外泌体对胰腺癌的精准靶向治疗

KRAS的突变与多种肿瘤如胰腺癌，肺癌和结肠癌有关，致癌KRAS突变能激活下游效应分子MEK、Akt、ERK，所以突变RAS基因是治疗胰腺癌的良好靶点，但目前没有针对RAS的特效药。一些报道发现靶向小分子RNA分子治疗对RAS癌基因有疗效，但是缺乏将小分子RNA送入肿瘤的有效载体，以纳米颗粒为载体的RNA干扰法在肺癌和肠癌中表现出一定效果，但在小鼠胰腺癌模型中效果不佳，脂质体或纳米颗粒比以病毒为基础的载体要有优势，但效率低，在血中也容易被清除。然而，最近有研究表明找到了耐受性良好有效载体，对小鼠局部晚期胰腺癌有良好效果。不像脂质体和其他合成纳米颗粒载体，外泌体有跨膜蛋白和膜锚连蛋白，外泌体表达许多CD47,（一种整合相关跨膜蛋白），CD47是信号调节蛋白α（CDa）的配体，结合后会发出一种“别吃我”的信号，抑制吞噬细胞的吞噬作用。并且致癌RAS基因被证明有加强胰腺癌细胞胞饮的作用，而且外泌体对机体毒性较合成纳米颗粒低。

图1

外泌体表达的CD47使外泌体逃避血液循环单核细胞的清除。

将CD47表达量不同的外泌体注射入小鼠体内，3小时后发现表达CD47越多的外泌体，在血液中浓度越高，证明CD47可以帮助外泌体逃避免疫细胞的吞噬作用。脂质体由于没有CD47,所以在血液中更易被吞噬细胞所吞噬。

1b：（注射3小时后）外泌体CD47越高，血浆外泌体浓度越高1c：外泌体在各器官的分布浓度1d：脂质体和外泌体在血浆中的浓度1e：（注射3小时后）各实验组血液中吞噬了脂质体或外泌体的CD11b+数量

图2

包含靶向小分子RNA的外泌体可以抑制胰腺癌生长。

携带靶向抑制Kras基因的shRNA的外泌体，相比其他实验组，明显抑制了小鼠肿瘤的生长，提高了小鼠的生存率，降低了Kras下游基因的表达。

2a、2b：注射不同外泌体或者脂质体70天后肿瘤的生物发光度（肿瘤大小）2c：注射不同外泌体或者脂质体天后肿瘤的生物发光度（肿瘤大小）2d：注射不同外泌体或者脂质体后的肿瘤大小2e：注射不同外泌体或者脂质体后的小鼠生存率2f：注射实验组和对照组外泌体后p-ERK染色的区别2g：注射实验组和对照组外泌体后相关Kras表达的区别2h：注射实验组和对照组外泌体后小鼠肿瘤的生物发光度2i：注射实验组和对照组外泌体后小鼠的生存率

图3

CD47和巨胞饮作用加强了肿瘤对外泌体摄入和治疗效果。

相对正常胰腺组织，胰腺肿瘤组织对外泌体有更强的巨胞饮作用，这个作用可能是由致癌RAS基因介导，对肿瘤使用了胞饮抑制剂EIPA后，肿瘤摄取外泌体能力明显下降。

3a、3b：：各组原位肿瘤生长情况3c：各组小鼠生存率3d：被标记的外泌体在肿瘤和正常组织中的量3e：PANC-1细胞和BxPC-3细胞（KRASwildtype）对外泌体胞饮作用的比较3f、3g：PANC-1细胞和BxPC-3细胞使用胞饮抑制剂后对外泌体胞饮作用的变化3h：使用胞饮抑制剂后对脂质体胞饮作用的变化

图4

在KTC和KPC小鼠模型中，外泌体抑制肿瘤进展。

携带靶向抑制Kras基因的shRNA的外泌体，相比其他实验组，对组织病理特征有良好改善，而且能抑制肿瘤纤维化、促进肿瘤凋亡、抑制肿瘤生长。

4a、4b：对照组外泌体和实验组外泌体的对小鼠生存率的影响4c、4d：对照组外泌体和实验组外泌体对小鼠肿瘤负荷的影响4e：对照组外泌体和实验组外泌体产生的组织病理学差异4f、4g：对照组外泌体和实验组外泌体产生的纤维化，肿瘤凋亡，肿瘤增值，ERK、CTK的磷酸化，Kras表达情况4h：siScrbl外泌体和siKrasG12D外泌体组用药前的肿瘤体积4i：siScrbl外泌体和siKrasG12D外泌体对生存率的影响

研究表明：相比脂质体，外泌体有良好的运输RNAi和抑制肿瘤能力。三个不同的机制，可能与外泌体抗肿瘤反应有关：

1.CD47的存在有助于外泌体逃避宿主的免疫清除

2.致癌RAS基因使癌细胞对外泌体巨胞饮作用增强

3.外泌体表面的某种蛋白质可能促进胰腺癌细胞摄取外泌体

参考文献：

KamerkarSushrut,LeBleuValerieS,SugimotoHikaruetal.ExosomesfacilitatetherapeutictargetingofoncogenicKRASinpancreaticcancer.[J].Nature,,():-.

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长按







































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