間充質(zhì)干細(xì)胞及其外泌體對(duì)腫瘤影響的研究進(jìn)展

崔舒悅 湯帥 丁曉玲 丁剛

根據(jù)世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究署發(fā)布的2020年全球最新癌癥負(fù)擔(dān)數(shù)據(jù)[1]顯示：中國(guó)癌癥新發(fā)人數(shù)和癌癥死亡人數(shù)均位居全球第一。研究[2]發(fā)現(xiàn)，腫瘤微環(huán)境對(duì)腫瘤的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生重要影響。間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells, MSCs）由于其良好的多向分化、自我更新潛能以及免疫調(diào)節(jié)特性，已被廣泛應(yīng)用于多種組織、器官的修復(fù)以及再生治療。研究[3]表明，MSCs能夠通過旁分泌作用產(chǎn)生外泌體這一生物活性物質(zhì)，外泌體通過傳遞多種信號(hào)通路影響腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和血管生成。目前，在關(guān)于MSCs及其外泌體是抑制腫瘤還是促進(jìn)腫瘤的報(bào)道中，出現(xiàn)了不一致的結(jié)論。本文將探討MSCs及其外泌體對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響及其潛在作用機(jī)制。

1 間充質(zhì)干細(xì)胞

來源于發(fā)育早期中胚層和外胚層的MSCs具有良好的多向分化潛能、自我更新能力和免疫調(diào)節(jié)性能，已經(jīng)從骨髓、脂肪、臍帶、胎盤、皮膚、外周血、牙齒等多種組織中分離并培養(yǎng)[4]。國(guó)際細(xì)胞治療學(xué)會(huì)間充質(zhì)和組織干細(xì)胞委員會(huì)提出了定義人類MSCs的最低標(biāo)準(zhǔn)：首先MSCs在標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)條件下培養(yǎng)時(shí)必須貼壁，其次MSCs陽性表達(dá)CD105、CD73和CD90，不表達(dá)CD45、CD34、CD14或CD11b、CD79a或CD19及HLA-DR表面分子，最后MSCs在體外標(biāo)準(zhǔn)誘導(dǎo)條件下分化為成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和軟骨細(xì)胞[5]。由于MSCs良好的生物學(xué)性能，已被應(yīng)用于多種疾病的基礎(chǔ)和臨床研究，在心臟病、自身免疫病等疾病中具有良好的臨床應(yīng)用前景[2]。MSCs發(fā)揮生物學(xué)作用主要通過以下機(jī)制實(shí)現(xiàn)，一是MSCs的遷移和歸巢特性，MSCs能夠歸巢到相應(yīng)的病變區(qū)域；二是旁分泌特性，MSCs通過分泌旁分泌因子促進(jìn)組織修復(fù)與再生；三是免疫調(diào)節(jié)特性，MSCs通過抑制免疫細(xì)胞，如T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等的激活和功能參與免疫調(diào)節(jié)[6]。

2 間充質(zhì)干細(xì)胞與腫瘤

MSCs在人體內(nèi)分布廣泛，因此，MSCs在體內(nèi)會(huì)與腫瘤細(xì)胞等各種細(xì)胞進(jìn)行接觸，能夠識(shí)別腫瘤的信號(hào)并產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，同時(shí)MSCs會(huì)被招募并成為腫瘤微環(huán)境的一部分。有研究[7]表明，MSCs在腫瘤的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移及預(yù)后中發(fā)揮著重要作用。

