ГЕМОТЕРАПИЯ С ПОМОЩЬЮ МОЛОДОЙ «ЖИВОЙ» КРОВИ

В 2010 году ученые, Гарварда выявили, что кровь молодых лабораторных животных способна остановить и даже повернуть вспять признаки старения, попав в кровеносную систему старших собратьев. В ходе экспериментов исследователи соединили кровеносные системы двух особей грызунов так, чтобы кровь взрослых животных подвергалась воздействию молекул и клеток, содержащихся в крови молодых мышей.

«Некоторые возрастные процессы обратимы, и молекулы, способные остановить старение, обнаружены в крови, — рассказала исследователь Института стволовых клеток Гарварда Эми Уоджерс. — Открытие может подсказать, как повысить сопротивление инфекциям, и, возможно, уменьшить риск некоторых раковых образований».

По данным (профессор Дуг Мелтон с кафедры стволовых клеток и регенеративной биологии Гарвардского университета) ученых, белок с кодовым названием GDF11 отвечает за деятельность мозга и мышц. Он в большом количестве присутствует в крови, когда люди и животные молоды, но с возрастом постепенно исчезает. В 2013 г команда исследователей из Гарвардского университета выяснила, проводя эксперименты на мышах, что инъекции целительного белка могут восстановить поврежденное сердце и значительно его омолодить. Новое исследование, проведенное в этом году, показало, что повышение уровня GDF11 в крови старых мышей улучшает функционирование всех органов. Профессор Ли Рубин предполагает, что GDF11 или лекарство, произведенное на его основе, сможет даже победить болезнь Альцгеймера. Похожего мнения придерживается доктор Саул Вильеда из медицинской школы при Стэндфордском университете. Вильеда с коллегами на также провели исследование на мышах, в ходе которого 18-месячным грызунам в течение трех недель было сделано восемь инъекций крови, взятой у их трехмесячных собратьев по лаборатории. В результате такой «терапии» старые мыши значительно повысили свои способности к запоминанию и обучению. Кроме того, ученые зафиксировали структурные, молекулярные и функциональные изменения в их мозге. В частности, образованы новые связи нейронов в гиппокампе, отделе мозга, участвующем в формировании долговременной памяти. При этом инъекции старой крови не демонстрировали никакого эффекта. «Мы показали, что, по крайней мере, некоторые возрастные нарушения функций мозга обратимы».

Как не странно, но метод обменного переливания крови существует уже много десятилетий, является рутинной медицинской процедурой. Основоположником этого направления является русский ученый-естествоиспытатель Александр Богданов. 26 февраля 1926 года по инициативе Александра Богданова (Малиновского) в Москве был открыт первый в мире Институт переливания крови. Сам Александр Богданов (1873-1928) и стал его первым директором. Богданов усиленно интересовался эффектами взаимных переливаний крови (пол-литра — литр) между больными и между больными и здоровыми людьми. Один из его сотрудников, академик Академии Наук СССР с 1932 года, А.А. Богомолец (1881-1946), в памятной статье о Богданове высоко отозвался о его концепции обмене кровью. В 1928 г. он писал: «Особое место в работах А.А. Богданова занимает проблема борьбы с изношенностью организма посредством «обменных переливаний крови». Таким образом, «кровь, как разновидность соединительной ткани, по мысли Богомольца, вполне могла быть омоложена».

Переливание крови (компонентов крови) от молодого, здорового донора реципиенту

Переливание крови подразумевает удаление части крови из кровеносного русла пожилого, отягощенного хроническими заболеваниями пациента с одновременным замещением её на кровь молодого, здорового донора в равном соотношении, от 100 мл до 1 л.

Естественно, предполагается полная совместимость донора и реципиента по различным системам: AB0, Келл, резус-фактора и т. д. При участии в специальных программах ревитализации дополнительно проводится исследование KIR системы и HLA II класса. Эта рутинная процедура на самом деле требует самого серьезного подхода и подготовки, проводится только в условиях стационара (в зависимости от возраста). В течение 20 лет мы успешно проводим данные манипуляции своим пациентам.
Подробнее: http://transfusion-web.ru/perelivaniye-krovi-omolazhivayet-bogdanov-byl-prav

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПЕРСОНИФИЦИРОВАННЫЕ ЭКЗОСОМАЛЬНО-КЛЕТОЧНЫЕ ПРЕПАРАТЫ В КЛИНИЧЕСКОЙ ГЕРОНТОЛОГИИ И ГЕРИАТРИИ

В 2010 году ученые Гарварда выявили, что кровь молодых лабораторных животных способна остановить и даже повернуть вспять некоторые признаки старения, попав в кровеносную систему старших собратьев. В ходе экспериментов исследователи соединили кровеносные системы двух особей грызунов так, чтобы кровь взрослых животных подвергалась воздействию молекул и клеток, содержащихся в крови молодых мышей. «Некоторые возрастные процессы обратимы, и молекулы, способные остановить старение, обнаружены в крови, — рассказала исследователь Института стволовых клеток Гарварда Эми Уоджерс. Открытие может подсказать, как повысить сопротивление инфекциям, и, возможно, уменьшить риск некоторых раковых образований».
По данным (профессор Дуг Мелтон с кафедры стволовых клеток и регенеративной биологии Гарвардского университета) ученых, белок с кодовым названием GDF11 отвечает за деятельность мозга и мышц. Он в большом количестве присутствует в крови, когда люди и животные молоды, но с возрастом постепенно исчезает. В 2013 г команда исследователей из Гарвардского университета выяснила, проводя эксперименты на мышах, что инъекции целительного белка могут восстановить поврежденное сердце и значительно его омолодить. Новое исследование, проведенное в этом году, показало, что повышение уровня GDF11 в крови старых мышей улучшает функционирование всех органов. Профессор Ли Рубин предполагает, что GDF11 или лекарство, произведенное на его основе, сможет даже победить болезнь Альцгеймера. Похожего мнения придерживается доктор Саул Вильеда из медицинской школы при Стэндфордском университете. Вильеда с коллегами на также провели исследование на мышах, в ходе которого 18-месячным грызунам в течение трех недель было сделано восемь инъекций крови, взятой у их трехмесячных собратьев по лаборатории. В результате такой «терапии» старые мыши значительно повысили свои способности к запоминанию и обучению. Кроме того, ученые зафиксировали структурные, молекулярные и функциональные изменения в их мозге. В частности, образованы новые связи нейронов в гиппокампе, отделе мозга, участвующем в формировании долговременной памяти. При этом инъекции старой крови не демонстрировали никакого эффекта. «Мы показали, что, по крайней мере, некоторые возрастные нарушения функций мозга обратимы».
Как не странно, но метод обменного переливания крови существует уже много десятилетий, является рутинной медицинской процедурой. Основоположником этого направления является русский ученый-естествоиспытатель Александр Богданов. 26 февраля 1926 года по инициативе Александра Богданова (Малиновского) в Москве был открыт первый в мире Институт переливания крови. Сам Александр Богданов (1873-1928) и стал его первым директором. Богданов усиленно интересовался эффектами взаимных переливаний крови (пол-литра — литр) между больными и между больными и здоровыми людьми. Один из его сотрудников, академик Академии Наук СССР с 1932 года, А.А. Богомолец (1881-1946), в памятной статье о Богданове высоко отозвался о его концепции обмене кровью. В 1928 г. он писал: «Особое место в работах А.А. Богданова занимает проблема борьбы с изношенностью организма посредством «обменных переливаний крови». Таким образом, «кровь, как разновидность соединительной ткани, по мысли Богомольца, вполне могла быть омоложена».
Трансфузия крови (компонентов крови) от молодого, здорового донора пожилому реципиенту
Переливание крови подразумевает удаление части крови из кровеносного русла пожилого, отягощенного хроническими заболеваниями пациента с одновременным замещением её на кровь молодого, здорового донора в равном соотношении, от 100 мл до 1 л. Естественно, предполагается полная совместимость донора и реципиента по различным системам: AB0, Келл, резус-фактора и т. д. При участии в специальных программах ревитализации дополнительно проводится исследование KIR системы и HLA II класса. Эта рутинная процедура на самом деле требует самого серьезного подхода и подготовки, проводится только в условиях стационара. http://transfusion-web.ru/perelivaniye-krovi-omolazhivayet-bogdanov-byl-prav
В Америке в 2017 году стартовал проект: «Амброзия» https://www.ambrosiaplasma.com/, который предусматривает проведение процедур переливания донорской плазмы от молодых людей лицам старшего возраста. Плазма является жидкой частью крови, лишенной клеточных элементов. Нормальный объем плазмы составляет около 4% общей массы тела (40 — 45 мл/кг). Компоненты плазмы поддерживают нормальный объем циркулирующей крови и ее жидкое состояние. Белки плазмы определяют ее коллоидно-онкотическое давление и баланс с гидростатическим давлением; они же поддерживают в равновесном состоянии системы свертывания крови и фибринолиза. Кроме того, плазма обеспечивает баланс электролитов и кислотно-щелочное равновесие крови.
В лечебной практике используются плазма свежезамороженная, нативная, криопреципитат и препараты плазмы: альбумин, гамма-глобулины, факторы свертывания крови, физиологические антикоагулянты (антитромбин III, белок С и S), компоненты фибринолитической системы.
Под плазмой свежезамороженной понимается плазма, в течение 4 — 6 часов после эксфузии крови отделенная от эритроцитов методами центрифугирования или афереза и помещенная в низкотемпературный холодильник, обеспечивающий полное замораживание до температуры — 30°С за час. Такой режим заготовки плазмы обеспечивает ее длительное (до года) хранение. В плазме свежезамороженной в оптимальном соотношении сохраняются лабильные (V и VIII) и стабильные (I, II, VII, IX) факторы свертывания.
Если из плазмы в процессе фракционирования удалить криопреципитат, то оставшаяся часть плазмы является супернатантной фракцией плазмы (криосупернатант), имеющей свои показания к применению. После отделения из плазмы воды концентрация в ней общего белка, плазменных факторов свертывания, в частности, IX, существенно возрастает — такая плазма называется «плазма нативная концентрированная». Переливаемая плазма свежезамороженная должна быть одной группы с реципиентом по системе АВ0. Совместимость по системе резус не носит обязательного характера, так как плазма свежезамороженная представляет собой бесклеточную среду, однако при объемных переливаниях плазмы свежезамороженной (более 1 л) резус совместимость обязательна. Совместимость по минорным эритроцитарным антигенам не требуется. Желательно, чтобы плазма свежезамороженная соответствовала следующим стандартным критериям качества: количество белка не менее 60 г/л, количество гемоглобина менее 0,05 г/л, уровень калия менее 5 ммоль/л. Уровень трансаминаз должен быть в пределах нормы. Результаты анализов на маркеры сифилиса, гепатитов В и С, ВИЧ — отрицательны. После размораживания плазма должна быть использована в течение часа, повторному замораживанию плазма не подлежит. В экстренных случаях при отсутствии одногруппной плазмы свежезамороженной допускается переливание плазмы группы AB(IV) реципиенту с любой группой крови.
Объем плазмы свежезамороженной, полученный методом центрифугирования из одной дозы крови, составляет 200 — 250 мл. При проведении двойного донорского плазмафереза выход плазмы может составить 400 — 500 мл, аппаратного плазмафереза — не более 600 мл.

