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火爆的外泌体研究2023：年发SCI超8000篇，中国占43%

 
点击 26回复 0 原帖 2023-11-01 13:42 IP属地 江苏南京

导言：
我们启动了2024年国自然申请的系列推文。本次解读“外泌体”相关的研究大数据分析。
备战2024年医学基金申请，这里是规划和资源
外泌体（Exosome）是一种小的、囊泡状的细胞器官，它们是由各种类型的细胞分泌出来的。外泌体的直径通常在30到150纳米之间。它们是细胞间通讯的重要工具，因为它们可以携带蛋白质、脂质、mRNA和miRNA等分子，并将这些分子从一个细胞传递到另一个细胞。在过去的一年里，外泌体持续成为基金资助和SCI期刊的宠儿；研究的突出成果包括：1，成为癌症诊断中的特异性生物标记；
2，可吸入外泌体载体有望成为新的给药途径；
3，在多种癌症治疗中成为治疗靶点；
4，药物载体的功能得到进一步开发和完善。

1，美国国立卫生研究院基金资助

美国目前专门用于外泌体研究的课题达4,637项。从2012的12项，一直到2023年的605项。
图片
(美国国立卫生研究院基金资助的时间分布和项目数量）

2，论文质量和增速
到2023年10月26日，外泌体研究领域已经发表了4.4万篇PubMed收录的论文。2022年有8,080篇论文，2023年有6,811篇论文；论文发表数量递增显著。
外泌体研究成果7.4%发表在10分以上期刊。
图片
(外泌体研究发表的期刊分布及时间分布）

外泌体的医学研究主要涉及以下几个方面（PMID: 33649582，PMID: 33548389）：
* 药物的靶向输送：抗癌药物的载体、癌症治疗的显像剂，中枢神经系统疾病的治疗（穿越血脑屏障输 送药物）；
* 多种疾病（肿瘤、糖尿病等）的治疗靶点和生物标志，比如被市场看好的当红炸鸡子--肿瘤的液体诊断；
* 肿瘤微环境中的信号通路（比如肿瘤微环境的血管生成、细胞外基质重塑）；
* 炎症性疾病中的免疫调节、病毒感染。
外泌体（exosome）研究可以说是处处开花，为多个热门研究领域的突破性技术的下一个发展方向。

图片外泌体：人体中具有多效功能的细胞间转运系统。
<span class="wx_text_underline" style="margin: 0px; padding: 0px 0px 2px; outline: 0px; cursor: pointer; background: url("data:image/svg+xml,%3Csvg width='8' height='2' viewBox='0 0 8 2' fill='none' xmlns='http://www.w3.org/2000/svg'%3E%3Cpath d='M3.25 1.5H0.75C0.335786 1.5 0 1.16421 0 0.75C0 0.335786 0.335786 0 0.75 0H3.25C3.66421 0 4 0.335786 4 0.75C4 1.16421 3.66421 1.5 3.25 1.5Z' fill='%2307C160' fill-opacity='0.5'/%3E%3C/svg%3E%0A") 0px 100% / auto 2px repeat-x transparent; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7717626/

为了解目前在外泌体领域的研究进展，我们对发表的论文做了全面解读，以找到这方面的研究热点及哪些期刊喜欢外泌体研究，目前最活跃的研究机构、最有影响力研究人员、最重要的研究论文等。

4, 精选文献思路速览：


（1）外泌体作为标记物;（2）可吸入外泌体;（3）再生修复用的外泌体（心脏+头发）;（4）外泌体作为治疗靶点;（5）外泌体药物递送;（6）相关综述:


（1）外泌体作为标记物

■ 一种新的机器学习算法选择蛋白质组特征来特异性识别癌症外泌体[11]
■  定量蛋白质组学确定了外泌体的核心蛋白质组，其中syntenin-1是丰度最高的蛋白质和假定的通用生物标志物[15]
■ 来自膀胱癌患者尿液外泌体的DNA中独特的体细胞变异分子疗法。  [12]


