陳婷婷，于韶榮，曹海霞，馮繼鋒

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，南京 210009)

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外泌體在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中的促進作用研究進展

陳婷婷，于韶榮，曹海霞，馮繼鋒

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院，南京 210009)

腫瘤細胞分泌的外泌體與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，并通過分泌各種信號分子，增強腫瘤血管生成，抑制免疫反應(yīng)，參與腫瘤細胞耐藥促進腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移。

外泌體；腫瘤；侵襲轉(zhuǎn)移

外泌體是直徑30～100 nm的雙層膜性囊泡[1]，含有細胞特異的蛋白、脂質(zhì)和核酸，并可作為信號分子參與細胞間的信息傳遞。最近研究[2～6]表明，外泌體在免疫監(jiān)視、炎癥反應(yīng)及腫瘤發(fā)生發(fā)展等許多生理和病理過程中發(fā)揮著重要的功能。腫瘤來源或腫瘤相關(guān)的外泌體參與調(diào)控腫瘤發(fā)生發(fā)展，對腫瘤外泌體的分析和檢測可以輔助腫瘤的早期診斷、療效評價和預(yù)后分析?，F(xiàn)就外泌體在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中的促進作用研究進展綜述如下。

1　外泌體的組成

外泌體主要由蛋白質(zhì)以及核酸等組成。所有外泌體擁有共同的蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)家族,如CD9、CD63、CD81、CD82等，這些可以作為它的生物標(biāo)記物，并可能與外泌體的生物起源有關(guān)。不同組織來源的外泌體表達特異性蛋白，與細胞的特定功能相關(guān)。腫瘤細胞來源的外泌體(TEXs)含有特異性的腫瘤抗原，如人類鼻咽癌細胞的外泌體含有LMP1，其能抑制T細胞活化，從而影響腫瘤細胞逃避宿主的免疫反應(yīng)。除了蛋白質(zhì)，外泌體還含有大量的核酸，如mRNA、microRNA(miRNA)和LncRNA等。這些核酸可以通過與目標(biāo)細胞膜融合轉(zhuǎn)移到受體細胞，從而調(diào)節(jié)受體細胞的蛋白表達和信號通路[7]。這些核酸分子還可以作為診斷腫瘤的分子標(biāo)記物[8，9]。目前對外泌體的生物活性以及其分泌的分子機制知之甚少；外泌體的釋放受多種信號分子的精確調(diào)控，如神經(jīng)酰胺、鈣信號、p53、酸中毒以及熱和細胞壓力。目前，傳統(tǒng)提取方法利用超速離心或密度梯度離心對外泌體進行富集，然而這些方法耗時耗力，提取效果并不理想。近年來，國外的SBI、BD公司以及國內(nèi)的廣州銳博公司研發(fā)出新型外泌體提取試劑盒，為研究者提供了便捷、快速、高純度的外泌體提取方法[10]。

2　外泌體在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中的促進作用

腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移是指腫瘤細胞脫離原發(fā)生長部位,通過各種途徑的轉(zhuǎn)運,在機體內(nèi)遠離原發(fā)部位的器官或組織繼續(xù)增殖生長,形成同樣性質(zhì)腫瘤(轉(zhuǎn)移瘤)的過程，是惡性腫瘤最重要的生物學(xué)特點。腫瘤細胞分泌的外泌體通過分泌各種信號分子，增強腫瘤血管生成，抑制免疫反應(yīng)，參與腫瘤細胞耐藥形成的方式促進腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移。