РИСКИ, ПОБОЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ, ОСЛОЖНЕНИЯ

Наиболее тяжелым риском при переливании плазмы свежезамороженной, является возможность передачи вирусных и бактериальных инфекций. Именно поэтому сегодня уделяется большое внимание методам вирусной инактивации плазмы свежезамороженной (карантинизация плазмы в течение 3 — 6 месяцев, обработка детергентом и др.).
Кроме того, потенциально возможны иммунологические реакции, связанные с наличием антител в плазме донора и реципиента. Наиболее тяжелая из них — анафилактический шок, клинически проявляющийся ознобом, гипотонией, бронхоспазмом, загрудинными болями. Как правило, подобная реакция обусловлена дефицитом IgA у реципиента. В этих случаях требуется прекращение переливания плазмы, введение адреналина и преднизолона. При жизненной необходимости продолжения терапии с помощью переливания плазмы свежезамороженной возможно назначение антигистаминных и кортикостероидных препаратов за 1 час до начала инфузии и повторное их введение во время переливания.
Опытные врачи трансфузиологи («К вопросу об изосерологической безопасности при переливании плазмы» («Новое в трансфузиологии 6, стр. 70-72)) имеют свой взгляд на проблему опираясь на многолетний практический опыт, который не всегда согласуется с клиническими рекомендациями и инструкциями: «Чаще всего за все долгие годы работы гемолитические осложнения от переливания плазмы (когда-то сухой или нативной, а сейчас СЗП) происходили, когда врачи вместо A2B(IV) определяли у больного группу B(III) и, переливая плазму группы B(III) с анти-А IgM, получали тут же гемолиз. Кроме того, перепутывания больных, пробирок и контейнеров с СЗП также являются причиной ПТО. Многократно находили у доноров анти-М IgM с активностью до 1:32, а по инструкции титрование не требовалось) — переливание такой плазмы без пробы на совместимость даст гемолиз у 80% реципиентов (частота антигена М). В этой простой пробе на совместимость (на плоскости) между СЗП и эритроцитами реципиента выявляется несовместимость не только по системе АВО, по экстраагглютининам, по системе MNS, но и по другим системам, в которых м.б. антитела класса IgM. Используя гелевую технологию, многократно встречались с тем, что не выявился слабый вариант антигена А (а их 15!). По-этому рекомендуется врачам перед переливанием СЗП проводить пробу на совместимость между эритроцитами реципиента и плазмой донора на плоскости, хотя этого нет в регламентирующих документах».

http://www.transfusion.ru/2010/12-17-1.pdf
http://www.transfusion.ru/2011/01-14-5.html

Трансфузии свежезамороженной плазмы (СЗП) достаточно широко используются в клинической практике, особенно у критических больных. СЗП служит источником недостающих факторов свертывания, выбывших при кровопотере и потребленных при быстром и значительном образовании тромбов при других патологических состояниях. Дефицит тромбоцитов и плазменных факторов свертывания крови может привести к развитию синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС), который характеризуется потреблением факторов свертывания, возникновением коагулопатии потребления и активации фибринолиза, клиническим проявлением которых является повышенная кровоточивость и геморрагический синдром.
Таким образом, концептуально переливание СЗП показано только для восполнения плазменных факторов свертывания, т.е. с целью коррекции нарушений гемостаза. Однако использование СЗП, как и других компонентов донорской крови, сопряжено с риском инфекционных осложнений, аллергических реакций, иммуносупрессии и др., некоторые из них могут быть потенциально опасны для жизни. Что представляет собой обоснованные ограничения для применения плазмы для практически здоровых людей старшей возрастной группы с целью ревитализации. Практическим решением этой проблемы может стать применение экзосомально- клеточных препаратов изготавливаемых персонифицированно.

Необходимым условием жизнедеятельности многоклеточного организма являются межклеточные взаимосвязи, позволяющие скоординировать биохимические процессы, протекающие в его клетках. Передача сигналов может осуществляться как путем секреции во внеклеточное пространство, так и через щелевые контакты напрямую между клетками. Но, есть еще один способ передачи информации между клетками-крошечные внеклеточные пузырьки, выделяемые клетками в окружающую среду и разносимые кровотоком по всему организму. В 2007 году в них были обнаружены нуклеиновые кислоты, стало ясно, что это механизм координации и «взаимопомощи» клеток организма. Эти пузырьки несут белки, липиды и нуклеиновые кислоты, они способны воздействовать на клетку-адресата гораздо более сложным способом, чем отдельные растворенные вещества. Содержимое пузырька окружено мембраной. Рецепторы на поверхности мембраны обеспечивают доставку точно по адресу. Путешествуют пузырьки с жидкостью, циркулирующей по кровеносным и лимфатическим сосудам. Помимо переноса информации внеклеточные везикулы могут участвовать и в механизмах «взаимопомощи» — доставлять готовые белки, необходимые «адресату».
Так, неклеточные пузырьки, называемые экзосомами, переправляют от нейронов к мышечным клеткам мембранный белок синаптотагмин-4. Он нужен для формирования нервно-мышечного соединения (синапса), через которое передаются электрические сигналы от нейронов к мышечным клеткам. Производится этот белок в нервных клетках, а используется в мышечных, так что без пересылки тут не обойтись. В 2013 году работы по изучению везикулярного транспорта были удостоены Нобелевской премии: «Нобелевская премия по физиологии и медицине (2013): «Везикулярный транспорт».

ЭКЗОСОМЫ

Экзосомы — небольшие пузырьки (от 40 до 100 нм). Экзосомы были обнаружены в самых разных полостных жидкостях организма: их можно найти в моче, в сперме, в сыворотке крови, в лимфе, в слюне, в слезах, в выделениях из носа, в желчи, в околоплодных водах и даже в грудном молоке. Производить экзосомы, как теперь известно, способна почти любая наша клетка — от желудочно-кишечного тракта и желез внутренней секреции до кожи и мозга.
За последние годы собрана обширная информация о компонентах внеклеточных пузырьков из различных типов клеток и жидкостей. Оказалось, что состав их белков, липидов, микроРНК и матричных РНК сильно зависит от происхождения пузырьков, а также от физиологического состояния породившей их клетки (здорова она или больна). Главный маркер экзосом — трансмембранные белки CD 63, CD 81 и (иногда) CD 9.
Экзосомы, как и клетки, несут на своей мембране белки главного комплекса гистосовместимости (МНС), которые отвечают за распознавание «своих» и «чужих» клеток и тканей; а также белки теплового шока, они же белки стресса (HSP60, HSP70, HSP90). Те и другие принимают участие в связывании антигенов и презентировании этих антигенов иммунной системе.

