摘要 耐药性是乳腺癌治疗面临的严峻挑战。外泌体作为肿瘤微环境中的细胞间通讯载体,在乳腺癌进展中发挥着重要作用。随着对肿瘤异质性认识的深入,外泌体在耐药性中的作用引起了广泛关注。肿瘤和基质细胞分泌的外泌体中所含的功能性蛋白质或非编码RNA通过调节药物流出和代谢、促存活信号、上皮-间质转化、干细胞样特性和肿瘤微环境重塑来介导耐药性。在本文中,我们总结了外泌体与乳腺癌耐药性之间的潜在关联,并讨论了外泌体的独特生物发生、外泌体货物的变化以及乳腺癌细胞在药物治疗后的释放模式。此外,我们提出外泌体作为预测和监测乳腺癌治疗药物反应的候选生物标志物,并作为逆转乳腺癌耐药性的潜在靶点或载体。
癌症是全球主要的公共卫生问题和主要死亡原因。2020 年,报告了 1930 万例新发癌症病例和约 1000 万例癌症相关死亡病例(Sung et al., 2021)。手术仍被认为是早期癌症患者的黄金治疗方法,而化疗、放疗和靶向药物疗法则常用于治疗晚期癌症患者。然而,这些疗法有一定的局限性。例如,常规化疗和放疗会导致呕吐反应、骨髓抑制、放射性皮炎和放射性肺炎等副作用。化疗的其他局限性包括生物利用度差、剂量要求高、治疗指数低、产生多种耐药性以及非特异性靶向性。另一方面,吉非替尼、奥希替尼和索拉非尼等靶向药物已被证明具有高选择性和低细胞毒性;然而,它们可能会随着时间的推移导致耐药性。因此,迫切需要探索新的革命性治疗药物。最近,免疫疗法在癌症治疗中变得非常流行。免疫检查点阻断(ICB),例如针对程序性死亡受体(PD)-1、PD 配体(PD-L)-1 和细胞毒性 T 淋巴细胞抗原 4(CTLA-4)的抗体,已被证明在治疗癌症患者中非常有前景。然而,由于癌细胞、免疫细胞和肿瘤相关基质细胞诱导的肿瘤组织免疫抑制微环境(Chabanon 等,2016;Maleki Vareki 等,2017),免疫检查点抑制剂无法控制许多患者的肿瘤进展。因此,新的抗癌治疗策略应提高靶向性、克服耐药性和/或改善免疫抑制肿瘤微环境。过去十年,人们开发出许多合成药物载体,如脂质体和纳米颗粒,用于治疗癌症(Perez-Herrero 和 Fernandez-Medarde,2015 年)。这些载体可以被动或主动地靶向癌细胞,减少不良副作用并改善
在1946年对Chargaff and West进行了研究,该研究开放了细胞外囊泡(EV)生物学领域,1990年的几项研究表明,疾病状态中外泌体表达水平改变了。从那时起,对疾病治疗领域中外泌体的研究迅速增长(1-5)。例如,已证明免疫细胞起源的外泌体影响免疫系统的功能(6)。此外,随着外部研究技术的发展,研究人员有能力检测单个外泌体,宣布外泌体研究已经进入了个体外泌体时代(7,8)。外泌体,平均直径约为100纳米,是EV的子集(9)。 几乎所有类型的细胞都会释放外泌体,可以看作是细胞的常规生理活性(10)。 细胞是人体最基本的基础,它们的异常状态通常会导致疾病。 随着研究方法和技术的发展,研究人员发现,除了细胞外,外泌体在疾病的发作和进展中也起着至关重要的作用(9,11,12)。 外泌体通常以低免疫原性,高安全性,高组织穿透性为特征,并且几乎可以循环到所有体腔(13)。 此外,不同细胞分泌的外泌体具有不同的组织选择性(14)。 随着外部研究的加深,工程外泌体在疾病治疗中的巨大潜力,尤其是癌症的治疗。 但是,没有一个人外泌体,平均直径约为100纳米,是EV的子集(9)。几乎所有类型的细胞都会释放外泌体,可以看作是细胞的常规生理活性(10)。