外泌体肿瘤转移（外泌体 肿瘤免疫）

本文目录一览：

• 1、外泌体是什么？
• 2、Hepatology：M2型巨噬细胞来源外泌体通过αMβ2 整合素促进肝癌转移
• 3、外泌体多组学01-外泌体初识
• 4、被控12项欺诈罪，或面临20年徒刑？硅谷“女版乔布斯”受审在即

外泌体是什么？

外泌体于1983年首次被发现，是由于细胞膜内吞形成内体，内体限制膜发生多处凹陷，向内出芽形成微囊泡，从而形成的具有动态亚细胞结构的多囊泡体。大多数类型的细胞均可分泌外泌体。构成外泌体的主要成分为蛋白质、核酸和脂质。外泌体有多种分泌途径，对细胞间通信、疾病的传播及组织修复具有重要的调节作用。外泌体与受体细胞的结合方式多种多样，外泌体可以将膜蛋白或其内容物转移至受体细胞，也可以直接与受体细胞膜融合；此外，外泌体上的跨膜蛋白还可以直接作用于受体细胞膜表面伍搜的信号分子。外泌体广泛存在虚困于生物体的免疫应答反应中，外泌体可以通过介导促炎症反应来促进免疫反应，肿瘤细胞分泌的外泌体还可以抑制免疫反应。肿瘤细胞分泌的外泌体可以促进癌症的侵袭和转移，加快癌症部位的血管生成，有助于肿瘤微环境中的上皮间充质转化，并且增强肿瘤的耐药性。外泌体通过与受体细胞特异性结合的方式，传递各种生物学信息，发挥重要的生差橘念物学作用。

Hepatology：M2型巨噬细胞来源外泌体通过αMβ2 整合素促进肝癌转移

前言

肝细胞癌（HCC）是世界上第五大常见癌症，以及全球癌症死亡的第五大原因。大部分HCC患者出现转移，其中肺转移的总体生存率约5.9月，无转移患者总体生存率约16.2月。肺转移在恶性肿瘤中的发病率约25%-30%，HCC患者发病率约41.6%-43.6%。

肿瘤细胞与相应微环境的相互作用以及基质细胞参与肿瘤进展的重要性。肿瘤的基质细胞有内皮细胞，纤维母细胞，肿瘤浸润的炎症细胞，这些细胞创造微环境，改善肿瘤细胞的特蚂猛此性，调控肿瘤的发展及对治疗的应答。研究表明，肿瘤相关的巨噬细胞（TAMs）可以加速肿瘤的发生、发展。巨噬细胞根据极化特性分为M1和M2型，M1型巨噬细胞能够分泌促炎症和免疫刺激因子，TAMs比较接近M2型巨噬细胞，可以激活产生Th2细胞因子。TAMs加速癌细胞转移以及癌细胞与TAMs对话的潜在机制有待进一步阐明。

外泌体是一种包含蛋白、核酸、脂质的微小囊泡，参与肿瘤微环境中不同类型细胞间的物质运输、信息传递。由于TAMs外泌体与肿瘤的研究是有限的，所以TAMs外泌体对肿瘤的发生发展和转移也需要进一步探索。

最近发表于Hepatology杂志（IF=14.679）的研究指出，肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）来源的外泌体介导CD11b/CD18蛋白转移到肿瘤细胞，可能增强了肝癌细胞迁移能力，为肿瘤转移机制提供新的见解。

◆ 技术路线 ◆

在这项研究中，研究人员获取120例肝癌vs. 癌旁，转移vs. 非转移临床样本，CD206、CD68在肝癌和HCC非转移组织样本中表达显著升高，且CD206、CD68高表达患者预后较差。

功能上，M2型巨噬细胞/M2型巨噬细胞条件培养基与肝癌细胞共培养，促进肝癌细胞的迁移和侵袭。

PKH26染色示踪肝癌细胞吞噬外泌体效率；M2型巨噬细胞来源外泌体（M1 exos）介导肝癌细胞迁移和侵袭；GW4869（外泌体抑制剂）知笑逆转迁移和侵袭表型。

体内实验表明，巨噬细胞来源外泌体预处理肝癌细胞，尾静脉接种到小鼠。与对照、M1 exos相比，M2 exos组肺转移显著增强；GW4869可以逆转体内肺转移表型。另外，M2 exos组总体生存时间也显著降低。M2 exos增强HCC细胞侵袭能力，可能是巨噬细胞和肝癌细胞之间的一种新的信息传递模型。

