中文摘要：

癌癥是一種全身疾病，其并發癥超出原發腫瘤部位。其中，血栓形成是某些癌癥（如胰腺導管腺癌 (PDAC)）和晚期疾病患者的第二大死亡原因。在這里，我們證明了在多種癌癥的非轉移性肺微環境中，C-X-C基序趨化因子13（CXCL13）-重編程間質巨噬細胞分泌促血栓性小細胞外囊泡（sEVs），我們將其定義為促血栓性生態位（PTN）。這些sEVs包裹集束整合素β2，與整合素αX二聚，并與血小板結合糖蛋白 (GP)Ib 相互作用，誘導血小板聚集。阻斷整合素β2可減少sEV誘導的血栓形成和肺轉移。重要的是，與沒有血栓病史的患者相比，PDAC患者在血栓發生前的等離子體中sEV-β2水平升高。我們發現肺PTN的建立是癌癥進展的系統性后果，并確定sEV-β2是血栓形成風險的預后生物標志物以及預防血栓形成和轉移的靶標。

英文摘要：

Cancer is a systemic disease with complications beyond the primary tumor site. Among them, thrombosis is the second leading cause of death in patients with certain cancers (e.g., pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC)) and advanced-stage disease. Here, we demonstrate that pro-thrombotic small extracellular vesicles (sEVs) are secreted by C-X-C motif chemokine 13(CXCL13)-reprogrammed interstitial macrophages in the non-metastatic lung microenvironment of multiple cancers, a niche that we define as the pro-thrombotic niche (PTN). These sEVs package clustered integrin β2 that dimerizes with integrin αX and interacts with platelet-bound glycoprotein (GP)Ib to induce platelet aggregation. Blocking integrin β2 decreases both sEV-induced thrombosis and lung metastasis. Importantly, sEV-β2 levels are elevated in the plasma of PDAC patients prior to thrombotic events compared with patients with no history of thrombosis. We show that lung PTN establishment is a systemic consequence of cancer progression and identify sEV-β2 as a prognostic biomarker of thrombosis risk as well as a target to prevent thrombosis and metastasis.

論文信息：

論文題目：

Extracellular vesicles from the lung pro-thrombotic niche drive cancer-associated thrombosis and metastasis via integrin beta 2

期刊名稱：Cell

時間期卷：Published online February 11, 2025

在線時間：2025年2月11日

DOI：10.1016/j.cell.2025.01.025

產品信息：

貨號：R300

規格：0.5mg

品牌：Emfret

產地：德國

名稱：R300抗體，Antibodies for Mouse Platelet Depletion

訂購代理：Target Technology（靶點科技）

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小細胞外囊泡（sEVs）與血小板的直接相互作用驅動血栓形成

血小板和sEVs在注射小鼠的血液中直接相互作用（圖1M和1N）。整合素β2結合凝血級聯的組分，包括纖維蛋白和纖維蛋白原，以及在靜息和活化血小板上表達的各種配體。我們使用mMap方法鑒定了sEV β2的血小板配體（圖6J）。GPIb亞基α和β（Gp1ba和GP1bb）在黑色素瘤和PDAC小鼠肺sEVs的整合素β2-血小板相互作用組中顯著富集（圖6K）。其他已知的β2配體，包括細胞間粘附分子1（Intercellular Adhesion Molecule 1, ICAM-1）、GPIIb/IIIa和凝血酶受體PAR4，在這種相互作用組中不富集。我們用單分子力譜（single-molecule force spectroscopy, SMFS）驗證了這一點，該方法計算了從正常肺或黑色素瘤或PDAC小鼠（非）轉移肺的固定sEVs表面分離配體涂層原子力顯微鏡（原子力顯微鏡）頂端所需的皮牛頓力范圍（圖6L）。血栓形成前sEVs與GPIbα包被端的相互作用比與ICAM-1包被、GFP包被（陰性對照）或未處理端的相互作用強得多（圖6M）。此外，來自（非）轉移性、攜帶PTN的肺的sEVs與GPIbα包被端的相互作用比來自正常肺的sEVs強得多（圖6N）。在與GPIbα端結合之前，將sEVs與抗β2抗體預先孵育，降低了sEVs與GPIbα之間的相互作用力（圖6O）。我們還驗證了GPIbα包被端與固定化重組αXβ2蛋白結合（圖6P）。

