外泌體非編碼RNA在肺癌腫瘤微環(huán)境中的作用*

林敏敏，何露露，王箏揚(yáng)，齊宏妍，沈 靜△

（1浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)與病理生理學(xué)系，浙江杭州 310058；2浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院，浙江杭州 310058）

肺癌是全球發(fā)病率和死亡率第一的惡性腫瘤。2018 年約有210 萬例新增肺癌患者及180 萬死亡病例，嚴(yán)重威脅著各地人民的健康［1］。根據(jù)細(xì)胞的病理特征和分化程度，肺癌主要被分為非小細(xì)胞肺癌（non-small-cell lung cancer，NSCLC）和小細(xì)胞肺癌。前者占所有肺癌類型的85%左右［2-3］，其主要亞型包括腺癌、鱗狀細(xì)胞癌和大細(xì)胞癌。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及對(duì)細(xì)胞外囊泡，尤其是外泌體探索的日趨深入，外泌體檢測逐漸成為液體活檢技術(shù)的重要組成部分，為肺癌研究提供了新思路。

外泌體是一類直徑為40～160 nm（平均100 nm）的細(xì)胞外囊泡，起源于核內(nèi)體系統(tǒng)，通過質(zhì)膜的雙重內(nèi)陷，形成含有腔內(nèi)囊泡的多囊泡體。當(dāng)多囊泡體與細(xì)胞膜融合后向細(xì)胞外基質(zhì)胞吐時(shí)，腔內(nèi)囊泡可以以外泌體的形式被分泌出去［4-5］。外泌體可以從各種體液中分離出來，包括血液、尿液、胸腔積液、唾液、母乳、羊水、腹水、腦脊液、膽汁和鼻分泌液。幾乎所有的細(xì)胞類型，包括腫瘤細(xì)胞在內(nèi)，都可以分泌外泌體［6］。近年來研究發(fā)現(xiàn)，外泌體作為一種重要的信號(hào)分子，含有多種生物活性分子如DNA、RNA、脂質(zhì)、代謝物、蛋白質(zhì)等，在肺癌發(fā)生發(fā)展過程中扮演著重要角色。外泌體從細(xì)胞中去除過量或不必要的成分以維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，還可以作為細(xì)胞間物質(zhì)和信息交流的工具，不僅是細(xì)胞微環(huán)境也是肺癌微環(huán)境形成中的重要參與者，在血管生成、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）、侵襲轉(zhuǎn)移、免疫逃避、耐藥等多方面發(fā)揮作用，具有極好的臨床應(yīng)用前景［7-8］。

1 肺癌與外泌體非編碼RNA（noncoding RNA，ncRNA）

隨著過去十年的工作，我們對(duì)ncRNA 的認(rèn)知從“垃圾”轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)榻閷?dǎo)染色質(zhì)重塑、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后修飾和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等細(xì)胞進(jìn)程的功能性調(diào)節(jié)分子［9］。細(xì)胞內(nèi)成千上萬的獨(dú)立ncRNAs 可以形成網(wǎng)絡(luò)，影響眾多分子靶標(biāo)以驅(qū)動(dòng)特定的細(xì)胞生物學(xué)反應(yīng)。ncRNAs 作為生理和疾病過程中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，與癌癥關(guān)系密切，在多種癌癥中被鑒定為致癌或抑癌因子。各種研究表明，外泌體ncRNAs因受到外泌體膜的保護(hù)作用而具有較好的穩(wěn)定性，在肺癌腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）中具有重要意義［10-11］。

根據(jù)ncRNA 的長度，我們以200 bp 為界將其分為長鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）和短鏈非編碼RNA。短鏈非編碼RNA 又包括微小RNA（microRNA，miRNA，miR）、環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）、核糖體RNA、小干擾RNA、核小RNA、轉(zhuǎn)移RNA、PIWI 相互作用RNA 等［12］。外泌體源性的miRNA、lncRNA 和circRNA 近年來已被國內(nèi)外肺癌研究領(lǐng)域所關(guān)注。本文將對(duì)外泌體ncRNA中miRNA 和lncRNA 在肺癌TME 中的作用進(jìn)行總結(jié)，以增加我們對(duì)外泌體ncRNA 在TME 中功能的了解，并為開發(fā)基于外泌體ncRNA的抗腫瘤治療策略提供基礎(chǔ)。