Экзосомы как иммуномодуляторы

Способность мембранных пузырьков транспортировать информацию впервые была показана в исследованиях экзосом из В-лимфоцитов. Оказалось, что они несут на себе белки главного комплекса гистосовместимости — МНС класса II, связанные с антигенным пептидом (конструкция, необходимая для иммунного ответа). И несут они ее в специализированные Т-клетки. Аналогичным образом экзосомы переносят комплексы MHC класса I c пептидным антигеном из дендритных клеток в так называемые «наивные» Т-лимфоциты. Получив такое «письмо», Т-лимфоциты перестают быть наивными и готовы опознать антиген. Подобным же образом экзосомы распространяют антигены и их комплексы с MHC между дендритными клетками. Дендритная клетка также может продуцировать экзосомы, содержащие иммунно-супрессорные молекулы. Это способствует развитию иммунной толерантности и противодействует воспалительным процессам.
Другой тип экзосом выделяется клетками плаценты в кровь матери. Они несут на себе фактор FasL, ингибирующий Т-клетки и NK-клетки (от англ. natural killers), чем предотвращают иммунную атаку матери против плода. Подобные экзосомы найдены также в молозиве и молоке кормящей матери. Кстати, сами NK-клетки тоже выделяют экзосомы, образно названные «нанопулями против опухолей». Они содержат две «молекулы-убийцы»: перфорин, который проделывает дырки в плазматической мембране клетки-мишени, и тот же самый лиганд FasL, который взаимодействует с трансмембранным белком FasR — рецептором, запускающим апоптоз.

Перенос генетического материала

В 2007 году было обнаружено, что экзосомы, продуцируемые тучными клетками, содержат не только белки, но и РНК. Это были как матричные РНК, содержащие информацию об аминокислотной последовательности белков, так и функционально активные малые РНК — некодирующие молекулы, которые принимают участие в регуляции экспрессии генов.
Основным механизмом информационной деятельности экзосом до последнего времени считался перенос матричной РНК, которая кодирует необходимые клетке-реципиенту белки. Однако исследования последних лет показывают, что клетки общаются между собой, используя в качестве «языка» нетранслируемые последовательности как микроРНК, так и матричных РНК. Переносчиком этих посланий и являются экзосомы.
Помимо РНК экзосомы могут содержать еще и мобильную ДНК, — например, митохондриальную. Во внеклеточной жидкости, в том числе в плазме крови, присутствуют ферменты, разрушающие ДНК и РНК, поэтому носители генетической информации должны путешествовать от одной клетки к другой внутри мембранных микропузырьков защищающих их от этих ферментов. По сравнению с РНК клетки, РНК экзосом более стабильны и устойчивы к деградации при длительном хранении и повторных циклах замораживания и оттаивания.
Регенерация Экзосомы, по всей видимости, играют важную роль в восстановлении поврежденных органов. Все больше данных свидетельствует о том, что внеклеточные везикулы, секретируемые из гемопоэтических стволовых клеток, мультипотентных клеток стромы или сердечных стволовых клеток, обладают уникальными свойствами. Они защищают клетки, оставшиеся в поврежденных тканях, от апоптоза, стимулируют деление выживших клеток и рост сосудов. За счет чего это происходит?
Во-первых, мембраны этих везикул обогащены биологически активными липидами, такими, как близкий родственник церамидов сфингозин-1-фосфат.
Во-вторых, на их поверхности синтезируются антиапоптозные и стимуляторные ростовые факторы и цитокины.
В-третьих, они целенаправленно доставляют в поврежденные ткани мРНК, регуляторные микроРНК и ферменты, и вся эта «гуманитарная помощь» повышает способность клеток к регенерации. Например, мезенхимальные стволовые клетки посылают с помощью экзосом в поврежденные клетки канальцев почек матричную РНК рецептора инсулиноподобного ростового фактора-1. В клетках начинается синтез этого рецептора, и регенерация идет активнее. Аналогичным образом транспортировка экзосомами мРНК TGF-β1 при повреждении дает начало активации процессов регенерации и восстановлению тканей.
Подобные механизмы перепрограммирования поврежденных клеток стволовыми могут быть задействованы и при инфаркте миокарда. В экспериментах на животных даже однократное введение экзосом мезенхимальных стволовых клеток уменьшает размер инфаркта и улучшает состояние подопытных. Очевидно, экзосомы восполняют дефицит ферментов, важных для снабжения клетки энергией, а значит, и для скорейшей реабилитации сердечной мышцы.

Развитие организмов и старение

Длительность жизни нейронов мозга зависит от среды, в которой они находятся. Если пересадить нейроны мыши в мозг крыс, живущих намного дольше мышей, продолжительность жизни этих нервных клеток может более чем вдвое превысить средний срок, отмеренный природой мышам. Исследования методом гетерохронного парабиоза, при котором кровеносные системы двух животных разного возраста объединяют хирургическим путем, показали, что при этой операции старое животное молодеет, а молодое, наоборот, стареет. Очевидно, возрастное снижение активности клеток может быть результатом воздействия циркулирующих в крови факторов, состав которых меняется с возрастом. Очистка крови с помощью сепаратора показала, что действующее начало сосредоточено в зоне частиц, совпадающих по размерам с экзосомами. В опубликованном обзоре Ден Сюй из Китая и Хидетоши Тахара из Японии обосновали гипотезу о том, что важнейшую роль в координации процессов клеточного старения выполняют экзосомы, а точнее, переносимые ими микроРНК. Некоторые из них могут способствовать старению, запуская сигнальные пути, ведущие к одряхлению организма, другие защищают от этих процессов.
Экзосомы из состарившихся клеток с помощью своей микроРНК так изменяют микроокружение, что оно начинает благоприятствовать возрастным заболеваниям, понижению иммунитета, воспалению и нарушению функций различных органов. В связи с вышеизложенным интересно отметить, что, как правило, биологическая и терапевтическая активность, а также способность к секреции экзосом мезенхимальных стволовых клеток обратно коррелируют со стадией развития донора.

