江曉蕾，周志遠(yuǎn)，蒲春文，鄒偉，2

1.遼寧師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116081；2.遼寧省生物技術(shù)與分子藥物研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116081；3.大連醫(yī)科大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院 分子生物學(xué)標(biāo)本庫，遼寧 大連 116081

原發(fā)性肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是全球最常見的惡性腫瘤之一，有著極高的發(fā)病率和死亡率[1]。我國(guó)是肝癌高發(fā)國(guó)家。Chen 等[2]發(fā)表的數(shù)據(jù)表明，我國(guó)肝癌發(fā)病率位居所有惡性腫瘤的第四，死亡率居第三，嚴(yán)重威脅著人們的健康。由于起病隱匿，肝癌在早期極難被發(fā)現(xiàn)。目前，血清甲胎蛋白（AFP）水平和影像學(xué)檢查是診斷肝癌最為常用的方法[3]，但存在局限性（如AFP 診斷率約為70%）。近年來，液體活檢[4]技術(shù)的發(fā)展使腫瘤的早期診斷成為可能，外泌體作為腫瘤微環(huán)境的組成成分，是液體活檢的理想材料。腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）是腫瘤細(xì)胞存在的環(huán)境。除腫瘤細(xì)胞外，TME 還包括周圍血管、基質(zhì)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、免疫細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)及信號(hào)分子等[10]，這些因素間相互作用，形成了復(fù)雜且適合腫瘤生長(zhǎng)的微環(huán)境。外泌體在TME 細(xì)胞間通訊中發(fā)揮著重要作用。本文旨在對(duì)目前外泌體在肝癌微環(huán)境通訊中的作用進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述，為后續(xù)基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 外泌體介導(dǎo)肝癌細(xì)胞間通訊

外泌體最初發(fā)現(xiàn)于綿羊的網(wǎng)織紅細(xì)胞，是起源于胞內(nèi)多泡體的直徑30～150 nm 的杯狀或餅狀囊泡結(jié)構(gòu)。幾乎所有的細(xì)胞都能分泌外泌體，并在所有的體液（如血液、唾液等）中都能檢測(cè)到外泌體。最初，外泌體被認(rèn)為只是細(xì)胞向外運(yùn)送代謝廢物的載體，但后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)其作為細(xì)胞間通訊的介質(zhì)，在眾多生理與病理活動(dòng)中發(fā)揮重要作用。作為腫瘤微環(huán)境的組成部分，外泌體與癌癥密切相關(guān)。眾多研究表明，外泌體參與肝癌、乳腺癌、前列腺癌和肺癌等多種癌癥的發(fā)生發(fā)展[6]，并發(fā)現(xiàn)其中的生物分子還可以反映腫瘤的部分特征，是實(shí)現(xiàn)腫瘤早期診斷的理想材料[7-8]。Xu 等發(fā)現(xiàn)肝癌患者血清外泌體中 lncRNAENSG00000258332.1 和 lncRNA-LINC00635 的 高 表達(dá)均與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和總生存期相關(guān)，并可作為乙肝后肝癌診斷的新型標(biāo)志物[29]。Wang 等則表明miR-122、miR-148a 和 miR-1246 的高表達(dá)在區(qū)分早期肝癌和肝硬化的能力上高于傳統(tǒng)的AFP[30]。外泌體可以被腫瘤細(xì)胞內(nèi)化，釋放所攜帶的生物活性物質(zhì)，改變受體細(xì)胞的生命活動(dòng)。Chen 等的研究表明[11]，高轉(zhuǎn)移性肝癌細(xì)胞系MHCC97H 分泌的外泌體可以通過激活MAPK/ERK 信號(hào)通路，來誘導(dǎo)低轉(zhuǎn)移性肝癌細(xì)胞系（HLE）的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，提高其轉(zhuǎn)移能力，這與在黑色素瘤中的研究結(jié)論相似[12]。同時(shí)，Chen 等還敲低了MHCC97H中的Rab27a（一種外泌體分泌相關(guān)蛋白），抑制了其外泌體的分泌，發(fā)現(xiàn)Rab27a-KD 細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、趨化和侵襲能力均顯著增強(qiáng)[11]。這一結(jié)果也驗(yàn)證了外泌體是通過其中的生物分子來發(fā)揮作用的。此外，肝癌外泌體中的非編碼RNA，如miR-93[13]和lncRNA FAL1[14]等，可通過調(diào)控靶細(xì)胞中的目標(biāo)蛋白，激活或抑制相應(yīng)的信號(hào)通路，從而增強(qiáng)腫瘤的增殖和侵襲能力。本課題組前期研究也發(fā)現(xiàn)miR-21 和miR-144 的聯(lián)合診斷可以有效區(qū)分肝癌和肝硬化，并發(fā)現(xiàn)了這2 種miRNA 在患者血清外泌體中的富集現(xiàn)象，證明了外泌體用于液體活檢的可行性[31]。而且本實(shí)驗(yàn)室最近首次發(fā)現(xiàn)新型雌激素受體ER-α36 在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上均在肝癌外泌體上表達(dá)，其中ER-α36 mRNA 的表達(dá)特征表現(xiàn)為慢性乙型肝炎患者＞肝癌患者＞正常人（結(jié)果未發(fā)表），提示我們肝癌外泌體ER-α36 可作為肝癌診斷的潛在標(biāo)志物。You 等[38]指出，在肝癌細(xì)胞中存在ER-α36 和表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）的正向調(diào)控環(huán)，ER-α36 可通過EGFR/Src/ERK、MAPK/ERK 和 Akt 信 號(hào) 通路上 調(diào)肝癌細(xì)胞中周期蛋白D1 的表達(dá)，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖。

