魏善臣 王昊 李佩玲

卵巢癌是常見的婦科惡性腫瘤,由于卵巢癌缺乏有效的篩查及預防手段，2/3患者初診時已是晚期，錯過最佳手術時機，所以致死率居女性生殖道惡性腫瘤首位。近幾年，人們發(fā)現被稱作外泌體(Exosomes)的一種納米級囊泡中含有大量與其來源密切相關的蛋白質、脂質和 RNA分子，可以在細胞之間傳遞信息，介導多種細胞間的“信息交流”，發(fā)揮對受體細胞的調節(jié)作用。隨著對外泌體作用機制的深入研究，越來越多的研究發(fā)現外泌體與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關。本文就外泌體在卵巢癌轉移機制及診療中的研究進展進行綜述。

一、外泌體的生物學特性

外泌體是細胞分泌的直徑大約為30～100納米的微小囊泡，它可以擴散到細胞附近區(qū)域，也可被循環(huán)系統(tǒng)帶到更遠的部位[1]，并激活受體細胞的某些信息傳導通路或將攜帶的遺傳信息傳遞到受體細胞中去[2-3]。越來越多的報道顯示細胞產生和釋放包括外泌體及微囊泡在內的細胞外囊(extracellular vesicles，EV)是多種生理及病理過程如癌癥中介導細胞間通訊的重要物質[4-6]。這些膜包被的結構可以傳遞特定的蛋白、RNA轉錄本、microRNA甚至是DNA到靶細胞[7-9]，并且改變靶細胞的功能狀態(tài)[10]。最近的研究結果表明，腫瘤產生的外泌體(tumor-derived exosome，TDE)在引起腫瘤轉移、營造適合腫瘤轉移的條件以及幫助腫瘤逃避免疫系統(tǒng)監(jiān)視等方面都發(fā)揮有重要的作用[11]。

二、外泌體與卵巢癌

外泌體在卵巢癌患者的病灶、血漿中及腹水中被證實存在[12-13]，卵巢癌來源的外泌體承載多種生物活性物質，包括各種蛋白質和RNAS，這些物質決定了外泌體的功能與特性。迄今為止，人卵巢癌源性外泌體共被分析出含有2 000多種蛋白組分[14]。其中多種蛋白與腫瘤的發(fā)展及轉移相關，如膜蛋白(Alix、TSG 101)，四跨膜家族(CD63、CD37、CD53、CD81、CD82)，熱休克蛋白(Hsp84/90、Hsc70)及酶類(葡糖磷酸異構酶、過氧化物酶、醛糖還原酶、脂肪合成酶)等。同時也已發(fā)現多種miRNA存在于卵巢癌源性外泌體中，包括miR-21、miR141、miR200a、miR200c、miR200b、miR203、miR205、miR214、let-7a-f、miR200a-c與卵巢癌的侵襲有關[15]。

三、外泌體參與卵巢癌轉移的機制

1.傳遞上皮細胞-間充質轉化信息

上皮細胞-間充質轉化(EMT)是指上皮細胞在特定生理或病理情況下，向具有間質表型的細胞發(fā)生轉變。腫瘤轉移的第一步需要侵襲包裹在原發(fā)腫瘤周圍的基膜，然后借助循環(huán)系統(tǒng)傳播出去，而原發(fā)腫瘤中的上皮細胞通過向間充質轉化，可以獲得遷徙和侵襲的能力，進而幫助它們跨越基膜這道屏障[16]。

研究表明，卵巢癌產生的外泌體可用于傳播導致上皮細胞-間充質轉化的信息。在這類外泌體中，有很多已知或潛在的誘導上皮細胞-間充質轉化的因子，包括TGFb、MMPs、IL-6、AKT、ILK1等[17]。接受了這些外泌體的細胞表現出與上皮細胞-間充質轉化過程相關的生化和形態(tài)轉變。同時，外泌體還能夠通過削弱阻擋腫瘤轉移的屏障的方法來幫助腫瘤轉移的發(fā)生[18]。