蛋白质组学测序：M2 exos 组显著上调的蛋白有：FGL2，FABP4, CD37, ITGB2 (CD18 or β2 integrin), ITGB5, and ITGAM (CD11b or αM integrin)。体内和体外研究结果表明，CD18 、CD11b在M2 exo中高表达，可通过M2 exo传递到HCC细胞；CD18 、CD11b抗体阻断后迁移和侵袭能力也下调，小鼠存活时间延长。

前期研究结果表明，在肿瘤发生的初期，MMPs降解胞外基质介导肿瘤的侵袭和转移。研究者通过WB、qPCR、ELISA实验发现M2 exo处理的肝癌细胞中MMP-9表达上调，CD18 、CD11b抗体阻断后MMP-9表达量下调；MMP抑制剂（MMPi）或联合M2 exo处理肝癌细胞，其迁移和侵闷迅袭力下降；另外MMPi处理的肝癌细胞接种小鼠，肺转移数目显著降低。

总之，本研究阐明了M2 exo传递αMβ2到肝癌细胞，激活受体细胞表达MMP9，从而促进肝癌转移。

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外泌体多组学01-外泌体初识

这是2020年发表在Science上的一篇综述

其中的一幅图比较频繁的出现在各大会议的PPT中：

外泌体的产生过程涉及质膜内陷和包含腔内囊泡( intraluminal vesicles ，ILVs)的细胞内多囊泡体(intracellular multivesicular bodies，MVBs)的形成。通过MVB与质膜融合和胞吐作用，ILVs最终分泌为外泌体，直径为~40-160nm( 类比大小：一个细胞体积约等于10^6个外泌体)：

参与外泌体的起源和生物发生过程的蛋白有：

此外，外泌体生物发生途径与其他与细胞内囊泡运输相关的其他分子途径的交叉混淆了功能研究的解释：

外泌体产生的速率 ：计算外泌体产生的速率受到与任何给定细胞类型的从头产生和外部外泌体摄取相关的动态过程的挑战

外泌体具有以下异质性特征：所有这些特征的结合将有可能导致外泌体的更高层次的复杂性和异质性

围绕外泌体功能的问题主要集中在理解其成分的命运，以及它们在细胞培养系统激纯凯中在受体细胞上诱导的表型和分子改变

外泌体摄取和分泌途径可能会交叉，随着时间的推移，任何由内源性和循环外泌体组成的细胞都会导致外泌体混合群体的净产生。

与外泌体摄取相关的独特机制和途径，以及外泌体对某些细胞类型的公认特异性，增加了外泌体在细胞间通信中的功能的复杂性，例子：

为了追踪生理条件下外泌体的细胞间交换，我们探索了在小鼠体内涉及各种遗传策略的体内实验：

化疗等治疗干预也可能影响肿瘤的外泌体摄取和随后的生物学反应：

蛋白质被分类为外泌体，可以选择性地诱导受体裤闭细胞中的特定信号，以调节发育、免疫反应和疾病的过程。

人类的生殖、怀孕和胚胎发育需要精确、微调和动态的细胞间通信。精液、羊水、血液和母乳都含有具有公认功能的外泌体

外泌体在免疫反应中的作用已被广泛证明。最近的工程外泌体实验表明，外泌体在诱导适应性和先天免疫反应方面具有一定的作用，支持了它们在治疗开发中的效用，并在协调免疫反应应对感染因子或癌症方面发挥了潜在作用。

来自抗原提呈细胞(APCs)的外泌体携带p-MHC-II具有抗原肽的主要组织相容性复合体II(p)]和共刺激信号，并直接将肽抗原呈递给特定的T细胞以诱导其激活。

外泌体可能在代谢性疾病的出现和心血管健康中发挥作用。研究发现，它们可以转移代谢物，并通过胰腺b细胞、脂肪组织、骨骼肌和小鼠和人类肝脏之间的外泌体miRNA交换来转移代谢物，从而促进细胞间的通信。

这些发现支持了癌细胞来源的外泌体可以改变非癌细胞的代谢，包括脂肪细胞和胰岛细胞，从而在功能上促进恶病质和副肿瘤综合征的发展

外泌体生物发生和神经元细胞分泌囊泡明唤调节之间的交集为外泌体和神经退行性疾病发病机制之间的假定联系提供了新的见解。外泌体可参与错误折叠蛋白的清除，从而发挥解毒和神经保护功能，或参与错误折叠蛋白的繁殖和聚集，有效促进蛋白质聚集物的“感染性”，促进疾病进展。