（2）可吸入外泌体

■ 可吸入外泌体作为肺部的mRNA和蛋白质药物载体优于脂质体[24]

■ 基于细胞外囊泡的可吸入干粉mRNA疫苗[26]
■ 装饰有重组SARS-CoV-2受体结合结构域的外泌体作为可吸入的COVID-19疫苗[27]
■ COVID-19和呼吸道病毒的外泌体疗法 [28]
■ 肺再生医学的外泌体疗法 [35]


（3）再生修复用的外泌体（心脏+头发）
■ 含有miR-218-5p的真皮外泌体通过调节β-连环蛋白信号促进头发再生[37]
■ 用于心脏再生医学的外泌体和仿生纳米颗粒疗法 [39]

■ 心包内外泌体治疗通过激活Foxo3来抑制心脏损伤[25]

■ 血小板膜和干细胞外泌体杂交增强细胞摄取和针对心脏损伤的靶向[29]
■ 微创外泌体喷雾修复心肌梗塞后心脏 [30]
■ 用于缺血损伤后血管愈合的外泌体洗脱支架[31]
■ 心脏修复的心脏细胞疗法：细胞应该被排除在外吗？[32]
■ 通过水凝胶注射将治疗剂微创输送到心包腔进行心脏修复[34]


（4）外泌体作为治疗靶点

■ STAT3的治疗靶向与小干扰RNA和反义寡核苷酸嵌入肝纤维化中的外泌体[16]

■ 靶向MYC的工程外泌体逆转前神经-间充质转化并延长胶质母细胞瘤的生存期[10]
■ 源自乙型肝炎病毒感染的肝细胞的外泌体通过 MIR-222/TFRC 轴促进肝纤维化 [3]


（5）外泌体药物递送

■ 使用外泌体有效递送STING激动剂可抑制肿瘤生长并增强抗肿瘤免疫力[17]
■ 寡核苷酸药物递送的进展 [6]
■ 哺乳动物细胞中细胞外囊泡的RNA递送及其应用 [7]
■ 外泌体介导的CRISPR / Cas9递送用于靶向胰腺癌致癌KrasG12D[14]
■ 用于组织修复和再生的细胞外囊泡负载水凝胶 [4]


（6）相关综述
■ 肿瘤细胞来源的外泌体是其起源细胞的家园，可用作特洛伊木马来递送抗癌药物[38]
■ 外泌体作为癌症免疫调节和免疫治疗的介质 [19]

■ 靶向癌症干细胞通路进行癌症治疗 [8]
■ 癌症相关成纤维细胞的临床和治疗相关性 [13]

■ 外泌体的生物学、功能和生物医学应用 [1]

■ 细胞外囊泡在免疫系统中的作用[2]
■ 工程细胞外囊泡在癌症治疗中的多功能应用 [18]
■ 研究细胞外囊泡细胞间通讯的挑战和方向[5]
■ 间充质干细胞衍生外泌体的生物学和治疗潜力[20]
■ 外泌体作为癌症的多组分生物标志物平台[21]
■ 外泌体的生物学、功能和生物医学应用 [22]
■ 干细胞来源的外泌体与干细胞疗法的比较[23]
■ 肿瘤微环境复杂性及治疗意义一览 [9]
■ 2019年对抗冠状病毒病的先进纳米生物医学方法[33]
■ 外泌体的产生和操作 [36]

检索数据库：Medline；WOSCC-SCIE 
检索工具：Healsan医学大数据
检索时间：Octorber 24, 2023
检索及分析机构：Healsan Consulting LLC（美国恒祥咨询）

一，外泌体研究论文大数据分析
外泌体研究论文发表的时间和国家分布

全球已经在外泌体领域发表了4.4万篇Medline收录的文献；我们检索最近三年的数据，得到2.1万篇，对这些文献进行分析。
其中中国发表的研究论文数量为8,973篇，占43%，位居第一；
美国发表的文章数排在第二位；伊朗、意大利和日本分列第三到五位。
（SCI论文的时间和国家分布）

