外泌體在肺癌中的潛在臨床意義

熊勰 李勇

摘要：肺癌是全球范圍內(nèi)發(fā)病率及死亡率最高的惡性腫瘤，其預(yù)后往往較差，5年生存率<15%。通過外泌體早期診斷、無創(chuàng)診斷及治療肺癌是當(dāng)前學(xué)界正在探討、研究的一個(gè)重要方向。腫瘤來源的外泌體被多項(xiàng)研究證實(shí)在肺癌的形成、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移和耐藥等過程中發(fā)揮重要作用，也具有成為早期、無創(chuàng)診斷肺癌的潛能，根據(jù)外泌體數(shù)量的變化反映患者預(yù)后信息及藥物療效等，本文就外泌體在肺癌中的相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：非小細(xì)胞肺癌;外泌體;腫瘤微壞境

【中圖分類號(hào)】R73 ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】2107-2306（2021）07--01

肺癌是目前臨床常見惡性腫瘤，占新增癌癥人數(shù)的 11.6%，為 209.4 萬例，預(yù)估死亡人數(shù)占所有癌癥的18.4%[1]，肺癌是全球范圍內(nèi)發(fā)病率及死亡率最高的惡性腫瘤，其預(yù)后往往較差，5年生存率<15%。通過外泌體早期診斷、無創(chuàng)診斷及治療肺癌是當(dāng)前學(xué)界正在探討、研究的一個(gè)重要方向。外泌體在肺癌的一系列生物學(xué)行為中扮演的重要角色，本文就外泌體在肺癌中的相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1.外泌體概述

外泌體（exosomes）是一類大小約30-100nm、為杯狀或雙凹蝶形、內(nèi)含復(fù)雜RNA與蛋白質(zhì)，并具有細(xì)胞間信使功能的細(xì)胞外囊泡（EV），外泌體與可表達(dá)相同細(xì)胞來源的特質(zhì)性的生物蛋白，故腫瘤細(xì)胞中的特質(zhì)蛋白可能會(huì)出現(xiàn)在同源的外泌體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間信息傳遞、影響腫瘤微環(huán)境、增強(qiáng)腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移能力，介導(dǎo)腫瘤免疫抑制與腫瘤對(duì)放化療的抵抗，并為癌癥的診斷提供無創(chuàng)、早期的腫瘤生物標(biāo)志物分子源。外泌體最初被認(rèn)為是清除細(xì)胞中排泄物的“垃圾袋”，通過內(nèi)吞-融合-外排等一系列動(dòng)作，將源自母細(xì)胞的蛋白質(zhì) 、脂質(zhì) 、RNA 等大量生物分子運(yùn)載至其他細(xì)胞，形成信號(hào)復(fù)合物經(jīng)過受體介導(dǎo)直接刺激靶細(xì)胞;或轉(zhuǎn)運(yùn)活性生物到靶細(xì)胞，改變靶細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)形成，進(jìn)而影響細(xì)胞信號(hào)通路，最終調(diào)整受體細(xì)胞表型并是細(xì)胞功能狀態(tài)發(fā)生改變。在腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾病中有重要意義。最近的實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明外泌體在肺癌的發(fā)生與發(fā)展中有多種相關(guān)性。

1 .1 外泌體與免疫逃逸的相關(guān)性

免疫缺陷或免疫抑制普遍存在于癌癥患者中，是因?yàn)槟[瘤主要是通過外泌體攜帶的免疫抑制因子抑制樹突狀細(xì)胞、NK細(xì)胞、CD4+和CD8+ T淋巴細(xì)胞等免疫細(xì)胞發(fā)揮的抗腫瘤免疫效應(yīng)，調(diào)節(jié)髓源抑制性細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、調(diào)節(jié)性B細(xì)胞等抑制免疫細(xì)胞免疫應(yīng)答能力。外泌體將特定蛋白和RNA導(dǎo)入受體細(xì)胞可激發(fā)免疫逃逸作用。

1 .2 外泌體與腫瘤生物學(xué)表現(xiàn)的相關(guān)性

腫瘤細(xì)胞的外泌體通過促進(jìn)血管生成、改變腫瘤微環(huán)境增強(qiáng)腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移。研究表明腫瘤血管生成促進(jìn)肺癌演進(jìn)，mi R-21外泌體能將提升血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子水平，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤血管生成并誘導(dǎo)支氣管上皮細(xì)胞惡變;肺腺癌細(xì)胞外泌體中miR-210調(diào)節(jié)基質(zhì)細(xì)胞中酪氨酸受體激酶A 3促進(jìn)腫瘤血管生成;腫瘤成纖維細(xì)胞的外泌體中含有的脂質(zhì)、氨基酸和三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物物質(zhì)能為腫瘤細(xì)胞提供生存必要營(yíng)養(yǎng)成分;腫瘤微環(huán)境有利于腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、增強(qiáng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)侵襲能力。在低氧、酸中毒、缺養(yǎng)等內(nèi)環(huán)境或炎癥免疫等均能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞外泌體釋放，外泌體通過降解細(xì)胞外基質(zhì)等形成腫瘤微環(huán)境。在低氧實(shí)驗(yàn)條件下肺癌細(xì)胞分泌含TGF-β和白細(xì)胞介素-10的外泌體促進(jìn)細(xì)胞骨架重塑、侵襲性偽足形成、遷徙性增加，最終導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移。吳偉東等發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞來源的外泌體可使自身細(xì)胞增殖侵襲能力增強(qiáng)，并使凋亡能力減弱。在遠(yuǎn)隔部位肺癌細(xì)胞來源的外泌體優(yōu)先與目標(biāo)細(xì)胞融合形成轉(zhuǎn)移前微壞境，進(jìn)而發(fā)展成遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶。