细胞是人体最基本的基础,它们的异常状态通常会导致疾病。随着研究方法和技术的发展,研究人员发现,除了细胞外,外泌体在疾病的发作和进展中也起着至关重要的作用(9,11,12)。外泌体通常以低免疫原性,高安全性,高组织穿透性为特征,并且几乎可以循环到所有体腔(13)。此外,不同细胞分泌的外泌体具有不同的组织选择性(14)。随着外部研究的加深,工程外泌体在疾病治疗中的巨大潜力,尤其是癌症的治疗。但是,没有一个人目前,工程外泌体主要用于通过增强靶向,调节基因表达,充当药物载体,改变肿瘤微环境和调节包容体等,来增强疾病的治疗作用。
摘要:收养T细胞免疫疗法,特别是嵌合抗原受体T细胞(CAR-T),在血液学恶性肿瘤治疗中表现出了有希望的治疗功效。已经进行了有关CAR-T疗法的广泛研究,已经出现了各种挑战,这些挑战极大地阻碍了其临床应用,包括肿瘤复发,CAR-T细胞耗尽和细胞因子释放综合征(CRS)。为了克服临床治疗中CAR-T疗法的障碍,已经开发了基于CAR-T细胞的外泌体的无细胞的新兴疗法已开发为有效且有希望的替代方法。在这篇综述中,我们提出了用于治疗肿瘤的基于CAR-T细胞的疗法,包括CAR-T疗法的特征和益处,该领域中存在的局限性以及为克服它们所采取的措施。此外,我们讨论了利用肿瘤治疗中从CAR-T细胞中释放出的外泌体的显着好处,并预测临床试验中的潜在问题。最后,从先前对CAR-T细胞外泌体的研究以及外泌体特征的研究中,我们提出了克服这些限制的策略。此外,审查还讨论了外泌体大规模制备中的困境,并为将来的临床应用提供了潜在的解决方案。关键字:肿瘤,CAR-T细胞,免疫逃脱,外部
外泌体被认为是细胞之间相互作用的关键促进因子。他们向靶细胞传递生物学剂,在多个生物学和病理事件中扮演重要角色,并具有巨大的潜力,作为疾病的创新替代疗法。细胞之间的外泌体通信似乎在涉及癌症,神经退行性疾病和炎症性疾病的几种疾病的发展中起作用。外泌体是以独特的双质蛋白结构为特征的小小(20-150 nm)实体。他们在细胞上运输和切换多种碳,并作为多种疾病的无创指标。外泌体由于其独特的特性而被认为是癌症检测的最有效指标。本文档将检查外泌体的当前用途,其起源和多样化的隔离技术。此外,外泌体的功能及其在生物医学研究和临床前实验中的使用是简洁的。
摘要:膀胱癌(BC)是一种异质性疾病,吡咯烷-5-羧酸还原酶1(PYCR1)能够促进BC细胞的增殖和侵袭,加速BC进展。本研究将si-PYCR1加载到BC的骨髓间充质干细胞(BMSC)来源的外泌体(Exos)中。首先,评估BC组织/细胞中的PYCR1水平,并评估细胞增殖、侵袭和迁移。测定有氧糖酵解水平(葡萄糖摄取、乳酸生成、ATP生成和相关酶的表达)和EGFR/PI3K/AKT通路磷酸化水平。通过共免疫沉淀实验检查PYCR1-EGFR相互作用。用oe-PYCR1转染的RT4细胞用EGFR抑制剂CL-387785处理。将si‑PYCR1装载于Exos中并进行鉴定,随后评估其对有氧糖酵解和恶性细胞行为的影响。通过给小鼠注射Exo‑si‑PYCR1和Exo‑si‑PYCR1建立异种移植瘤裸鼠模型。PYCR1在BC细胞中上调,在T24细胞中表达最高,在RT4细胞中表达最低。PYCR1敲低后,T24细胞的恶性行为和有氧糖酵解降低,而在RT4细胞中PYCR1过表达则扭转了这些趋势。PYCR1与EGFR相互作用,CL‑387785抑制EGFR/PI3K/AKT通路并减弱PYCR1过表达对RT4细胞的影响,但对PYCR1表达没有影响。 Exo‑si‑PYCR1对有氧糖酵解和T24细胞恶性行为的抑制作用比si‑PYCR1更强。Exo‑si‑PYCR1阻断了异种移植肿瘤的生长,具有良好的生物相容性。简而言之,
