2020年自然研究热点——外泌体研究（二）

 2.外泌体获批项目中的热点分子

由于外泌体的主要功能被认为是细胞之间的信息传递，了解它带有的蛋白质和多种RNA上的信息就变得尤其重要。2019年外泌体中标项目中带有热门话题miRNA、lncRNA和环状RNA的项目数量如下图（图4）所示。我们可以看到，外泌体中的miRNA和lncRNA过去研究的是比较多了，例如发表在Hepatology（IF=14.971）上的一篇文章表明肝癌细胞释放的外泌体miRNA调控巨噬细胞程序性死亡配体1的表达。另一篇文章发现胆管细胞来源的外泌体LncRNA H19促进肝星状细胞活化和胆汁淤积性肝纤维化。相对的，外泌体中的circRNA研究目前还较少，而circRNA分子自身独特的稳定性、组织特异性、时序和疾病特异性等，使它很有可能成为外泌体检测的下一个热门分子。
 

图4. 外泌体研究热点分子
 

3.外泌体项目中标金额

最后，表1列举了2019年外泌体基金中标金额前5的项目，可以看到外泌体的研究开始与应用联系起来，与2018年项目金额前10的全部是分子机制的研究相比，2019年关于外泌体临床应用的项目也能跻身前五。所有中标项目中，项目类型依然十分广泛，从重点重大项目到青年科学项目均有外泌体相关研究。

表1. 2019外泌体中标金额前5项目 
 

值得一提的，近年关于外泌体在液体活检中的应用有不少文章发表，例如发表在Journal of Cellular Physiology (IF=4.521)上的文章表明肿瘤来源外泌体lncRNA Exo-GAS5可能成为基于血清的鉴定早期非小细胞癌的分子标志物。发表在Journal of cellular and molecular medicine (IF=4.658)则显示尿液外泌体miRNA可能成为透明细胞肾细胞癌的分子标志物。

介绍了这么多外泌体项目中标情况，接下来我们看看外泌体的研究思路是怎样的呢？

二、外泌体研究思路

外泌体研究通常与高通量测序的联系最为紧密，研究思路可以分为三大类：表达谱、分子标志物和分子机制方向，其中表达谱思路的特点就是短平快、通常以测序数据为主要内容，短平快发表3-5分文章。而分子标志物的特点是在表达谱基础之上加入大量样本验证，建立ROC、KM曲线，分析分子与临床疾病的相关性为主，通常文章影响因子在3-10分之间。最后是分子机制研究，顾名思义要做到细胞功能、机制研究深度，因此工作量通常较大，影响因子通常能够上10+。接下来我们就来详细介绍一下这三种思路的具体案例。

1．表达谱

表达谱思路案例1（云序客户）

云序客户2018年发表在Journal of Neurotrauma (IF=5.190) 上的Circular RNA expression alteration in exosomes from the brain extracellular space after traumatic brain injury in mice，是天津医科大学总医院张建宁教授带领的神经创伤团队针对大脑创伤的研究。下图为大家整理了文章的研究思路。
 

作者通过对小鼠脑周质外泌体的全转录组测序（本实验云序提供）检测到环状RNA的表达变化。通过生信分析如GO及KEGG分析对外泌体差异表达的环状RNA进行了功能预测。GO分析表明这些RNA分子主要参与神经损伤修复，神经系统发育及神经信号传导相关，这些分子同时主要富集在cGMP-PKG信号通路。而环状RNA-miRNA互作网络图揭示了环状RNA作用靶miRNA及可能的功能。这篇文章研究了大脑创伤外泌体中环状RNA变化，为后续分子机理详细研究提供诸多靶分子，也为大脑创伤的干预治疗提供潜在的靶点。
 

表达谱思路案例2 （云序客户）


云序客户2019年发表在Journal of Cellular Biochemistry (IF=3.448)上的Circular RNAs expression profiles in plasma exosomes from early‐stage lung adenocarcinoma and the potential biomarkers, 研究思路如下图所示：

作者通过对5个肺腺癌（LUAD）患者和5个健康人血浆外泌体的环状RNA测序（本实验云序提供），找出了105个上调和77个下调环状RNA。然后在15个患者和15个健康人的血浆中通过qPCR确认到其中4个表达显著上调。最后通过circRNA‐miRNA‐mRNA 相互作用网络推测了这4个circRNA可能吸附的miRNA和它们可能的靶基因。