威尔康奈尔医学科学家发现的一种新的细胞信使可能有助于揭示癌细胞如何将身体的细胞间递送服务扩散到身体的新位置。
在2月19日发表在Nature Cell Biology上的一篇论文中，科学家表明，一种称为非对称流场流分级(AF4)的尖端技术可以有效地分选由癌细胞分泌的纳米粒子，称为外泌体。 DNA，RNA，脂肪和蛋白质。这项技术使研究人员能够分离出两种不同的外泌体亚型，并发现一种新的纳米颗粒，他们称之为外显子。
“我们发现外显子是癌细胞分泌的最主要的颗粒，”资深作者David Lyden博士，Stavros S. Niarchos儿科心脏病学教授，以及Sandra和Edward Meyer癌症中心以及Gale和Ira的科学家说。威尔康奈尔医学院Drukier儿童健康研究所。“它们更小，在结构上和功能上与外泌体不同。外显子很大程度上与骨髓和肝脏中的细胞融合，在那里它们可以改变药物的免疫功能和代谢。后一发现可以解释为什么许多癌症患者甚至不能忍受因毒性引起的化疗剂量。“
与直径为60至80纳米的小外泌体(Exo-S)和直径为90至120纳米的大型外泌体(Exo-L)相比，外显子的直径小于50纳米。“外来体和外显子也有不同的生物物理特征，如僵硬和电荷，可能会影响它们在体内的行为，”主要作者，张海英博士说，他是威尔康奈尔医学中儿科细胞和发育生物学的助理教授。“颗粒越僵硬，它越容易被细胞吸收，使得外显子比外来体更硬，是将肿瘤信息传递给受体细胞的更有效的信使。”
外泌体和外显子在影响癌症的方式上也有所不同。外显子将代谢酶带到肝脏，肝脏是药物分解成无毒形式的核心器官。该发现表明外显子靶向肝脏“重新编程”其代谢功能以促进肿瘤进展。外显子还将血液凝固因子带到肝脏，在那里它们可能会阻止肝脏调节凝血的正常功能。相比之下，该研究表明Exo-L可能促进淋巴结转移，而Exo-S可能支持远处转移。
“癌症确实是一种全身性疾病，需要多器官参与才能进展，”Lyden博士强调说。“我们发现肿瘤细胞分泌这三种不同的纳米粒子，然后靶向不同器官中的细胞反映了这种疾病的这一重要方面。”
康奈尔大学已经就“自然细胞生物学”论文中描述的技术提交了专利申请。研究人员现在将研究这些不同类型的信使如何发展，他们每个人携带的分子究竟是什么，以及他们在目标器官部位的功能。“了解这些特征可能有助于科学家更好地了解外显子和外泌体如何帮助癌症生长并扩散到其他器官，以及它们在其他疾病中可能发挥的作用，”张博士说。
外来体和外显子也可在体液如淋巴液中检测到，这可能允许开发用于早期检测癌症或其他病理状况的生物标志物。“基于我们的研究结果，下一阶段将测量血浆样本中的外泌体和外显子，以帮助预测可能在肿瘤进展期间靶向转移的器官，”Lyden博士说。“这将有助于我们更好地了解癌症的生物学，指导治疗决策并开发新疗法。”
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