学术机构排名

中南大学、华中科技大学、四川大学、复旦大学、南方医科大学等所在大学发表的论文累计影响因子最高。
同济医学院协和医院、华西医院、中南大学湘雅二医院、郑州大学第一附属医院、湘雅医院等是发表论文累计影响因子的医院。
（全球发表论文的机构排名）

研究热点基因和相关疾病

如下图所示，显示PTEN、STAT3、NLRP3、MTOR等是外泌体研究中最受关注的位点。
1）PTEN (Phosphatase and tensin homolog):

  • PTEN是一个肿瘤抑制基因，与多种癌症的发生有关。
  • 在外泌体的背景下，已发现某些类型的细胞，如前列腺癌细胞，可以通过外泌体释放PTEN，从而影响细胞间的通讯和肿瘤微环境。

2）STAT3 (Signal Transducer and Activator of Transcription 3):

  • STAT3是一个转录因子，参与许多细胞过程，包括细胞生长、增殖和免疫反应。
  • 外泌体中的STAT3已在某些研究中被描述，尤其是与癌症和免疫调节有关的研究。

3）NLRP3 (NLR Family Pyrin Domain Containing 3):

  • NLRP3是参与炎症反应的一个重要因子，与NLRP3炎症体的形成有关。
  • 在外泌体研究中，已发现NLRP3可以调节外泌体的分泌，影响炎症。

4）MTOR (Mechanistic Target of Rapamycin):

    • mTOR是一个关键的细胞信号分子，参与细胞生长、增殖和自噬等过程。
    • mTOR途径已被证明参与调节外泌体的生物合成和分泌。


乳腺癌、肺癌、结直肠癌、骨髓癌和胃癌 等是外泌体研究中最关注的疾病。
（外泌体研究相关的基因和疾病） 
 
哪些期刊喜欢外泌体研究？
 
可以看到发表外泌体相关研究最多的五个杂志是Int J Mol Sci (IF=5.6)、Front Cell Dev Biol (IF=5.5)、Cells (IF 6)、Cancers  (IF=5.2)、Front Cell Dev Biol(IF=5.5)等。
（发表论文的杂志分布）

最有影响力学者及其关系网。
 国际外泌体研究论文中最有影响力的学者。 
 
（学术大咖及其关系网。）
 
学者影响力是基于
学者在该领域的论文影响因子总分。

其中澳大利亚生物工程和纳米技术研究所的Wolfram, Joy、比利时根特大学人体结构与修复系实验癌症研究实验室Hendrix, An、德克萨斯大学MD安德森癌症中心的Kalluri, Raghu;北卡罗来纳州立大学的Cheng, Ke；约翰霍普金斯大学医学院分子与比较病理学系Witwer, Kenneth W等在外泌体研究领域最为活跃。
 
二，外泌体研究领域
的经典论文

除了发表论文的数量和研究者论文影响力之外（数量+质量），单篇论文被引用次数是评价其学术影响力的重要指标。
所以我们通过大数据分析找到高引用论文，即领域内的经典论文。

高影响力的5篇SCI论文依次为：
• THE BIOLOGY, FUNCTION, AND BIOMEDICAL APPLICATIONS OF EXOSOMES; KALLURI R, 2020, SCIENCE DOI: 10.1126/science.aau6977 [1]
• THE ROLES OF EXTRACELLULAR VESICLES IN THE IMMUNE SYSTEM; BUZAS EI, 2023, NAT REV IMMUNOL DOI: 10.1038/s41577-022-00763-8 [2]
• EXOSOMES DERIVED FROM HEPATITIS B VIRUS-INFECTED HEPATOCYTES PROMOTE LIVER FIBROSIS VIA MIR-222/TFRC AXIS; ZHANG QD, 2023, CELL BIOL TOXICOL DOI: 10.1007/s10565-021-09684-z [3]
• EXTRACELLULAR VESICLE-LOADED HYDROGELS FOR TISSUE REPAIR AND REGENERATION; JU YK, 2023, MATER TODAY BIO DOI: 10.1016/j.mtbio.2022.100522 [4]
• CHALLENGES AND DIRECTIONS IN STUDYING CELL-CELL COMMUNICATION BY EXTRACELLULAR VESICLES; VAN NIEL G, 2022, NAT REV MOL CELL BIO DOI: 10.1038/s41580-022-00460-3 [5]
  
