包括癌细胞系和对照样本在内的 7 类细胞系进行了分析,其中观察到荧光强度存在显着差异,检测限 (LOD) 低至
10.76/微升。癌细胞系中 PD-L1 丰度的这种显着变化突出了个性化治疗的需求。此外,还测试了来自 7 名治疗后癌症患者、3 名治疗前患者和
6 名健康对照者的 16 份临床样本,结果显示对免疫反应的敏感性存在差异。由于 PD-L1
的丰度反映了对免疫反应的敏感性,我们的结果为设计不同类型肿瘤的免疫治疗策略提供了有用的指导。5.Exosome-like nanoparticles from Mulberry bark prevent DSS-induced colitis via the AhR/COPS8 pathway.
来自桑树皮的外泌体样纳米颗粒通过 AhR/COPS8 通路预防 DSS 诱导的结肠炎。
[EMBO Rep] PMID: 34994476摘要:树皮保护树木免受环境污染。在这里,我们分析了这种防御策略是否可用于广泛增强对结肠炎的保护。作为概念验证,我们表明源自可食用桑树皮的外泌体样纳米颗粒
(MBELN) 通过促进热休克蛋白家族 A (Hsp70) 成员 8 (HSPA8) 介导的 AhR
激活,在小鼠模型中对结肠炎具有保护作用信号通路。肠上皮细胞中该途径的激活导致 COP9 组成型生同源亚基 8 (COPS8) 的诱导。利用
COPS8 的肠道上皮特异性敲除,我们证明 COPS8 作用于 AhR 通路的下游,并且是通过诱导一系列抗菌肽来发挥 MBELN
保护作用所必需的。我们的结果表明,MBELN 代表了哺乳动物肠道中通过 AhR-COPS8
介导的抗炎途径进行的跨界交流模式。这些数据表明,富含微生物的肠道环境中的炎症通路受 COPS8 的调节,食用植物衍生的 ELN
可能具有作为预防和治疗肠道相关炎症疾病的新药物的潜力。6.LSD1 deletion decreases exosomal PD-L1 and restores T-cell response in gastric cancer.
LSD1 缺失降低外泌体 PD-L1 并恢复胃癌中的 T 细胞反应。
[Mol Cancer] PMID: 35296335摘要:组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶
1 (LSD1) 的表达已被证明在胃癌 (GC) 中显着升高,并且可能与 GC 的增殖和转移有关。据报道,LSD1 通过程序性细胞死亡 1
配体 1 (PD-L1) 在黑色素瘤和乳腺癌中抑制肿瘤免疫。LSD1在GC免疫微环境中的作用尚不清楚。通过免疫组织化学 (IHC)
和蛋白质印迹分析 GC 患者中 LSD1 和 PD-L1 的表达。使用超速离心法从 GC 细胞的培养基中分离外泌体,并通过透射电子显微镜
(TEM)、纳米粒子跟踪分析
(NTA)、蔗糖梯度离心和蛋白质印迹对其进行表征。通过流式细胞术、T细胞杀伤和酶联免疫吸附试验(ELISA)评估外泌体PD-L1在T细胞功能障碍中的作用。通过体内研究表明,LSD1
敲除 (KO) 的小鼠前胃癌 (MFC) 细胞在 615 只小鼠中的生长速度明显慢于 T 细胞缺陷型 BALB/c
裸鼠。同时,在GC标本中,LSD1的表达与CD8的表达呈负相关,与PD-L1的表达呈正相关。进一步的研究表明,LSD1通过诱导PD-L1在外泌体中的积累来抑制GC微环境中T细胞的反应,而膜PD-L1在GC细胞中保持不变。使用外泌体作为载体,LSD1
还阻碍了其他癌细胞的 T 细胞反应,而 LSD1 缺失挽救了 T 细胞功能。研究发现,虽然依赖于供体细胞中 LSD1 的存在,但外泌体可以调节
MFC 细胞增殖,其作用取决于外泌体 PD-L1 介导的体内 T 细胞免疫。LSD1 缺失降低外泌体 PD-L1 并恢复 GC 中的 T
细胞反应;这一发现表明了一种新的机制,LSD1可以调节GC中的癌症免疫,并为针对GC的免疫治疗提供了新的靶点。7.Exosomal
CD73 from serum of patients with melanoma suppresses lymphocyte
functions and is associated with therapy resistance to anti-PD-1 agents.