2.1 肺癌 數(shù)據(jù)[1]顯示，肺癌是全球男性和女性癌癥死亡的主要原因，同時(shí)也是男性最常見的癌癥。研究者將人骨髓MSCs與肺癌細(xì)胞株A549共培養(yǎng)，結(jié)果顯示MSCs可以抑制A549細(xì)胞的遷移和增殖，并將細(xì)胞周期阻滯在G1期，同時(shí)可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，MSCs條件培養(yǎng)基取得了相同的效果，然而將MSCs聯(lián)合A549細(xì)胞注入BALB/c小鼠背部皮下，檢測(cè)腫瘤生長(zhǎng)情況，結(jié)果顯示MSCs組80%-90%形成肉眼可見的腫瘤，且體積明顯大于對(duì)照組，在MSCs組腫瘤表面分布了豐富的血管，說明在腫瘤微環(huán)境中，MSCs促進(jìn)了血管生成，從而利于腫瘤的生長(zhǎng)[8]。將MSCs聯(lián)合Lewis肺癌LL3細(xì)胞注入C57BL/6小鼠背部左側(cè)皮下，結(jié)果顯示聯(lián)合應(yīng)用MSCs與LL3細(xì)胞可顯著促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。MSCs可抑制腺病毒Fas配體在原發(fā)腫瘤中誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，排除排斥反應(yīng)，MSCs還可減少腫瘤特異性T細(xì)胞的擴(kuò)增[9]。將臍帶MSCs與肺癌細(xì)胞系H1299共培養(yǎng)后，檢測(cè)其增殖、凋亡、侵襲及細(xì)胞周期，結(jié)果顯示臍帶MSCs能顯著抑制H1299細(xì)胞侵襲，并誘導(dǎo)H1299細(xì)胞凋亡，但對(duì)H1299細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期無明顯影響，說明臍帶MSCs對(duì)肺癌細(xì)胞具有抗腫瘤的作用，進(jìn)一步研究[10]表明可能是AKT/PI3K/STAT3信號(hào)通路在調(diào)控過程中起作用。

2.2 肝癌 按照全球癌癥相關(guān)死亡數(shù)排序，肝癌已經(jīng)上升到第二位[1]，如不及時(shí)診治，患者的存活概率很低[11]。研究者將骨髓MSCs與人肝癌細(xì)胞系通過Transwell共培養(yǎng)體系培養(yǎng)，檢測(cè)肝癌細(xì)胞的侵襲和增殖能力，結(jié)果[12]顯示，與MSCs共培養(yǎng)后的肝癌細(xì)胞的侵襲能力下降，增殖能力上升。將MSCs和人肝癌細(xì)胞H7402細(xì)胞注射入SCID小鼠體內(nèi)，與對(duì)照組相比，MSCs治療組腫瘤形成時(shí)間延遲且腫瘤體積明顯縮小，腫瘤組織內(nèi)有廣泛的壞死區(qū)，可見成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞，并在腫瘤區(qū)域內(nèi)可見原位鈣化，說明MSCs可以抑制腫瘤生長(zhǎng)[13]。肝癌裸鼠模型經(jīng)尾靜脈注射MSCs，然后評(píng)估血管生成能力，與對(duì)照組相比，MSCs治療組微血管密度增加，促進(jìn)血管生成，其機(jī)制可能與轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1（transforming growth factor-β1, TGF-β1）/Smad信號(hào)通路有關(guān)[14]。

2.3 胃癌 胃癌是一種常見的消化道惡性腫瘤，在中國(guó)其發(fā)病率及病死率均位居惡性腫瘤第三位[1]。將人包皮MSCs與胃癌細(xì)胞系SGC-7901共培養(yǎng)，體內(nèi)體外結(jié)果顯示均抑制胃癌細(xì)胞的增殖，并且發(fā)現(xiàn)人包皮MSCs條件培養(yǎng)基能夠抑制SGC-7901細(xì)胞bcl-2的表達(dá)，上調(diào)bax和caspase-3的表達(dá)，提示人包皮MSCs可通過抑制胃癌細(xì)胞增殖和促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡來抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)[15]。將胃癌來源的MSCs與胃癌細(xì)胞系BGC-823和MKN-28共培養(yǎng)，結(jié)果[16]顯示：與骨髓MSCs及鄰近非癌組織來源MSCs相比，胃癌來源MSCs促進(jìn)了胃癌細(xì)胞的增殖和遷移，促血管生成因子如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）、巨噬細(xì)胞炎性蛋白-2、TGF-β1、白介素（interleukin, IL）-6的表達(dá)水平顯著升高，進(jìn)一步研究表明可能是胃癌來源MSCs分泌的IL-8參與了腫瘤的形成，通過中和抗體阻斷IL-8的分泌，結(jié)果顯示削弱了MSCs的成瘤作用，AKT及ERK1/2信號(hào)通路參與了此過程。研究[17]表明，MSCs能夠激活Wnt5a/Ror2信號(hào)軸產(chǎn)生CXCL16，進(jìn)而激活相應(yīng)的趨化因子受體（chemokine receptor, CXCR）6，通過激活STAT3增加Ror1的表達(dá)，最終促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖和遷移，從而促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展。

