Proteomic analysis of urinary microvesicules in

Urine Exosomen
Hype or Future
Jeroen Deegens
Afdeling Nierziekten Radboudumc
Renal Highlights
04-02-2016
Exosomen: Hype?
2004: Exosomen in urine
Vorming exosomen
Verschillende typen vesikels
Lawson et al. J Endocrinol 2016;228:R57-R71
Verschil in grootte
Groot aantal benamingen
Van der Pol et al. J Thromb Haemost 2016;14:48
Voorstel tot uniforme benaming
Gould et al. J Extracell Vesicles. 2013; 2: 10.3402
Isolatie van extracellulaire vesikels
Ultracentrifuge
Ultrafiltratie
Simpel en snel
Klein hoeveelheden urine
Nadeel: deel van de exosomen blijft
plakken aan de membraan
Precipitatie
 Bestaat uit reagent (PEG) waardoor exosomen
neerslaan
 Niet geschikt voor proteomics analyse
 Mogelijk wel te gebruiken voor analyse
nucleinezuren (mRNA, miRNA)
Immunoassay
Salih et al. Am J Physiol Renal Physiol 2016;
Extracellulaire vesikels betrokken bij verschillende biologische
processen
Andaloussi Nat Rev Drug Disc 2013:12:347
Extracellulaire microvesikels afkomstig van alle delen van het nefron
Erdbrügger & Thu JASN 2016;27:12
Extracellulaire vesikels als Biomarkers
Biomarker acute nierinsufficiëntie
Acute nierinsufficiëntie: Urine exosomaal Na/H antiporter type 3
Du Cheyron et al. Am J Kidney Dis 2003;42:497
Biomarker acute nierinsufficiëntie
Urine exosomaal Na/H antiporter type 3 specifieker dan FE NA+
Du Cheyron et al. Am J Kidney Dis 2003;42:497
Biomarker Hypertensie
Verhoogde hoeveelheid gefosforyleerde vorm van NCC in urine
exosomen van patiënten met primair hyperaldosteronism
van der Lubbe et al. Hypertension. 2012;60:741-748
Biomarker: focale segmentale glomerulosclerose
Exosomaal WT-1 onderscheidt FSGS van steroïd-gevoelig
nefrotisch syndroom
Zhou et al. Am J Physiol Renal Physiol 2013;305:F553
Biomarker: focale segmentale glomerulosclerose
Urine excretie van exosomaal WT-1 verschilt niet tussen
steroïd-gevoelig en steroïd-resistent
idiopathisch nefrotisch syndroom
Biomarker: Diabetes mellitus
Verhoogde urine excretie van exosomaal WT-1 bij patiënten met
diabetes mellitus en proteïnurie
Kalani et al. PLoS ONE 2013:8:e60177.
Biomarker membraneuze glomerulopathie
Verhoogde expressie LIMP-2 in urine extracellulaire vesikels
van patiënten met membraneuze glomerulopathie
Accession
p-value
Increased in iMN versus
iFSGS and/or normal controls
Mean iTRAQ Label to NC
iMN
iFSGS
NC
1
Q14108-2
0.01
Lysosome membrane protein 2
2.03a,b
1.25
1
2
O14773
0.02
Tripeptidyl-peptidase 1
2.91b
2.11
1
3
B7Z8R6
0.02
Alpha-1-microglobulin
3.42a
1.02
1
MN
Rood et al. Proteomics;2015;15:3722
MN
NC
NC
FSGS
FSGS
Pathogenese membraneuze glomerulopathie
Verhoogde expressie LIMP-2 in glomeruli van patiënten met
membraneuze glomerulopathie
Rood et al. Proteomics;2015;15:3722
Extracellulaire vesikels bij
behandeling van nierziekten
Microvesikels van mesenchymale stamcellen remmen
apoptose van tubuluscellen in vitro
Bruno et al . J Am Soc Nephrol 2009;20:1053
Intraveneuze toediening van microvesikels versnelt
herstel acute nierinsufficiëntie in muismodel
Bruno et al . J Am Soc Nephrol 2009;20:1053
Microvesikels van mesenchymale stamcellen verminderen
mortaliteit in muizen met acute nierinsufficiëntie
Bruno et al . Plos one 2012;7:E33115
Beschermend effect via overdracht van miRNA
De Vrie et al. Submitted
miRNA in microvesikels beschermt muizen tegen
acute nierinsufficiëntie
Collino et al . J Am Soc Nephrol 2015;26:2349
Future?
• Extracellulaire vesikels bieden nieuwe mogelijkheden:
• Pathogenese
• Diagnostiek
• Prognose
• Behandeling
FSGS –
LIMP II
FSGS –
CONTR
Uitdagingen voor de toekomst
• Verbeteren isolatietechnieken
• Betere methode voor normaliseren en kwantificeren
• In de verdere toekomst studies naar effectiviteit van
behandeling met extracellulaire vesikels
FSGS –
LIMP II
FSGS –
CONTR