Nature报道安德森癌症中心重大突破:外泌体还能用于胰腺癌治疗
2017/06/09
6月7日Nature在线发表了安德森癌症中心Raghu Kalluri教授新的研究进展:修饰过后的外泌体可以递送iRNA,用于胰腺癌的治疗。外泌体上的CD47避免其被免疫细胞吞噬,在这项研究之前,直接特异性靶向KRAS一直很难做到。


生物探索专访过的安德森癌症中心的Raghu Kalluri教授又有了新的研究进展:对于外泌体的遗传操作,可能为胰腺癌提供一种新的治疗方法。相关文章于6月7日在Nature在线发表。

Raghu Kalluri教授之前的研究确定了外泌体可以用来诊断胰腺癌,但这些最新的发现是让基因工程修饰的外泌体获得新的功能——直接和特异性靶向突变的KRAS基因,这个基因通常和胰腺癌相关。

修饰过的外泌体能递送RNAi

在这项研究中,通常由细胞产生、存在于血液中的外泌体被修饰为"iExosomes",能够将小RNA递送到特异靶向的突变KRAS基因,导致疾病的抑制和在小鼠模型中总的生存率增加。当通过这些天然的纳米颗粒——外泌体进行递送时,研究人员利用一种称为RNA干扰(RNAi)的靶向方法。研究表明,外泌体能够作为RNAi的有效载体,进入包括癌细胞的各种细胞。

当发生突变后,KRAS基因作为分子开关,被困在“开”的位置。它是在百分之80到95胰腺导管腺癌(PDAC)中最常见的突变。研究表明,iExosomes能够提供称为siRNA和shRNA的KRAS基因特异的靶向物质,比他们的合成类似物——iLiposomes更高效,而且有自然的复杂性和优势。

CD47避免其被免疫细胞吞噬

该研究不仅表明和脂质体相比,外泌体有卓越的递送siRNA分子的能力和并能抑制侵袭性胰腺肿瘤生长。研究还表明外泌体上CD47的存在可以避免被循环单核细胞吞噬。

CD47是许多细胞过程中所涉及的蛋白质,包括细胞死亡、生长和迁移。吞噬作用是被称为巨噬细胞的白细胞消化细胞碎片、异物和颗粒的过程。单核细胞是对免疫系统有重要意义的白细胞中最大的一类。CD47主要负责发起“不要吃我”的信号,抑制吞噬作用。研究人员确定了CD47是如何有助于在循环系统中抑制清除外泌体,增强了输送到胰腺癌细胞的效果。

按目前的治疗标准,PDAC患者的预后很差,有效的新的治疗方法是必要的。PDAC的遗传分析表明,KRAS突变存在于大多数患者中,在癌症的起始、发展和转移中也起着重要作用。通过用遗传方法抑制癌基因KRAS来抑制肿瘤的进展,存在其他遗传缺陷。在这项研究之前,直接特异性靶向KRAS一直很难做到。

胞饮作用有促进效果尚需进一步研究

研究还发现细胞摄入养分和囊泡的胞饮过程,有助于有突变KRAS的癌细胞摄入外泌体。研究人员介绍增加的胞饮作用也增加了外泌体到达胰腺的数量,可能对进入KRAS突变相关的癌细胞有促进作用。需要进一步的研究来更好地了解外泌体是否通过胞饮作用进入细胞,能否通过其他方面提高其抗肿瘤的能力。

之前关于Raghu Kalluri教授的报道详细


德克萨斯大学癌症生物学系Raghu Kalluri教授也是该校MD安德森癌症中心癌转移研究中心的主任。在2015年Kalluri教授的实验室因发现能检测出来早期阶段的胰腺癌(在它扩散到其它器官,变得很难处理之前)的血液检测的方法而受到广泛关注。

参考资料

Exosomes facilitate therapeutic targeting of oncogenic KRAS in pancreatic cancer

Innovative therapy strategy for pancreatic cancer uses engineered exosomes targeting mutated KRAS gene

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