2. 改造受體組織微環(huán)境

腫瘤轉移的器官傾向性(Organotropic Metastasis)指某些原發(fā)腫瘤特別容易在特定器官中產生新的病灶。這一過程是癌癥生物學中一個由來已久的謎。雖然上皮細胞-間充質轉化會幫助腫瘤細胞擴散，但是游動的腫瘤細胞仍然需要?？康揭粋€合適的組織環(huán)境，只有這樣才可增生成為新的腫瘤。最新研究表明，腫瘤通過外泌體可以改造受體組織的微環(huán)境，使其更適于腫瘤細胞的生長[19]。由于不同外泌體對不同器官的親和力各異，使得腫瘤擴散出現的地點表現出一定的規(guī)律[6]。

有證據顯示，在卵巢癌中，腫瘤來源的外泌體能夠激活脂肪組織來源的間充質干細胞轉化為肌成纖維細胞，促進腫瘤生長[20]。腫瘤細胞直接來源的以及患者體液中分離出的外泌體具有明顯的促血管生成作用，對于研究卵巢的發(fā)生、發(fā)展及腹水生成具有重要意義。在缺氧條件下，腫瘤細胞來源的外泌體中miR-201的表達明顯增加，進而促進血管內皮細胞增殖及血管形成[21]。

轉移的癌細胞要想成功增殖成為新的病灶，需要逃過人體固有和治療誘發(fā)的免疫監(jiān)視。最新研究發(fā)現，卵巢癌釋放的外泌體在免疫調節(jié)方面有重要作用[16]。

3. 逃避免疫監(jiān)視

(1)促進免疫抑制

腫瘤釋放的外泌體可以通過削弱免疫效應細胞的反應和激發(fā)免疫抑制細胞的擴增，來營造一個免疫抑制的環(huán)境。Taylor等研究發(fā)現外泌體在晚期卵巢癌患者腹水中高表達 FasL，使 CD3 和Janus 激酶 3 (janus kinase 3，JAK3) 的表達受抑制，誘導T細胞凋亡[22],使調節(jié)性T細胞的明顯增生，并降低自然殺傷細胞的細胞毒性[4,7]。這些研究證明某些外泌體通過FasL傳遞死亡信號造成T細 胞凋亡，從而發(fā)揮免疫抑制作用。研究發(fā)現，卵巢癌血漿外泌體在腫瘤發(fā)生轉移時介導產生免疫抑制性因子，如白細胞介素10(IL-10)、轉化生長因子β1(TGF-β1)等，抑制免疫系統(tǒng)對腫瘤的作用。

(2)逃避免疫識別

腫瘤釋放的外泌體可以替代腫瘤細胞接受免疫系統(tǒng)的攻擊，從而幫助腫瘤細胞逃過免疫系統(tǒng)的識別。研究證明，卵巢癌患者腹水中的外泌體能夠促進外周血淋巴細胞和樹突狀細胞的凋亡，發(fā)揮免疫抑制作用，幫助逃避免疫識別[23]。

(3)調控腫瘤微環(huán)境

腫瘤釋放的外泌體可以引發(fā)炎癥，利用基質浸潤細胞反應營造出利于腫瘤生長的微環(huán)境。腫瘤微環(huán)境由腫瘤局部浸潤的免疫細胞、間質細胞、細胞外基質及其所分泌的活性介質等共同構成局部腫瘤內環(huán)境[24]。通過外泌體對周圍免疫細胞及非免疫細胞進行調控，在利于腫瘤生長的微環(huán)境中，使腫瘤細胞逃避免疫識別及免疫殺傷，促進腫瘤的惡性轉化。

