劉琳琳 童明敏

南京醫(yī)科大學附屬蘇州醫(yī)院，蘇州市立醫(yī)院東區(qū)放射科 (江蘇 蘇州 215001)

胰腺癌惡性程度極高，因其早期診斷困難、進展快、對化療藥物的敏感性低、術后易復發(fā)轉移而成為常見的高死亡率腫瘤之一。目前雖然有多學科的綜合治療，胰腺癌患者的術后5年生存率仍低于5% 。目前胰腺癌位于腫瘤相關致死率的第4位，據(jù)估計至2030年將成為世界第2位惡性腫瘤致死病例，在中國，胰腺癌的發(fā)病率每年也呈現(xiàn)出上升高的態(tài)勢[1]。近年來，盡管對胰腺癌的放化療方案有所改善，但是總體的患者存活率仍然很低。而且由于胰腺的位置較深，當能夠在傳統(tǒng)影像學上做出診斷時往往已經(jīng)處于晚期，很大部分胰腺癌患者往往已經(jīng)失去手術的機會，嚴重危害了人類的健康。因此，迫切需要尋找出能夠早期精準診斷胰腺癌的影像學方法。

胰腺癌的形成和發(fā)展是多種腫瘤分子共同參與的一個非常復雜的過程。這種分子水平的變化使胰腺癌細胞不斷生長并侵襲周圍臟器和組織。目前發(fā)現(xiàn)的與胰腺癌相關的生物標記物有外泌體、小窩蛋白(Cav)、CEA、Survivin、轉錄因子SP1、粘液素蛋白家族、血管生長因子等。應用分子影像學技術檢測這些腫瘤標記物在胰腺癌組織中的表達水平，可實現(xiàn)在基因水平層面對胰腺癌的早期特異性成像，達到早期檢出胰腺癌的目的。

外泌體(exosome)作為腫瘤微環(huán)境的重要構成部分，起到了促癌基因或者抑癌基因的作用，如腫瘤細胞的增殖、凋亡以及侵襲遷移，外泌體含有的大量蛋白質及RNA等多種物質，參與許多疾病和腫瘤的病理過程。miRNA在體液和組織中有著較好的穩(wěn)定性，參與調節(jié)種增殖、分化和凋亡等多種細胞功能。胰腺癌組織中有著特征性的miRNA，因此可選擇合適的標記物作為胰腺癌的特征性標記物。外泌體中的miR-221在胰腺癌中過表達，可能參與了胰腺癌的早期形成和進展，有望成為胰腺癌MR靶向成像的重要分子靶點[2]?，F(xiàn)對外泌體在胰腺癌中的研究進展予以綜述,以期為胰腺癌的早期分子水平診斷提供新的思路。

1 外泌體miRNA 的概述

外泌體是Pan等學者于1983年首次發(fā)現(xiàn)的一種由多種細胞分泌、直徑范圍約30-100nm的亞細胞囊泡結構[1,3]，是一種源于多種類型的活細胞內吞途徑中形成的多泡小體(multivesicularbody，MVB)，并廣泛存在于血液、尿液等體液中。細胞內的MVB與細胞膜融合后，其內部的囊泡排放至細胞外基質中，即形成了外泌體[4]。其早期被報道是一種無功能的細胞代謝產(chǎn)物，但在后來的研究中發(fā)現(xiàn)其具有功能活性，可通過多種途徑參與細胞間物質與信息的相互傳遞。外泌體由脂質雙分子膜包裹少量胞質構成，胞質中含有大量蛋白質、脂類、編碼基因和非編碼RNA等生物分子，可通過直接或間接方式與靶細胞連接進行膜蛋白的交換，在細胞與細胞之間的信息交換方面扮演著重要角色[5-6]。

