前言
外泌体是脂质双层封闭的细胞外囊泡，其含有蛋白质和核酸。它们由所有细胞分泌,并在血液中循环。目前缺乏对循环癌细胞衍生的外泌体特异性的检测和分离。德克萨斯大学安德森癌症中心生物学团队在Nature上发表了“Glypican-1identifiescancerexosomesanddetectsearlypancreaticcancer”，文章使用质谱分析，识别细胞表面蛋白多糖，磷脂酰肌醇蛋白聚糖-1（GPC1），特别富集癌细胞衍生的外泌体。使用来自患者和患有癌症小鼠的血清的流式细胞术监测和分离GPC1+循环外泌体（crExos）。在具有绝对特异性和敏感性的胰腺癌患者的血清中检测到GPC1+crExos，从而区分健康受试者和患有早期和晚期胰腺癌的良性胰腺疾病的患者.GPC1+crExos的水平与肿瘤负荷和手术前和手术后患者的存活相关。来自患者和患有自发性胰腺肿瘤的小鼠的GPC1+crExos携带特异性KRAS突变，并且可靠地检测小鼠的胰腺上皮内病变，尽管磁共振成像显示负信号。GPC1+crExos可作为潜在的非侵入性诊断和筛查工具，用于检测胰腺癌的早期阶段，以促进可能的治愈性手术治疗。
研究思路
Figure1：GPC1存在于癌外泌体上.a，来自NIH/3T3，MCF10A，HDF，E10和MDA-MB-外泌体的蛋白质维恩图。b，GPC1的TEM和IG-TEM。c，流式细胞术（FACS）图。d，珠子结合的外泌体的TEM和GPC1的免疫金标记。e，来自癌症和非癌细胞的GPC1+外泌体珠子的百分比。f，GPC1+外泌体珠子百分比的FACS。
Figure2：GPC1+crExos是胰腺癌的非侵入性生物标志物.a，健康供者，乳腺癌患者和PDAC患者中GPC1+crExo珠子的百分比。b，47个肿瘤中KRAS突变的频率和代表性的DNA测序色谱图。c，在FACS分离GPC1+和GPC1-crExos后，来自3个PDAC患者的crExos的GPC1的IG-TEM。d，KRASG12D/G12V的Ct值，KRAS野生型mRNA和18S核糖体RNA在GPC1+和GPC1-crExos中的表达。e，发现组中GPC1+crExo珠子的百分比。f，ROC曲线。g，验证组中GPC1+crExo珠子的百分比。h，验证组的ROC曲线。
Figure3：循环GPC1+外泌体的水平告知胰腺癌切除结果.a，手术前和手术后的纵向血液采集。b，来自BPD，PCPL或PDAC患者的GPC1+crExo的百分比。c，d，Kaplan-Meier曲线显示患者的总体（c）和疾病特异性（d）存活率GPC1+crExo下降≥中位数下降，并且GPC1+crExo下降中位数切除后下降。e，f，Kaplan-Meier曲线显示CA19-9下降≥中位数和CA19-9下降中位数的患者的总体（e）和疾病特异性（f）存活率切除后下降。
Figure4：GPC1+循环外泌体预测GEMM中的胰腺癌.a，对照组和PKT小鼠的纵向血液采集，分别为4，5，6，7和8周龄。b，来自PKT和对照小鼠的GPC1+crExo的百分比。c，MRI肿瘤包围红色。d，指定年龄PKT小鼠的肿瘤体积和GPC1+crExos百分比。e，4周龄对照小鼠和急性胰腺炎小鼠与4周龄PKT小鼠的ROC曲线分析。f，横断面研究;从16或20日龄对照和PKT小鼠收集的血液。g，来自对照和PKT小鼠的GPC1+crExo珠子的百分比。h，组织病理学评分与GPC1+crExo水平之间相关性的图形表示。i，PKT小鼠年龄与GPC1+crExo水平之间相关性的图形表示。j，Panin损伤的相对百分比和磷酸化ERK的代表性苏木精和曙红染色。
结论
肿瘤外泌体富含GPC1，GPC1+crExos含有突变体KRASmRNA。文章表明GPC1+crExos是检测早期胰腺癌的可靠生物标志物。GPC1+crExos是优于CA19-9的预后标志物。GPC1+crExos引导MRI，因为它们可以在胰腺癌GEMM中的MRI可检测病变之前在循环中检测到。
使用MRI或计算机断层扫描对PDAC进行常规筛查将非常昂贵且与假阳性率高有关。GPC1+crExos检测16日龄小鼠胰腺癌的可能性，胰腺组织学不明显，MRI检查结果不明显。这些结果表明使用GPC1+crExos作为胰腺癌的检测和监测工具，重点在于早期检测。
尽管KRAS突变可能是胰腺癌的驱动突变，并且在早期PanIN-1病变中检测到，但估计在早期PanIN病变转变为PDAC之前可能会失效15-20年。尽管如此，PDAC目前出现非特异性临床症状，因此多达80％的患者在诊断时出现转移。胰腺癌患者血清CA19-9，癌胚抗原，CA-50，SPan-1，花生凝集素，DU-PAN-2，甲胎蛋白，组织多肽抗原和胰腺癌胚抗原均升高。虽然这些标记物在追踪活检诊断的疾病中具有一定的用途，但它们在BPD患者中也增加。缺乏特异性血清生物标志物和胰腺腹膜后位置对胰腺癌的早期检测提出了挑战。如果早期检测到肿瘤，胰十二指肠切除术可以治愈。由于胰腺癌的晚期诊断，只有约15％的患者出现手术可切除的肿瘤。比较疾病分期与手术后结果的研究表明，如果疾病在早期阶段被诊断出，死亡率会降低。
由于缺乏可以将癌症与非癌外泌体区分开的特异性标志物，从患者中分离癌症外泌体仍然是一项挑战。由于分离的DNA具有肿瘤和非肿瘤起源，因此对循环DNA进行遗传分析，从而使突变检测具有挑战性.以前证明循环中的DNA主要与外泌体相关。因此，癌症外泌体的标记物将增加检测循环中低频突变的灵敏度。作为概念验证，GPC1+crExos鉴定出KRAS突变，与肿瘤中的KRAS突变具有％的相关性。
结果为GPC1作为癌症外泌体的泛特异性标记提供了证据。GPC1是一种蛋白多糖，与许多蛋白质相互作用，具有多种功能。许多癌细胞过度表达GPC1，在胰腺癌细胞系和组织中观察到最丰富的增加。研究表明，使用PDAC和GEMM，GPC1可作为癌症进展的正调节因子。GPC1是检测和分离癌症患者循环中外泌体的有吸引力的候选物，用于特定改变的遗传和蛋白质组学分析。这样的机会提供了早期检测胰腺癌的可能性，并有助于设计潜在的治疗性手术选择。
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