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客戶文章丨小胞外囊泡（外泌体）蛋白质组学应用于抗肿瘤免疫研究

福建醫科大學附屬腫瘤醫院邱素芳老師的研究團隊主要研究方向爲頭頸部腫瘤的放化療尤其是鼻咽癌的綜合治療。其科研团队利用label-free蛋白質譜的方法研究發現輻射的腫瘤細胞小胞外囊泡（外泌体）中包含一种新型的肿瘤相关抗原CDCP1（CUB domain-containing protein 1），并能被開發爲可產生抗腫瘤免疫應答的肽疫苗。辐射的肿瘤细胞小胞外囊泡可以通过增强CD8 +和CD4 + T細胞的浸潤而觸發針對原發腫瘤和實驗性肺轉移的抗腫瘤免疫力。该研究成果刊登在學術期刊Theranostics （IF：8.579）上。（label-free蛋白質譜由给我免费播放片高清在线观看生物丨數譜生物提供技術服務）

注：根据论文中对小胞外囊泡的描述，小胞外囊泡即是外泌体。为和原论文保持一致，本次解析使用“小胞外囊泡”。

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研究背景

放射治療（Radiotherapy，RT）是目前癌症治疗的重要策略。越来越多的证据表明放疗在抗肿瘤免疫诱导中的作用。小胞外囊泡（Small extracellular vesicles ，sEVs）是在内小体网络中的囊泡体中形成的纳米囊泡(直徑50-200nm)，几乎所有类型的细胞都可以释放，包括癌细胞。來源於供體細胞的sEVs通過交換其內容物（包括蛋白质、脂類和功能性遺傳物質等）在局部及系统的细胞通讯中发挥着重要作用。肿瘤来源的sEVs作爲天然腫瘤相關抗原(TAAS)的載體，可以有效的转移到树突状细胞（DCs）并诱导抗原特异性CD8⁺T細胞活化。然而，辐射诱导的潜在机制、免疫系统的激活仍有待充分阐明。

在本研究中，作者研究了小胞外囊泡sEVs在RT誘導的抗腫瘤免疫中的作用。照射8 Gy（Gy，剂量单位）的腫瘤細胞，通过超速离心法纯化sEV。在小鼠中建立了原发性肿瘤和实验性肺转移模型，以评估由sEV免疫引發的抗腫瘤免疫性。研究者進行了label-free蛋白質組學和生物信息學分析，以鉴定辐射引起的sEV中蛋白質組學的變化。辐射激活小胞外囊泡中共發現148个差异显著蛋白（fold change≥1.5，p ≤0.05），其中CDCP1表達水平顯著升高。根据主要组织相容性复合体（MHC）I的結合和免疫原性，设计并合成了sEVs中上調蛋白衍生的肽作爲疫苗。证明来自辐射的肿瘤细胞的sEVs可以通過增強CD8 +和CD4 + T細胞的浸潤而觸發針對原發腫瘤和實驗性肺轉移的抗腫瘤免疫力。辐射还可能使sEV充滿腫瘤抗原和熱激蛋白。此外，源自辐射诱导的sEV的CDCP1被鑑定爲一種新型的腫瘤相關抗原，并被开发为可产生抗肿瘤免疫应答的肽疫苗。结果表明，使用辐射的肿瘤细胞分泌的sEV構成了腫瘤抗原傳遞和呈遞的有效方法，該研究證明了小胞外囊泡在輻射觸發的抗腫瘤免疫中的作用。

技術路線

結果展示

Figure 1. 小胞外囊泡的鑑定。Western blot檢測小胞外囊泡的腫瘤特異性抗原CD9，CD61和Alix。电镜鉴定小胞外囊泡具有茶托状形态。

Figure 2. label free蛋白質譜和生信分析輻射誘導細胞上清小胞外囊泡的蛋白。

Figure 3. 輻射誘導的小胞外囊泡激活抗腫瘤免疫的機制。（1.輻射使含有腫瘤抗原的小胞外囊泡富集，并促进其从细胞内释放；2-3.這些輻射誘導產生的小胞外囊泡通過交叉呈遞方式激活CD8+ 和CD4+ T細胞；4.CD8+ 和CD4+ T細胞浸潤至腫瘤微環境發揮免疫作用）。

研究意義

本研究利用给我免费播放片高清在线观看生物丨数谱生物的label-free蛋白質譜研究發現輻射的腫瘤細胞小胞外囊泡中含有一種蛋白CDCP1，它是一种新型的肿瘤相关抗原，并被开发为可产生抗肿瘤免疫应答的肽疫苗。辐射的肿瘤细胞小胞外囊泡可以通过增强CD8 ⁺和CD4⁺ T細胞的浸潤而觸發針對原發腫瘤和實驗性肺轉移的抗腫瘤免疫力。

論文鏈接

Radiation-induced small extracellular vesicles as “carriages” promote tumor antigen release and trigger antitumor immunity

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