Abstract Extracellular vesicles (EVs), through their complex cargo, can reflect the state of their cell of origin and change the functions and phenotypes of other cells. These features indicate strong biomarker and therapeutic potential and have generated broad interest, as evidenced by the steady year‐on‐year increase in the numbers of scientific publications about EVs. Important advances have been made in EV metrology and in understanding and applying EV biology. However, hurdles remain to realising the potential of EVs in domains ranging from basic biology to clinical applications due to challenges in EV nomenclature, separation from non‐vesicular extracellular particles, characterisation and functional studies. To address the challenges and opportunities in this rapidly evolving field, the International Society for Extracellular Vesicles (ISEV) updates its ‘Minimal Information for Studies of Extracellular Vesicles’, which was first published in 2014 and then in 2018 as MISEV2014 and MISEV2018, respectively. The goal of the current document, MISEV2023, is to provide researchers with an updated snapshot of available approaches and their advantages and limitations for production, separation and characterisation of EVs from multiple sources, including cell culture, body fluids and solid tissues. In addition to presenting the latest state of the art in basic principles of EV research, this document also covers advanced techniques and approaches that are currently expanding the boundaries of the field. MISEV2023 also includes new sections on EV release and uptake and a brief discussion of in vivo approaches to study EVs. Compiling feedback from ISEV expert task forces and more than 1000 researchers, this document conveys the current state of EV research to facilitate robust scientific discoveries and move the field forward even more rapidly.

Exosomes are small vesicles that are secreted by cells and act as mediators of cell to cell communication. Because of their potential therapeutic significance, important efforts are being made towards characterizing exosomal contents. However, little is known about the mechanisms that govern exosome biogenesis. We have recently shown that the exosomal protein syntenin supports exosome production. Here we identify the small GTPase ADP ribosylation factor 6 (ARF6) and its effector phospholipase D2 (PLD2) as regulators of syntenin exosomes. ARF6 and PLD2 affect exosomes by controlling the budding of intraluminal vesicles (ILVs) into multivesicular bodies (MVBs). ARF6 also controls epidermal growth factor receptor degradation, suggesting a role in degradative MVBs. Yet ARF6 does not affect HIV-1 budding, excluding general effects on Endosomal Sorting Complexes Required for Transport. Our study highlights a novel pathway controlling ILV budding and exosome biogenesis and identifies an unexpected role for ARF6 in late endosomal trafficking.

The syndecans are transmembrane proteoglycans that place structurally heterogeneous heparan sulfate chains at the cell surface and a highly conserved polypeptide in the cytoplasm. Their versatile heparan sulfate moieties support various processes of molecular recognition, signaling, and trafficking. Here we report the identification of a protein that binds to the cytoplasmic domains of the syndecans in yeast two-hybrid screens, surface plasmon resonance experiments, and ligand-overlay assays. This protein, syntenin, contains a tandem repeat of PDZ domains that reacts with the FYA C-terminal amino acid sequence of the syndecans. Recombinant enhanced green fluorescent protein (eGFP)–syntenin fusion proteins decorate the plasmamembrane and intracellular vesicles, where they colocalize and cosegregate with syndecans. Cells that overexpress eGFP–syntenin show numerous cell surface extensions, suggesting effects of syntenin on cytoskeleton–membrane organization. We propose that syntenin may function as an adaptor that couples syndecans to cytoskeletal proteins or cytosolic downstream signal-effectors.

Exosomes are secreted vesicles of endosomal origin involved in signaling processes. We recently showed that the syndecan heparan sulfate proteoglycans control the biogenesis of exosomes through their interaction with syntenin-1 and the endosomal-sorting complex required for transport accessory component ALIX. Here we investigated the role of heparanase, the only mammalian enzyme able to cleave heparan sulfate internally, in the syndecan-syntenin-ALIX exosome biogenesis pathway. We show that heparanase stimulates the exosomal secretion of syntenin-1, syndecan and certain other exosomal cargo, such as CD63, in a concentration-dependent manner. In contrast, exosomal CD9, CD81 and flotillin-1 are not affected. Conversely, reduction of endogenous heparanase reduces the secretion of syntenin-1-containing exosomes. The ability of heparanase to stimulate exosome production depends on syntenin-1 and ALIX. Syndecans, but not glypicans, support exosome biogenesis in heparanase-exposed cells. Finally, heparanase stimulates intraluminal budding of syndecan and syntenin-1 in endosomes, depending on the syntenin-ALIX interaction. Taken together, our findings identify heparanase as a modulator of the syndecan-syntenin-ALIX pathway, fostering endosomal membrane budding and the biogenesis of exosomes by trimming the heparan sulfate chains on syndecans. In addition, our data suggest that this mechanism controls the selection of specific cargo to exosomes.

