外泌体相关特征分析

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

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　　细胞外囊泡（Extracellular vesicles，EV）可由细胞产生释放的具有膜结构的囊泡结构的统称，根据其大小和生物发生过程可分为以下四种主要类型：外泌体（Exosomes，30-150nm）、微囊泡（MVs，100-1000nm）、凋亡小体（apoptotic body，50-5000nm）和癌小体（oncosomes，1-10μm）。以往的研究表明，外泌体的来源细胞种类非常丰富，几乎在人体血液、尿液、母乳和唾液等多种体液中都能发现它的踪迹。外泌体可以传递包括DNA、RNA、miRNA、脂质和蛋白质在内的多种生物活性物质到受体细胞中，同时保护包裹的内含物免受核酸酶和蛋白酶，以及外界坏境变化引起的降解和变性。也正是因为外泌体来源广泛且包含特定细胞群的内容物，还有其稳定性和远程运输以及易获取的特性，越来越多的研究将目光聚集在外泌体的诊断和预后的潜力。

　　那么，以外泌体开发新的生物标志物具有哪些优势呢？①外泌体本身具有特定的浓度和类型，可以反应个体健康状况；②包含亲代细胞的特定标志物和内含物，有助于鉴定亲代细胞的状态；③外泌体在外周循环中的丰富性是对已有检测鉴定方法的拓展；④外泌体可以将其包含生物活性成分传递到受体细胞，分析内含物种类和变化，可预测受体细胞的变化。基于以上优势，开发外泌体相关准确且稳定的生物标志物对于临床上的疾病诊断的早期预警具有极大的推动作用。

（图片来源于）

　　目前已经有越来越多的研究证明基于外泌体相关RNA鉴定的生物学标志物或者是开发的新的预后风险模型均能够表现出非常优异的疾病诊断和预后效果。现在就跟大家介绍几篇关于外泌体相关特征的研究文章。

　　外泌体相关特征的研究案例：

　　1.唾液衍生的外泌体小RNA作为食管癌生物标志物

　　题目：A signature of saliva-derived exosomal small RNAs as predicting biomarker for esophageal carcinoma:a multicenter prospective study

　　DOI：10.1186/s12943-022-01499-8

　　食管鳞状细胞癌(ESCC)在全球癌症发病率和癌症死亡率方面排名第七，患者在诊断时通常处于淋巴结转移的优势阶段，这导致5年生存率约为20%。迫切需要开发新的生物学标志物应用于ESCC患者的早期诊断以及更精确的分层以指导辅助治疗。外泌体包含tRNA 衍生的小 RNA (tsRNA)在内的多种的小RNA。tRNA衍生的小RNA (tsRNA)以核酸酶依赖性方式产生，以响应癌症中常见的各种压力。本研究专注于富含癌症的 tsRNA 特征，以开发基于唾液外泌体的非侵入性生物标志物，用于人类食管鳞状细胞癌 (ESCC)。

　　采集各3名ESCC患者和健康志愿者的样本，分离外泌体并进行鉴定。测序结果显示，ESCC患者的外泌体中鉴定出1366个差异表达的 sesncRNA（不包括 miRNA）。挑选表达差异最显著的前五名sesncRNA进行表达检测验证，其中tRNA-GlyGCC-5和sRESE两者表达差异P值小于0.01。使用特异性的反义RNA进行转染，能显著抑制体外癌症细胞的多种恶性生物学行为。

图1 鉴定 ESCC 患者唾液外泌体中富含癌症的sesncRNA

　　分析收集的患者唾液样本中sesncRNA的水平，发现在CHSUMC训练队列（200名ESCC患者和120名对照）以及ATH验证队列（140名ESCC患者和60名对照）中均显示ESCC患者的 tRNA-GlyGCC-5和sRESE显著高于健康志愿者。此外，在 CHSUMC训练队列，tRNA-GlyGCC-5和sRESE的接收者操作特征分析（AUROC）分别为0.878和0.871。将tRNA-GlyGCC-5和sRESE的表达值进行逻辑回归分析，建立bi-sesncRNA 特征风险评分（RSD），ROC分析表明bi-sesncRNA签名RSD比单独的每个 sesncRNA 具有更好的性能（AUROC为0.933）。