2.4 結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌是嚴(yán)重威脅人類健康的腫瘤之一，在所有腫瘤中其發(fā)病率和死亡率分別位于第二位和第五位[1]。將過表達(dá)CXCR4的MSCs（MSCs-CXCR4）注射到結(jié)腸癌小鼠模型，結(jié)果顯示，注射MSCs-CXCR4小鼠的體重減輕得到緩解，結(jié)腸長(zhǎng)度延長(zhǎng)，腫瘤數(shù)目減少，腫瘤負(fù)荷減少，結(jié)腸組織中的促炎細(xì)胞因子水平和STAT3磷酸化水平降低，提示MSC-CXCR4具有有效的抗腫瘤作用[18]。另有研究[19]表明，注射MSCs可以將結(jié)直腸癌細(xì)胞周期阻滯于G1期從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致體內(nèi)Wnt和TGF-β-Smad信號(hào)通路失調(diào)，進(jìn)而干擾腫瘤的發(fā)生。在裸鼠皮下注射結(jié)腸癌HCT116靶向腫瘤干細(xì)胞，形成異種移植腫瘤，大鼠MSCs治療后的結(jié)果顯示，MSCs促進(jìn)了腫瘤的生長(zhǎng)，同時(shí)體外實(shí)驗(yàn)[20]發(fā)現(xiàn)大鼠MSCs增加了HCT116靶向腫瘤干細(xì)胞的侵襲和遷移。

2.5 乳腺癌 2020年，女性乳腺癌首次超過肺癌，成為全球最常見的癌癥，在中國(guó)女性癌癥患者中，發(fā)病的主要類型為乳腺癌[1]。與乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231共培養(yǎng)的MSCs條件培養(yǎng)基，通過抑制STAT3的激活，從而抑制MDAMB-231細(xì)胞的遷移、增殖和血管生成[21]。將臍帶MSCs與乳腺癌細(xì)胞共培養(yǎng)，與單純?nèi)橄侔┘?xì)胞組相比，MSCs促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的增殖，且共培養(yǎng)后腫瘤細(xì)胞表達(dá)間充質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物，說明MSCs與腫瘤細(xì)胞相互作用促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[22]。將小鼠骨髓MSCs與小鼠乳腺癌細(xì)胞4T1共培養(yǎng)后可促進(jìn)4T1細(xì)胞增殖，將MSCs與4T1注射到裸鼠體內(nèi)，結(jié)果顯示促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，腫瘤體積增大，腫瘤的血管面積增多，同時(shí)減少了腫瘤中央的壞死[23]。

2.6 胰腺癌 胰腺癌是消化系統(tǒng)惡性程度最高的腫瘤之一，其臨床表現(xiàn)為：隱匿性、進(jìn)展快、預(yù)后差[24]。將表達(dá)NK4的MSCs與胰腺癌細(xì)胞株SW1990共培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，對(duì)SW1990細(xì)胞的增殖和遷移有明顯的抑制[25]。腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體工程化的胰腺來源的MSCs能夠顯著抑制胰腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)[26]。MSCs能夠通過上調(diào)雙調(diào)蛋白促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的局部侵襲，特異性小干擾RNA阻斷雙調(diào)蛋白的產(chǎn)生后消除了胰腺癌細(xì)胞的局部侵襲，說明雙調(diào)蛋白可能參與了這個(gè)過程[27]。來源于MSCs的肌成纖維樣細(xì)胞能夠調(diào)節(jié)癌細(xì)胞內(nèi)胚層的狀態(tài)，提高各種干細(xì)胞相關(guān)基因的表達(dá)水平，增強(qiáng)胰腺癌細(xì)胞形成球體的能力，促進(jìn)小鼠胰腺癌腫塊的形成，增加對(duì)抗癌藥物的耐藥性，促進(jìn)胰腺癌的進(jìn)展[28]。