От клеточной терапии к терапии экзосомами

Далеко не полный список возможного терапевтического применения уже включает иммунотерапию, изготовление вакцин, модуляторы ангиогенеза, целевую доставку в ткани-мишени различных лекарственных препаратов (ферментов и препаратов на основе РНК: микроРНК, матричных РНК, малых интерферирующих РНК). Экзосомы по многим параметрам являются идеальным средством доставки лекарств. Они способны нести достаточно большие порции лекарственных препаратов, и при этом благодаря липидной оболочке предохраняют свое содержимое от разбавления и разрушения, а также могут переносить свое содержимое через плазматическую мембрану клетки. Кроме того, эти мембранные пузырьки не токсичны, так как самой природой предназначены для межклеточного обмена, и хорошо переносятся организмом, о чем свидетельствует их присутствие в биологических жидкостях. Благодаря рецепторам на их поверхности они избирательно находят клетки-мишени, тем самым повышая эффективность переноса лекарственных препаратов, белков и РНК и снижая вероятность побочных эффектов. Например, если препарат экзосом, заключающих в себе противовоспалительное лекарство, просто закапать в нос, лекарство будет доставлено в конкретные клетки мозга, то есть сможет пересечь гематоэнцефалический барьер. Важно отметить, что при необходимости можно изменить состав рецепторов на поверхности экзосомы и направить ее «по новому адресу». Примеры терапии с помощью экзосом Экзосомы можно применять для иммунной и лекарственной терапии, а также для терапии с помощью РНК-интерференции.
Человеческие мезенхимальные стволовые клетки обладают способностью вызывать иммуносупрессию и активировать процессы регенерации. Поэтому они интенсивно исследуются на предмет их применения для лечения сердца, почек, нервной ткани, суставов и регенерации костей, а также терапии воспалительных заболеваний и подавления реакции отторжения при трансплантации. Клинические исследования на животных показали, что терапевтическая эффективность мезенхимальных стволовых клеток опосредована не их дифференцировкой и включением в ткань-мишень, а секретируемыми ими трофическими факторами терапевтического воздействия, одним из которых являются экзосомы. Исходя из того, что в основе терапевтической эффективности мезенхимальных стволовых клеток может лежать терапевтическое воздействие продуцируемых ими экзосом, которые, в отличие от клеток, легко переносят замораживание и оттаивание, было предложено перейти от клеточной терапии на терапию экзосомами.
Важно отметить, что, в отличие от клеток, экзосомы не могут сами размножаться и поэтому не могут выйти из-под контроля и начать образовывать опухоли, а значит терапия экзосомами более безопасна, чем клеточная терапия.
Межклеточные взаимодействия – это необходимые и важные условия функционирования многоклеточного организма как в физиологическом, так и патофизиологическом состоянии и могут осуществляться как через межклеточные контакты, так и посредством экзоцитоза. Недавно был обнаружен и стал активно изучаться еще один механизм межклеточной коммуникации – передача молекул с помощью экстраклеточных везикул (ЭВ) как близко расположенным, так и отдаленным клеткам хозяина. Везикулы представляют собой покрытые мембранным бислоем сферические структуры, обогащенные различными биомолекулами, включая все известные на сегодняшний день типы РНК, различные белки и липиды. Исследования ЭВ идут быстрыми темпами. Теперь они начинают выступать в качестве перспективных терапевтических мишеней, диагностических инструментов и систем доставки лекарств. Разработка эффективных методов выделения и анализа ЭВ являются предпосылкой для понимания их биологической роли и их клинического использования.
Секретируемые клетками микровезикулярные частицы делятся на 2 класса, различающихся по механизму секреции: 1) микровезикулы, «отпочковывающиеся» непосредственно от плазматической мембраны (ПМ) и обладающие в среднем более крупным размером (100–1000 нм), и 2) экзосомы (ЭК) (от 40 до 1000 нм), секретируемые из клеток посредством слияния с ПМ мультивезикулярных эндосом (МВЭ). Четкое разделение этих 2 классов везикул не только мало осуществимо технически, но и не имеет практического смысла для понимания их функций и биологического значения, поскольку они совместно и одинаковым образом воздействуют на клетки-мишени. Состав содержимого ЭК не является случайным и не отвечает составу белков ПМ клеток-продуцентов, но представляет собой «микрокарты», соответствующие накоплению определенных клеточных маркеров.
ЭК обнаружены в большинстве тканей и практически во всех биологических жидкостях, включая кровь, цереброспинальную жидкость и мочу. Механизм взаимодействия ЭК с клетками-реципиентами до конца не ясен. Исследователи рассматривают несколько вариантов такого механизма, в том числе: 1) лиганд- рецепторные взаимодействия; 2) встраивание экзосомальной мембраны в клеточную;
3) фагоцитоз экзосом клетками-реципиентами. Нейроны, олигодендроглиальные клетки и микроглия секретируют везикулы, которые мигрируют к определенным клеткам-мишеням. Показано участие экзосом в формировании миелина, играющего ключевую роль в функционировании и выживании нейронов. Продемонстрировано, что ряд патогенных белков, вызывающих нарушения центральной нервной системы, такие как прионы, супероксиддисмутаза и α-синуклеин, обнаруживаются в составе ЭК и могут переноситься от клетки к клетке; наличие таких ЭК в плазме крови может использоваться в качестве маркера ранних стадий возрастзависимых дегенеративных заболеваний. Экзосомы, продуцируемые мезенхимальными стволовыми клетками (МСК), участвуют в устранении повреждений и регенерации тканей, что представляет особый практический интерес.
Опухолевые клетки продуцируют ЭК в значительно большем количестве, чем нормальные клетки. За счет наличия на своих мембранах адгезионных рецепторов и лигандов, специфичных для различных типов клеток и тканей, ЭК направленно взаимодействуют с определенными типами клеток, доставляя в последние биологические молекулы самого широкого спектра действия, в том числе факторы роста, цитокины, рецепторы, биоактивные липиды и различные виды РНК. Посредством переноса огромного количества информационных молекул ЭК осуществляют важнейшие функции при формировании первичных опухолей и опухолевой прогрессии, включая реорганизацию микроокружения и стромальных клеток, увеличение инвазивной способности клеток, усиление ангиогенеза и экспрессии клетками проангиогенных факторов, формирование множественной лекарственной устойчивости, активацию онкогенных и антиапоптотических сигнальных путей, а также избавление от проапоптотических факторов или доставку проапоптотических факторов к клеткам, задействованным в процессах противоопухолевого иммунитета. Что может быть использовано как в диагностике некоторых заболеваний и предраковых состояний, так и для терапии.
ЭК могут изменять важнейшие функции опухолевых клеток (пролиферацию, дифференцировку, выживание и др.) с помощью эпигенетических механизмов регуляции транскрипции генов посредством переноса информационных и малых РНК. Более того, имеются данные, указывающие на то, что ЭК способны «передавать» клеткам-мишеням способность к метастазированию. ЭК злокачественных клеток способны инициировать процесс опухолевой трансформации нормальных клеток. Это демонстрирует возможность клональной экспансии опухоли посредством перепрограммирования нормальных клеток при помощи экзосом.
Биологические свойства ЭК делают их перспективными для исследования и разработки новых средств доставки противоопухолевых препаратов. Стоит подчеркнуть, что важными конкурентными преимуществами ЭК для клинической практики являются их аутологичность и возможность ex vivo манипуляций с экзосомами больного.
Существует 3 основных метода «упаковки» лекарственных средств в экзосомы человека:
а) Выделенные ЭК инкубируют с препаратом для его проникновения внутрь и «загрузки». Для пассивного проникновения препарата в ЭК необходимо, чтобы он обладал липофильными свойствами.
б) Инкубируют препарат непосредственно с клетками пациента ex vivo. Клетки, обработанные лекарственным средством, начинают «запаковывать» его в ЭК и секретировать в культуральную среду. Среду собирают и выделяют из нее экзосомы, содержащие лекарственное средство.
в) Проводят трансфекцию клеток пациента in vitro и включают в ЭК необходимые последовательности ДНК, РНК и синтезированные белки. Использование описанных методов не нарушает аутологичности ЭК, что в будущем будет способствовать созданию лекарственных средств, не вызывающих аллергических и острых токсических реакций у пациента. Эффективность заполнения ЭК препаратом можно повысить с помощью различных методов: при дополнительном использовании электропорации, гипертермии. В настоящее время рассматривается возможность использования не только аутологичных экзосом как средства доставки препаратов, но и ЭК растительного происхождения.
Исследование состава переносимых ЭК белков свидетельствует о том, что спектр этих протеинов неслучаен. Протеомное профилирование ЭК преследует две цели: использование ЭК для относительно неинвазивного сбора и обогащения белков, связанных с болезнями, которые в дальнейшем будут использоваться в качестве прогностических и диагностических биомаркеров и исследований роли ЭК и их протеома в биологических явлениях, таких как прогрессирование заболевания. Напомним, что старение по МКБ признано болезнью.
Большинство протеомных исследований проводятся по принципу «снизу вверх» (анализ ферментативно переваренных протеомов). Тысячи белков могут быть идентифицированы в течение нескольких часов, используя передовые масс-спектрометрические и жидкостно-хроматографические методы. Современные ВЭЖХ-МС/МС приборы высокого разрешения, обладающие высокой чувствительностью и новыми алгоритмами обработки данных, позволяют проводить глубокое протеомное картирование и идентификацию посттрансляционных модификаций (ПТМ) белков, таких как гликозилирование и фосфорилирование, которые становятся все более и более важными.
Представляется перспективным, что требует отдельного исследования, использование экзосом, выделенных из плазмы крови практически здоровых людей 18-21 лет в сравнении с экзосомами выделенными у людей старшей возрастной группы. Для этого может быть рекомендована методология предложенная V.E. Shevchenko, A.S. Bryukhovetskiy, M. V. Filatov, Z.N. Nikiforova, I.S. Bryukhovetskiy , Y.D. Vasilets, T.I. Kushnir, I.A. Kudryavtsev, N.E. Arnotskaya: «Exosomal proteins as potential markers of multiple myeloma diagnostics» (2017) получения экзосом из плазмы крови человека, обедненной тромбоцитами и эритроцитами. Указнными авторами разработана методика предварительного фракционирования лизатов ЭК для обеднения их высокопредставленными белками плазмы крови, унифицирован нано-ВЭЖХ-МС/МС анализ протеома экзосом плазмы крови человека. Последующий биоинформационный анализ полученных результатов в сравнении с литературными данными позволит обнаружить потенциальные диагностические и прогностические маркеры старения и требует дополнительных исследований по их валидации.
При всей высокотехнологичности и трудоемкости получения экзосом, представляющих собой наносферы размером 30-40 нм, их получение из плазмы представляет собой достаточно не сложную методику многоэтапного центрифугирования, фильтрования и отделения (сепарации) при этом определенных белковых фракций плазмы донорской крови. Процедура состоит из ряда последовательных этапов центрифугирования: сначала на скорости 2 000 оборотов/минуту и удаления крупных белковых комплексов, затем проводят удаление средних белковых комплексов путем центрифугирования на центрифуге со скоростью 10 000 оборотов /мин и последующего ультрацентрифугировнаия на специальных центрифугах, обеспечивающих скорость до 100 000 оборотов в/мин. Дальнейшая стерилизация полученных экзосом осуществляется путем пропускания полученной экзосомальной фракции плазмы через специальные бактериальные фильтры поры которых не превышают 40 -50 нм.
Новая технология позволяет получить стерильные экзосомы из любой биологической жидкости без контаминации их живыми микроорганизмами. Главной особенностью выполняемой процедуры является то, что для получения клеточного препарата используется плазма молодого здорового донора и при этом, в отличие от использования СЗП риск иммунологических реакций ничтожен.

