PNAS:胞外體揭開腦瘤的秘密
日期:2013-04-19 09:16:12
“人們一直認為細胞是封閉的實體,通過分泌可溶的信號分子進行交流。近來研究顯示,細胞能夠通過包裹著遺傳物質和信號蛋白的胞外體,交換更為復雜的信息。這是細胞通訊機制中的新觀點,”Lund大學的腫瘤學教授Dr Mattias Belting說。
胞外體exosome是僅30nm的小囊泡,它們在細胞內產生,能夠作為轉運工具將多種物質轉移到周圍細胞。目前,人們已經在血液、唾液、尿液、乳汁等多種體液中發現了胞外體。
膠質瘤患者的腫瘤細胞會釋放出胞外體,Mattias Belting的研究團隊對此進行了研究。他們發現,膠質瘤細胞釋放的胞外體能夠反映腫瘤的低氧狀態,并且在腫瘤發展過程中介導低氧依賴性的血管細胞活化,文章發表在美國國家科學院院刊PNAS雜志上。
低氧是腫瘤發展和侵襲的一個主要調節因素,研究顯示,惡性腦瘤GBM(多形性膠質母細胞瘤)分泌的胞外體介導了低氧依賴性的細胞間信號傳導。這些胞外體被釋放到腦部健康細胞,在正常組織中為腫瘤的有效擴散做準備。Lund大學的研究人員指出,胞外體的蛋白質組和mRNA譜能夠反映膠質瘤的侵襲性。
研究人員對膠質瘤細胞和患者樣本進行了低氧實驗,發現胞外體富含低氧調節相關的mRNA和蛋白,而且其中的一些物質與患者預后差有關。研究顯示,低氧狀態下GBM釋放的胞外體,會影響內皮細胞,促進血管生成。內皮細胞被這些胞外體編程,開始分泌一些強力的生長因子和細胞因子,啟動PI3K/AKT信號激活和細胞遷移。
“我們成功開發了一種方法,能夠通過相對簡單的血液測試,分離腦瘤患者的胞外體。我們的分析顯示,胞外體內容物能以獨特的方式反映腫瘤的侵襲性,”博后研究員Paulina Kucharzewska說。
研究人員指出,將胞外體作為生物學指標,可以幫助醫生有效治療患者,并監控患者對治療的反應。這對于不易進行組織活檢的腦瘤來說特別有價值。此外,分析血液中的胞外體,對其他腫瘤來說也很重要。腫瘤組織的異質性會影響組織活檢的效果,組織樣本可能無法完全代表特定腫瘤的生物學特性,而胞外體能夠為人們提供更綜合性的信息。
Mattias Belting及其團隊參加了剛剛在波士頓召開的胞外體第二屆國際會議。“這一新興的研究領域令人興奮。我認為該領域中最具影響力的研究者,可能有一天會獲得諾貝爾獎,”Dr Belting說。