干货：外泌体的应用研究套路大全

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外泌体的应用领域：         

外泌体的应用研究套路

实例分析：重点涉及外泌体在疾病诊断、药物递送及疾病治疗上的应用

（一）外泌体在疾病诊断上的应用

1、外泌体&疾病诊断

2、外泌体&胰腺癌早期诊断

2015年1月，发表于Nature的一篇文献表明， GPC1（多糖磷脂酰肌醇聚糖-1 ）在胰腺癌个体血液外泌体中含量特别丰富，能够以100％的准确率和敏感性诊断出早期和晚期胰腺癌。

3、外泌体&乳腺癌

 该研究表明miR-106a是转移性乳腺癌的潜在生物标志物

4、外泌体&衰老

 这项研究的目的是为了检验唾液是否可以作为衰老的生物标记物，实验对象为15名年轻的健康志愿者和13位老人，收集未受刺激的唾液，分离外泌体，总RNA被提取出来，通过测序筛选了6个候选基因（miR-24-3p, miR-371a-5p,miR-3175, miR-3162-5p, miR-671-5p, and miR-4667-5p），经荧光定量PCR验证，miR-24-3p被认为是一种新型的衰老候选标志物。

（二）外泌体在载药上的应用：

外泌体是细胞通讯重要的调节者，具有负载“货物”并将其传递给靶细胞的能力。外泌体作为药物转运载体，具有免疫源性低、运输效率高、稳定性好 (protected by a naturallipidbilayer, confers stability in the bloodstream) 和靶向性强以及能跨越血脑屏障等优势。

1、载药种类（化学药物类，核酸类，蛋白质类） 

Journal of ControlledReleasedoi: 10.1016/j.jconrel.2017.07.001

（1）载药种类-siRNA

MolecularTherapy(2017),http://dx.doi.org/10.1016/j.ymthe.2017.03.021

（2）载药种类-蛋白质 

Mol Ther. 2017 Apr 13.pii:S1525-0016(17)30130-2

2、载药方式

Journal of ControlledReleasedoi: 10.1016/j.jconrel.2017.07.001

（1）载药方式举例-电转

Nanomedicine. 2014 Oct;10(7): 1517–1527.

（2）载药方式举例-孵育（化药）

Journal of ControlledRelease, doi:10.1016/j.jconrel.2017.10.020

3、靶向载药举例

思路：改造Exosome表面蛋白使其特异性靶向癌细胞，使其内部装载药物靶向释放，特异性杀灭癌细胞。

生产外泌体细胞：imDCs

药物：阿霉素Doxorubicin（Dox）

靶向：αvintegrin阳性细胞

这篇文章将iRGD 肽段：CRGDKGPDC(可与肿瘤细胞特异性高表达的αvintegrin特异性结合)和外泌体膜蛋白lysosomeassociated membrane glycoprotein 2b (Lamp2b)，以及加强型绿色荧光蛋白eGFP，构建成pEGFP-C1-RVG-Lamp2b质粒，转入小鼠未成熟的树突细胞immaturedendritic cells (imDCs)（分泌物无免疫反应）中。再将化疗药物阿霉素doxorubicin(Dox)利用电刺激转入改造好的Exosome中，从而达到特异性杀灭αvintegrin阳性表达的癌细胞。

Biomaterials. 2014Feb;35(7):2383-90.

（三）外泌体疾病治疗上的应用

1、胰腺癌治疗

经过基因修饰的外泌体（被称作iExosome）能够运送特异性地靶向KRAS突变基因的小RNA分子，从而导致胰腺癌模式小鼠病情缓解，增加它们的总存活率。研究人员采用了一种被称作RNA干扰（RNAi）的靶向方法：利用这些天然的纳米颗粒（即外泌体）运送小干扰RNA（siRNA）或短发夹RNA（shRNA）分子来靶向胰腺癌细胞中的KRAS突变基因，从而影响多种胰腺癌模型的肿瘤负荷和存活。他们证实外泌体能够作为一种高效的RNAi载体发挥作用，这是因为这些纳米大小的囊泡（即外泌体）轻松地在体内迁移和进入靶细胞（包括癌细胞）中。研究人员证实iExosome能够运送特异性地靶向KRAS的siRNA和shRNA分子，并且比他们的合成对应物脂质体（liposome）更加高效。脂质体不具有外泌体表现出的天然复杂性和优势。 

2、AD治疗

抑制外泌体可减少Tau的聚集

3、糖尿病治疗

 胞外囊泡诱导胰岛β细胞的产生，且这种细胞可有效调节糖尿病小鼠的血糖浓度。

4、慢性皮肤损伤

 富含血小板的血浆（PRP）已广泛用于治疗慢性伤口，因为其含有由血小板分泌的大量生长因子。已经证明源自PRP（PRP-Exos）的外泌体包含来自血小板的主要生长因子。这项研究表明这些外泌体可能发挥PRP的功能。

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1	miRNA非经典机制	11	肠道菌群
2	lncRNA的10种机制	12	细胞自噬
3	circRNA	13	细胞焦亡、铁死亡
4	ceRNA	14	间充质干细胞
5	转录因子	15	肿瘤干细胞
6	可变剪接	16	外泌体
7	SNP	17	氧化应激
8	泛素化修饰	18	调节性T细胞
9	组蛋白修饰	19	RNA甲基化修饰
10	蛋白激酶和磷酸酶	20	肿瘤微环境

而这些研究方向参与疾病发生发展过程的分子机制，可以归纳总结为一下几类研究：
①分子（DNA、RNA、蛋白质、小分子）的表观遗传修饰；

②分子拷贝数的表达变化差异；

③RNA分子的剪接加工、出核、细胞组织水平的时空变化研究；

④特殊的一群细胞类型研究、细胞通讯微环境研究；

⑤具有临床应用潜力的新技术（CRIPSR）或者载体（膜结构、细胞等）；

⑥关注细胞生理学现象：自噬、凋亡、线粒体失功等；

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