Литература

(https://biomolecula.ru/articles/ekzosoma-mekhanizm-koordinatsii-i-vzaimopomoshchi-kletok-organizma)
Предполагаемый механизм пересечения экзосомой гематоэнцефалического барьера в статье Arsalan S Haqqani, et al. and Danica B Stanimirovic (Jan 2013 ) Method for isolation and molecular characterization of extracellular microvesicles released from brain endothelial cells. Fluids and Barriers of the CNS, 10 (1), p.4, doi:10.1186/2045-8118-10-4 Полный текст: http://www.fluidsbarrierscn…
Lydia Alvarez-Erviti, & + et al. (2011) Delivery of siRNA to the mouse brain by systemic injection of targeted exosomes. Nature Biotechnology 29, 341-345 doi:10.1038/nbt.1807 http://www.nature.com/nbt/j…
Механизм транспортировки экзосом из полости носа в мозг в течение 1 часа. Обсуждение путей транспортировки можно найти в статьях:
El Andaloussi, S.; Lakhal, S.; Mager, I.; Wood, M.J.( 2013) Exosomes for targeted siRNA delivery across biological barriers. Adv. Drug Deliv. Rev., 65, 391–397.
Samira Lakhal and Matthew JA Wood (2011) Intranasal Exosomes for Treatment of Neuroinflammation?: Prospects and Limitations. Mol Ther. 19(10): 1754–1756. doi: 10.1038/mt.2011.198
Зенкова М.А., Власов В.В. (2013) Нуклеиновые кислоты экзосом: маркеры заболеваний и молекулы межклеточной коммуникации. Биохимия 78, 5–13; Shifrin D.A., Beckler M.D., Coffey R.J., Tyska M.J. (2013). Extracellular vesicles: communication, coercion, and conditioning. Mol. Biol. Cell 24, 1253–1259;
Marcus M.E., Leonard J.N. (2013). FedExosomes: Engineering Therapeutic Biological Nanoparticles that Truly Deliver. Pharmaceuticals 6, 659–680;
Lopez-Verrilli M.A., Court F.A. (2013). Exosomes: mediators of communication in eukaryotes. Biol. Res. 46, 5–11. Литература Bloemendal S.,
Kück U. (2013). Cell-to-cell communication in plants, animals, and fungi: a comparative review. Naturwissenschaften 100, 3–19;; http://biomolecula.ru#;
Corrado C., Raimondo S., Chiesi A., Ciccia F., De Leo G., Alessandro R. (2013). Exosomes as intercellular signaling organelles involved in health and disease: basic science and clinical applications. Int. J. Mol. Sci. 14, 5338–5366;;
Sharma P., Schiapparelli L., Cline H.T. (2013). Exosomes function in cell-cell communication during brain circuit development. Curr. Opin. Neurobiol.; Нобелевская премия по физиологии и медицине (2013): везикулярный транспорт;
Svensson K.J., Christianson H.C., Wittrup A., et al., Belting M. (2013). Exosome Uptake Depends on ERK1/2-Heat Shock Protein 27 Signaling and Lipid Raft-mediated Endocytosis Negatively Regulated by Caveolin-1. J. Biol. Chem. 288, 17713–17724;;
Christianson H.C., Svensson K.J., van Kuppevelt T.H., Li J.P., Belting M. (2013). Cancer cell exosomes depend on cell-surface heparan sulfate proteoglycans for their internalization and functional activity. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.;
Lopez-Verrilli M.A., Court F.A. (2013). Exosomes: mediators of communication in eukaryotes. Biol. Res. 46, 5–11;; Choi D.-S., Kim D.-K., Kim Y.-K. Gho Y.S. (2013). Proteomics, transcriptomics and lipidomics of exosomes and ectosomes. Proteomics 13, 1554–1571;
Weifan Y., Song O., Yi L., Bo X., Huan Y. (2013). Immature Dendritic Cell-Derived Exosomes: a Promise Subcellular Vaccine for Autoimmunity. Inflammation 36, 232–240;
Толл-подобные рецепторы: от революционной идеи Чарльза Джейнуэя до Нобелевской премии 2011 года; Fabbri M., Paone A., Calore F., Galli R., Gaudio E., Santhanam R., et al. (2012). MicroRNAs bind to Toll-like receptors to induce prometastatic inflammatory response. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, E2110—2116; Extracorporeal removal of microvesicular particles. Патент WO 2007103572 A2; Filter for the removal of micro-vesicles from biological fluids, methods and devices using such a filter. Патент EP 2495025 A1; Raz A., Goldman R., Yuli I., Inbar M. (1978). Isolation of plasma membrane fragments and vesicles from ascites fluid of lymphoma-bearing mice and their possible role in the escape mechanism of tumors from host immune rejection. Canc. Immunol. Immunother. 4, 53–59;; Pucci F., Pittet M.J. (2013). Molecular Pathways: Tumor-derived microvesicles and their interactions with immune cells in vivo. Clin. Canc. Res. 19, 2598–2604;; Valadi H., Ekstrom K., Bossios A., Sjostrand M., Lee J.J., Lotvall J.O. (2007). Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells. Nat. Cell. Biol. 9, 654–659;; Doxakis E. (2013). Principles of miRNA-Target Regulation in Metazoan Models. Int. J. Mol. Sci. 14 16280–16302;; Обо всех РНК на свете, больших и малых; РНК у истоков жизни?; Большие дела небольших молекул: как малые РНК дирижируют генами бактерий; Guo H., Ingolia N.T., Weissman J.S., Bartel D.P. (2010). Mammalian microRNAs predominantly act to decrease target mRNA levels. Nature 466, 835–840;; Batagov A.O., Kurochkin I.V. (2013). Exosomes secreted by human cells transport largely mRNA fragments that are enriched in the 3′-untranslated regions. Biol. Direct 8, 1–8;; Andreassi C., Riccio A. (2009). To localize or not to localize: mRNA fate is in 3′ UTR ends. Trends Cell Biol. 19, 465–474;; Salmena L., Poliseno L., Tay Y., et al. (2011). A ceRNA hypothesis: the Rosetta Stone of a hidden RNA language? Cell 146, 353–358;; Mercer T.R., Wilhelm D., Dinger M.E., et al., Mattick J.S. (2011). Expression of distinct RNAs from 3′ untranslated regions. Nucleic Acids Res. 39, 2393–2403;; Wang F., Xu Z., Zhou J., et al., Schimmel P. (2013). Regulated Capture by Exosomes of mRNAs for Cytoplasmic tRNA Synthetases. J. Biol. Chem. 288, 29223–29228;; Paul M., Schimmel P. (2013). Essential nontranslational functions of tRNA synthetases. Nat. Chem. Biol. 9, 145–153;; Chen T.S., Lim S.K. (2013). Measurement of Precursor miRNA in Exosomes from Human ESC-Derived Mesenchymal Stem Cells. Methods Mol. Biol. 1024, 69–86;; van Balkom B.W., De Jong O.G., Smits M., et al., Verhaar M.C. (2013). Endothelial cells require miR-214 to secrete exosomes that suppress senescence and induce angiogenesis in human and mouse endothelial cells. Blood 121, 3997–4006;; Липидный фундамент жизни; Borges F.T., Melo S.A., Özdemir B.C., et al., Kalluri R. (2013). TGF-β1—Containing Exosomes from Injured Epithelial Cells Activate Fibroblasts to Initiate Tissue Regenerative Responses and Fibrosis. J. Am. Soc. Nephrol. 24, 385–392;; Arslan F., Lai R.C., Smeets M.B., et al., de Kleijn D.P. (2013). Mesenchymal stem cell-derived exosomes increase ATP levels, decrease oxidative stress and activate PI3K/Akt pathway to enhance myocardial viability and prevent adverse remodeling after myocardial ischemia/reperfusion injury. Stem Cell Res. 10, 301–312;; Lai R.C., Yeo R.W.Y., Tan K.H., Lim S.K. (2013). Mesenchymal stem cell exosome ameliorates reperfusion injury through proteomic complementation. Regen. Med. 8, 197–209;; Xu D., Tahara H. (2012). The role of exosomes and microRNAs in senescence and aging. Adv. Drug Deliv. Rev. 65, 368–375;; Chen T.S., Yeo R.W.Y., Arslan F., et al. (2013). Efficiency of Exosome Production Correlates Inversely with the Developmental Maturity of MSC Donor. J. Stem Cell Res. Ther. 3, 145; Прионы: исследования таинственных молекул продолжаются; Shao H., Chung J., Balaj L., et al., Lee H. (2012). Protein typing of circulating microvesicles allows real-time monitoring of glioblastoma therapy. Nat. Med. 18, 1835–1840;; Zeringer E., Li M., Barta T., et al., Vlassov A.V. (2013). Methods for the extraction and RNA profiling of exosomes. World J. Methodol. 