外泌體也與肝癌細(xì)胞的抗藥性有關(guān)。高侵襲性肝癌來源的外泌體處理更容易抑制索拉非尼的抗腫瘤作用[15]。另外，肝癌外泌體可以將PTEN 的內(nèi)源性抑制劑miR-32-5p 從耐藥細(xì)胞遞送至敏感細(xì)胞，從而誘導(dǎo)后者的多藥耐藥性[16]。外泌體中的 lncRNA ROR[17]和 lncRNA VLDLR[18]也有相似的作用。

2 外泌體調(diào)節(jié)肝癌組織微血管生成

Yukawa 等在HCC 患者血清外泌體和肝癌細(xì)胞系 HepG2 分泌的外泌體（HepG2-exo）中，發(fā)現(xiàn)了幾種與血管生成相關(guān)的miRNA，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，用HepG2-exo 處理可以改變?nèi)四氺o脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）的 miRNA 圖譜，促進(jìn)其管腔形成[19]。另有研究發(fā)現(xiàn)，外泌體能將miR-210-3p 從肝癌細(xì)胞遞送至內(nèi)皮細(xì)胞，直接靶向Smad4 和STAT6，增強(qiáng)血管生成能力[20]。且肝癌外泌體中的miR-103可以靶向調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞中的VE-Cad、p120和ZO-1 等黏附相關(guān)因子，破壞內(nèi)皮細(xì)胞黏附連接的完整性，促進(jìn)HCC 的侵襲和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移[21]。這也表明微血管不但能為腫瘤細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)，還為腫瘤的轉(zhuǎn)移提供了便利途徑。而這些都與外泌體息息相關(guān)。

3 外泌體介導(dǎo)肝癌和其他細(xì)胞間的通訊

肝癌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、免疫細(xì)胞等細(xì)胞組成了一個(gè)復(fù)雜的肝癌微環(huán)境，外泌體作為細(xì)胞通訊的介質(zhì)，負(fù)責(zé)著這些細(xì)胞間的信息傳遞。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用HepG2-exo 處理可以改變脂肪細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組，并激活其NF-κB 信號(hào)通路，上調(diào)相關(guān)炎癥因子的表達(dá)。而當(dāng)用HepG2-exo 處理過的脂肪細(xì)胞與肝癌細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí)，可以促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移[22]。對(duì)于免疫細(xì)胞，肝癌外泌體可以將14-3-3ζ蛋白遞送至腫瘤浸潤(rùn)性T淋巴細(xì)胞（TIL），從而抑制其抗腫瘤功能[23]。另有研究表明，腫瘤外泌體可以通過遞送miR-1247-3p 誘導(dǎo)癌相關(guān)的成纖維細(xì)胞活化[24]；或遞送原癌蛋白和RNA 至肝細(xì)胞，增強(qiáng)其運(yùn)動(dòng)能力來促進(jìn)HCC 轉(zhuǎn)移時(shí)的肝實(shí)質(zhì)突出活動(dòng)[25]，從而促進(jìn)肝癌的轉(zhuǎn)移。值得關(guān)注的是，非腫瘤細(xì)胞來源的外泌體也可以起到抑制腫瘤的作用，如肥大細(xì)胞[26]、樹突細(xì)胞（DC）[27]和脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞（AMSC）[28]等。這也提示未來基于外泌體的干細(xì)胞療法和免疫療法治療腫瘤的可能性。

4 結(jié)語

自外泌體受到關(guān)注以來，學(xué)者們針對(duì)其進(jìn)行了大量研究，其中外泌體與腫瘤的關(guān)系更是關(guān)注的熱點(diǎn)（PubMed 檢索顯示相關(guān)文章約占外泌體文章總數(shù)的40%）。本文僅整理并闡述了外泌體在肝癌微環(huán)境中的通訊中的作用，其作用方式主要包括：①外泌體將相關(guān)活性物質(zhì)（ncRNA、蛋白等）由高增殖性/高侵襲性/高耐藥的腫瘤細(xì)胞遞送至低增殖性/低侵襲性/低耐藥的腫瘤細(xì)胞或正常細(xì)胞，從而促進(jìn)后者的惡性增殖、轉(zhuǎn)移和多藥耐藥；②腫瘤外泌體作用于臨近或遠(yuǎn)端的非腫瘤細(xì)胞（如免疫細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等），改變后者的生命活動(dòng)，再正向或負(fù)向調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的促進(jìn)或抑制；③腫瘤患者血清外泌體可以在一定程度上反映原位腫瘤的特征，可作為腫瘤診斷與預(yù)后的理想材料。理解并應(yīng)用這些機(jī)制，在未來外泌體的臨床轉(zhuǎn)化上有著非凡的意義。