2 外泌體ncRNA在肺癌TME中的作用

TME 通常指實(shí)體腫瘤附近區(qū)域，除腫瘤細(xì)胞外，還包含免疫細(xì)胞、間充質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)以及腫瘤的酸性和低氧環(huán)境。TME 與肺癌細(xì)胞之間存在復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的相互作用。伴隨著炎癥反應(yīng)，TME 可在促癌或抑癌中扮演不同角色，進(jìn)而促進(jìn)局部平衡［13］。近年研究表明，外泌體ncRNA 在腫瘤細(xì)胞與TME 細(xì)胞的溝通中起重要作用，可參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展、血管生成、EMT、侵襲、轉(zhuǎn)移、耐藥等眾多生物學(xué)過程［7］，如圖1所示。

Figure 1.The role of exosome noncoding RNA in the microenvironment of lung cancer.Tumor cells secrete exosomes which contain diverse ncRNAs to modify tumors cells and stromal cells in the tumor microenvironment such as endothelial cells，myeloidderived suppressor cells（MDSCs），cancer-associated fibroblasts（CAFs），tumor-associated macrophages（TAMs），natu?ral killer（NK）cells for their own advantage.圖1 外泌體ncRNA在肺癌腫瘤微環(huán)境中的作用

2.1 外泌體ncRNA 與內(nèi)皮細(xì)胞 血管內(nèi)皮細(xì)胞是TME 的重要組成部分，可影響腫瘤血管的生成。肺癌細(xì)胞外泌體來源的miRNA 在腫瘤血管浸潤過程中起著重要作用。Li 等［14］發(fā)現(xiàn)，miR-629-5p 與肺腺癌的侵襲能力呈正相關(guān)，其經(jīng)由外泌體進(jìn)入內(nèi)皮細(xì)胞后，可通過靶向抑制非典型鈣黏蛋白CELSR1（cadherin，EGF LAG seven-pass G-type receptor 1）的表達(dá)增加內(nèi)皮細(xì)胞的單層通透性和血管生成。Kim等［15］進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-619-5p 還可靶向抑制內(nèi)皮細(xì)胞和肺癌細(xì)胞中的鈣調(diào)磷酸酶調(diào)節(jié)因子1（regu?lator of calcineurin 1，RCAN1），從而發(fā)揮既促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移，又促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞血管生成的雙重作用。除miRNA 外，lncRNA 也被發(fā)現(xiàn)可影響腫瘤新生血管的形成。最近的研究表明，lncRNA GAS5（growth arrest-specific 5）不僅在肺癌組織及血清外泌體中水平較低，而且在肺癌細(xì)胞（A549、H1299 和95D）及其外泌體中的水平明顯低于正常人支氣管上皮細(xì)胞［16］。lncRNA GAS5可與第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源蛋白（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10，PTEN）競爭性結(jié)合miR-29-3p，從而起到上調(diào)PTEN 表達(dá)、抑制磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB/AKT）通路的作用。轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor-β，TGFβ）是最重要的EMT 誘導(dǎo)劑之一。Wu 等［17］發(fā)現(xiàn)，經(jīng)TGF-β 預(yù)處理的A549 肺癌細(xì)胞，其培養(yǎng)上清來源外泌體能夠顯著增強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞的通透性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA MMP2-2 在TGF-β 處理后的細(xì)胞外泌體中高度富集，繼而通過增加內(nèi)皮細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶2（matrix metalloproteinase 2，MMP2）的表達(dá)，調(diào)節(jié)肺癌細(xì)胞向血管的侵襲和遷移。另一方面，TME 的缺氧環(huán)境也可通過增加肺癌細(xì)胞來源外泌體中特定ncRNA 的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤血管生成。如缺氧可誘導(dǎo)miR-23a分泌增加，作用于內(nèi)皮細(xì)胞的緊密連接蛋白ZO-1以及脯氨酰羥化酶PHD1/2，導(dǎo)致缺氧誘導(dǎo)因子1α（hypoxia-inducible factor 1α，HIF-1α）激活，增加血管通透性并破壞內(nèi)皮細(xì)胞的完整性，從而促進(jìn)肺癌侵襲［18］。lncRNA lincRNA-p21 在低氧NSCLC 細(xì)胞（H23 和HCC44）中表達(dá)明顯升高，可促進(jìn)血管形成和腫瘤細(xì)胞對(duì)內(nèi)皮的黏附作用［19］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，4 種血管生成和轉(zhuǎn)移相關(guān)的miRNA（miR-23a、miR-146b、miR-330 和miR-494）在高lin?cRNA-p21 表達(dá)的細(xì)胞外囊泡中顯著增加?？傊[瘤細(xì)胞來源外泌體ncRNAs 可通過多種機(jī)制調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞的生物學(xué)行為，進(jìn)而影響肺癌的血管形成和疾病進(jìn)展。