3, 11–18;; Lakhal S., El Andaloussi S., O’Loughlin A.J., Li J., Wood, M.M. (2013). RNAi Therapeutic Delivery by Exosomes. Adv. Deliv. Sci. Tech. 3, 185–205;; Доставка лекарственных препаратов на основе рецептор-опосредованного эндоцитоза; Наномедицина будущего: трансдермальная доставка с использованием наночастиц; Suntres Z.E., Smith M.G., Momen-Heravi F., et al., Kuo W.P. (2013). Therapeutic Uses of Exosomes. Exosomes and Microvesicles; Yeo R.W.Y., Lai R.C., Zhang B., Tan S.S., Yin Y., Teh B.J., Lim S.K. (2012). Mesenchymal stem cell: an efficient mass producer of exosomes for drug delivery. Adv. Drug Deliv. Rev. 65, 336–341;; Witwer K.W., Buzás E.I., Bemis L.T., et al., Hochberg F. (2013). Standardization of sample collection, isolation and analysis methods in extracellular vesicle research. J. Extracell. Ves. 2, 20360; Джагаров Д.Э. (2013).
Bellingham S. A., Guo B. B., Coleman B. M., Hill A. F. Exosomes: vehicles for the transfer of toxic proteins associated with neurodegenerative diseases? Front Physiol 2012;3:124.
Mathivanan S., Ji H., Simpson R. J. Exosomes: extracellular organelles important in intercellular communication. J Proteomics 2010;73(10):1907–20.
Lasser C., Alikhani V. S., Ekström K. et al. Human saliva, plasma and breast milk exosomes contain RNA: uptake by macrophages. J Transl Med 2011;9:9.
Street J. M., Barran P. E., Mackay C. L. et al. Identification and proteomic profiling of exosomes in human cerebrospinal fluid. J Transl Med 2012;10:5
Thery C., Zitvogel L., Amigorena S. Exosomes: composition, biogenesis and function. Nat Rev Immunol 2002;2(8):569–79.
Bakhti M., Winter C., Simons M. Inhibition of myelin membrane sheath formation by oligodendrocyte-derived exosome-like vesicles. J Biol Chem 2011;286(1):787–96.
Kujala P., Raymond C. R., Romeijn M. et al. Prion uptake in the gut: identification of the first uptake and replication sites. PLoS Pathog 2011;7(12):e1002449.
Lee R. H., Pulin A. A., Seo M. J. et al. Intravenous hMSCs improve myocardial infarction in mice because cells embolized in lung are activated to secrete the anti-inflammatory protein TSG-6. Cell Stem Cell 2009;5(1):54–63.
Marhaba R., Klingbeil P., Nuebel T. et al. CD44 and EpCAM: cancer-initiating cell markers. Curr Mol Med 2008;8(8):784–804.
Park J. E., Tan H. S., Datta A. et al. Hypoxic tumor cell modulates its microenvironment to enhance angiogenic and metastatic potential by secretion of proteins and exosomes. Mol Cell Proteomics 2010;9(6):1085–99.
Graves L. E., Ariztia E. V., Navari J. R. et al. Proinvasive properties of ovarian cancer ascites-derived membrane vesicles. Cancer Res 2004;64(19):7045–9.
Al-Nedawi K., Meehan B., Kerbel R. S. et al. Endothelial expression of autocrine VEGF upon the uptake of tumor-derived microvesicles containing oncogenic EGFR. Proc Natl Acad Sci USA 2009;106(10):3794–9.
Ichim T. E., Zhong Z., Kaushal S. et al. Exosomes as a tumor immune escape mechanism: possible therapeutic implications. J Transl Med 2008;6:37.
Skog, J., Würdinger T., van Rijn S. et al. Glioblastoma microvesicles transport RNA and proteins that promote tumour growth and provide diagnostic biomarkers. Nat Cell Biol 2008;10(12):1470–6.
Hao S., Ye Z., Li F. et al. Epigenetic transfer of metastatic activity by uptake of highly metastatic B16 melanoma cellreleased exosomes. Exp Oncol 2006;28(2):126–31.
Jung T., Castellana D., Klingbeil P. et al. CD44v6 dependence of premetastatic niche preparation by exosomes. Neoplasia 2009;11(10):1093–105.
Batrakova E. V., Kim M. S. Using exosomes, naturally-equipped nanocarriers, for drug delivery. J Control Release 2015. [Epub ahead of print].
Urbanelli L., Buratta S., Sagini K. et al. Exosome-based strategies for diagnosis and therapy. Recent Pat CNS Drug Discov 2015;10(1):10–27.
Guo L., Guo N. Exosomes: Potent regulators of tumor malignancy and potential bio-tools in clinical application. Crit Rev Oncol Hematol 2015;95(3):346–58.
Lasser C. Exosomes in diagnostic and therapeutic applications: biomarker, vaccine and RNA interference delivery vehicle. Exp Opin Biol Ther 2015;15(1):103–17.
Gyorgy B., Hung M. E., Breakefield X. O., Leonard J. N. Therapeutic applications of extracellular vesicles: clinical promise and open questions. Annu Rev Pharmacol Toxicol 2015;55:439–64.
Armirotti, A. Bottom-Up Proteomics. Curr. Anal. Chem. 2009, 5 (2), 116−130.
A. Beach, H.G. Zhang, M.Z. Ratajczak, S.S. Kakar, Exosomes: an overview ofbiogenesis, composition and role in ovarian cancer, J. Ovarian Res. 7 (2014)14.
M. Mayr, D. Grainger, U. Mayr, A.S. Leroyer, G. Leseche, A. Sidibe, O. Herbin,X. Yin, A. Gomes, B. Madhu, J.R. Griffiths, Q. Xu, A. Tedgui, C.M. Boulanger,Proteomics, metabolomics, and immunomics on microparticles derivedfrom human atherosclerotic plaques, Circ. Cardiovasc. Genet. 2 (2009)379–388.
G. Pocsfalvi, C. Stanly, A. Vilasi, I. Fiume, G. Capasso, L. Turiak, E.I. Buzas, K.Vekey, Mass spectrometry of extracellular vesicles, Mass Spectrom. Rev. 35(2015) 3–21
Rorive S, Lopez XM, Maris C, Trepant A-L, Sauvage S, Sadeghi N et al. (2010). TIMP-4 and CD63: new prognostic biomarkers in human astrocytomas. Mod Pathol 23: 1418–1428
Paiva B, Gutierrez NC, Chen X, Vidriales MB, Montalban MA, Rosinol L et al. Clinical significance of CD81 expression by clonal plasma cells in high-risk smolderin symptomatic multiple myeloma patients. Leukemia 26: 1862–1869.
Levy S., Shoham T. Protein-protein interactions in the tetraspanin web. Physiolog 2005;20:218–24.
Detchokul S., Williams E. D., Parker M. W. et al. Tetraspanins as regulators of the tumour microenvironment: implications for metastasis and therapeutic strategies. Br J Pharmacol 2014;171(24):5462–90.
Rocha-Perugini V., Sanchez-Madrid F., Martinez Del Hoyo G. Function and Dynamics of Tetraspanins during Antigen Recognition and Immunological Synapse Formation. Front Immunol 2015;6:653.
Andreu Z., Yanez-Mo M. Tetraspanins in extracellular vesicle formation and function. Front Immunol 2014;5:442.
Rana S., Zöller M. The Functional Importance of Tetraspanins in Exosome Emerging Concepts of Tumor Exosomes Mediated Cell-Cell Communication. Edited by Z.-H. Zhang. Springer Science + Business Media. New York, 2013. Pp. 69–106.
Brakebusch C, Bouvard D, Stanchi F, Sakai T, Fassler R (2002). Integrins in invasive growth. J Clin Invest 109: 999–1006.
Maecker HT, Todd SC, Levy S (1997). The tetraspanin superfamily: molecular facilitators. FASEB J 11: 428–442.
Stupack DG, Cheresh DA (2004). Integrins and angiogenesis. Curr Top Dev Biol 64: 207–238.
Schroder HM, Hoffmann SC, Hecker M, Korff T, Ludwig T (2013). The tetraspanin network modulates MT1-MMP cell surface trafficking. Int J Biochem Cell Biol 45: 1133–1144.