外泌体反过来是一条长期科学进步的有希望的新疗法[2-4]。它们不过是有助于细胞间通信的内体源的细胞外囊泡[5]。最初认为外泌体仅是携带脱氧核糖核酸(DNA),信使核糖核酸(mRNA),微核核酸(miRNA),蛋白质和脂质的细胞货物容器。然而,最近的研究使我们对这些看似不重要的小囊泡有了巨大的见解。外泌体可以作为基于受体微环境和细胞的独特组成作为细胞间和全身通信者。外泌体也由肿瘤细胞产生 - 称为肿瘤衍生的外泌体(TEX)。这些可能在癌症中起关键作用,作为信号分子[6]。在癌症中,外泌体信号可以通过抑制抗原呈递细胞,T细胞和天然杀伤细胞的功能和生产来影响免疫系统。它们还可能增加免疫抑制细胞的数量,从而为肿瘤病变的进展提供肥沃的地面[7,8]。Texs介导这些免疫支持癌细胞,以避免癌症发育过程中的免疫存活。
胃癌和结直肠癌是全球范围内的重要疾病,具有高度的分子和表型异质性(Smyth et al.,2020)。胃癌可由多种基因和表观遗传突变引起,幽门螺杆菌也是重要的致病因素(Uemura et al.,2001)。肿瘤微环境对胃癌患者的生存和治疗反应有很大影响(Quail and Joyce,2013)。目前,胃癌的早期诊断仍然存在问题,因为临床症状通常仅出现在癌症发展的晚期阶段,这大大限制了治疗选择(Maconi et al.,2008)。结直肠癌是全球第四大致命癌症,其病因包括饮食习惯、高龄和吸烟(Dekker et al.,2019)。结直肠癌通常在手术切除后进行辅助治疗。但随后癌症复发和转移的风险仍然很高,而且往往与化疗、放疗等传统疗法的耐药性有关(Jänne and Mayer,2000)。由于胃癌和结直肠癌的发病率和死亡率很高,研究新的靶向治疗方法迫在眉睫。最近的研究表明,外泌体可以作为靶向药物载体。外泌体是由大多数细胞分泌的微小内吞囊泡(Théry et al.,2002),其直径在40至100纳米之间。外泌体被发现能够将生物活性分子或其他物质运送到特定的受体细胞进行细胞间通讯(图1)。越来越多的研究表明,外泌体是重要的纳米材料,可以通过细胞间传递调控重要的生物学行为(Yang et al.,2019)。它们还参与肿瘤细胞凋亡、癌细胞增殖和迁移、肿瘤微环境调节和血管生成,在包括癌症在内的许多疾病的发病机制中发挥着重要作用(Nabariya et al., 2020)。由于这些特性,外泌体也可用作癌症治疗中有效的靶向药物递送系统。
在广泛的疾病适应症中,从成人组织,大型外体扩张能力和明显的治疗效率中脱离的易于分离,使间充质干细胞(MSC)成为再生医学首选的干细胞。临床和动物研究表明,分泌的营养因素,而不是干细胞分化,可能介导了MSC的许多治疗效率。MSC治疗机制的这种范式转移已开始将MSC治疗从细胞基于生物学的治疗转化为基于生物学的治疗。我们的小组将外泌体(一种分泌的膜囊泡)识别为MSC分泌中的活跃治疗因素。外泌体被认为可以介导细胞与细胞通信。它带有大型且多样化的蛋白质货物,可以调节各种生化和细胞过程。这些包括增强糖酵解,不仅增加了细胞ATP的产生,还增加了用于合成代谢活性的糖酵解中间体,从而诱导腺苷介导的生存激酶的激活(例如ERK和AKT通过