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癌症独特沟通方式

核心提示:来自比利时鲁汶大学,VIB研究院,以及中科院上海生科院生化与细胞生物学研究所的研究人员发表了题为“Syndecan–syntenin–ALIX regulates the biogenesis of exosomes”的文章,发现了囊状小泡的形成,在癌症肿瘤发展过程中扮演了重要角色,这一成果公布在Nature Cell Biology杂志上。

【中国生物产业网(http://www.cnbioindustry.cn)】6月6日讯

来自比利时鲁汶大学,VIB研究院,以及中科院上海生科院生化与细胞生物学研究所的研究人员发表了题为“Syndecan–syntenin–ALIX regulates the biogenesis of exosomes”的文章,发现了囊状小泡的形成,在癌症肿瘤发展过程中扮演了重要角色,这一成果公布在Nature Cell Biology杂志上。

这项研究由两位研究员领导完成,他们分别是鲁汶大学,VIB研究院的Guido David,以及Pascale Zimmermann。参与这项研究的还包括生化与细胞生物学研究所的张哲(Zhe Zhang,音译)。

细胞并不是就一个个排列在那里,停止不动——它们在不停的交换着信息,近期的研究表明细胞能通过小囊泡包裹复杂信息,相互沟通,就像是放在信封里的信件。这种载体囊泡称为exosomes。

Exosomes这一词最早在1981年由Trams等在研究正常细胞和肿瘤细胞脱落小体的5’核苷酸外切酶的活性时发现并描述的。几年后,Johnstone等在研究网织红细胞的发育时,发现在网织红细胞成熟的过程中会分泌出一种囊泡状物质,同时分离纯化了该物质,并命名为Exosomes。

临床前研究表明exosomes可能促进了肿瘤的发展,影响肿瘤血管新生,免疫逃逸,以及癌症转移。由此科学家们正在研发靶向exosomes的形成的抗癌治疗方法。如果能更好的理解这种小囊泡形成的机制,对于治疗肿瘤,减缓癌症扩增的速度,具有重要意义。

在这篇文章中,研究人员报道了一种关于exosomes形成的新机制,他们发现三种蛋白:Alix, syntenin,以及syndecan之间的相互作用对于exosomes形成是必需的。其中syndecan蛋白是主要存在于上皮细胞质膜中的一种膜整合蛋白聚糖,其细胞外区可与多种细胞外基质蛋白结合,这种蛋白参与了癌变,免疫,炎症以及神经退行性等多方面生物过程。

这些蛋白能携带硫酸乙酰肝素(heparan sulfate HS)糖链,通过揭示syndecan蛋白在exosomes形成过程中的作用,David和Zimmermann发现了硫酸乙酰肝素在exosomes形成过程中的一个完全意想不到的功能,也解析了syntenin蛋白如何促进癌症转移。

目前研究人员还将进行进一步的研究,希望能通过激活,或者抑制exosomes的形成,从而来控制exosomes参与的生理病理过程。

研究还表明TEX中存在与细胞靶向型有关的蛋白(CD9)和肿瘤抗原运载系统(HSPs)表明exosomes是一种抗原传递系统,能将肿瘤抗原转移到APCs。有研究表明,TEX转移肿瘤抗原给DC,交叉递呈抗原到MHC-Ⅰ分子上,从而导致CTL的活化,产生有效的保护性和治疗性效应,并且这种抗肿瘤效应能跨越组织和MHC限制。

Wolfers等首次报道了肿瘤细胞可以分泌exosomes,而且在形态和密度上与DEX相似。同时TEX含有MHC-Ⅰ,LSMP1,HSP70-80以及肿瘤抗原等分子可以刺激MHC-Ⅰ限制的T细胞的反应和抗肿瘤免疫效应。然而,TEX诱导的抗肿瘤的免疫效应得有效程度没有DEX的强。

除此之外,研究还发现不仅肿瘤细胞体外培养液中有exosomes,从某些肿瘤的恶性渗出液中也能提取出更多的exosomes。而且恶性渗出液来源的exosomes和DEX、TEX一样能有效至敏DC和原始毒性T淋巴细胞。

Andre等对肿瘤患者机体内的恶性渗出液进行了研究,结果表明从这些液体中可以获得大量的exosomes。它们的直径在60-90nm之间。这些微粒含有抗原提呈分子、热休克蛋白、以及肿瘤抗原。恶性渗出液来源的exosomes同样能诱导肿瘤特异性T细胞的反应。但是有关它们的病理生理仍不太清楚。然而Bard等指出恶性渗出液来源的exosomes可能包含了一些非exosomes蛋白,它会降低疫苗的抗肿瘤作用,同时引起具有潜在危险性的自身免疫反应。因此有关恶性渗出液来源的exosomes的安全性等问题还有待进一步研究。

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编辑:sunny

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