外泌體存在于各種生物體液中，通過其攜帶的蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)和代謝物等來發(fā)揮細(xì)胞間通訊功能，參與多種生理和病理過程。在內(nèi)體轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒於嗄遗輧?nèi)體的過程中，內(nèi)體膜向腔內(nèi)出芽形成腔內(nèi)囊泡，成熟多囊泡內(nèi)體與細(xì)胞膜融合釋放腔內(nèi)囊泡到細(xì)胞外，即形成外泌體。目前認(rèn)為內(nèi)體膜出芽形成腔內(nèi)囊泡主要通過轉(zhuǎn)運(yùn)必需內(nèi)體分選復(fù)合體，但在轉(zhuǎn)運(yùn)必需內(nèi)體分選復(fù)合體缺失的細(xì)胞中，仍然可以觀察到成熟多囊泡內(nèi)體內(nèi)部存在腔內(nèi)囊泡，表明細(xì)胞中存在轉(zhuǎn)運(yùn)必需內(nèi)體分選復(fù)合體非依賴的腔內(nèi)囊泡形成方式。
轉(zhuǎn)運(yùn)必需內(nèi)體分選復(fù)合體分選泛素化的EGFR（表皮生長因子受體）進(jìn)入成熟多囊泡內(nèi)體形成腔內(nèi)囊泡來促進(jìn)EGFR的溶酶體降解，是MVE(多囊泡胞內(nèi)體)通路上膜蛋白分選進(jìn)入內(nèi)體溶酶體降解的經(jīng)典模型。但EGFR在多種癌癥中經(jīng)常積累并伴隨著突變，且存在于癌細(xì)胞系和癌癥病人血清來源的外泌體中。這個(gè)現(xiàn)象表明分選EGFR進(jìn)入腔內(nèi)囊泡走向外泌體分泌的通路可能不同于轉(zhuǎn)運(yùn)必需內(nèi)體分選復(fù)合體。
我校腫瘤防治中心康鐵邦教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)：RAB31Q65L可驅(qū)動(dòng)EGFR（泛素化或非泛素化）內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞，定位到膨大的CD63陽性MVEs而不進(jìn)入溶酶體，F(xiàn)LOTs是RAB31Q65L驅(qū)動(dòng)EGFR外泌體形成的效應(yīng)因子，脂筏結(jié)構(gòu)的組分膽固醇和神經(jīng)酰胺是該過程中所必需的。同時(shí)，RAB31招募TBC1D2B到MVEs表面失活RAB7，從而抑制MVEs和溶酶體的融合、促進(jìn)MVEs和細(xì)胞膜融合釋放腔內(nèi)囊泡形成外泌體。反過來，EGFR通過磷酸化RAB31的三個(gè)位點(diǎn)酪氨酸，磷酸化的RAB31具有和激活型RAB31Q65L相同的功能。這三個(gè)酪氨酸位點(diǎn)的突變體RAB313YF不能驅(qū)動(dòng)EGFR進(jìn)入MVEs內(nèi)部，同時(shí)顯著減少EGFR外泌體的產(chǎn)生。更重要的是，這個(gè)RAB31-FLOTs通路也可能適用于其他多種受體酪氨酸激酶進(jìn)入MVEs形成腔內(nèi)囊泡及相應(yīng)的外泌體。
RAB31標(biāo)記并控制外泌體通路的作用模式圖
這項(xiàng)工作揭示了一類新型exosome產(chǎn)生的機(jī)制，尤其是很多年以來大家都觀察到了flot和ceramide參與ESCRT不同的exosome，而這篇論文詮釋了這一類exosome是怎么產(chǎn)生的：由RAB31標(biāo)記并控制的轉(zhuǎn)運(yùn)必需內(nèi)體分選復(fù)合體非依賴的外泌體通路，提升了學(xué)界目前對外泌體生物發(fā)生的認(rèn)識和理解。此項(xiàng)研究成果于2020年9月21日，以Article形式在線發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊Cell Research（《細(xì)胞研究學(xué)》）。
腫瘤防治中心魏燈輝助理研究員、詹偉祥博士和高瑛博士為共同第一作者，康鐵邦教授教授為通訊作者。該課題得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、基金委重點(diǎn)項(xiàng)目和中山大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等資助。