1.3 外泌體與腫瘤耐藥性的相關(guān)性

一系列的研究證明，肺癌化療抵抗發(fā)生過程中外泌體發(fā)揮了重要功能。肺癌A549細(xì)胞經(jīng)順鉑處理后外泌體水平升高，此類外泌體降低了未暴露的A549細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性，經(jīng)此處理的 A549 細(xì)胞分泌的外泌體增加了其他 A549 細(xì)胞對(duì)順鉑的抵抗性。順鉑的抵抗與A549細(xì)胞外泌體分泌的 miR-100-5p有關(guān)，且肺癌細(xì)胞中提取的外泌體也能誘導(dǎo)其他癌細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)順鉑抵抗。吉非替尼處理過的 PC9 人肺癌細(xì)胞系所產(chǎn)生的外泌體也具備相同的作用，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)順鉑的抵抗。在放療相關(guān)臨床研究中發(fā)現(xiàn)，肺癌患者經(jīng) 60 Gy照射后，發(fā)現(xiàn)外泌體中 miR-208a 的表達(dá)水平增高，此循環(huán)微核糖核酸進(jìn)一步激活PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路，誘導(dǎo)肺癌放療抵抗。

1 .4 外泌體在肺癌治療中的相關(guān)性

① 外泌體膜與同源細(xì)胞膜的成分相似，可直接與靶細(xì)胞膜融合，從而具備細(xì)胞靶向性，故可作為藥物的理想載體。南蛇藤素-外泌體復(fù)合體在A549和 H1299 肺癌細(xì)胞系中取得良好抗腫瘤效果、外泌體-紫衫醇復(fù)合物藥效高于單獨(dú)應(yīng)用紫杉醇。

② 因?yàn)闃渫粻罴?xì)胞來源的外泌體可激活CD4+與CD8+T淋巴細(xì)胞從而增強(qiáng)抗腫瘤效能，所以外泌體可作為疫苗用于肺癌。晚期非小細(xì)胞肺癌經(jīng)樹突狀細(xì)胞來源的外泌體疫苗治療有效、副反應(yīng)少、耐受性好。Besse B 在非小細(xì)胞肺癌患者中使用樹突狀細(xì)胞來源的外泌體疫苗進(jìn)行Ⅱ期臨床試驗(yàn)，證實(shí)該疫苗能增加NK細(xì)胞的殺傷作用。

③ 外泌體在化療耐藥、放療耐受及抵抗過程中起到了重要作用，研究發(fā)現(xiàn)血漿置換將血液中的外泌體過濾，通過減少外泌體的含量達(dá)到治療肺癌的目的。

④ 外泌體可能是肺癌治療的新靶點(diǎn)。肺癌發(fā)生及預(yù)后與外泌體let-7的表達(dá)水平呈正相關(guān)，固外泌體let-7有成為肺癌治療靶點(diǎn)的可能。

⑤ 外泌體可以預(yù)測(cè)肺癌療效。肺癌放療中放射劑量增加外泌體miR-29a和miR-150的含量降低，證明外泌體miR-29a和miR-150可作為放療劑量相關(guān)的標(biāo)志物并預(yù)測(cè)放療療效。實(shí)驗(yàn)中Munagala R等觀察小鼠肺癌模型中原發(fā)和復(fù)發(fā)腫瘤、血清外泌體的miRNA 表達(dá)差異，復(fù)發(fā)肺癌中外泌體miR-21和miR-155較原發(fā)腫瘤明顯增高，復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與可能與miR-21和miR-155含量水平正相關(guān)。

2、討論

肺癌因高發(fā)病率、死亡率，已經(jīng)是對(duì)人群健康和生命威脅的重大惡性疾病。當(dāng)前學(xué)術(shù)界認(rèn)為外泌體對(duì)肺癌的發(fā)生、發(fā)展有重大影響，盡管通過大量實(shí)驗(yàn)研究外泌體與肺癌的早期診斷、治療等方向并取得積極的成果，但仍未明確外泌體在肺癌演進(jìn)中的具體作用，使外泌體在肺癌診斷、治療的臨床應(yīng)用難以開展。相信在不遠(yuǎn)的將來，通過對(duì)肺癌發(fā)病機(jī)制以及外泌體領(lǐng)域的更多研究與臨床數(shù)據(jù)積累，必將提高肺癌的早期診斷率及治療效果。