作者:解螺旋.大厨
前言
胞外体是由脂双分子层形成的胞外囊泡,内涵多种蛋白质和核酸,几乎所有的细胞都能分泌胞外体并在血液系统中循环,然而,有针对性地检测和分离肿瘤细胞分泌的外周血中胞外体目前仍旧一片空白。
利用质谱分析法和流式检测法,作者发现肿瘤细胞分泌的胞外体中特异性地富集细胞膜表面糖蛋白glypican-1 (GPC1)。临床数据表明,胰腺癌病人的外周血血清中可以检测到富含GPC1的胞外体(GPC1+crExos),据此,可以明显将健康人群、良性胰腺肿瘤病人以及早期和晚期胰腺癌病人区分开来,而且,含有GPC1+ crExos的胰腺癌病人的肿瘤细胞具有特异的KRAS突变。此外,GPC1+crExos还可以反映出病人的肿瘤负荷以及术前和术后的生存率。尤为重要的是,对于一些常规检测,如核磁共振无法检测到的早期胰腺病变可以通过GPC1+crExos进行有效识别。因此,GPC1+crExos将是潜在的胰腺癌非侵入性临床诊断分子靶标。
(Clotilde Théry, 2015 Nature)
背景介绍
大学课本中有提到细胞内的胞饮体(endosome),主要功能便是吞噬胞外物质到胞内并进一步分解利用。随着科学的发展,越来越多的证据表明细胞外也有类似胞饮体的小囊泡存在,故此命名为胞外体(exosome),当然在早期大家对这一细胞器还不是很了解的时候,给它起了很多的名字,比如胞外小体(extracellular vesicle)等。即便是现在,大家对胞外体也知之胜少,粗略的认识包括囊泡大小在50-150nnm,内涵多种蛋白质、核酸和脂质等,主要功能不详...少数人认为它是细胞吐出去的废物,如装了一堆废物的垃圾袋,多数人认为它是细胞派遣出去的使者,用于信息传递。
由于所有的细胞几乎都能分泌胞外体,因此它存在于一切体液系统中,包括常见的血液、尿液、唾液和乳汁等(不知道汗液有没有?)...基于这一独特性质,胞外体有可能作为最佳的生物学诊断指标。国外目前成立了多家生物公司,专门从事胞外体的相关研发和临床诊断,如Exosome Diagnostics等。此外,也有研究表明细胞之间分泌的胞外体可以互相影响,如肿瘤细胞分泌的胞外体包含有microRNAs等,可以诱导周边正常组织的上皮细胞发生恶化;心脏干细胞分泌的胞外体可以促进心脏损伤后修复,减少瘢痕的形成。
当然,目前研究最多的就是利用胞外体的生物学特性,作为非侵入性检测指标,进行肿瘤诊断,本文的发现,其实并无多大的创新性,亮点就在于它的重要临床应用前景!
文章解析
首先,从细胞系开始入手,简单易行。利用免疫电镜方法,比较了体外培养的不同肿瘤细胞株和正常组织细胞分泌的胞外体中蛋白质表达谱,发现GPC1高表达,并通过流式细胞分选技术(FACS)进一步验证。
![](/images/201507221216-4.jpg)
第二步,将体外获得的结果在体内进行验证,发现临床胰腺癌病人(PDAC)与健康人群相比,其外周血中存在高水平GPC1+crExo。
第三步,对不同胰腺癌病人来源的临床样本进一步细分,发现术前和术后的GPC1+crExo水平有显著差别,从而预示GPC1+crExo可作为手术预后诊断指标之一。
最后,利用转基因小鼠(胰腺癌原发灶模型PKT GEMM),分析了早期和晚期胰腺肿瘤发展进程中外周血GPC1+crExo水平,预示GPC1+crExo可作为早期肿瘤诊断标志物。
大厨点评一二
1. 所谓"股市有风险,入市须谨慎",虽然胞外体的研究目前是如火如荼,伴随着无数的机遇,随便弄弄就有机会发篇CNS啥的,或者至少也是大几分的杂志,肯定引无数英雄竞折腰。BUT,由于目前分离和鉴定胞外体的技术还不是非常成熟,很有可能你费了九牛二虎之力却仍旧看不到你朝思暮想的小体,所以三思而后行哦。
2. 正如第一点提到的,反过来说"高风险意味着高回报",因此,小伙伴们所在的领域如果PubMed下还没有找到几篇相关exosome文章的话,可以建议老板赶紧烧点钱尝试一下,说不定就有大发现哦。
参考文献:
Sonia A. Melo et al., Glypican-1 identifies cancer exosomes and detects early pancreatic cancer. 2015 June 24 Nature (doi:10.1038/nature14581)
2015-07-22