外泌体生物标志物在疫苗递送中的作用

外泌体生物标志物在疫苗递送中的作用

近年来，寻找用于检测合适疾病靶点和疫苗递送的生物标志物呈指数级增长。生物标志物研究基于生物来源，如尿液、血液、血浆、血清和体液外泌体分析。外泌体含有疾病病原体、抗原、片段DNA、miRNA、非编码RNA、lncRNA和circRNA是迷人的潜在生物标志物。 生物标志物分析也适用于肿瘤诊断、转移预测、预后评估和治疗效果。例如，结肠癌患者血清外泌体中miR-21、miR150、miR-223和miR-1229的水平显着高于健康对照组。因此，外泌体可用于非侵入性肿瘤诊断。在淋巴结转移中，血清外泌体中miR-217水平的浓度相当低。miR-127在多种癌症模型中充当肿瘤抑制剂。因此，血清外泌体可以作为生物标志物，并用于诊断转移状态。星野等.发现ITGβ4在肺转移患者的外泌体中表达高于肝转移患者。PD-1和PD-L1是主要的癌症免疫检查点生物标志物，并已被广泛研究。在三阴性乳腺癌患者中，肿瘤外泌体表达更高水平的PD-L1。通过经典霍奇金淋巴瘤的外泌体分析，PD-1水平与预后不良有关，抑制PD-1可以潜在地改善患者的预后。免疫生物标志物是癌症疫苗应用的关键部分。这些生物标志物可以利用通过外泌体的潜在靶向疫苗递送，并避免通过免疫细胞进行非特异性结合和免疫抑制。与健康受试者相比，多形性胶质母细胞瘤患者的血清外泌体RNA含量不同。同样，从胶质母细胞瘤患者收集的循环外泌体显示出更高的EGFRvIII mRNA水平，这可以被认为是诊断工具读数。同样，外泌体表面EGFR的存在可能被认为是肺癌的可能标志物。蛋白多糖glycan-1（GP1）阳性外泌体在胰腺癌患者的血清中普遍存在。在乳腺癌中，miR-130a等外泌体生物标志物靶向负责肿瘤发生的TGF-β基因，与CD44相关的miR-328，细胞粘附减少和细胞迁移增强。外泌体介导的miR-10b抑制其靶基因KLF4和HOXD 10的蛋白质水平，其诱导乳腺癌细胞的侵袭性。环状外泌体及其miRNA含量为癌症生物标志物研究药物和疫苗靶向递送开辟了新的视野。例如，miR-200b-5p可用作手术切除后肺癌患者的新型生物标志物，以分析小细胞肺肿瘤复发的风险。即使是两个原发性结直肠癌和基底细胞癌癌基因PPP3CA和FZD，表达主要由miR-100、miR-378a和miR-629调节，存在于外泌体中。一些miRNA通过抑制上皮/间充质转化和靶向基因Snai1在miR-30a等潜在的长期途径中起着至关重要的作用，Snai1参与癌症过程中的转移和细胞侵袭。与无症状人群的活检分析相比，循环外泌体的mRNA和miRNA分析可用作替代生物标志物。在另一项外泌体蛋白分析研究中，发现与非癌症对照患者相比，肺癌患者细胞粘附分子CD171和tetraspanin CD151和TSPAN8的表达更高。因此，CD151的更高水平检测意味着肺癌的侵袭。外泌体CD151和TSPAN8通过调节EMC结合分子来启动转移行为。在肺癌患者中也观察到与EMT，预后和转移相关的CD171。与健康对照相比，Gng2基因（鸟嘌呤核苷酸结合蛋白的γ亚基之一）和Fox1基因（在发育过程中调节组织和细胞特异性基因转录的作用）在胰腺肿瘤携带小鼠的血清来源外泌体中显着上调。外泌体通过促进细胞转移和细胞间通讯在癌症进展中起重要作用。外泌体也被研究用于非癌症疾病，包括肝脏、肺、肾脏、动脉和CNS。miR-135a（抑制BACE1的表达和活性）和miR-384（调节淀粉样蛋白前体蛋白和β位点APP裂解酶（BACE-1））上调，miR-193b（脑脊液和血液中淀粉样蛋白前体蛋白（APP）的调节剂）在阿尔茨海默病患者的血清外泌体中与对照组在特发性肺纤维化研究中，已经发现肺的一氧化碳/肺泡体积扩散能力与含有miR-142-3p的唾液衍生外泌体之间存在负相关。miR-142-3p通过下调博来霉素诱导的肺纤维化模型中的CoX-2抑制细胞凋亡和诱导炎症。格茨尔等.在发病前几年，在临床前阿尔茨海默病中发现LAMP-1，组织蛋白酶D和HSP70水平改变。干扰素Υ刺激的大鼠骨髓DC来源的外泌体含有miRNA-219刺激体内髓鞘形成，可用于多发性硬化症诊断。miR-130、miR-145、miR-424和miR-155的表达在1型糖尿病肾病患者中显着改变。miR-130通过激活PTEN（240）通过AKT和FAK磷酸化促进癌细胞侵袭和迁移。miR-145在卵巢癌，乳腺癌和结直肠癌等各种肿瘤模型中用作肿瘤抑制基因。有趣的是，2型糖尿病与患结肠癌、肝癌、乳腺癌和膀胱癌的风险增加有关。

肿瘤细胞分泌的外泌体携带的外泌体与健康组织分泌的外泌体不同。外泌体从癌细胞中大量释放，并通过体循环广泛分布在全身。外泌体保持其稳定性并将疾病片段从一个位置携带到另一个位置。研究表明，外泌体在预测肿瘤的预后、转移和治疗干预方面具有内在优势。尽管有许多与各种疾病相关的重要外泌体生物标志物的报道，但不幸的是，各个小组报告的研究匹配不佳。不同的提取、分离和纯化方法和处理方式会导致这种不匹配。对于生物标志物研究，重要的是要检查设计研究的特异性和敏感性，以确保可重复性和一致性。

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