2.2 外泌體ncRNA 與浸潤免疫細(xì)胞 免疫細(xì)胞作為腫瘤微環(huán)境的重要組分，可以特異性地識(shí)別和清除腫瘤細(xì)胞。而腫瘤細(xì)胞也可以抑制免疫細(xì)胞的功能，逃避免疫系統(tǒng)的識(shí)別和攻擊，從而發(fā)生免疫逃逸。在肺癌腫瘤微環(huán)境中，外泌體ncRNAs在免疫細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞之間的信號(hào)交換過程中起著重要作用，與疾病的預(yù)后密切相關(guān)。

2.2.1 外泌體ncRNA 對(duì)“抗腫瘤免疫細(xì)胞”的調(diào)控 T 細(xì)胞在機(jī)體殺傷腫瘤細(xì)胞的過程中發(fā)揮重要作用。表達(dá)CD8 的細(xì)胞毒性T 細(xì)胞（cytotoxic T-lym?phocyte，CTL）可識(shí)別特定的腫瘤抗原，分泌穿孔素、腫瘤壞死因子等效應(yīng)分子，參與抗腫瘤的細(xì)胞免疫。Wang 等［20］證實(shí)肺腺癌細(xì)胞（A549、PC9 和95D）可經(jīng)由外泌體將circRNA-002178 轉(zhuǎn)移至肺癌細(xì)胞，進(jìn)而通過靶向結(jié)合miR-34 促進(jìn)程序性細(xì)胞死亡配體1（programmed cell death ligand 1，PD-L1）的表達(dá)。同時(shí)，circRNA-002178 還可以轉(zhuǎn)移至CD8+T 細(xì)胞中，通過抑制miR-28-5p 增加程序性細(xì)胞死亡蛋白1（pro?grammed cell death protein 1，PD1）的表達(dá)，誘導(dǎo)T 細(xì)胞衰竭。Fan等［21］的研究發(fā)現(xiàn)，肥胖肺腺癌患者的誘導(dǎo)性共刺激分子（inducible costimulatory molecule，ICOS）水平升高，這一結(jié)果可能是肥胖個(gè)體脂肪細(xì)胞外泌體miR-27a-3p水平下調(diào)所致。ICOS 是T 細(xì)胞行使功能時(shí)必不可少的共刺激分子，而miR-27a-3p 可以直接抑制ICOS，兩者表達(dá)存在負(fù)相關(guān)。低miR-27a-3p 水平的外泌體可以促進(jìn)ICOS+T 細(xì)胞增殖和干擾素γ 的分泌，增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)，在免疫治療中發(fā)揮作用。

樹突狀細(xì)胞在啟動(dòng)先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中起重要作用，它能高效攝取、加工處理和遞呈腫瘤相關(guān)抗原。成熟的樹突狀細(xì)胞能有效激活T 細(xì)胞，以刺激宿主抗腫瘤免疫反應(yīng)。腫瘤細(xì)胞可以誘導(dǎo)腫瘤微環(huán)境的免疫抑制效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞來源外泌體可以阻斷樹突狀細(xì)胞分化并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡［22］，抑制樹突狀細(xì)胞向淋巴結(jié)的遷移以降低T 細(xì)胞免疫反應(yīng)。外泌體miRNA 也可以直接抑制自然殺傷（natural killer，NK）細(xì)胞的抗腫瘤免疫反應(yīng)。據(jù)Berchem 等［23］報(bào)道，低氧腫瘤外泌體對(duì)NK 細(xì)胞的抑制作用明顯大于常氧外泌體。低氧肺癌外泌體分泌高水平的miR-23a 和miR-210，它們通過兩種機(jī)制參與NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒性殺傷過程。一方面，外泌體源性miR-23a通過靶向NK 細(xì)胞中CD-107a亞型并降低其水平，從而抑制NK 細(xì)胞的抗腫瘤免疫反應(yīng)；另一方面，低氧腫瘤來源外泌體通過轉(zhuǎn)移TGF-β 至NK 細(xì)胞，降低其表面活化性受體NKG2D（natural killer group 2，member D）的表達(dá)，進(jìn)而抑制NK 細(xì)胞的功能。