被引用次数最多的5篇论文依次为：
• THE BIOLOGY, FUNCTION, AND BIOMEDICAL APPLICATIONS OF EXOSOMES; KALLURI R, 2020, SCIENCE    DOI:    10.1126/science.aau6977    [1]
• ADVANCES IN OLIGonUCLEOTIDE DRUG DELIVERY; ROBERTS TC, 2020, NAT REV DRUG DISCOV    DOI:    10.1038/s41573-020-0075-7    [6]
• RNA DELIVERY BY EXTRACELLULAR VESICLES IN MAMMALIAN CELLS AND ITS APPLICATIONS; O'BRIEN K, 2020, NAT REV MOL CELL BIO    DOI:    10.1038/s41580-020-0251-y    [7]
• TARGETING CANCER STEM CELL PATHWAYS FOR CANCER THERAPY; YANG LQ, 2020, SIGNAL TRANSDUCT TAR    DOI:    10.1038/s41392-020-0110-5    [8]
• TUMOR MICROENVIRonMENT COMPLEXITY AND THERAPEUTIC IMPLICATIONS AT A GLANCE; BAGHBA R, 2020, CELL COMMUN SIGNAL    DOI:    10.1186/s12964-020-0530-4    [9]

三，如何开启自己的
外泌体研究

看了前面内容，您已经深信不疑的是：外泌体研究很值得做。尤其是研究生选题，可能这是一辈子课题的好起点。

问题是：如何开始呢？
最简单的方法：从模仿，到超越。

A，基础研究：
在研基金

比如德克萨斯大学MD安德森癌症中心的Kalluri, Raghu,
专注于外泌体与肿瘤的机制：
发表的论文
如Kalluri, Raghu的系列文章：

  1. (2022) Engineered exosomes targeting MYC reverse the proneural-mesenchymal transition and extend survival of glioblastoma Extracellular vesicle [10]
  2. (2023) A novel machine learning algorithm picks proteome signature to specifically identify cancer exosomes bioRxiv : the preprint server for biology [11]
  3. (2021) Unique somatic variants in DNA from urine exosomes of individuals with bladder cancer Molecular therapy. Methods & clinical development [12]
  4. (2021) Clinical and therapeutic relevance of cancer-associated fibroblasts Nature reviews. Clinical oncology [13]
  5. (2021) Exosome-mediated delivery of CRISPR/Cas9 for targeting of oncogenic KrasG12D in pancreatic cancer Life science alliance [14]
  6. (2021) Quantitative proteomics identifies the core proteome of exosomes with syntenin-1 as the highest abundant protein and a putative universal biomarker Nature cell biology [15]
  7. (2021) Therapeutic targeting of STAT3 with small interference RNAs and antisense oligonucleotides embedded exosomes in liver fibrosis FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology [16]
  8. (2021) Effective delivery of STING agonist using exosomes suppresses tumor growth and enhances antitumor immunity The Journal of biological chemistry [17]
  9. (2021) Multifunctional Applications of Engineered Extracellular Vesicles in the Treatment of Cancer Endocrinology [18]
  10. (2021) Exosomes as mediators of immune regulation and immunotherapy in cancer The FEBS journal [19]
  11. (2020) Biology and therapeutic potential of mesenchymal stem cell-derived exosomes Cancer science [20]
  12. (2020) Exosomes as a Multicomponent Biomarker Platform in Cancer Trends in cancer [21]
  13. (2020) The biology, function, and biomedical applications of exosomes Science (New York, N.Y.) [22]

