腫瘤缺氧是實體腫瘤的一個標志，與腫瘤進展、轉移發展和治療抵抗有關。作為對缺氧的反應，腫瘤細胞分泌促血管生成因子，誘導血管形成，恢復缺氧區域的氧氣供應。細胞外小泡(EVS)是腫瘤微環境中細胞間通訊的媒介。在這里，作者證明了LC3/GABARAP蛋白家族成員GABARAPL1的表達增加是內體成熟、分選到內體和腸病毒分泌所必需的。
GABARAPL1是GABARAP蛋白家族的成員，GABARAP蛋白家族是一組蛋白質，通過介導重要的細胞過程，如自噬和受體向質膜的運輸，促進細胞內環境的穩定。作為LC3/GABARAP蛋白家族的成員，GABARAPL1被認為在自噬的一般執行過程中發揮作用。作者意外地觀察到GABARAPL1對于(宏)自噬的一般執行不是必需的。
順理成章的是，最近的研究表明GABARAPL1可能更多地參與了選擇性形式的自噬。然而，GABARAP蛋白在執行自噬過程中的功能冗余已經被描述，并可能解釋為什么沉默GABARAPL1對自噬活性的影響可以忽略不計。
在這項研究中，作者描述了GABARAPL1在缺氧時需要分泌EVS和生長因子，從而促進了不同類型腫瘤細胞的生長。此外，作者還證明了GABARAPL1和GABARAP在較小范圍內的表達，而不是GABARAPL2的表達，強調了不同的GABARAP家族成員的獨特功能。
除了缺氧，其他脅迫也誘導GABARAPL1的表達，這表明GABRAPL1被細胞作為一種一般的應激反應機制，或者作為一種緩解應激的機制。雖然我們只在體外實驗中使用了嚴重缺氧，但這并不排除其他應激源或外部因素也能引起類似的影響。
EVS，更具體地說是外泌體，是在內體成熟過程中通過限制的內胚體膜向內萌發而形成的。早到晚的內容體的成熟是由內化的囊泡和反式高爾基體產生的貨物被分揀到內切體途徑的結果。本研究數據顯示，沉默GABARAPL1導致早期內小體增大和RAB7活性降低，提示內小體途徑功能受損，可能是由于內小體中分揀的貨物減少所致。同樣，GABARAPL1缺陷細胞可能通過抑制內體成熟，將較少的蛋白質貨物分揀到相同數量的分泌型EV中。
不同的細胞系在分泌EVS的水平上有顯著的差異。GABARAPL1基因缺陷的HT29細胞分泌的EVS顯著減少。相反，沉默U87細胞中的GABARAPL1僅導致EV成分的改變。更具體地說，在分泌型EV中，EV標志物CD9和CD81降低，而CD63表達顯著穩定。有趣的是，U87細胞似乎具有GABARAPL1陰性，但CD63陽性的胞漿結構。這表明，與HT29相比，U87具有獨立于GABARAPL1的額外的排序和分泌機制。
此外，如前所述，GABARAPL1也是缺氧誘導的EGFR和其他缺氧相關因子的膜表達所必需的。為了測試這一點，GABARAPL1基因敲除腫瘤及其直接環境應該成為GABARAPL1+EVS的靶點。在體內直接注射分離的GABARAPL1+EVS有幾個缺點，如EV用量、生物分布和生物利用度。此外，EV分離可能會改變其在體內的行為。
MCherry-EGFP-LC3B表達細胞的共聚焦顯微鏡觀察
在這份報告中，作者描述了一個獨特的EV亞集的發現，它由低氧細胞特異性分泌，并依賴于低氧誘導的GABARAPL1表達。重要的是，本研究觀察到GABARAPL1在分泌后表達于這些EV的表面。通過使用GABARAPL1的封閉抗體來利用這一治療切入點，這導致了體外EV功能的抑制。
此外，研究還發現，在腫瘤異種移植中沉默GABARAPL1后，腫瘤生長和再生長在照射后延遲，這是由于血管化減少和腫瘤壞死增加所致。總之，本研究顯示了GABARAPL1通過低氧細胞分泌EVS在腫瘤進展中的獨特作用。