2.2.2 外泌體ncRNA 對(duì)“促腫瘤免疫抑制細(xì)胞”的調(diào)控 骨髓來源的腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（tumor-associ?ated macrophages，TAMs）是浸潤在腫瘤微環(huán)境中的一群異質(zhì)性巨噬細(xì)胞，功能類似于M2 型巨噬細(xì)胞。與M1 亞型分泌腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素12/23 等而具有抗腫瘤作用不同，M2 亞型巨噬細(xì)胞往往高表達(dá)白細(xì)胞介素10、CC 家族趨化因子配體20 等，并促進(jìn)腫瘤進(jìn)展［24］。肺癌細(xì)胞外泌體ncRNA 可以調(diào)控TAMs介導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié)。例如，肺癌細(xì)胞A549和SKMES 來源的外泌體可轉(zhuǎn)移miR-21 和miR-29a 至人巨噬細(xì)胞，激活巨噬細(xì)胞中Toll 樣受體（Toll-like recep?tors，TLR）家族的TLR8 和TLR7，繼而誘導(dǎo)TLR 介導(dǎo)的促炎癥細(xì)胞因子的分泌和NF-κB的活化［25］。

同時(shí)，TAMs也可以通過外泌體ncRNA介導(dǎo)腫瘤免疫應(yīng)答，影響肺癌細(xì)胞的生長轉(zhuǎn)移和血管生成等過程。例如，巨噬細(xì)胞外泌體來源的miRNA let-7a-5p 可以通過靶向Bcl-2 樣蛋白1（Bcl-2-like protein 1，BCL2L1）抑制肺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲［26］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，let-7a-5p的過表達(dá)可以通過PI3Kγ信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤的自噬和細(xì)胞死亡，但不影響肺癌細(xì)胞的凋亡和壞死。TAMs 會(huì)分泌細(xì)胞因子，如表皮生長因子、血小板衍生生長因子、血管內(nèi)皮生長因子等促進(jìn)血管生成。Hsu等［27］發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞可攝取缺氧肺癌細(xì)胞外泌體來源的miR-103a，增加血管內(nèi)皮生長因子和血管生成素1 的表達(dá)，從而增強(qiáng)肺癌的血管生成和遷移、侵襲。同時(shí)，miR-103a還可直接作用于抑癌基因PTEN，從而激活PI3K/AKT 和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）信號(hào)傳導(dǎo)通路，并促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2 亞型轉(zhuǎn)化。另一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)，p53 突變的癌細(xì)胞可產(chǎn)生富含miR-1246 的外泌體，通過被巨噬細(xì)胞攝取促進(jìn)其分化成M2 亞型［28］。這些結(jié)果提示外泌體ncRNA 在調(diào)控TAMs 向M2 型巨噬細(xì)胞極化過程中起重要作用，可能作為抗腫瘤免疫治療的潛在靶點(diǎn)。

骨髓來源的抑制細(xì)胞（myeloid-derived suppres?sor cells，MDSCs）是一種具有免疫抑制功能的未成熟骨髓來源細(xì)胞群，是TME 的主要成分之一。在生理?xiàng)l件下，這些未成熟的骨髓細(xì)胞可以立即分化為成熟的粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，但是在腫瘤等疾病條件下，MDSCs的分化受阻，從而導(dǎo)致其數(shù)量增加［29］。最近的一項(xiàng)研究表明，lncRNA HOTAIRM1 可增加MDSCs 中同源異形盒基因A1（homeobox A1，HOXA1）的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)抗腫瘤免疫應(yīng)答；肺癌患者外周血中的HOTAIRM1 水平顯著下降，通過調(diào)節(jié)MDSCs的免疫作用加速腫瘤進(jìn)程［29］。