以上研究結(jié)果表明，MSCs與腫瘤細(xì)胞相互作用可以調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境，一方面MSCs由于其歸巢特性能夠有效地進(jìn)入腫瘤微環(huán)境，通過激活多種信號(hào)通路抑制腫瘤生長(zhǎng)，克服了藥物傳遞效率低及腫瘤微環(huán)境滲透的限制，因此，移植預(yù)編輯與修飾后的MSCs成為治療腫瘤的新手段[29]；另一方面MSCs通過重塑腫瘤微環(huán)境產(chǎn)生支持組織新生血管、腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞生態(tài)位，促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展[30]?；谝陨弦蛩?，更深入地了解MSCs與腫瘤細(xì)胞的串?dāng)_將成為未來腫瘤治療的新策略。

3 外泌體

細(xì)胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）是由多種哺乳動(dòng)物細(xì)胞主動(dòng)釋放的納米級(jí)胞外小泡，根據(jù)其生物起源、大小、生物物理特性可分為外泌體、微囊泡及凋亡小體。外泌體自1983年首次在綿羊網(wǎng)織紅細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，最初被認(rèn)為是細(xì)胞碎片或細(xì)胞廢棄物，它的作用一直被低估，研究[31]發(fā)現(xiàn)外泌體是細(xì)胞間通訊的重要載體。外泌體是一種由脂質(zhì)雙分子層包裹的膜性囊泡，直徑30 nm-200 nm，主要參與細(xì)胞之間的物質(zhì)交換和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，外泌體內(nèi)容物豐富，包括蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)等在內(nèi)的生物活性分子，并通過這些生物活性分子調(diào)節(jié)受體細(xì)胞的生物活性，microRNA（miRNA）被認(rèn)為是外泌體的重要組成部分[32]。MSCs來源的外泌體具有與母細(xì)胞相似的生物學(xué)功能，但與MSCs相比具有以下優(yōu)勢(shì)：①外泌體穩(wěn)定，可長(zhǎng)期保存在-80oC，內(nèi)容物不易降解；②外泌體更安全，不存在異倍體的可能性；③外泌體可以跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，直接靶向作用于病變部位；④“無細(xì)胞”治療，降低了免疫排斥的風(fēng)險(xiǎn)，致瘤性降低，解決了MSCs在體內(nèi)存活率低的問題[6,33]。

4 外泌體與腫瘤

有研究[34]發(fā)現(xiàn)，MSCs發(fā)揮作用主要是由于其旁分泌機(jī)制，而外泌體作為旁分泌機(jī)制的重要因子在腫瘤發(fā)生發(fā)展及治療方面受到越來越多的關(guān)注。有研究[35]表明，外泌體在腫瘤免疫中起著雙刃劍的作用，在腫瘤微環(huán)境中，外泌體能夠在腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞和其他細(xì)胞之間傳遞生物活性分子，幫助癌細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視誘導(dǎo)免疫耐受，同時(shí)，來自免疫細(xì)胞的外泌體能夠發(fā)揮抑制腫瘤生長(zhǎng)、增殖和轉(zhuǎn)移的作用。