腫瘤在人體內欲進一步發(fā)展與轉移時，需要依賴外泌體為其創(chuàng)造有利的生存環(huán)境，因此癌細胞會持續(xù)釋放數以百萬計的外泌體，有些會促進血管新生，有的能抑制免疫系統(tǒng)對癌細胞的監(jiān)控，尚有部分外泌體可作用于癌細胞，促進其自身生長及存活。除了能夠協(xié)助癌細胞改變其緊鄰周邊的微環(huán)境外，癌癥外泌體對癌癥患者最大的威脅在于能協(xié)助腫瘤轉移至其他器官組織，而轉移正是造成癌癥患者死亡的主要原因之一。

四、外泌體對卵巢癌的診療意義

1. 外泌體與卵巢癌的早期診斷

卵巢癌早期癥狀不明顯，缺乏有效的篩查手段，不易被發(fā)現，往往發(fā)現時已是晚期腫瘤。因此，早期診斷卵巢癌可大大降低患者的死亡率。卵巢癌細胞的外泌體能伴隨腫瘤細胞進入血液循環(huán)，從而在外周血中可檢測到卵巢癌的外泌體。有些患者有腹腔積液，對懷疑卵巢癌的患者行后穹窿穿刺，利用液體活檢技術尋找后穹窿穿刺液中的腫瘤細胞及其外泌體，可有助于卵巢癌的早期診斷。

Zhao等[25]研發(fā)的外泌體芯片可以分離純化并定量檢測血液中卵巢癌細胞來源的外泌體，同時可檢測血中的糖類抗原125(CA125)，上皮細胞黏附分子及CD24 等腫瘤標志物，在早期診斷卵巢癌方面有明確意義。通過對63例卵巢癌進行研究，發(fā)現有32例Claudin-4陽性的外泌體，而正常對照組中50例只有1例為陽性，提示Claudin-4為具有較高敏感性和特異性的指標[26]，有助于卵巢癌的早期診斷。除了蛋白，外泌體還含有RNAs，將miRNA檢測用于診斷惡性腫瘤已經被廣泛接受[27]。

2. 外泌體與卵巢癌的治療

外泌體不僅可以作為腫瘤早期檢查的指標，參與腫瘤細胞藥物代謝過程，并導致腫瘤細胞耐藥性的產生。Pink等[28]發(fā)現，CP70細胞釋放的外泌體能提高A2780 細胞對順鉑類藥物的耐藥性。在卵巢癌患者中，獲得順鉑耐藥性的腫瘤細胞能夠釋放出大量攜帶有順鉑的外泌體，從而提示卵巢癌細胞通過增加外泌體的釋放而排出抗腫瘤藥物。通過液體活檢技術，尋找這種外泌體中蛋白種類分布的改變與順鉑耐藥有關的現象，可能成為早期判斷卵巢癌患者對順鉑耐藥性的方法。

在靶向治療方面，Saari等[29]發(fā)現外泌體作為藥物載體可以增強紫杉醇在前列腺癌中的毒性作用。Cai等[30]發(fā)現姜黃素與雷公藤甲素可以誘導卵巢癌細胞的凋亡。以上研究表明外泌體與藥物組合可能成為卵巢癌治療的新方向。

五、結語

綜上所述，以外泌體為媒介的卵巢轉移機制包括一系列相互呼應的過程。其中每一個過程都可以成為療法的靶點，這可能為將來防止卵巢腫瘤轉移療法的開發(fā)提供一個新的模式。針對外泌體的藥物開發(fā)策略可以著重于影響外泌體的產生和分泌[31]，或者通過改變外泌體所攜帶的“貨物”來抑制和調節(jié)外泌體的功能，還可以靶向外泌體與細胞融合的過程來阻斷外泌體的接收[32]。外泌體在臨床靶向治療上具有很好的前景，然而這些治療方法需要進一步的動物實驗及大規(guī)模臨床實踐加以驗證。

雖然目前對外泌體的研究取得了許多重大的突破，但外泌體的生物學特性還有許多問題需要解決。隨著研究的深入及相關實驗技術的發(fā)展，外泌體在卵巢癌診斷、治療及預后相關領域的成果可能在未來逐步應用于臨床，為卵巢癌的診治開辟新的方向。