B，转化医学：
在研基金
如北卡罗来纳州立大学的Cheng, Ke目前在研的课题，包括了外泌体递送对心脏修复的研究：

发表的论文
如Cheng, Ke的系列文章：

  1. (2023) Stem cell-derived exosome versus stem cell therapy Nature reviews bioengineering [23]
  2. (2022) Inhalable exosomes outperform liposomes as mRNA and protein drug carriers to the lung Extracellular vesicle [24]
  3. (2022) Intrapericardial Exosome Therapy Dampens Cardiac Injury via Activating Foxo3 Circulation research [25]
  4. (2022) Inhalable dry powder mRNA vaccines based on extracellular vesicles Matter [26]
  5. (2022) Exosomes decorated with a recombinant SARS-CoV-2 receptor-binding domain as an inhalable COVID-19 vaccine Nature biomedical engineering [27]
  6. (2021) Exosome therapeutics for COVID-19 and respiratory viruses View (Beijing, China) [28]
  7. (2021) Platelet membrane and stem cell exosome hybrid enhances cellular uptake and targeting to heart injury Nano today [29]
  8. (2021) A Minimally Invasive Exosome Spray Repairs Heart after Myocardial Infarction ACS nano [30]
  9. (2021) Exosome-eluting stents for vascular healing after ischaemic injury Nature biomedical engineering [31]
  10. (2021) Cardiac Cell Therapy for Heart Repair: Should the Cells Be Left Out? Cells [32]
  11. (2021) Advanced Nanobiomedical Approaches to Combat Coronavirus Disease of 2019 Advanced nanobiomed research [33]
  12. (2021) Minimally invasive delivery of therapeutic agents by hydrogel injection into the pericardial cavity for cardiac repair Nature communications [34]
  13. (2020) Exosome therapeutics for lung regenerative medicine Journal of extracellular vesicles [35]
  14. (2021) Generation and Manipulation of Exosomes Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) [36]
  15. (2020) Dermal exosomes containing miR-218-5p promote hair regeneration by regulating β-catenin signaling Science advances [37]
  16. (2020) Tumor cell-derived exosomes home to their cells of origin and can be used as Trojan horses to deliver cancer drugs Theranostics [38]
  17. (2020) Exosome and Biomimetic Nanoparticle Therapies for Cardiac Regenerative Medicine Current stem cell research & therapy [39]

Hanson解读：
通过针对外泌体论文的大数据分析，我们可以快速了解该领域研究的总体势态、研究热点、重要机构、突出学者、经典论文及这些论文发表的期刊分布。
1）外泌体研究，目前是医生科学家最好的切入时机。一方面，外泌体的机制已经比较清楚；另一方面，目前针对外泌体在不同疾病中的干预效果研究还远远不够。
2）针对外泌体研究，目前发表了4.4万篇Medline论文，且论文数量快速增长。且有非常高的比例发表在高质量期刊上。中国、美国、意大利、日本和伊朗在外泌体研究中处于领先。
3）外泌体研究发文最多期刊是Int J Mol Sci (IF=5.6)、Front Cell Dev Biol (IF=5.5)、Cells (IF 6)、Cancers  (IF=5.2)、Front Cell Dev Biol(IF=5.5)等。。有7.4%的研究发表在影响因子大于10分的期刊。
4）外泌体研究领域广泛，除了药物递送和特异性标记物，还能作为直接治疗靶点和吸入剂疫苗；在肿瘤、心脏损伤修复、头皮干细胞再生疾病等领域都有研究。
5）针对外泌体研究最有影响力的论文，已经由机制探索、细胞和动物实验，转向临床转化和研发。
6）由于我们的专业知识所限，本大数据分析可能存在误差；且仅为学术交流用，不用于任何排名或者比较。也期待各位专家点评及提出改进意见。
7）更多大数据分析报告，在本公众号主页面下回复“大数据”查看；如回复“神经科”或“外泌体”，获得对应研究领域推送资料。


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