外泌體中含有的miRNA是一種內源性的具有調控功能的非編碼RNA，能與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)結合，從而在轉錄后水平調控靶基因的表達。越來越多的文獻證明miRNA與心血管疾病、腫瘤等多種疾病有著密切的相關性，很多腫瘤細胞均能夠分泌外泌體。其機制可能是通過抑制一些關鍵的功能蛋白的表達，進而在腫瘤的形成和發(fā)展中發(fā)揮著特定的作用[7-8]。彭等研究發(fā)現(xiàn)，miR-122在胰腺癌細胞中低水平表達，抑制胰腺癌的增殖、遷移和侵襲的能力，起著抑癌基因的作用[9]。有研究發(fā)現(xiàn)胃癌患者的外周血中miR-221的表達水平的升高與胃癌的預后較差呈正相關，尤其與腫瘤、淋巴結、轉移的分期相關，實驗結果認為外泌體中的miR-221表達水平的改變也許能反應潛在胃癌的風險[6,10]。YANG等[11]研究證實膠質瘤外泌體中的miR-221可能作為膠質瘤診斷和治療的生物載體。陳等研究發(fā)現(xiàn)胰腺癌外泌體中的miR－1231在胰腺癌患者血漿中的表達水平低于健康人群的數(shù)值，可以作為研究胰腺癌分子診斷的生物標記物[12]。

2 外泌體與胰腺癌的相關研究

研究表明胰腺癌細胞分泌的外泌體在胰腺癌的發(fā)生發(fā)展、侵襲及轉移等方面有著重要的意義。胰腺癌患者體液中的外泌體基因磷脂酰肌醇蛋白聚糖1(glypican-1，GPC-1)對早期胰腺癌的特異性和準確性診斷可達100%[13]，國內學者郭等[14]研究認為外周血中的外泌體中GPC-1的檢測對術前診斷胰腺癌有著重要的意義，單獨檢測GPC-1的診斷效率與CA19-9聯(lián)合GPC-1診斷并無顯著的統(tǒng)計學差異?？梢杂脕龛b別胰腺癌、慢性胰腺炎及正常的健康人群。謝等研究發(fā)現(xiàn)血清外泌體人膜聯(lián)蛋白Annexin 11聯(lián)合CA19-9的檢查方法能夠提高胰腺癌的診斷敏感率[15]。有學者研究發(fā)現(xiàn)新發(fā)糖尿病可以提示早期胰腺癌的診斷，其機制可能是胰腺癌細胞分泌的外泌體中的某個基因影響了骨骼肌細胞的胰島素抵抗和對PI3K/Akt/FoxO1信號通路的影響[16]。

Vicentini等[17]實驗通過分析140例胰腺導管腺癌、胰腺神經(jīng)內分泌腫瘤、導管內乳頭狀粘液性腫瘤和壺腹癌患者的血漿標本的外泌體miRNA，實驗結果推斷胰腺疾病可能具有特征性的外體miRNA，這些miRNA將會是有效的診斷胰腺癌的候選生物標志物。Wang等[18]研究發(fā)現(xiàn)miR-301a-3p在低氧環(huán)境下的胰腺癌細胞中高表達，并在低氧胰腺癌細胞的外泌體中聚集。miR-301a-3p的表達水平與胰腺癌浸潤深度，淋巴結轉移，TNM的分期和預后密切相關，可作為胰腺癌診斷和治療一個潛在分子靶點。有學者通過研究胰腺癌血清中外泌體中的幾種信使RNA及小核RNA的表達差異，發(fā)現(xiàn)WASF2 mRNA與胰腺癌 有著高度相關性，可能是早期診斷胰腺癌的有效分子標記物[19]。

腫瘤的形成與腫瘤微環(huán)境的改變有著密切聯(lián)系，胰腺癌組織周圍的間質成分由間質細胞及間質外成分構成。胰腺癌基質細胞如腫瘤相關成纖維細胞、星狀細胞與周圍的淋巴及纖維結締組織等構成了腫瘤微環(huán)境。外泌體通過調控胰腺癌的腫瘤微環(huán)境引發(fā)胰腺癌侵襲和轉移等行為的發(fā)生[1]。在胰腺癌耐藥性方面，F(xiàn)ang等[20]研究表明經(jīng)吉西他濱治療后的胰腺癌組織中，腫瘤相關成纖維細胞和外泌體中的miR-106b的表達水平上調，使用miR-106b抑制劑預處理后可以減低癌細胞的耐藥性。以此結果推斷miR-106b在胰腺癌對吉西他濱的耐藥性方面起著重要的作用，有希望作為胰腺癌靶向治療的一個敏感性靶點。