The intratumoral microenvironment, or stroma, is of major importance in the pathobiology of pancreatic ductal adenocarcinoma (PDA), and specific conditions in the stroma may promote increased cancer aggressiveness. We hypothesized that this heterogeneous and evolving compartment drastically influences tumor cell abilities, which in turn influences PDA aggressiveness through crosstalk that is mediated by extracellular vesicles (EVs). Here, we have analyzed the PDA proteomic stromal signature and identified a contribution of the annexin A6/LDL receptor-related protein 1/thrombospondin 1 (ANXA6/LRP1/TSP1) complex in tumor cell crosstalk. Formation of the ANXA6/LRP1/TSP1 complex was restricted to cancer-associated fibroblasts (CAFs) and required physiopathologic culture conditions that improved tumor cell survival and migration. Increased PDA aggressiveness was dependent on tumor cell-mediated uptake of CAF-derived ANXA6+ EVs carrying the ANXA6/LRP1/TSP1 complex. Depletion of ANXA6 in CAFs impaired complex formation and subsequently impaired PDA and metastasis occurrence, while injection of CAF-derived ANXA6+ EVs enhanced tumorigenesis. We found that the presence of ANXA6+ EVs in serum was restricted to PDA patients and represents a potential biomarker for PDA grade. These findings suggest that CAF-tumor cell crosstalk supported by ANXA6+ EVs is predictive of PDA aggressiveness, highlighting a therapeutic target and potential biomarker for PDA.

Abstract It is important to understand the biogenesis of exosomes, extracellular vesicles of endosomal origin controlling cell-to-cell communication. We previously reported that Phospholipase D2 (PLD2) supports late endosome (LE) budding and the biogenesis of syntenin-dependent exosomes. Here, we reveal that PLD2 has a broader generic effect on exosome production. Combining gain- and loss-of-function experiments, proteomics, microscopy and lipid-binding studies with reconstituted liposomes mimicking LE, we show that: (i) PLD2 activity controls the recruitment of MVB12B to LE and the exosomal secretion of ESCRT-I; (ii) loss-of-MVB12B phenocopies loss-of-PLD2, similarly affecting LE budding, the number of exosomes released and exosome loading with cargo; (iii) MVB12B MABP domain directly interacts with phosphatidic acid, the product of PLD2. We therefore propose that PLD2 and phosphatidic acid support ESCRT-I recruitment to LE for the formation of exosomes. This work highlights a major unsuspected piece of the molecular framework supporting LE and exosome biogenesis.

Abstract In acute myeloid leukemia (AML), the stromal microenvironment plays a prominent role in promoting tumor cell survival and progression. Although widely explored, the crosstalk between leukemic and stromal cells remains poorly understood. Syntenin, a multi-domain PDZ protein, controls both the trafficking and signaling of key molecules involved in intercellular communication. Therefore, we aimed to clarify the role of environmental syntenin in the progression of AML. By in vivo approaches in syngeneic mice, we demonstrate that a syntenin-deficient environment reprograms AML blasts to survive independently of the stroma. Up-regulation of EEF1A2 in the blasts controls this gain of cell survival. Furthermore, using ex vivo co-culture systems, we show that syntenin-deficient bone marrow stromal cells (BMSC) enhance the survival of different types of AML cells, including patient samples, and suffice to educate syngeneic AML, recapitulating micro-environmental effects observed in vivo. We establish that syntenin-deficiency causes an increase of eIF5A and autophagy-related factors in BMSC, and provide evidence that the inhibition of autophagy prevents syntenin-deficient BMSC to stimulate AML survival. Altogether, these findings indicate that host-syntenin in the BM microenvironment acts as a repressor of AML aggressiveness. Key points - A syntenin-deficient host reprograms AML blasts, enhancing total protein synthesis and cell survival pathways - Autophagy in the syntenin-deficient microenvironment is responsible for the gain of AML cell survival