CTM 期刊 | 癌症的“糖衣炮弹”:关于肿瘤来源外泌体表面糖基化的基础知识和应用



        从 20 世纪 80 年代开始在科学文献中就有关于脂质包裹的细胞外囊泡(EVs)的报道。对 EVs 的研究起源于对网织红细胞成熟过程的研究。因为在网织红细胞成熟过程中会释放一些小的囊泡,所以人们不仅关注 EV 的释放还关注 EV 的起源。EV 的形态、内容物和潜在的应用都是研究的热点。近些年来人们认为外泌体只是 EV 的一种类型。外泌体大小在 30 至 100 纳米之间,可以由各种细胞分泌并释放到细胞外和血液。在电子显微镜下外泌体 3D 结构呈圆盘状,而不是像人们想象的球形。外泌体可以存在于多种体液中,例如血液、尿液、腹水、唾液以及体外细胞培养的条件培养基中等。外泌体中含有核酸,脂质和蛋白质,这些都可以作为外泌体特异性的生物标志物,或者某些多聚糖相关疾病的生物标志物。因为外泌体具有良好的体内动力学特征,高效的转运能力,先天的靶向性,低免疫源性等特性,所以人们认为外泌体是良好的药物转运系统。因此,目前许多生物学项目致力于这种肿瘤“糖衣炮弹”的研究:肿瘤来源的外泌体。无疑彻底解析外泌体的复杂结构和功能将十分有助于解决生命科学领域的许多难题。

        2020 年 10 月 13 日,Clinical and Translational Medicine 杂志在线发表了 上海交通大学附属第六人民医院  Ting Yuan   教授团队 的最新综述 “The “sugar-coated bullets” of cancer: Tumor-derived exosome surface glycosylation from basic knowledge to applications ”[6] (  点击文末  “阅读原文”  下载 PDF 全文  )。



         近些年来外泌体的研究十分热门。在 1990 年只有三篇关于外泌体的文章发表,而到了 2020 年,仅半年间就有 1700 多篇外泌体的文章已经发表。虽然在 1981 年外泌体首次被发现,但是直至最近人们才开始对外泌体多糖的功能展开深入的研究。糖基化是翻译后最常见的一种修饰方式。在生理和病理情况下糖基化修饰都发挥了十分重要的作用。外泌体中大量存在糖基化的蛋白质,糖基化的脂质和糖基化的其它物质。因此,糖基化修饰无疑对外泌体的生物合成和功能至关重要。虽然目前人们对外泌体糖基化的重要性有所了解,例如外泌体糖基化可以作为恶性肿瘤和其它一些疾病的生物标志物,但是人们对外泌体多糖生物特征的研究还是不够深入。在本综述中,作者详尽地总结了来自不同组织的外泌体糖基化修饰的生物学特征,以及其潜在的临床应用。作者还重点总结了外泌体结构的最新研究进展,这使得科学家们有可能通过表面修饰实现对外泌体糖基化的重建。这必将十分有助于新的疾病相关的外泌体糖基化生物标志物的发现,纯化外泌体糖基化标签,靶向药的转运等多项研究的进展。


         总之人们对肿瘤来源外泌体糖基化修饰的研究已经取得了很大的进展。外泌体表面糖基化修饰是一项新的,很火的研究领域。目前有许多关于外泌体表面糖基化修饰的文章发表。外泌体表面糖基化修饰可以作为疾病相关的生物标志物,外泌体可以作为靶向治疗的优良载体。这些基础研究以及由其衍生出来的各种临床应用表明外泌体糖基化修饰未来会有十分广阔的应用前景。作者坚信深入研究外泌体表面糖基化相关的一些基础问题无疑会在未来有广阔的临床应用价值,并为解决一些生命科学领域的难题奠定基础。       

 

 

 [阅读原文]

https://onlinelibrary.wiley.com/journal/20011326

REFERENCES 

1. Pan B-T, Johnstone RM. Fate of the transferrin receptor during maturation of sheep reticulocytes in vitro: selective externaliza- tion of the receptor. Cell. 1983;33:967-978. 

2. HardingC, HeuserJ, StahlP. Receptor-mediated endocytosis of transferrin and recycling of the transferrin receptor in rat retic- ulocytes. J Cell Biol. 1983;97:329-339. 

3. Morini C, Segalerba M, Raggi C, et al. Exosomal microRNAs from longitudinal liquid biopsies for the prediction of response to induction chemotherapy in high-risk neuroblastoma patients: a proof of concept SIOPEN study. Cancers(Basel). 2019;11: 1476. 

4. KellerS,RuppC,StoeckA,etal.CD24isamarkerofexosomes secreted into urine and amniotic fluid. Kidney Int. 2007;72:1095- 1102. 

5. SamsonovR,ShtamT,BurdakovV,etal.Lectin-inducedagglu- tination method of urinary exosomes isolation followed by mi-RNA analysis: application for prostate cancer diagnostic. Prostate. 2016;76:68-79. 

6. Lin S, Zhou S, Yuan T. The “sugar-coated bullets” of cancer: Tumor-derived exosome surface glycosylation from basic knowledge to applications. Clin Transl Med. 2020;10:e204. 

 

 

 

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