3 外泌體miR-221與胰腺癌的相關研究

miR-221 和miR-222 位于X 染色體上，二者成簇排列且具有相同的種子序列，miR-221 第65-87 序列為5'-AGCUACAUUGUCUGCUGGGUUUC-3'。多項研究數(shù)據(jù)顯示miR-221/222在胰腺癌、直腸癌、乳腺癌、胃癌、前列腺癌、多發(fā)性骨髓瘤等多種腫瘤中作為一種促癌基因存在，并且與腫瘤的耐藥性可能有著一定的關系[21-23]。有學者設計的miR-221信標探針具有很高的選擇性，并且能與多種癌細胞系作用，能夠抑制腫瘤細胞的活性，可以提供精準的診斷和治療信息。

外泌體與胰腺癌的轉移和侵襲有著密切的聯(lián)系，可能作為胰腺癌靶向藥物治療的傳遞系統(tǒng)和靶向成像的潛在生物標志物[24-26]。YU等[27]分離和純化了胰腺癌2種細胞系中的外泌體，通過研究分析其中的大量蛋白質，得出大部分特異表達的蛋白質與胰腺的進展和轉移相關。LI等在文獻中提到長鏈非編碼RNA在胰腺癌中表達提高，可以作為診斷胰腺癌的一種生物分子[28]。胰腺癌周圍間質的主要成分是胰腺星狀細胞，該細胞被激活后將分泌富含miR-21的外泌體，可增強胰腺癌細胞的增殖能力。國外學者Ali等[29]研究分析來自胰腺癌的相關成纖維細胞及星型細胞miR-21/miR-221，得出miR-21/miR-221在侵襲性胰腺癌中的表達水平上調，用反義寡核苷酸轉染miR-221后可以抑制腫瘤細胞的遷移、侵襲能力，希望通過靶向該基因能夠研發(fā)出精準的藥物來治療或者預防胰腺癌的進展。綜上可見通過轉染miR-221反義寡聚核苷酸降低了外泌體中的miR-221表達，從而控制了癌細胞的遷移和轉移能力，同時提高了胰腺癌細胞對化療藥物的敏感性，這說明miR-221與胰腺癌的形成有著重要的聯(lián)系。外泌體miRNA-221的發(fā)現(xiàn)為從事胰腺癌研究的科研工作者們提供了一個嶄新的角度去了解胰腺癌的生物學行為，并為后續(xù)的診斷和治療提供了新的思路，拓寬了研究者們對胰腺腫瘤的研究道路。

4 外泌體與胰腺癌靶向成像

外泌體在諸多癌細胞中有表達，需要探尋出胰腺癌細胞表達的特異性及敏感性高的靶點作為胰腺癌特異成像的一個分子標志物。現(xiàn)在已有關于示蹤外泌體的研究報道，意味著基于外泌體的成像已經(jīng)開始引起研究者的興趣[3,30]。目前胰腺外泌體示蹤的方法包括光學成像、放射性核素成像、光聲成像、磁共振成像和多模態(tài)成像。因為許多腫瘤患者的體液中均能檢測到外泌體，要在眾多的外泌體表達物中篩選出胰腺癌高特異性的表達標記物仍需大量的基礎研究分析。希望在不久的將來，伴隨著對胰腺癌病理機制的更多更深程度的研究下，以及對腫瘤基因的深入研究，一定能夠發(fā)現(xiàn)新的胰腺癌的診療手段，提高患者的早期診斷和預后，引領胰腺癌診療進入特異性個體化治療的新階段。