36 |
Klinisk Biokemi i Norden · 3 2015
Exosomer – nya biomarkörer i klinisk diagnostik
Gunnar Ronquist, professor emeritus, f.d. överläkare,
Avdelningen för Klinisk kemi och Farmakologi, Akademiska sjukhuset, Uppsala
Inledning
Då jag under 1970-talet undersökte
prostatavätska (exprimat) från
prostatitpatienter fann jag en hög
ATPas-aktivitet i denna kropps-
vätska och insåg att denna aktivi-
tet måste vara förbunden med ett
membranellt system. Jag kom fram
till att det rörde sig om ett Mg2+ och Ca2+-beroende
ATPas. Eftersom ATPaser är membranbundna i
ett lipoproteinkomplex kunde jag hämma denna
aktivitet med detergenter, t ex deoxykolat (DOC),
och vidare, visade det sig helt oväntat, kunde denna
DOC-hämning upphävas vid tillsats av concanavalin
A (ConA), som är ett lektin (1). Det var känt att ConA
kunde binda sig specifikt till glykoproteiner på cell-
membranytor innehållande sacharider bestående av
mannopyranosyl- och glucopyranosylrester. Nå, hur
såg då de membranstrukturer ut, som jag på goda
grunder kunde förutsäga fanns i prostatavätskan?
Buffert-utspädda exprimatprover fick undergå några
differentialcentrifugeringssteg kulminerande i ultra-
centrifugering under flera timmar, varefter en liten
pellet, knappt synlig för blotta ögat, kunde bärgas
och prepareras för elektronmikroskopi. Vi kunde då
se små rundade vesikler (blåsor) med en diameter
av drygt 100 nm men med viss storleksvariation och
med mer eller mindre elektrontätt innehåll (Fig.1).
Vesiklernas heterogenitet kunde också påvisas med
gradientcentrifugering i kolloidal silika (2, 3), seder-
mera benämnd Percoll, där en huvudfraktion kunde
återfinnas tillsammans med åtminstone två mindre
fraktioner. Våra olika studier fastslog att vesiklerna
hade sitt ursprung i prostatakörtelns acinära celler
och 1982 gav vi vesiklerna namnet prostasomer (4).
Vi noterade att prostasomerna hade en intracellulär
motsvarighet inuti det vi benämnde lagringsvesikler
(ekvivalenter till multivesicular bodies, MVB), vilkas
membran kunde fusionera med cellens omgivande
membran, varefter prostasomerna kunde frigöras
extracellulärt (5) via en frisläppningsmekanism,
som benämns exocytos. Vi misstänkte tidigt att
prostasomerna kunde samspela med spermierna i
sädesvätskan, vilkas framåtriktade rörelse gynnades i
närvaro av prostasomer (4, 6). Senare kunde vi också
visa, att prostasomer interagerade med spermier via
hydrofob bindning trots att både prostasomer och
spermier uppvisade en nettonegativ ytladdning (7).
Bland andra observationer som vi gjorde kan näm-
nas, att prostasomernas membransammansättning
var egenartad (8) och att nukleinsyra var associerad
till prostasomer (9). Vid tidpunkten för den första
beskrivningen av vesiklerna i prostatavätska och
seminalplasma (prostasomer) hade vi ingen vetskap
om detta fenomens relevans i andra cellulära system,
varför namnet exosom inte övervägdes. De första
publikationerna om prostasomers eventuella gene-
ralitet kom 1983 från två olika forskningsgrupper
i Nordamerika, där bägge grupper studerade cell-
biologiska reaktioner i samband med retikulocyters
övergång till mogna röda blodkroppar. Man rappor-
terade att transferrinreceptorerna, som inte längre
behövdes hos de färdiga röda blodkropparna, form-
ligen slängdes ut, extracellulärt, från retikulocyterna
associerade till små vesikler (i samma storleksordning
som prostasomer) (10, 11). Fyra år senare fick dessa
vesikler namnet exosomer (12) och man trodde att
deras uppgift var att vara utkastare av onödigt cel-
lulärt material till det extracellulära rummet och man
förbisåg helt möjligheten av dessa vesiklers roll som
kommunikatörer mellan celler.
Exosomers funktion
Exosomforskningen fick fart först under de sista
åren av 1990-talet samt framförallt under 2000-talet.
Startsignalen var ett arbete från Nederländerna 1996
där man visade att B-lymfocyter frisatte antigen-
presenterande MHC klass II-berikade vesikler för
T-celler med ett förstärkt T-cellsvar som följd (13).
Denna rapport resulterade i flera andra som visade
exosomfrigörelse från en rad olika typer av celler
(14). Ytterligare en publikation, som accentuerade