来自黑色素瘤患者血清的外泌体 CD73 抑制淋巴细胞功能,并与抗 PD-1 药物的治疗抗性有关。
[J Immunother Cancer] PMID: 35273100摘要:癌症患者的循环
CD73 水平升高与疾病进展和对免疫治疗的不良反应有关。与外泌体相关的免疫抑制途径可影响 T 细胞功能和抗程序性细胞死亡蛋白 1(抗
PD-1)疗法的疗效。在这里,我们进行了一项回顾性试验研究,以评估黑色素瘤患者在使用抗 PD-1 药物治疗之前和早期的外泌体 CD73
水平及其对影响 T 细胞功能和影响抗 PD1
单一疗法临床结果的潜在贡献。通过微型排阻色谱法从接受纳武单抗或派姆单抗单药治疗的黑色素瘤患者(n=41)的血清中分离外泌体。通过珠上流式细胞术在富集
CD63 的外泌体上评估 CD73 和程序性死亡配体 1 (PD-L1) 的表达。外泌体上的 CD73 和 PD-L1
水平与治疗反应相关。从健康受试者分离的外泌体用作对照。分离的外泌体在其表面携带 CD73,CD73 在产生腺苷方面具有酶活性。在 AMP
存在的情况下,外泌体与 CD3/28 活化的 T 细胞孵育导致 IFN-γ 释放显着减少,这被 CD73 抑制剂 APCP 或选择性 A2A
腺苷受体拮抗剂 ZM241385 逆转。在治疗早期,与基线相比,从接受派姆单抗或纳武单抗单药治疗的患者中分离出的外泌体上 CD73 和
PD-L1 的表达水平显着增加。在治疗早期,应答者的外泌体 PD-L1 增加,而无应答者的外泌体 CD73
显着增加。我们的研究表明,在黑色素瘤患者血清的外泌体上表达的 CD73 会产生腺苷并有助于抑制 T 细胞功能。在治疗早期,外泌体 CD73
表达水平升高可能会影响对治疗无反应的黑色素瘤患者对抗 PD-1 药物的反应。8.Secreted phospholipase A2 modifies extracellular vesicles and accelerates B cell lymphoma.
分泌的磷脂酶 A2 修饰细胞外囊泡并加速 B 细胞淋巴瘤。
[Cell Metab] PMID: 35294862摘要:包括外泌体在内的细胞外囊泡
(EV) 通过转移蛋白质和 microRNA 货物充当细胞间通讯器,但 EV 脂质的作用仍不清楚。在这里,我们表明淋巴瘤来源的 EV
的促肿瘤发生作用通过分泌的磷脂酶 A 2 (sPLA 2 ) 驱动的脂质代谢得到增强。在 Epstein-Barr 病毒 (EBV)
淋巴瘤的巨噬细胞中诱导的sPLA 2 对 EV 磷脂的水解增加了脂肪酸、溶血磷脂及其代谢物的产生。sPLA 2 处理的 EV
更小且自聚集,表现出更好的摄取,并增加了肿瘤相关巨噬细胞中的细胞因子表达和脂质介质信号传导。内源性 sPLA 2 的药理学抑制能够降低 EBV
感染的人源化小鼠的淋巴瘤生长,而用 sPLA 2 修饰的 EV 治疗逆转了这种表型。此外,人B 细胞淋巴瘤中 sPLA 2
的表达与患者存活率呈负相关。总体而言,sPLA 2 介导的 EV 修饰促进了肿瘤的发展,突出了 EV 作为 sPLA 2
的细胞外水解平台的非规范机制作用。9.Exploration
and functionalization of M1-macrophage extracellular vesicles for
effective accumulation in glioblastoma and strong synergistic
therapeutic effects.
M1-巨噬细胞胞外囊泡的探索和功能化在胶质母细胞瘤中的有效积累和强大的协同治疗作用。
[Signal Transduct Target Ther] PMID: 35292619摘要:多形性胶质母细胞瘤
(GBM) 是一种侵袭性极强的脑肿瘤,存活率极低。因此,迫切需要新的有效治疗方法。我们成功地开发了 M1 样巨噬细胞衍生的细胞外囊泡
(M1EVs),克服了多重挑战:GBM 中 M2
巨噬细胞的富集;大部分浸润性巨噬细胞来自外周血。为了最大限度地发挥协同效应,我们进一步使用两种疏水剂(化学激发源 CPPO (C) 和光敏剂
Ce6 (C))对 M1EV 的膜进行了功能化,并将亲水性缺氧激活的前药 AQ4N (A) 加载到M1EV内。静脉注射后,M1 衍生的细胞外囊泡
CCA-M1EV 的固有性质允许穿透血脑屏障,并通过 M2 到 M1
极化调节免疫抑制性肿瘤微环境,从而增加过氧化氢水平。此外,过氧化氢与CPPO反应产生化学能,可用于Ce6活化,产生大量活性氧,实现化学激发光动力疗法(CDT)。由于该反应消耗氧气,肿瘤缺氧的加剧也导致无毒的
AQ4N 转化为有毒的 AQ4 用于化疗。因此,CCA-M1EVs 在 GBM 中实现了协同免疫调节、CDT
和缺氧激活化疗,从而发挥有效的治疗作用。最后,我们展示了 CCA-M1EVs 在细胞来源的异种移植物和患者来源的异种移植物模型中对 GBM
的出色效果,强调了我们高度灵活的 M1EVs 系统在支持难以治疗的 GBM 的多模式疗法方面的强大潜力。10.Exosomes-loaded thermosensitive hydrogels for corneal epithelium and stroma regeneration.