2.1分泌各種信號分子腫瘤細胞通過與自身微環(huán)境的信息交流促進腫瘤細胞的侵襲轉(zhuǎn)移，而外泌體可以充當(dāng)這種信息載體。腫瘤產(chǎn)生的外泌體可釋放一系列的細胞因子、生長因子、黏附分子和細胞外基質(zhì)蛋白，介導(dǎo)腫瘤微環(huán)境和腫瘤細胞-細胞的交流。大量實驗數(shù)據(jù)表明，這些信號分子通過各種方式作用于受體細胞，從而促進腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。研究[11]顯示,肝癌細胞產(chǎn)生的外泌體可以通過轉(zhuǎn)移相關(guān)的蛋白質(zhì)和核酸分子，促使正常的肝細胞產(chǎn)生癌細胞活性，從而增強腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。由表達突變型KRAS基因的結(jié)腸癌細胞提取的外泌體內(nèi)含有許多促癌蛋白，包括EGFR、KRAS、Src家族激酶以及整合素，這些促癌蛋白可以把表達突變型KRAS基因腫瘤細胞的侵襲能力轉(zhuǎn)移到表達野生型KRAS基因的受體細胞[12]。黑色素瘤細胞來源的外泌體可作為信使先行到達預(yù)轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)，調(diào)理局部微環(huán)境并促進腫瘤向該位置的靶向轉(zhuǎn)移[13]。由此可見，腫瘤細胞釋放的外泌體可以通過釋放蛋白、核酸等信號分子，在腫瘤細胞與周圍細胞之間的對話以及腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要作用。

2.2增強腫瘤血管生成缺氧是實體腫瘤尤其是晚期腫瘤的另一個重要特點，是由腫瘤細胞氧的供應(yīng)和消耗的不平衡導(dǎo)致的，缺氧的腫瘤組織表現(xiàn)出侵襲性的細胞表型。腫瘤血管生成主要受缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)調(diào)控。研究[2]表明，腫瘤細胞缺氧時可以分泌更多的外泌體，調(diào)節(jié)微環(huán)境，促進腫瘤血管生成和轉(zhuǎn)移。在多發(fā)性骨髓瘤(HR-MM)中，缺氧耐受的HR-MM細胞通過激活HIF-FIH信號通路，產(chǎn)生更多的外泌體，并進一步增強缺氧狀態(tài)下血管的生成[3]。在白血病模型中，缺氧狀態(tài)下來源于K592細胞的外泌體能導(dǎo)致腫瘤細胞遷移的增多和血管管腔的形成[4]。肺癌細胞來源的外泌體還可以將miR-210選擇性轉(zhuǎn)運到內(nèi)皮細胞，促進腫瘤血管的生成[5]。因此通過抑制腫瘤組織外泌體的分泌或去除腫瘤細胞來源的外泌體抑制腫瘤血管的生成，也可能成為一種腫瘤治療的新方法。

2.3抑制免疫反應(yīng)在腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程中,大多數(shù)腫瘤細胞都會受到免疫系統(tǒng)的抑制。因此抑制免疫反應(yīng)或逃避免疫監(jiān)視在腫瘤發(fā)展中至關(guān)重要。腫瘤細胞來源的外泌體通過直接抑制免疫細胞或調(diào)節(jié)相關(guān)細胞因子的表達等途徑，促進腫瘤細胞的免疫逃逸，為腫瘤細胞在體內(nèi)生長創(chuàng)造條件。研究[6]表明，腫瘤細胞產(chǎn)生的外泌體能夠抑制T細胞免疫功能。外泌體與初始活化的T細胞共孵育時，能下調(diào)CD3、JAK3的表達，并可通過Fas/FasL信號通路介導(dǎo)細胞凋亡。從表達卵清蛋白鼠腫瘤細胞血漿中獲取的外泌體可抑制鼠特異的遲發(fā)型過敏反應(yīng)。從患皮下黑色素瘤的小鼠腫瘤細胞中提取的含有MHC Ⅱ的外泌體能特異性地抑制免疫系統(tǒng)對腫瘤抗原的免疫反應(yīng)[14]。以上實驗均證明，腫瘤細胞來源的外泌體與免疫抑制性腫瘤微環(huán)境的形成密切相關(guān)，這也為外泌體成為一種有潛在應(yīng)用價值的腫瘤免疫治療的疫苗提供了理論依據(jù)。