与外泌体在其他疾病中的作用相比，癌症外泌体的研究进展迅速，外泌体与癌症的几个显著特征相关。外泌体影响肿瘤形成、生长和转移、副肿瘤综合征(paraneoplastic syndromes)和治疗耐药性。外泌体在癌症进展中的作用可能是动态的，特定于癌症类型、遗传和阶段。

在大多数研究中，癌细胞来源的外泌体的基质细胞受体是癌相关成纤维细胞(CAFs)和免疫细胞，它们在肿瘤微环境中相互动态调节。

在多种癌症类型中，已经报道了来自癌细胞的外泌体在转移部位引起实质信号应答(parenchymal signaling response)，有效地重塑远处微环境以增强转移, 例如:

从基质到癌细胞的外泌体交换也可以调节癌症的进展和转移：

外泌体也参与了肿瘤微环境的血管生成和细胞外基质重塑，这是肿瘤生长和转移扩散的关键步骤

癌细胞脱落的外泌体可促进对各种化疗药物和抗体的耐药性

外泌体在向病变细胞传递功能性物质方面的特性有利于它们在基础水平和应用水平上作为治疗载体

外泌体存在于所有生物液体中，并由所有细胞分泌，使它们作为微创液体活检具有吸引力，并有可能通过纵向取样来跟踪疾病进展。

外泌体自身或作为药物有效载荷的载体正在积极探索作为治疗药物。与脂质体相比，注射的外泌体可以有效地进入其他细胞，并在外源性给予小鼠时以最小的免疫清除传递功能性货物。

此外，外泌体的治疗应用是有希望的，因为它们已被证明具有良好的耐受性。

被控12项欺诈罪，或面临20年徒刑？硅谷“女版乔布斯”受审在即

实习生丨 林昀肖、刘荷月

编辑丨 李欣夷

9月原本是秋天收获的季节，但对“女版乔布斯”、美国血液检测公司Theranos的创始人伊丽莎白·福尔摩斯来说，是寒冬提前到来。

近日，媒体报道称， 福尔摩斯将接受审判，为此前自己设的“骗局”让投资者损失超过7亿美元买单。 9月2日，该消息冲上热搜榜。

据了解，2018年3月，福尔摩斯和公司Theranos被美国证券交易委员会（SEC）指控欺诈，面临高达12项的欺诈罪名。如果被判有罪，福尔摩斯将面临最高20年的监禁。

其实，通过血液进行癌症检测，是一种液体活检技术。液体活检是指通过采集人的血液、积液、尿液、唾液等体液样本，检测生物标志物、进行肿瘤分析的诊断技术。该技术取样过程方便快速，对人体侵入性较低，依从性良好，具有无创和高效等优点。

近年来，我国每年新发癌症病例超过350万，死亡病例超过200万，防控形势严峻。 液体活检技术使癌症早期阶段的筛查成为可能。 “早筛的意义，在于能够大幅提升治愈率，并大幅降低医疗成本，提升患者的生活质量。”中国抗癌协会泌尿男生殖系肿瘤专业委员会主任委员、复旦大学附属肿瘤医院物伏碧副院长叶定伟在接受媒体采访时表示。

滴血测癌骗局

2014年，硅谷明星生物 科技 公司Theranos耗资近600亿元的“血液检测”神话曾经轰动全美。该公司声称发明了一种突破性的创新技术， 通过指尖采集一两滴血液就能完成专业实验室才能完成的超过240种测试， 范围从胆固醇囊括到癌症检测。

在鼎盛时期，Theranos的估值一度达到90亿美元（接近600亿人民币），福尔摩斯也在2014年登上福布斯杂志封面，其大胆言论和黑色高领毛衣让媒体纷纷将其称为“女版史蒂夫-乔布斯”。

但2015年10月，有媒体揭露Theranos的“滴血测癌”为惊天骗局。 该公司系购买西门子公司仪器进行检测，并将检测结果冒充成自己的检测结果。 紧随其后的调查结果也显示，其所发明的检测机器“爱迪生”漏洞百出， 相关技术根本无法支撑“滴血测癌”的美好愿望。