由于腫瘤免疫療法在目前的抗腫瘤治療中發(fā)揮著不可忽視的作用，闡明外泌體ncRNA 調(diào)控腫瘤微環(huán)境免疫應(yīng)答的分子機(jī)制，可為我們將外泌體ncRNA 作為新型非侵入性生物標(biāo)志物用于癌癥診斷、尋找新的治療靶點(diǎn)、改善臨床腫瘤免疫治療提供新的方向。

2.3 外泌體ncRNA 與腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（cancerassociated fibroblasts，CAFs）CAFs 被認(rèn)為是“活化的成纖維細(xì)胞”，具有顯著的表型異質(zhì)性，是TME 中最豐富的基質(zhì)細(xì)胞之一，與腫瘤進(jìn)展密切相關(guān)。Fan等［30］的研究發(fā)現(xiàn)，肺癌細(xì)胞可通過外泌體轉(zhuǎn)移miR-210 到成纖維細(xì)胞，靶向抑制TET2（ten-eleven trans?location 2）的表達(dá)，從而誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為CAFs。miR-210 還可通過激活成纖維細(xì)胞的Janus激酶2（Janus kinase 2，JAK2）/STAT3 通路，誘導(dǎo)CAFs 分泌多種促血管生成因子如基質(zhì)金屬蛋白酶2、成纖維細(xì)胞生長因子2、血管內(nèi)皮生長因子等，并募集內(nèi)皮祖細(xì)胞，從而促進(jìn)腫瘤血管生成。除影響肺癌發(fā)生發(fā)展的進(jìn)程外，CAFs 也參與轉(zhuǎn)移前腫瘤微環(huán)境的營造，在腫瘤轉(zhuǎn)移中起著重要作用。例如miR-1247-3p 可以隨著外泌體到達(dá)轉(zhuǎn)移前微環(huán)境，調(diào)控受體細(xì)胞的生物學(xué)信息，更好地適應(yīng)轉(zhuǎn)移性生長，促進(jìn)肺轉(zhuǎn)移［31］。

2.4 外泌體ncRNA 與間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells，MSCs）MSCs 是一種普遍存在于結(jié)締組織的多能間充質(zhì)細(xì)胞，能分化成軟骨細(xì)胞、骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等。Wang 等［32］的研究發(fā)現(xiàn)，肺癌細(xì)胞可以通過外泌體抑制MSCs 的成骨和成脂分化。進(jìn)一步分析lncRNA 轉(zhuǎn)錄組表達(dá)模式，發(fā)現(xiàn)大約9%的ln?cRNA 在肺癌外泌體處理后發(fā)生表達(dá)變化。表明肺癌外泌體可以通過影響lncRNA 表達(dá)譜刺激MSCs 進(jìn)入活化狀態(tài)。

肺癌細(xì)胞還可以將MSCs 募集到腫瘤微環(huán)境中，并通過攝取其外泌體miRNA 影響腫瘤進(jìn)展。最近的一項(xiàng)研究表明，來自低氧骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）的外泌體被鄰近肺癌細(xì)胞攝取后，可以通過攜帶的miR-193a-3p、miR-210-3p 和miR-5100，激活肺癌細(xì)胞STAT3 信號(hào)通路，增加間質(zhì)相關(guān)分子表達(dá)，誘導(dǎo)EMT 發(fā)生，進(jìn)而促進(jìn)肺癌細(xì)胞侵襲能力［33］。此外，Liang 等［34］發(fā)現(xiàn)，攜帶miR-144 的BMSCs 外泌體可以通過下調(diào)NSCLC 細(xì)胞的細(xì)胞周期蛋白E1（cyclin E1，CCNE1）和細(xì)胞周期蛋白E2（cyclin E2，CCNE2）表達(dá)水平，抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。

