Exosomes in cancer development, metastasis, and immunity

Abstract

Exosomes play essential roles in intercellular communications. The exosome was discovered in 1983, when it was found that reticulocytes release 50-nm small vesicles carrying transferrin receptors into the extracellular space. Since then, our understanding of the mechanism and function of the exosome has expanded exponentially that has transformed our perspective of intercellular exchanges and the molecular mechanisms that underlie disease progression. Cancer cells generally produce more exosomes than normal cells, and exosomes derived from cancer cells have a strong capacity to modify both local and distant microenvironments. In this review, we summarize the functions of exosomes in cancer development, metastasis, and anti-tumor or protumor immunity, plus their application in cancer treatment and diagnosis/prognosis. Although the exosome field has rapidly advanced, we still do not fully understand the regulation and function of exosomes in detail and still face many challenges in their clinical application. Continued discoveries in this field will bring novel insights on intercellular communications involved in various biological functions and disease progression, thus empowering us to effectively tackle accompanying clinical challenges.

Extracellular Vesicles-Based Biomarkers Represent a Promising Liquid Biopsy in Endometrial Cancer

“…Of note, regarding the other precipitation-based strategies analyzed in our study, the main advantage of ExoGAG technology is the purity of the EVs obtained, which is a key factor for their posterior characterization. Linked to the extensive literature showing that EVs derived from tumor cell lines contribute to tumor invasion, chemoresistance, angiogenesis, tumor innervation, metastasis or immune escape [21,22], and to those evidences demonstrating that tumor-derived EVs are associated with advanced disease in different indications [23][24][25][26][27][28] and the response to therapy [29], the analysis of EV-based biomarkers should be expedited for the translation of this form of liquid biopsy into the clinics.…”

Disturbances in H+ dynamics during environmental carcinogenesis

“…These nanovesicles (also referred to as exosomes) are membrane vesicles that are produced by all cells, and whose amount and composition can vary depending on the physiopathological state of cells or the stress conditions [125,126]. These entities play an important role in intercellular communication (notably by carrying lipids, proteins, mRNAs, non-coding RNAs like miRNAs), and are now well recognized as playing a key role in tumorigenesis [127]. Interestingly, recent data show that the low pH e, a known hallmark of tumor neoplasia, could influence exosome release, thereby allowing the diffusion of malignancy [124].…”

Glycoproteins in the Sera of Oncological Patients

“…Přítomnost glykoproteinů společně s dalšími látkami (proteiny, lipidy, enzymy atd.) byla také zaznamenána v exozomech (extracelulárních váčcích nesoucích transferinový receptor) produkovaných ve větším množství nádorovými buňkami než buňkami normálními [13]. Exozomy zajišťují výměnu informací a látek mezi buňkami, mohou modifikovat lokální i vzdálené mikroprostředí, ovlivňují vývoj metastáz i vývoj imunitní odpovědi.…”

“…Exozomy zajišťují výměnu informací a látek mezi buňkami, mohou modifikovat lokální i vzdálené mikroprostředí, ovlivňují vývoj metastáz i vývoj imunitní odpovědi. Látky přítomné v exozomech jsou velmi lákavým cílem pro využití v dia gnostice, prognostice i léčbě onkologických onemocnění [13,14], např. u karcinomu slinivky břišní [15] nebo u epiteliálního karcinomu vaječníků [16].…”

“…CA 125 (MUC 16) byl poprvé popsán jako bio marker detekovaný monoklonální protilátkou vyvinutou proti buněčné linii OVCA 433 odvozené od karcinomu va- ASN -aminokyselina asparagin V poslední době se objevilo mnoho prací popisujících moderní a efektivní metodické přístupy umožňující detekci glykosylačních změn na glykoproteinech přítomných v sérech. Glykoproteiny tedy představují atraktivní cíle při hledání biomarkerů v séru či exozomech z důvodu jejich aktivní sekrece, úniku nebo transportu ve vezikulách z nádorových buněk do extracelulárního prostoru [13,14,28]. Cílem přístupů je analyzovat nejenom glykoproteiny vyskytující se ve vysokých koncentracích (nad 1 g/ l), ale také ty se střední a nízkou koncentrací (pod 1 g/ l), které mohou představovat nové biomarkery.…”