2.4參與腫瘤細胞耐藥化療是腫瘤治療的一個基本方式，然而腫瘤對化學(xué)藥物耐藥的現(xiàn)象卻越來越常見。最近研究表明，外泌體也參與了腫瘤的化學(xué)耐藥，從而進一步促進了腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移。腫瘤細胞對化療藥物的耐藥分為先天性耐藥和獲得性耐藥。腫瘤先天性耐藥的原因尚未完全闡明，它可能與多種因素有關(guān)，如腫瘤細胞的生長比率較低、腫瘤細胞處于G0期藥物難以進入細胞或藥物進入細胞后難以活化為活性藥物以及腫瘤的微環(huán)境等。其中，腫瘤微環(huán)境的酸度是一種簡單而高效的內(nèi)在藥物拮抗機制?；熕幬镏性S多藥物是弱酸性的，在正常情況下藥物進入細胞后,很快被腫瘤微環(huán)境中和。質(zhì)子泵抑制劑可用于調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境的酸性，從而克服體外和體內(nèi)酸度相關(guān)的藥物抵抗性[15]。在酸性環(huán)境下,外泌體釋放和吸收增加，經(jīng)過質(zhì)子泵抑制劑預(yù)處理后，腫瘤細胞外泌體的釋放可受到抑制[16]。這些可能是外泌體介導(dǎo)產(chǎn)生的，并暗示外泌體可能參與了腫瘤內(nèi)在耐藥的形成。腫瘤細胞產(chǎn)生的外泌體參與獲得性耐藥。外泌體可以介導(dǎo)化療藥物從細胞排除,一定程度上發(fā)揮了抗化療的作用。然而外泌體將化療藥物排出只是介導(dǎo)獲得性耐藥潛在機制的一部分。研究[17]證明，將順鉑(DDP)加到肺癌細胞(A549)中,細胞的外泌體分泌增強,將這些外泌體加到其他A549細胞中可以增強這些細胞對DDP的耐藥性。同時，將DDP加到A549后,與肺癌細胞對DDP耐藥性相關(guān)的幾個mRNA和miRNA的表達顯著改變。這一現(xiàn)象意味著外泌體通過調(diào)節(jié)這些mRNA和miRNA的表達從而參與調(diào)控了A549對DDP的耐藥性,但具體機制還不明確。在乳腺癌中，研究[18]者觀察到同樣的現(xiàn)象：對多西他賽耐藥的腫瘤組織產(chǎn)生的外泌體可以介導(dǎo)增強多西他賽敏感細胞對多西他賽的耐藥性。在肝癌中，肝癌細胞來源的外泌體中的LncRNA ROR的富集可以減少化療引起的細胞死亡，這是通過TGF-β依賴的化學(xué)耐藥機制調(diào)節(jié)的[4]。細胞凋亡抑制因子(IAPs)是調(diào)控腫瘤細胞凋亡和化療藥物敏感性的關(guān)鍵分子。人類腫瘤細胞系分泌的外泌體中包含完整的IAPs mRNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，它們可以介導(dǎo)腫瘤細胞對化療藥物的耐受。神經(jīng)母細胞瘤腫瘤微環(huán)境內(nèi)的外泌體能夠調(diào)節(jié)miRNA的轉(zhuǎn)移，從而增加了腫瘤細胞對化療藥物的耐藥性。而外泌體抑制劑(GW4869)的使用顯著恢復(fù)神經(jīng)母細胞瘤細胞對DDP的敏感性,從而提供了使用外泌體抑制劑防止或克服耐藥性的可能性。

腫瘤細胞之間以及腫瘤細胞和人體器官之間的交流在腫瘤發(fā)展中至關(guān)重要。外泌體正在成為在這個交流中的一個主要參與者，消除這些外泌體為腫瘤治療提供了思路。

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10.3969/j.issn.1002-266X.2016.23.037

R73

A

1002-266X(2016)23-0106-03

2015-11-25)