4.1 肝癌 收集來自肝癌細(xì)胞系Hep3B、HuH7來源的癌癥干細(xì)胞（cancer stem cells, CSCs），用骨髓MSCs來源的外泌體處理CSCs后，降低了Hep3B-CSCs和HuH7-CSCs的增殖、遷移、侵襲、血管生成和自我更新能力。裸鼠皮下注射Hep3B-CSCs誘導(dǎo)成瘤，經(jīng)骨髓MSCs外泌體治療后顯示，外泌體可抑制CSCs形成的異種移植瘤的生長(zhǎng)速度和重量，進(jìn)一步研究表明外泌體通過C5orf66-AS1/miR-127-3p/DUSP1/ERK軸阻斷肝癌細(xì)胞的惡性行為[36]。將肝癌CSCs和骨髓MSCs來源的外泌體分別注射到二乙基亞硝胺誘導(dǎo)的Albino大鼠肝癌模型，與注射磷酸鹽緩沖溶液的對(duì)照組相比，肝癌CSCs可顯著增加肝臟相對(duì)重量和血清腫瘤標(biāo)志物以及肝酶水平，肝癌標(biāo)志物GST-P的免疫染色增強(qiáng)，腫瘤結(jié)節(jié)的數(shù)量和面積增加，腫瘤細(xì)胞凋亡減少（bax和p53表達(dá)下調(diào)，bcl2表達(dá)上調(diào)），血管生成活性增強(qiáng)，轉(zhuǎn)移和侵襲性增強(qiáng)（P13K和ERK蛋白及其下游靶MMP9表達(dá)上調(diào)，TIMP1 mRNA和蛋白表達(dá)下調(diào)），并誘導(dǎo)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。但是注射MSCs來源的外泌體后，這些功能的改變都被逆轉(zhuǎn)，說明CSCs和MSCs外泌體在體內(nèi)分別誘導(dǎo)和抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展，提示MSCs外泌體在調(diào)節(jié)腫瘤中發(fā)揮著重要作用[37]。將N1S1大鼠肝癌細(xì)胞接種至肝左葉誘導(dǎo)腫瘤，經(jīng)脂肪MSCs來源的外泌體治療后，促進(jìn)了大鼠自然殺傷細(xì)胞的抗腫瘤反應(yīng)，從而抑制了肝癌發(fā)展[38]。

4.2 肺癌 將骨髓MSCs來源的外泌體與肺癌細(xì)胞共培養(yǎng)，結(jié)果表明MSCs外泌體miR-190a-5p通過靶向抑制Krüppel樣因子15抑制肺癌細(xì)胞的遷移和侵襲，從而為治療肺癌提供新思路[39]。將負(fù)載外源miR-130a-3p的人臍帶MSCs來源的外泌體與肺癌A549細(xì)胞共培養(yǎng)，結(jié)果顯示肺癌細(xì)胞能夠成功攝取外源miR-130a-3p，并抑制肺癌細(xì)胞的增殖、遷移，誘導(dǎo)A549細(xì)胞凋亡，提示MSCs外泌體可作為一種miRNA載體在腫瘤治療中發(fā)揮作用[40]。將來源于缺氧骨髓MSCs的外泌體與肺癌細(xì)胞共培養(yǎng)，結(jié)果顯示外泌體能夠被鄰近的癌細(xì)胞攝取并促進(jìn)癌細(xì)胞的侵襲和上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步研究[41]表明缺氧骨髓MSCs來源的外泌體通過特定的miRNA激活STAT3信號(hào)通路誘導(dǎo)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化從而促進(jìn)肺癌細(xì)胞的侵襲。

4.3 胃癌 將Lipocalin型前列腺素D2合成酶（Lipocalin type prostaglandin 2 synthase, L-PGDS）轉(zhuǎn)染MSCs，分離富含L-PGDS的EVs。在體外，EVs-L-PGDS與胃癌細(xì)胞SGC-7901共培養(yǎng)后可內(nèi)化并抑制胃癌細(xì)胞SGC-7901的克隆形成、遷移和侵襲能力，并促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。在體內(nèi)，裸鼠皮下腫瘤模型注射EVs-L-PGDS后抑制了移植瘤的生長(zhǎng)，進(jìn)一步研究[42]表明胃癌的抑制是通過抑制STAT3的磷酸化來實(shí)現(xiàn)的。MSCs來源的外泌體與胃癌細(xì)胞系SGC-7901聯(lián)合植入裸鼠皮下誘導(dǎo)成瘤，結(jié)果顯示外泌體聯(lián)合治療組縮短了體內(nèi)成瘤的時(shí)間，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，腫瘤組織中VEGF、CD34、VIII因子血管生成標(biāo)志物表達(dá)明顯高于對(duì)照組，腫瘤細(xì)胞磷酸化ERK1/2、CXCR4、Bcl-2和VEGF的蛋白水平以及α-SMA、CXCR4、VEGF和MDM2 mRNA的表達(dá)均高于對(duì)照組，提示MSCs來源的外泌體促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移，促進(jìn)血管生成，使腫瘤生長(zhǎng)速度加快，進(jìn)一步研究[43]表明可能是ERK1/2和p38 MAPK通路的激活參與了此過程。將臍帶MSCs來源的外泌體與HGC-27胃癌細(xì)胞共培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，外泌體可以通過誘導(dǎo)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化增強(qiáng)HGC-27細(xì)胞的遷移和侵襲能力，上調(diào)胃癌細(xì)胞間充質(zhì)標(biāo)志物的表達(dá)，增強(qiáng)胃癌細(xì)胞的體外致瘤性，可誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞的干細(xì)胞化，進(jìn)一步研究[44]表明臍帶MSCs來源的外泌體可能是通過激活A(yù)kt信號(hào)通路誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞發(fā)生上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化并賦予其干性。

