Accumulating scientific evidences strongly support the importance of cancer-derived extracellular vesicles (EV) in organization of tumor microenvironment and metastatic niches, which are also considered as ideal tools for cancer liquid biopsy. To uncover the full scope of proteomic information packaged within EVs secreted directly from human colorectal cancer, we cultured surgically resected viable tissues and obtained tissue-exudative EVs (Te-EV). Our quantitative profiling of 6,307 Te-EV proteins and 8,565 tissue proteins from primary colorectal cancer and adjacent normal mucosa ( n = 17) allowed identification of a specific cargo in colorectal cancer–derived Te-EVs, high-affinity cationic amino acid transporter 1 (CAT1, P = 5.0 × 10–3, fold change = 6.2), in addition to discovery of a new class of EV markers, VPS family proteins. The EV sandwich ELISA confirmed escalation of the EV-CAT1 level in plasma from patients with colorectal cancer compared with healthy donors ( n = 119, P = 3.8 × 10–7). Further metabolomic analysis revealed that CAT1-overexpressed EVs drastically enhanced vascular endothelial cell growth and tubule formation via upregulation of arginine transport and downstream NO metabolic pathway. These findings demonstrate the potency of CAT1 as an EV-based biomarker for colorectal cancer and its functional significance on tumor angiogenesis. Implications: This study provides a proteome-wide compositional dataset for viable colorectal cancer tissue–derived EVs and especially emphasizes importance of EV-CAT1 as a key regulator of angiogenesis. This article is featured in Highlights of This Issue, [p. 741][1] [1]: /lookup/volpage/19/741?iss=5

中文翻译：

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结直肠癌衍生的 CAT1 阳性细胞外囊泡改变内皮细胞中的一氧化氮代谢并促进血管生成

越来越多的科学证据有力地支持了癌症衍生的细胞外囊泡（EV）在组织肿瘤微环境和转移生态位中的重要性，这也被认为是癌症液体活检的理想工具。为了揭示人类结直肠癌直接分泌的 EV 中包含的全部蛋白质组信息，我们培养了手术切除的活组织并获得了组织渗出性 EV (Te-EV)。我们对来自原发性结直肠癌和邻近正常黏膜（n = 17）的 6,307 种 Te-EV 蛋白和 8,565 种组织蛋白进行定量分析，可以鉴定出结直肠癌衍生的 Te-EV 中的特定货物，即高亲和力阳离子氨基酸转运蛋白 1（ CAT1，P = 5.0 × 10-3，倍数变化 = 6.2），此外还发现了一类新的 EV 标记，VPS 家族蛋白。EV 夹心 ELISA 证实，与健康供体相比，结直肠癌患者血浆中 EV-CAT1 水平升高（n = 119，P = 3.8 × 10-7）。进一步的代谢组学分析表明，过表达 CAT1 的 EV 通过上调精氨酸转运和下游 NO 代谢途径显着增强血管内皮细胞生长和小管形成。这些发现证明了 CAT1 作为基于 EV 的结直肠癌生物标志物的效力及其对肿瘤血管生成的功能意义。启示：这项研究为可行的结直肠癌组织衍生的 EV 提供了一个蛋白质组范围的组成数据集，并特别强调了 EV-CAT1 作为血管生成的关键调节因子的重要性。这篇文章被收录在本期的亮点中，[p. 741][1][1]：/lookup/volpage/19/741?iss=5 进一步的代谢组学分析表明，过表达 CAT1 的 EV 通过上调精氨酸转运和下游 NO 代谢途径显着增强血管内皮细胞生长和小管形成。这些发现证明了 CAT1 作为基于 EV 的结直肠癌生物标志物的效力及其对肿瘤血管生成的功能意义。启示：这项研究为可行的结直肠癌组织衍生的 EV 提供了一个蛋白质组范围的组成数据集，并特别强调了 EV-CAT1 作为血管生成的关键调节因子的重要性。这篇文章被收录在本期的亮点中，[p. 741][1][1]：/lookup/volpage/19/741?iss=5 进一步的代谢组学分析表明，过表达 CAT1 的 EV 通过上调精氨酸转运和下游 NO 代谢途径显着增强血管内皮细胞生长和小管形成。这些发现证明了 CAT1 作为基于 EV 的结直肠癌生物标志物的效力及其对肿瘤血管生成的功能意义。启示：这项研究为可行的结直肠癌组织衍生的 EV 提供了一个蛋白质组范围的组成数据集，并特别强调了 EV-CAT1 作为血管生成的关键调节因子的重要性。这篇文章被收录在本期的亮点中，[p. 741][1][1]：/lookup/volpage/19/741?iss=5 本研究为可行的结直肠癌组织衍生的 EV 提供了一个蛋白质组范围的组成数据集，并特别强调了 EV-CAT1 作为血管生成关键调节因子的重要性。这篇文章被收录在本期的亮点中，[p. 741][1][1]：/lookup/volpage/19/741?iss=5 本研究为可行的结直肠癌组织衍生的 EV 提供了一个蛋白质组范围的组成数据集，并特别强调了 EV-CAT1 作为血管生成关键调节因子的重要性。这篇文章被收录在本期的亮点中，[p. 741][1][1]：/lookup/volpage/19/741?iss=5