2018年3月，福尔摩斯和公司Theranos被美国证券交易委员会（SEC）指控欺诈，面临高达12项的欺诈罪名。如果被判有罪，福尔摩斯将面临最高20年的监禁。检察官表示，她在测试方面故意误导患者，并向投资者夸大公司业绩。

Theranos公司也于2018年倒闭。据最新消息， 福尔摩斯的开庭陈述将于2021年9月8日举行，审判预计将持续13周。

与之形成鲜明对比的是，2016年1月，美国第一家用表观技术来查癌症的Grail公司甫一成立并即受到热捧，谷歌和比尔·盖罩举茨都参与投资。上述企业负责人指出，Grail能够开发相应技术，是因为在学术上有了明确的方法论，表观遗传学可以用做肿瘤筛查已通过许多科学家研究和实验的证明，在生物学领域得到公认。而福尔摩斯的所谓“滴血测癌”从来没有解释清楚其科学原理，也没有得到专业人士的认可。

“科学家的认知不是由媒体和公众评价决定，而是由学术成果来定的。没有学术积累，即使是商业天才也不可能做出创新，这是对科学的不尊重。”上述企业负责人表示。

血液能测癌吗？

实际上，美国血液检测公司Theranos和创始人伊丽莎白·福尔摩斯被指控， 并不意味着血液检测不能测癌，而是滴血测癌这个概念本身不够科学。

那血液检测筛查早期癌症的原理为何？

通俗来讲，人体是由无数细胞所组成，所有细胞都会向血液内释放DNA和蛋白质，包括变异的癌细胞。而癌细胞蕴含的DNA和蛋白质变异在进入血液后，可以通过血液检查发现，从而识别早期癌症。

如复旦大学研究员陈兴栋团队研究发现，对于结直肠癌、食管癌、肝癌、肺癌和胃癌5种常见恶性肿瘤，早期的癌症信号——微量肿瘤甲基化就存在于血液循环之中，可以无创检测出来。

此外，该团队还发现 癌症信号在病症发展早期、甚至在无症状未确诊的若干年前，就会存在于血液中。 利用泰州前瞻性队列的样本，复旦研究团队在严格意义上证明DNA甲基化测序能够比传统诊断方法更早发现癌症。

鹍远基因研究人员基于ctDNA甲基化特质设计了一厅局套机器学习方法PanSeer ，在训练集中的特异性为94.7%，对确诊后采集的病人样本以及确诊前采集样本的敏感性分别达到88%和91%。在一个独立的测试样本集中，该研究团队在207个 健康 对照样本重现96%特异性的前提下， 在113个确诊后采集的病人样本上达到了88%的敏感性。 此外，在98名确诊前1-4年采集的样本中也达到了95%的检测敏感性。

上述研究共同通讯作者、鹍远基因公司联合创始人兼首席技术官刘蕊博士认为，该研究在技术上的最大突破，是利用半靶向PCR技术构建血浆游离DNA靶向测序文库的方法，大幅度提高甲基化靶点的富集效率，解决了早期癌症患者血浆中ctDNA稀少、常规方法DNA丢失率高、检测灵敏度受限等问题。

陈兴栋表示，目前国外一些类似多癌早期筛查研究的检测方法成本很高。此项研究证实， 仅需从单管血液中取样少量DNA即可检测， 具备作为潜在一线癌症早筛手段的有效性和经济性。

实为液体活检

通过血液进行癌症检测，属于一种液体活检技术。液体活检即通过采集人的血液、积液、尿液、唾液等体液样本，检测生物标志物、进行肿瘤分析的诊断技术。液体活检的工作流程包括采集样本、物流运输、样本检测和检测报告。

尽管组织活检是肿瘤诊断的金标准，可做形态学和分子评估，但研究表明，由于肿瘤内和同一患者肿瘤间均具有异质性，所以组织活检不能捕捉一个患者的全部肿瘤负荷的基因组学全貌；另外，组织活检还存在侵入性较大、可能提供不了足够样本用于病理检测、不适用于动态监测、有些肿瘤位置不合适穿刺等缺点。

液体活检技术具有无创和高效的优点。 液体活检取样过程方便快速，对人体的侵入性较低，依从性良好。同时其检测过程操作简单，对医疗资源的依赖性较低，样本可及性高，方便进行多次取样。检测周期通常在1-2 周。