4.4 結(jié)直腸癌 miR-16-5-p已被發(fā)現(xiàn)與結(jié)直腸癌的進(jìn)展有關(guān)，從轉(zhuǎn)染miR-16-5p的骨髓MSCs中分離外泌體并與結(jié)直腸癌細(xì)胞共培養(yǎng)，檢測(cè)到過表達(dá)miR-16-5p的骨髓MSCs來源的外泌體能夠抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，同時(shí)能夠通過下調(diào)ITGA2刺激結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，過表達(dá)miR-16-5p的MSCs來源的外泌體抑制了結(jié)直腸癌的腫瘤生長(zhǎng)[45]。另有研究[46]表明，miR-3940-5p可能是結(jié)直腸癌中一個(gè)重要的MSCs來源的外泌體miRNA，MSCs來源的外泌體攜帶miR-3940-5p進(jìn)入結(jié)直腸癌細(xì)胞和組織，過表達(dá)miR-3940-5p抑制了結(jié)直腸癌細(xì)胞的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和侵襲，并抑制了腫瘤的轉(zhuǎn)移，整合素α6的下調(diào)和TGF-β1信號(hào)缺失參與了這一過程。MSCs產(chǎn)生的EVs攜帶的miR-222能夠通過靶向ATF3，抑制AKT1的轉(zhuǎn)錄活性，從而促進(jìn)大腸癌細(xì)胞的惡性侵襲和免疫逃逸，而抑制miR-222在體外能夠降低大腸癌細(xì)胞的惡性侵襲，在體內(nèi)能夠減少腫瘤的形成和免疫逃逸[47]。

4.5 乳腺癌 研究[48]發(fā)現(xiàn)，骨髓MSCs來源的外泌體能夠抑制乳腺癌細(xì)胞的血管生成，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)外泌體miR-100能夠通過調(diào)節(jié)mTOR/HIF-1α信號(hào)軸下調(diào)乳腺癌細(xì)胞中VEGF的表達(dá)，從而達(dá)到抗腫瘤的目的。將骨髓MSCs來源的外泌體與乳腺癌細(xì)胞4T1共培養(yǎng)，測(cè)定VEGF的表達(dá)情況，結(jié)果顯示外泌體能夠被4T1內(nèi)化，下調(diào)VEGF的表達(dá)，建立小鼠腫瘤細(xì)胞模型，皮下注射乳腺癌細(xì)胞4T1，經(jīng)外泌體治療后，腫瘤重量減輕，腫瘤組織中VEGF的mRNA表達(dá)降低，組織切片結(jié)果顯示VEGF和CD31的表達(dá)相對(duì)較弱，體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)均證實(shí)外泌體能夠通過抑制腫瘤細(xì)胞血管生成抑制腫瘤的進(jìn)展[49]。將從MSCs分化的脂肪細(xì)胞中分離的外泌體與乳腺癌細(xì)胞MCF7共培養(yǎng)，測(cè)定其增殖與遷移能力，結(jié)果顯示外泌體在體外能夠主動(dòng)被MCF7細(xì)胞攝取，并促進(jìn)MCF7細(xì)胞的增殖和遷移，保護(hù)MCF7免受血清饑餓或化療藥物誘導(dǎo)的凋亡，而外泌體耗盡后則導(dǎo)致更多的腫瘤細(xì)胞凋亡。研究者又利用體內(nèi)小鼠異種移植模型評(píng)估外泌體對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的影響，當(dāng)使用外泌體釋放抑制劑耗竭脂肪細(xì)胞外泌體時(shí)，結(jié)果顯示與對(duì)照組相比，MSCs分化的脂肪細(xì)胞的促腫瘤作用減弱，進(jìn)一步研究[50]發(fā)現(xiàn)Hippo信號(hào)通路與脂肪細(xì)胞外泌體促腫瘤作用有關(guān)。

