Abstract

Exosomes are important intercellular communication vehicles, secreted into body fluids by multiple cell types, including tumor cells. Exosomes stimulate angiogenesis, tumor cell migration, and invasion, as was proved in cell culture studies. Recently, it was found that some of the exosomes circulating in the blood are associated with the surface of blood cells (exosome-assCS), but their role in the dissemination of the tumor process remains unclear. We performed mass spectrometry analysis of proteomes from isolated plasma exosomes and blood cells associated exosomes of healthy females (HFs) and breast cancer patients (BCPs). Exosomes were separated using ultrafiltration and ultracentrifugation approaches; and their origin was verified using transmission electron microscopy and flow cytometry. Gene Ontology (GO) Functional Enrichment analysis via FunRich software showed that proteins previously detected in the cytoplasm, Oxford comma nucleus are predominant in the composition of plasma exosomes and exosomes-assCS. In breast cancer, a redistribution of the functions of plasma exosomes and blood cell-associated exosomes has been established: the proportion of transport, catalytic, and motor protein increases in plasma exosomes, and, conversely, the proportion of proteins that regulate transcriptional activity decreases in blood cell-associated exosomes. Also, the proportion of proteins involved in signal transduction and cellular communication decreases and the proportion of proteins involved in protein metabolism increases in both exosome fractions in the blood of breast cancer patients. Using the dbDEPC 3.0 database (database of Differently Expressed Proteins in Human Cancer), it was shown that 64% of the proteins of blood cell associated exosomes from BCPs are of tumor origin. Profiling of exosomal blood proteins using QuickGO annotations showed that the proportions of BCPs blood exosomal proteins involved in epithelial-mesenchymal transition (EMT), cell motility, invasion, and immune response are comparable in plasma exosomes and blood cell-associated exosomes. However, the proportion of proteins inhibiting these processes is 1.6–4 times lower in BCPs exosomes than in the blood exosomes of HFs. Thus, conducted proteome analysis of the blood cell associated exosomes in patients with breast cancer highlights the role of these exosomes in the dissemination of the tumor process along with plasma exosomes.

中文翻译：

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乳腺癌患者血细胞相关外泌体中肿瘤扩散促进蛋白的鉴定

摘要

外泌体是重要的细胞间通讯载体，通过多种细胞类型（包括肿瘤细胞）分泌到体液中。细胞培养研究证明，外泌体刺激血管生成，肿瘤细胞迁移和侵袭。最近，发现血液中循环的某些外泌体与血细胞表面有关（外泌体-assCS），但它们在肿瘤过程传播中的作用仍不清楚。我们对来自孤立血浆外泌体和健康女性（HFs）和乳腺癌患者（BCP）的血细胞相关外泌体的蛋白质组进行了质谱分析。使用超滤和超速离心方法分离外泌体。并使用透射电子显微镜和流式细胞仪验证了其起源。通过FunRich软件进行的基因本体论（GO）功能富集分析表明，先前在细胞质，牛津逗号核中检测到的蛋白质在血浆外泌体和exosomes-assCS的组成中占主导地位。在乳腺癌中，血浆外泌体和血细胞相关外泌体的功能已重新分布：血浆外泌体中转运蛋白，催化蛋白和运动蛋白的比例增加，反之，调节转录活性的蛋白比例降低在血细胞相关的外泌体中。同样，在乳腺癌患者血液中的两个外泌体部分中，参与信号转导和细胞通讯的蛋白质比例降低，而参与蛋白质代谢的蛋白质比例提高。使用dbDEPC 3。0数据库（人类癌症中差异表达蛋白质的数据库）显示，来自BCP的血细胞相关外泌体的蛋白质中有64％来自肿瘤。使用QuickGO注释分析外泌体血液蛋白表明，血浆外泌体和血细胞相关外泌体中参与上皮-间充质转化（EMT），细胞运动，侵袭和免疫反应的BCPs血液外泌体蛋白的比例相当。但是，BCPs外泌体中抑制这些过程的蛋白质比例比HFs的血液外泌体低1.6–4倍。因此，对患有乳腺癌的患者的血细胞相关外泌体进行了蛋白质组分析，突显了这些外泌体与血浆外泌体一起在肿瘤过程的传播中的作用。已经显示，来自BCP的与血细胞相关的外来体的蛋白质的64％是肿瘤起源的。使用QuickGO注释分析外泌体血液蛋白表明，血浆外泌体和血细胞相关外泌体中参与上皮-间充质转化（EMT），细胞运动，侵袭和免疫反应的BCPs血液外泌体蛋白的比例相当。但是，BCPs外泌体中抑制这些过程的蛋白质比例比HFs的血液外泌体低1.6–4倍。因此，对乳腺癌患者的血细胞相关外泌体进行了蛋白质组分析，突出了这些外泌体与血浆外泌体一起在肿瘤过程传播中的作用。已经显示，来自BCP的与血细胞相关的外来体的蛋白质的64％是肿瘤起源的。使用QuickGO注释分析外泌体血液蛋白表明，血浆外泌体和血细胞相关外泌体中参与上皮-间充质转化（EMT），细胞运动，侵袭和免疫反应的BCPs血液外泌体蛋白的比例相当。但是，BCPs外泌体中抑制这些过程的蛋白质比例比HFs的血液外泌体低1.6–4倍。因此，对乳腺癌患者的血细胞相关外泌体进行了蛋白质组分析，突出了这些外泌体与血浆外泌体一起在肿瘤过程传播中的作用。使用QuickGO注释分析外泌体血液蛋白表明，血浆外泌体和血细胞相关外泌体中参与上皮-间充质转化（EMT），细胞运动，侵袭和免疫反应的BCPs血液外泌体蛋白的比例相当。但是，BCPs外泌体中抑制这些过程的蛋白质比例比HFs的血液外泌体低1.6–4倍。因此，对患有乳腺癌的患者的血细胞相关外泌体进行了蛋白质组分析，突显了这些外泌体与血浆外泌体一起在肿瘤过程的传播中的作用。使用QuickGO注释分析外泌体血液蛋白表明，血浆外泌体和血细胞相关外泌体中参与上皮-间充质转化（EMT），细胞运动，侵袭和免疫反应的BCPs血液外泌体蛋白的比例相当。但是，BCPs外泌体中抑制这些过程的蛋白质比例比HFs的血液外泌体低1.6–4倍。因此，对乳腺癌患者的血细胞相关外泌体进行了蛋白质组分析，突出了这些外泌体与血浆外泌体一起在肿瘤过程传播中的作用。血浆外泌体和与血细胞相关的外泌体的免疫反应和免疫反应相当。但是，BCPs外泌体中抑制这些过程的蛋白质比例比HFs的血液外泌体低1.6–4倍。因此，对乳腺癌患者的血细胞相关外泌体进行了蛋白质组分析，突出了这些外泌体与血浆外泌体一起在肿瘤过程传播中的作用。血浆外泌体和与血细胞相关的外泌体的免疫反应和免疫反应相当。但是，BCPs外泌体中抑制这些过程的蛋白质比例比HFs的血液外泌体低1.6–4倍。因此，对乳腺癌患者的血细胞相关外泌体进行了蛋白质组分析，突出了这些外泌体与血浆外泌体一起在肿瘤过程传播中的作用。