但液体活检技术也有捕获能力差、检出率低、个体化差异大等方面的问题，其技术还在进一步完善中。

据头豹研究院分析，液体活检技术主要有三种分析物。 第一种是循环肿瘤细胞（CTCs）的检测。 这是自发或因诊疗操作从实体瘤病灶脱落进入外周血循环的肿瘤细胞。由于其携带大量与肿瘤产生、转移以及耐药机制相关信息，可用于监测肿瘤动态与临床治疗效果，也可用于检测药物敏感性。

目前，CTC检测技术在判断转移性结直肠癌、乳腺癌及前列腺癌患者预后等方面的临床应用价值已得到证实。

第二种是循环肿瘤DNA（ctDNA）的检测。 ctDNA指由肿瘤细胞释放到人体血液系统中的循环DNA片段，来源于坏死或凋亡的肿瘤细胞、CTC及肿瘤细胞外泌体，含有肿瘤基因组所特有的基因突变，可用于检测微小残留病灶和隐匿性转移病灶及监测肿瘤治疗效果，也可用于分析肿瘤细胞突变、扩增、缺失等遗传信息的变化。ctDNA检测可在临床症状出现前检出肿瘤，具有辅助早期诊断的应用潜能。

第三种是外泌体检测。 外泌体是肿瘤细胞脱落的囊泡，在血液、唾液、尿液等多种体液中均有分布。外泌体通常大量产生、释放，并在外部脂质膜的保护下维持囊泡成分稳定，其携带的定量信息可预测恶性肿瘤是否存在。

目前，在液体活检早筛市场上， 燃石医学、泛生子 等初创生物技术公司都进行了广泛布局。近期美国基因测序巨头因美纳（Illumina）拟80亿美元收购的癌症筛查初创公司 Grail 也在开发液体活检技术，希望能够对卵巢癌等癌症进行早期筛查。

市场潜力巨大

据了解，我国每年新发癌症病例超过350万，死亡病例超过200万，防控形势严峻。近年来，肺癌、乳腺癌及结直肠癌等发病呈显著上升趋势，肝癌、胃癌及食管癌等发病率仍居高不下。

以肝癌为例，据西南证券研究报告，在不考虑市场渗透率的情况下， 我国肝癌早筛早诊市场空间高达2000亿元。 液体活检技术使得癌症早期阶段的筛查成为可能，无论是肿瘤诊断，治疗还是监控领域，液体活检的优势都使其成为最具发展潜力的肿瘤无创诊断手段，具有极高的临床应用价值和市场前景。

“早筛的意义在于能够大幅提升治愈率，大幅降低医疗成本，提升患者的生活质量。”中国抗癌协会泌尿男生殖系肿瘤专业委员会主任委员、复旦大学附属肿瘤医院副院长叶定伟在接受媒体采访时表示。

资本市场对液体活检的早筛技术热情高涨。据不完全统计，今年上半年， 全球液体活检行业发生15起主要融资项目，融资总额超6.4亿美元。 另据Evaluate Medtech数据，整个2020年融资排名前十的公司中，有一半都是液体活检领域初创企业。

上半年融资的15家液体活检公司中，公开融资轮次有14家。从融资轮次来看，主要集中在A轮，共6家。其次是B轮和C轮，分别为3家。未来这一市场还有着较大的成长空间。

据了解，目前 华大基因、迪安诊断、贝瑞基因、美康生物 等十余家上市公司将肿瘤早筛以及液体活检纳入其业务范畴。美国 Exact Sciences 公司的早期肝细胞癌（HCC）血液检产品在2019年获得FDA授予的突破性医疗器械认定；而 Grail、广州燃石 等在泛癌种液体活检早筛上也正在积极研发。国内也有多个研究机构在此领域开展研究，目前多家生物 科技 企业积极入局癌症早筛早诊领域，并进行产品转化。

国家层面也高度重视肿瘤早筛。《“ 健康 中国2030”规划纲要》指出，要强化慢性病筛查和早期发现，针对高发地区重点癌症开展早诊早治工作，推动癌症脑卒中冠心病等慢性病的机会性筛查，并提出到2030年要实现全人群全生命周期的慢性病 健康 管理，总体癌症5年生存率提高15%。受政策和市场双重推崇的影响，肿瘤早筛早诊已成为国内和国际研究的热门领域。

华安证券预测，尽管目前仍处于发展的早期阶段，随着技术的不断突破和国家政策的大力支持，我国基于液体活检的肿瘤早筛市场预计在2030年达到千亿规模。