4.6 胰腺癌 研究[51]表明，hsa-miR-143-3p在人MSCs外泌體中高表達(dá)。將hsa-miR-143-3p抑制劑轉(zhuǎn)染人MSCs后收集外泌體，并與人胰腺癌細(xì)胞系CFPAC-1共培養(yǎng)，結(jié)果顯示抑制劑組的活細(xì)胞數(shù)明顯高于對(duì)照組，凋亡細(xì)胞數(shù)明顯低于對(duì)照組；將hsa-miR-143-3p模擬物轉(zhuǎn)染人MSCs后收集外泌體，與人胰腺癌細(xì)胞系CFPAC-1注射到裸鼠體內(nèi)，結(jié)果顯示模擬物組腫瘤體積小于對(duì)照組且部分區(qū)域可見細(xì)胞壞死，這些結(jié)果表明，人MSCs外泌體中的miR-143-3p可促進(jìn)胰腺癌CFPAC-1細(xì)胞的凋亡，抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)、侵襲和遷移，從而起到抑制腫瘤的作用。骨髓MSCs來源的外泌體能夠通過miR-126-3p靶向ADAM9抑制胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，提高胰腺癌細(xì)胞的凋亡率。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)[52]證實(shí)miR-126-3p轉(zhuǎn)染骨髓MSCs治療組腫瘤體積較小，提示外泌體miR-126-3p通過靶向ADAM9抑制腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。另有研究[53]證實(shí)，骨髓MSCs來源的外泌體能夠通過circ_0030167靶向miR-338-5p/wif1/Wnt 8/β-catenin抑制胰腺癌細(xì)胞的侵襲、增殖和遷移，并降低了腫瘤的干性從而為胰腺癌的治療提供了新視角。

基于以上研究發(fā)現(xiàn)，MSCs來源的外泌體在腫瘤的治療中也表現(xiàn)出雙重作用，外泌體作為藥物、mRNA、miRNA的遞送載體進(jìn)行腫瘤治療，其靶向性和生物相容性具有巨大潛力，同時(shí)外泌體參與腫瘤進(jìn)展與抑制的未知分子機(jī)制、人工合成技術(shù)仍不成熟也成為外泌體靶向腫瘤治療不可忽視的問題[54,55]。

5 總結(jié)與展望

近年來，關(guān)于MSCs及MSCs來源的外泌體對(duì)腫瘤的作用一直是研究熱點(diǎn)，一方面MSCs及其外泌體可以通過抑制與細(xì)胞增殖、周期、血管生成的基因的表達(dá)，抑制腫瘤的生長(zhǎng)和進(jìn)展；另一方面MSCs通過旁分泌作用產(chǎn)生的miRNA和促腫瘤生成分子改變了與腫瘤生長(zhǎng)、血管生成及耐藥性相關(guān)的信號(hào)通路，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[56]。MSCs及其外泌體對(duì)腫瘤的雙重作用可能是由于多種因素調(diào)節(jié)的，如細(xì)胞來源、培養(yǎng)條件及MSCs與腫瘤細(xì)胞間的相互串?dāng)_。盡管MSCs及其外泌體在腫瘤治療中存在爭(zhēng)議，但是科學(xué)家們利用MSCs移植前預(yù)編輯或者修飾靶向治療腫瘤、利用外泌體與抗腫瘤藥物聯(lián)合治療作為腫瘤靶向治療的理想載體，克服了一些障礙[34,56]。今后，在MSCs及其外泌體用于靶向腫瘤治療的過程中，應(yīng)關(guān)注MSCs及其外泌體的注射時(shí)機(jī)、給藥途徑、細(xì)胞類型及特性，同時(shí)還應(yīng)確定有關(guān)治療方案的黃金標(biāo)準(zhǔn)，從而為腫瘤的靶向治療提供新策略[56-58]。