用于角膜上皮和基质再生的外泌体热敏水凝胶。
[Biomaterials] PMID: 34923312摘要:角膜损伤形成瘢痕组织,表现为永久性角膜混浊,是角膜疾病引起视力障碍的主要原因。为了治疗这些疾病,我们开发了一种基于诱导多能干细胞衍生间充质干细胞(iPSC-MSCs)来源外泌体与热敏水凝胶相结合的新方法,可减少疤痕形成并加速愈合过程。我们发现基于热敏壳聚糖的水凝胶
(CHI 水凝胶) 缓释 iPSC-MSC 外泌体可有效促进受损角膜上皮和基质层的修复,下调编码最丰富的三种胶原蛋白 (I 型胶原蛋白
α1,角膜基质中的 V 型胶原蛋白 1 型和 V 型胶原蛋白 2 型)并减少体内疤痕的形成。此外,iPSC-MSCs 分泌含有
miR-432-5p 的外泌体,可抑制易位相关膜蛋白 2 (TRAM2),这是角膜基质干细胞中胶原蛋白生物合成的重要调节剂,可避免细胞外基质
(ECM) 的沉积.我们的研究结果表明,iPSC-MSCs 分泌含有 miRNA 的外泌体以促进角膜上皮和基质再生,并且 miR-432-5p
可以通过与其靶基因 TRAM2 的相互作用直接抑制有关的机制来防止 ECM 沉积。总体而言,我们基于外泌体的热敏 CHI
水凝胶是一种用于临床治疗各种角膜疾病的有前途的技术。11.Extracellular vesicles in kidney transplantation: a state-of-the-art review.
肾移植中的细胞外囊泡:最新综述。
[Kidney Int] PMID: 34838864摘要:肾移植是肾衰竭患者的最佳治疗方法;然而,移植损伤的早期发现和及时治疗仍然是一个挑战。需要精确和无创的移植评估技术和创新疗法来改善肾移植结果。细胞外囊泡
(EVs) 是由脂质双层分隔的颗粒,具有独特的生物印记和免疫调节潜力,可作为细胞信号传导的中介。存在有希望的证据表明 EV
有潜力开发移植物功能障碍的精确诊断,以及临床医生决策的预后生物标志物。细胞外囊泡固有的靶向特性及其低免疫原性和毒性特征,以及它们作为药物输送载体的潜力,使其成为开发改善肾移植结果的治疗方法的理想材料。在这篇综述中,我们总结了
EV 在肾移植中的现有证据,讨论了 EV 分离和表征的常用方法原则,探索了 EV
研究中即将出现的创新方法,并讨论了将研究结果转化为临床实践的挑战和机遇。12.Extracellular Vesicles Generated Using Bioreactors and their Therapeutic Effect on the Acute Kidney Injury Model.
生物反应器产生的细胞外囊泡及其对急性肾损伤模型的治疗作用。
[Adv Healthc Mater] PMID: 34773445摘要:细胞外囊泡
(EVs) 是由细胞分泌的纳米级囊泡,对各种类型的再生过程具有有益作用。尽管 EV 作为治疗剂已显示出有希望的效果,但由于 EV
生产的局限性,这些效果难以研究。在这项研究中,介绍了一种基于平板生物反应器的细胞外囊泡生产方法。与静态培养条件相比,该生物反应器产生的间充质干细胞衍生
EV 大约多出 7 倍。研究了平板生物反应器中 EV 产量增加的机制及其在急性肾损伤中的应用。本研究通过证明 EV
生物发生与流动条件下钙离子浓度增加之间的联系来描述 EV 产生的机制。在生物反应器中培养的细胞分泌的 EV
在改善肾损伤方面具有治疗功效,从而导致顺铂诱导的急性肾损伤模型中的组织再生。这种方法将有助于克服 EV 生产的局限性,对 EV
应用的分析将提高其可靠性以及对使用生物反应器衍生的 EV 作为治疗剂的理解。今天的整理就到这里。希望大家可以有所收获。大家下周见!
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