Harshman SW1, Canella A2, Ciarlariello PD et al. Proteomic characterization of circulating extracellular vesicles identifies novel serum myeloma associated markers. J Proteomics. 2016 Mar 16;136:89-98
American Cancer Society. Cancer Facts & Figures. 2011. p. 1-68.http://www.cancer.org/acs/groups/content/@epidemiologysurveilance/docu ments/document/acspc-031941.pdf
39. Roccaro AM, Sacco A, Maiso P, Azab AK, Tai Y-T, Reagan M, et al. BM mesenchymal stromal cell-derived exosomes facilitate multiple myeloma progression. J Clin Invest. 2013; 123:1542–1555.
Damiano JS, Cress AE, Hazlehurst LA, Shtil AA, Dalton WS. Cell adhesion mediated drug resistance (CAM-DR): role of integrins and resistance to apoptosis in human myeloma cell lines. Blood. 1999; 93:1658–1667. [PubMed: 10029595]
Wang J, Hendrix A, Hernot S, Lemaire M, De Bruyne E, Van Valckenborgh E, et al. Bone marrow stromal cell-derived exosomes as communicators in drug resistance in multiple myeloma cells. Blood. 2014; 124:555–566.
R.C. Lessa, A.H. Campos, C.E. de Freitas, F.R. da Silva, L.P. Kowalski, A.L. Carvalho, et al., Identification of upregulated genes in oral squamous cell carcinomas, Head Neck, 10 (2012) 1475-81
X. Chen, T.T. Yang, Y. Zhou, W. Wang, X.C. Qiu, J. Gao, et al., Proteomic profiling of osteosarcoma cells identifies ALDOA and SULT1A3 as negative survival markers o human osteosarcoma, Mol Carcinog, 53 (2014) 138-44.
T. Hamaguchi, N. Iizuka, R. Tsunedomi, Y. Hamamoto, T. Miyamoto, M. Iida, et al., Glycolysis module activated by hypoxia-inducible factor 1alpha is related to the aggressive phenotype of hepatocellular carcinoma, Int J Oncol, 33 (2008) 725-731.
T. Ojika, M. Imaizumi, H. Watanabe, T. Abe, K. Kato, An immunohistochemical 1 study on three 2aldolase isozymes in human lung cancer, Nihon Kyobu Geka Gakkai Zasshi, 40 (1992) 382-386.
Seckinger A, Meissner T, Moreaux J, et al. Clinical and prognostic role of annexin A2 in multiple myeloma. Blood. 2012 Aug 2;120(5):1087-94
Qi H, Liu S2, Guo C, Wang J et al. Role of annexin A6 in cancer. Oncol Lett. 2015 Oct;10(4):1947-1952
Vega FM and Ridley AJ: Rho GTPases in cancer cell biology. FEBS Lett 582: 2093-2101, 2008.
Reymond N, Riou P and Ridley AJ: Rho GTPases and cancer cell transendothelial migration. Methods Mol Biol 827: 123-142, 2012.
Garcia-Mata R, Boulter E and Burridge K: The ‘invisible hand’: regulation of RHO GTPases by RHOGDIs. Nat Rev Mol Cell Biol 12: 493-504, 2011.
Cho HJ, Baek KE and Yoo J: RhoGDI2 as a therapeutic target in cancer. Expert Opin Ther Targets 14: 67-75, 2010.
Agarwal NK, Chen CH, Cho H, Boulbes DR, Spooner E and Sarbassov DD: Rictor regulates cell migration by suppressing RhoGDI2. Oncogene 32: 2521-2526, 2013.
Griner EM and Theodorescu D: The faces and friends of RhoGDI2. Cancer Metastasis Rev 31: 519-528, 2012.
Philips A, Roux P, Coulon V, et al. Differential effect of Rac and Cdc42 on p38 kinase activity and cell cycle progression of nonadherent primary mouse fibroblasts. J Biol Chem 2000;275:5911 –7.
Van Aelst L, D’Souza-Schorey C. Rho GTPases and signaling networks. Genes Dev 1997;11:2295– 322.
Zohn IM, Campbell SL, Khosravi-Far R, Rossman KL, Der CJ. Rho family proteins and Ras transformation: the RHOad less traveled gets congested. Oncogene 1998;17:1415– 38.
van de Donk NW1, Lokhorst HM, Nijhuis EH et al. Geranylgeranylated proteins are involved in the regulation of myeloma cell growth. Clin Cancer Res. 2005 Jan 15;11(2 Pt 1):429-39
Han Z, He H, Bi X, Qin W, Dai Q, Zou J, et al. Expression and clinical significance of CD147 in genitourinary carcinomas. J Surg Res. 2009;11:1–8.
Yan L, Zucker S, Toole BP. Roles of the multifunctional glycoprotein, emmprin (basigin; CD147), in tumour progression. Thromb Haemost. 2005;93:199–204.
Davidson B, Goldberg I, Berner A, Kristensen GB, Reich R. Emmprin (extracellular matrix metalloproteinase inducer) is a novel marker of poor outcome in serous ovarian carcinoma. Clin Exp Metastasis 2003;20:161–9.
Nabeshima K, Suzumiya J, Nagano M, Ohshima K, Toole BP, Tamura K, et al. Emmprin, a cell surface inducer of matrix metalloproteinases (MMPs), is expressed in T-cell lymphomas. J Pathol. 2004;202:341–51.
Tan H, Ye K, Wang Z, Tang H. Clinicopathologic evaluation of immunohistochemicalCD147andMMP-2expression in differentiated thyroid carcinoma. Jpn J Clin Oncol. 2008;38(8):528–33.
Wu W, Wang R, Liu H, Peng J, Huang D. Prediction of prognosis in gallbladder carcinoma by CD147 and MMP-2 immunohistochemistry. Med Oncol. 2009;26:117–23.
Yaccoby S. Advances in the understanding of myeloma bone disease and tumor growth. Br J Haematol. 2010;149:311–21.
Zdzisin´ska B, Walter-Croneck A, Dmoszyn´ska A, Kandefer- Szerszen´ M. Matrix metalloproteinase and cytokine production by bone marrow adherent cells from multiple myeloma patients. Arch Immunol Ther Exp. 2006;54:289–96.
Zdzisin´ska B, Walter-Croneck A, Kandefer-Szerszen´ M. Matrix metalloproteinases-1 and-2, and tissue inhibitor of metalloproteinase- 2 production is abnormal in bone marrow stromal cells of multiple myeloma patients. Leukemia Res. 2008;32:1763–69.
Bretscher A, Edwards K, Fehon RG: ERM proteins and merlin: Integrators at the cell cortex. Nat Rev Mol Cell Biol, 2002; 3: 586–99
Hughes SC, Fehon RG: Understanding ERM proteins – the awesome power of genetics finally brought to bear. Curr Opin Cell Biol, 2007; 19: 51–56
Clucas J, Valderrama F: ERM proteins in cancer progression. J Cell Sci, 2014; 127: 267–75
Bruce B, Khanna G, Ren L et al: Expression of the cytoskeleton linker protein ezrin in human cancers. Clin Exp Metastasis, 2007; 24: 69–78
Chand K, Wan XL, Seuli B et al: The membrane-cytoskeleton linker ezrin is necessary for osteosarcoma metastasis. Nat Med, 2004; 10: 5
He J, Ma G, Qian J et al. Interaction Between Ezrin and Cortactin in Promoting Epithelial to Mesenchymal Transition in Breast Cancer Cells. Med Sci Monit. 2017 Apr 1;23:1583-1596
Wick W, Grimmel C, Wild-Bode C, Platten M, Arpin M, Weller M. Ezrin-dependent promotion of glioma cell clonogenicity, motility, and invasion mediated by BCL-2 and transforming growth factor-beta2. J Neurosci. 2001; 21(10): 3360-3368.
Malergue F, Galland F, Martin F, Mansuelle P, Aurrand-Lions M, Naquet P. A novel immunoglobulin superfamily junctional molecule expressed by antigen presenting cells, endothelial cells and platelets. Molecular immunology. 1998; 35:1111–1119.
Fraemohs L, Koenen RR, Ostermann G, Heinemann B, Weber C. The functional interaction of the beta 2 integrin lymphocyte function-associated antigen-1 with junctional adhesion molecule-A is mediated by the I domain. J Immunol. 2004; 173:6259–6264.
Stellos K, Langer H, Gnerlich S, Panagiota V, Paul A Schonberger T, Ninci E, Menzel D, Mueller I, Bigalke B, Geisler T, Bultmann A, Lindemann S, Gawaz M. Junctional adhesion molecule A expressed on human CD34+ cells promotes adhesion on vascular wall and differentiation into endothelial progenitor cells. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 2010; 30:1127–1136.