3 外泌體ncRNA介導(dǎo)肺癌細(xì)胞之間的通訊

3.1 外泌體ncRNA 與肺癌細(xì)胞增殖轉(zhuǎn)移等 肺癌細(xì)胞在增殖、遷移等能力上存在顯著異質(zhì)性。越來越多的研究表明，肺癌細(xì)胞之間可通過外泌體ncRNA 促進(jìn)或抑制自身的增殖和遷移潛能，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞入侵血管。Wu 等［35］的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-96是侵襲性肺癌的生物標(biāo)志物，其表達(dá)水平隨著NSCLC 細(xì)胞侵襲性的增強(qiáng)而升高。富含miR-96 的高侵襲性細(xì)胞外泌體可被低侵襲性細(xì)胞攝取，進(jìn)而通過靶向抑制LIM 域特有蛋白7（LIM-domain only protein 7，LMO7）增強(qiáng)細(xì)胞活力、遷移能力和順鉑耐藥性。此外，Zhang 等［36］發(fā)現(xiàn)NSCLC 患者血清外泌體中l(wèi)ncRNA MALAT-1 水平顯著升高，可促進(jìn)肺瘤細(xì)胞的生長、遷移并抑制其凋亡。He 等［37］發(fā)現(xiàn)，更高骨轉(zhuǎn)移能力的肺癌細(xì)胞，其外泌體中miR-499a-5p水平更高。用高表達(dá)miR-499a-5p 的細(xì)胞外泌體處理細(xì)胞，可顯著促進(jìn)肺腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化能力，且這一過程可能與哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）信號(hào)通路相關(guān)。TGF-β 是最重要的EMT 誘導(dǎo)劑之一。研究表明，TGF-β 預(yù)處理的A549 細(xì)胞外泌體中l(wèi)n?cRNA MMP2-2［17］和miR-23a［38］水平升高。通過外泌體作用，lncRNA MMP2-2 可增加未經(jīng)TGF-β 處理A549 細(xì)胞中MMP2 的表達(dá)，提高肺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力；miR-23a 可以刺激A549 細(xì)胞TCF4/βcatenin 的轉(zhuǎn)錄活性，激活經(jīng)典的Wnt 信號(hào)通路，誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞的EMT狀態(tài)。

3.2 外泌體ncRNA 與肺癌細(xì)胞的耐藥性 耐藥是臨床上常見的問題，吉非替尼和厄洛替尼屬于一代表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑（epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors，EG?FR-TKIs），隨著使用增加獲得性耐藥成為主要的臨床問題。耐吉非替尼細(xì)胞可以轉(zhuǎn)移外泌體miRNA［39］（如miR-21［40］和miR-522-3p［41］）于敏感細(xì)胞，通過激活A(yù)KT 信號(hào)通路誘導(dǎo)耐藥。Lei 等［42］發(fā)現(xiàn)，lncRNA H19 在耐吉非替尼細(xì)胞系中表達(dá)顯著升高，異生胞核核糖核蛋白A2/B1（heterogeneous nuclear ribonu?cleoprotein A2/B1，hnRNPA2B1）可通過結(jié)合lncRNA H19 的5'端特異性基序（GGAG），介導(dǎo)其裝載入外泌體中，從而轉(zhuǎn)移吉非替尼耐藥性。Zhang 等［43］發(fā)現(xiàn)，血清外泌體lncRNA RP11-838N2.4 高表達(dá)的患者存在厄洛替尼抗性，且lncRNA RP11-838N2.4 在耐厄洛替尼細(xì)胞中表達(dá)明顯增高，并且可以通過外泌體轉(zhuǎn)移，使敏感細(xì)胞也擁有耐藥性。

除了EGFR-TKIs 耐藥，Wei 等［44］發(fā)現(xiàn)，耐吉西他濱的A549 細(xì)胞可通過外泌體轉(zhuǎn)移miR-222-3p 至吉西他濱敏感細(xì)胞，從而增加耐藥性。此外，外泌體miR-222-3p 可靶向吉西他濱敏感細(xì)胞的細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3（suppressor of cytokine signaling 3，SOCS3）基因，增加細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和抗失巢凋亡能力。Qin 等［45］發(fā)現(xiàn)，耐順鉑的A549 細(xì)胞可以通過外泌體miR-100-5p 增加受體細(xì)胞的順鉑敏感性，其機(jī)制可能與mTOR 信號(hào)通路相關(guān)。Tang 等［46］分析了肺癌患者放射治療前后的血清miRNA，發(fā)現(xiàn)miR-208a 在放療后顯著增加。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-208a 可通過外泌體轉(zhuǎn)移到其他肺癌細(xì)胞，并通過靶向p21/AKT/mTOR 信號(hào)通路，促進(jìn)肺癌細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)放射抗性。