GPIb與其典型配體血管性血液病因子的結合引發一系列事件，包括PS暴露在血小板膜上和TF/FVIIa/FXa凝血酶原復合物的組裝，最終導致凝血酶的生成和纖維蛋白原的裂解為了確定sEV-β2是否啟動了同樣的級聯反應，我們將來自B16F10轉移瘤肺的亞致死量的sEVs注射到C57BL/6J小鼠中，然后采血，用PS結合膜聯蛋白V染色血小板。我們在注射sEV后1min內觀察到循環血小板中PS暴露的峰值（圖6Q和6R）。同樣，與載體或膠原刺激相比，攜帶轉移的肺sEVs與血小板的體外孵育結果明顯更高的膜聯蛋白V結合（圖S7B和S7C）。我們還觀察到，在注射促血栓形成的sEVs之前，與PBS相比，在接受膜聯蛋白V處理的小鼠中，生存期延長，血小板計數較高（圖6S和6T），提示血小板PS暴露是sEV誘發血栓形成的必要步驟。為了排除PS+sEV作為EV相互作用血小板上PS的來源，我們將甲醛固定或肝素處理的血小板與來自B16F10或KPC4662轉移肺的sEVs孵卵，未觀察到血小板表面膜聯蛋白V結合增加（圖S7D-S7F）。為了進一步排除sEVs通過內吞作用向血小板表面提供PS并重新分布到細胞質膜的可能性，血小板在sEVs孵育前用amiloride（微胞吞作用抑制劑）或chlorpromazine（網格蛋白依賴性內吞作用抑制劑）處理。在B16F10和KPC4662轉移肺的膠原或sEV應答中，兩種抑制劑均不影響血小板活化（CD62P+血小板）或PS暴露（膜聯蛋白V+血小板）（圖S7G-S7J）。與血小板孵育的sEV的dSTORM進一步表明，大多數PS定位于血小板表面，而不是血小板結合的sEVs（圖S7B），表明PS暴露是由sEV結合誘導的典型血小板活化引起的。

接下來，我們測試了功能TF/FVIIa/FXa凝血酶原復合物是否在與PS結合的sEVs表面形成，暴露血小板供凝血酶生成。dSTORM成像顯示與血小板孵育的促血栓sEVs表面的FVII和FX與TF存在關聯（圖S7K）。用顯色底物補充富血小板血漿表明，對來自B16F10轉移瘤肺和重組小鼠TF（rmTF，陽性對照）的sEVs產生FVIIa、FXa和凝血酶，但對來自B16F10細胞、原發腫瘤或正常肺的sEVs沒有反應（圖6U）。此外，在與血小板孵卵前，通過TF阻斷抗體或TF通路抑制劑（TFPI）對B16F10轉移肺sEVs進行TF功能阻斷并不能阻止PS暴露在血小板上，而β2和TF阻斷均可降低血小板聚集（圖S7L-S7N）。這表明TF是sEV誘導血栓形成所必需的，但作用于sEV-β2的下游。綜上所述，這些數據表明sEV αXβ2和血小板GPIb之間的直接相互作用啟動了血小板激活級聯反應，涉及血小板表面PS的呈遞，促進TF介導的FVIIa、FXa和凝血酶的生成，導致纖維蛋白沉積和血栓生長（圖6V）。

我們還測試了阻斷GPIb或其他血小板配體是否能阻止sEV誘導的血小板聚集。體外，清除血小板GPIbα（R300抗體，小鼠；6D1抗體，人）和抑制凝血酶（肝素），但不抑制ICAM-1（抗ICAM-1抗體），GPIIb/IIIa（eptifitide，小鼠）；7E3抗體（人），或凝血酶受體蛋白酶激活受體（protease-activated receptor, PAR）4（BMS986120），阻止黑色素瘤/PDAC小鼠或肺轉移患者肺轉移的sEVs聚集血小板（圖6W、6X和S7O）。同樣，通過膜聯蛋白V處理（圖6S和6T）和通過肝素或水貂素產生凝血酶（圖6Y和6Z）在體內抑制PS暴露，可以預防來自B16F10轉移肺的sEVs小鼠的致死性血栓形成和血小板減少，而eptifibatide或aspirin（COX-1/2抑制劑）治療則沒有。β2阻斷劑在預防血栓形成方面與肝素一樣有效，但肝素與抗β2阻斷劑沒有協同作用（圖6Y和6Z）。總之，這一實驗證據支持β2+sEV誘導血栓形成需要血小板PS暴露和凝血酶生成（圖6V）。