Naik MU, Caplan JL, Naik UP. Junctional adhesion molecule-A suppresses platelet integrin alphaIIbbeta3 signaling by recruiting Csk to the integrin-c-Src complex. Blood. 2014; 123:1393–1402.
Liu Y, Nusrat A, Schnell FJ, Reaves TA, Walsh S, Pochet M, Parkos CA. Human junction adhesion molecule regulates tight junction resealing in epithelia. Journal of cell science. 2000; 113:2363–2374.
Murakami M, Giampietro C, Giannotta M, Corada M, Torselli I, Orsenigo F, Cocito A, d’Ario G, Mazzarol G, Confalonieri S, Di Fiore PP, Dejana E. Abrogation of junctional adhesion molecule-A expression induces cell apoptosis and reduces breast cancer progression. PLoS One. 011; 6:e21242.
Zhang M, Luo W, Huang B, Liu Z, Sun L, Zhang Q, Qiu X, Xu K, Wang E. Overexpression of JAM-A in non-small cell lung cancer correlates with tumor progression. PLoS One. 2013; 8:e79173.
Kelly KR, Espitia CM, Zhao W et al. Junctional adhesion molecule-A is overexpressed in advanced multiple myeloma and determines response to oncolytic reovirus. Oncotarget. 2015 Dec 1;6(38):41275-89.
Wu SK, Zeng K, Wilson IA, Balch WE: Structural insights into the function of the Rab GDI superfamily. Trends Biochem Sci 1996, 21(12):472–476.
Subramani D, Alahari SK: Integrin-mediated function of Rab GTPases in/cancer progression. Mol Cancer 2010, 9(1):312.
Bai Z, Ye Y, Liang B, Feng X, Zhang H, Zhang Y, Peng J, Shen D, Cui Z, Zhang Z, Wang S: Proteomics-based identification of a group of apoptosis-related proteins and biomarkers in gastric cancer. Int J Oncol 2011, 38(2):375–383.
Lee DH, Chung K, Song JA, Kim TH, Kang H, Huh JH, Jung SG, Ko JJ, An HJ: Proteomic identification of paclitaxel-resistance associated hnRNP A2 and GDI2 proteins in human ovarian cancer cells. J Proteome Res 2010, 9(11):5668–5676.
Pratt WB, Toft DO (2003) Regulation of signaling protein function and trafficking by the hsp90/hsp70-based chaperone machinery. Exp Biol Med (Maywood) 228: 111–133
Workman P (2004) Combinatorial attack on multistep oncogenesis by inhibiting the Hsp90 molecular chaperone. Cancer Lett 206: 149–157.
McCready J, Sims JD, Chan D, Jay DG (2010) Secretion of extracellular hsp90alpha via exosomes increases cancer cell motility: a role for plasminogen activation. BMC Cancer 10: 294.
Eustace BK, Sakurai T, Stewart JK, Yimlamai D, Unger C, et al. (2004) Functional proteomic screens reveal an essential extracellular role for hsp90 alpha in cancer cell invasiveness. Nat Cell Biol 6: 507–514.
Sidera K, Gaitanou M, Stellas D, Matsas R, Patsavoudi E (2008) A critical role for HSP90 in cancer cell invasion involves interaction with the extracellular domain of HER-2. J Biol Chem 283: 2031–2041.
Ma Y and Hendershot LM. The role of the unfolded protein response in tumour development: friend or foe? Nature reviews Cancer. 2004; 4(12):966-977.
Lee AS. The glucose-regulated proteins: stress induction and clinical applications. Trends Biochem Sci. 2001; 26(8):504-510.
Ni M and Lee AS. ER chaperones in mammalian development and human diseases. FEBS Lett. 2007; 581(19):3641-3651.
Wang Q, He Z, Zhang J, Wang Y, Wang T, Tong S, Wang L, Wang S and Chen Y. Overexpression of endoplasmic reticulum molecular chaperone GRP94 and GRP78 in human lung cancer tissues and its significance. Cancer Detect Prev. 2005; 29(6):544-551.
Gazit G, Lu J and Lee AS. De-regulation of GRP stress protein expression in human breast cancer cell lines. Breast cancer research and treatment. 1999; 54(2):135-146.
Pootrakul L, Datar RH, Shi SR, Cai J, Hawes D, Groshen SG, Lee AS and Cote RJ. Expression of stress response protein Grp78 is associated with the development of castration-resistant prostate cancer. Clin Cancer Res. 2006; 12(20 Pt 1):5987-5993.
Xing X, Lai M, Wang Y, Xu E and Huang Q. Overexpression of glucose-regulated protein 78 in colon cancer. Clin Chim Acta. 2006; 364(1-2):308-315.
Zhang J, Jiang Y, Jia Z, Li Q, Gong W, Wang L, Wei D, Yao J, Fang S and Xie K. Association of elevated GRP78 expression with increased lymph node metastasis and poor prognosis in patients with gastric cancer. Clin Exp Metastasis. 2006; 23(7-8):401-410.
Shuda M, Kondoh N, Imazeki N, Tanaka K, Okada T, Mori K, Hada A, Arai M, Wakatsuki T, Matsubara O, Yamamoto N and Yamamoto M. Activation of the ATF6, XBP1 and grp78 genes in human hepatocellular carcinoma: a possible involvement of the ER stress pathway in hepatocarcinogenesis. J Hepatol. 2003; 38(5):605-614.
Dong D, Stapleton C, Luo B, Xiong S, Ye W, Zhang Y, Jhaveri N, Zhu G, Ye R, Liu Z, Bruhn KW, Craft N, Groshen S, Hofman FM and Lee AS. A critical role for GRP78/BiP in the tumor microenvironment for neovascularization during tumor growth and metastasis. Cancer Res. 2011; 71(8):2848-2857.
Fu Y and Lee AS. Glucose regulated proteins in cancer progression, drug resistance and immunotherapy. Cancer Biol Ther. 2006; 5(7):741-744.
Park T, Chen ZP, Leavitt J. Activation of the leukocyte plastin gene occurs in most human cancer cells. Cancer Res. 1994; 54:1775–81. [PubMed: 8137292]
Lin CS, Lau A, Yeh CC, Chang CH, Lue TF. Upregulation of L-plastin gene by testosterone in breast and prostate cancer cells: identification of three cooperative androgen receptor-binding sequences. DNA Cell Biol. 2000; 19:1–7. [PubMed: 10668786]
Foran E, McWilliam P, Kelleher D, Croke DT, Long A. The leukocyte protein L-plastin induces proliferation, invasion and loss of E-cadherin expression in colon cancer cells. Int J Cancer. 2006; 118:2098–104. [PubMed: 16287074]
Lin CS, Chen ZP, Park T, Ghosh K, Leavitt J. Characterization of the human L-plastin gene promoter in normal and neoplastic cells. J Biol Chem. 1993; 268:2793–801. [PubMed: 8428953]
Klemke M, Rafael MT, Wabnitz GH, Weschenfelder T, Konstandin MH, Garbi N, et al. Phosphorylation of ectopically expressed L-plastin enhances invasiveness of human melanoma cells. Int J Cancer. 2007; 120:2590–9. [PubMed: 17290393
Laurindo FR, Pescatore LA, Fernandes Dde C. Protein disulfide isomerase in redox cell signaling and homeostasis. Free Radical Bio Med. 2012; 52:1954–1969
Gao H, Sun B, Fu H et al. PDIA6 promotes the proliferation of HeLa cells through activating the Wnt/β-catenin signaling pathway. Oncotarget. 2016 Aug 16;7(33):53289-53298
Zhang, M.; Zhou, S.; Zhang, L.; Zhang, J.; Cai, H.; Zhu, J.; Huang, C.; Wang, J. miR-518b is down-regulated, and involved in cell proliferation and invasion by targeting Rap1b in esophageal squamous cell carcinoma. FEBS Lett. 586(19):3508–3521; 2012
Peng, H.; Luo, J.; Hao, H.; Hu, J.; Xie, S. K.; Ren, D.; Rao, B. MicroRNA-100 regulates SW620 colorectal cancer cell proliferation and invasion by targeting RAP1B. Oncol. Rep. 31(5):2055–2062; 2014.
Lin, K. T.; Yeh, Y. M.; Chuang, C. M.; Yang, S. Y.; Chang, J. W.; Sun, S. P.; Wang, Y. S.; Chao, K. C.; Wang, L. H. Glucocorticoids mediate induction of microRNA-708 to suppress ovarian cancer metastasis through targeting Rap1B. Nat. Commun. 6:5917; 2015.
Li Y, Liu Y, Shi F, Cheng L, She J. Knockdown of Rap1b Enhances Apoptosis and Autophagy in Gastric Cancer Cells via the PI3K/Akt/mTOR Pathway. Oncol Res. 2016;24(5):287-293.