3.3 外泌體ncRNA 與肺癌干細(xì)胞（lung cancer stem cells，LCSC）LCSC 是腫瘤組織內(nèi)一群具有干細(xì)胞特性的細(xì)胞，具有自我更新、增殖分化和較強(qiáng)的成瘤性。它們可能是肺癌的起源細(xì)胞，并經(jīng)由外泌體ncRNA 介導(dǎo)在肺癌的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移、抗輻射和耐藥性獲得等方面起至關(guān)重要的作用。例如，Wang等［47］發(fā)現(xiàn)，肺癌干細(xì)胞外泌體miR-210-3p 可以通過靶向肺癌細(xì)胞的成纖維細(xì)胞生長因子樣受體1（fi?broblast growth factor receptor-like 1，F(xiàn)GFRL1）基因，增強(qiáng)肺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力，上調(diào)N-鈣黏蛋白、波形蛋白和基質(zhì)金屬蛋白酶1/9的表達(dá)水平，并下調(diào)E-鈣黏蛋白的表達(dá)。Rodrigues 等［48］發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)來源的細(xì)胞因子白細(xì)胞介素6、粒細(xì)胞集落刺激因子和激活素A 等可以介導(dǎo)肺癌細(xì)胞向肺癌干細(xì)胞的去分化過程。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，清除這些細(xì)胞因子和/或阻斷外泌體介導(dǎo)的通訊，可以抑制該過程。

4 結(jié)語與展望

外泌體ncRNAs 在肺癌腫瘤微環(huán)境中扮演重要角色（表1）：肺癌細(xì)胞可以向其他癌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、間充質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞分泌含特定ncRNA 的外泌體，激活受體細(xì)胞信號(hào)通路，調(diào)控靶基因的表達(dá)，誘導(dǎo)血管生成、EMT和免疫逃逸等，促進(jìn)癌癥的發(fā)生發(fā)展；相反，免疫細(xì)胞、間充質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和其他基質(zhì)細(xì)胞也可以將外泌體傳遞給肺癌細(xì)胞，影響腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等。我們實(shí)驗(yàn)室的前期研究發(fā)現(xiàn)，肺癌患者的惡性胸腔積液與結(jié)核患者的良性胸腔積液相比，外泌體來源的miRNA和lncRNA表達(dá)譜發(fā)生顯著改變，其中部分差異上調(diào)的miRNA 可與差異lncRNA 發(fā)生相互作用，進(jìn)而通過協(xié)同作用參與對(duì)肺癌侵襲和轉(zhuǎn)移能力的促進(jìn)。然而，目前腫瘤外泌體研究中仍面臨一些問題亟待解決：首先，微量外泌體ncRNA 的分離和鑒定方法需進(jìn)一步優(yōu)化，基于單個(gè)外泌體的技術(shù)可提高研究的分辨率，并大大加速其臨床轉(zhuǎn)化和應(yīng)用；其次，不同細(xì)胞來源的外泌體如何將內(nèi)容物準(zhǔn)確轉(zhuǎn)移到特定靶細(xì)胞的機(jī)制仍需闡明；再者，外泌體在肺癌診斷、預(yù)后以及療效監(jiān)測等臨床過程中具有良好的應(yīng)用前景，但相關(guān)研究的通量和重復(fù)性仍有待提高；最后，將外泌體ncRNA應(yīng)用于臨床靶向治療亟需開發(fā)兼具安全性和高效率的遞送工具?？傊饷隗w作為細(xì)胞間遺傳物質(zhì)等信息溝通的有效載體，已成為研究腫瘤發(fā)病機(jī)制和開發(fā)液體活檢技術(shù)的有力工具，將為肺癌的診斷和治療開辟嶄新的領(lǐng)域。

表1 外泌體ncRNA在肺癌腫瘤微環(huán)境中的作用Table 1.The role of exosomal ncRNA in the microenvironment of lung cancer

Table 1.(continued)