邱興堤 吳安玥 邱麗華

腫瘤微環(huán)境是指腫瘤及其周圍的基質細胞、脂肪細胞、纖維細胞、巨噬細胞、細胞因子、趨化因子等，其在腫瘤的生成、發(fā)展、轉移、復發(fā)和耐藥等方面均發(fā)揮了重要作用［1］。腫瘤微環(huán)境中的巨噬細胞亦稱為腫瘤相關巨噬細胞（TAM），是腫瘤微環(huán)境重要的組成部分，具有可塑性和多樣性，可分化為多種類型，如經典活化型（M1）和替代活化型（M2）［2］。TAM 分化為 M2型巨噬細胞的表型后，在促進腫瘤增殖、生長、侵襲、轉移、復發(fā)和耐藥等方面均發(fā)揮著作用。外泌體是新近發(fā)現(xiàn)的一類細胞外微囊泡體，被認為是除細胞直接接觸、分泌細胞活性分子外的細胞間通信的第3種方式，其分泌可見于幾乎所有細胞，如巨噬細胞、樹突狀細胞、腫瘤細胞等。相對正常細胞或良性腫瘤，惡性腫瘤細胞分泌更多的外泌體。巨噬細胞源性的外泌體具有調控腫瘤細胞生長、侵襲和轉移的作用，同樣，腫瘤細胞源性的外泌體也具有調控巨噬細胞的功能［3］?，F(xiàn)就外泌體在腫瘤與TAM的相互調控網絡中的作用進行綜述。

1 外泌體概述

外泌體是細胞內多囊泡體與細胞膜融合后，釋放到細胞外的一種微囊泡體，直徑為30～100 nm。外泌體存在于幾乎所有細胞中，如B細胞、T淋巴細胞、巨噬細胞、腫瘤細胞、內皮細胞等。目前發(fā)現(xiàn)，大多數腫瘤（如乳腺癌、結直腸癌、肺癌、肝癌、胃癌、神經膠質瘤、卵巢癌、前列腺癌、膀胱癌等）細胞均可分泌外泌體，而且在人體的大多數體液（如血漿、尿液、唾液、乳汁、支氣管灌洗液、腦脊液、羊水和腹腔積液）中也可分離出外泌體［4］。外泌體形成的具體機制仍不明確，但多數認為其形成過程如下：細胞膜內陷形成早期內體，早期內體在細胞質內再次內陷，可選擇性地將細胞質中的一些蛋白、RNA、微 RNA（miRNA）、DNA、脂類等物質內吞入內，而后形成晚期內體（多囊泡體），通過晚期內體與細胞膜的再次融合將其釋放入細胞外，分泌至細胞外的外泌體可能通過膜融合、再次內吞或特異性膜表面信號分子識別靶細胞等方式，發(fā)揮著包括信號轉導、免疫抗原呈遞、促進或抑制腫瘤生長等作用［3］。

2 腫瘤細胞源性外泌體對TAM的調控作用

2.1 促進單核細胞向TAM的轉化 TAM來源于外周血中的單核細胞，在生理情況下，單核細胞約在48 h內發(fā)生自發(fā)性凋亡，而在腫瘤微環(huán)境中通過誘導分化為TAM后能存活更長時間。Song等［5］發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞源性外泌體中富含磷酸化的受體酪氨酸激酶（RTKS），通過轉運RTKS，如磷酸化的表皮生長因子受體（EGFR）、人類上皮生長因子受體-2（HER-2）至TAM的前體-單核細胞，激活絲蘇氨酸蛋白激酶（RAS）和絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路，使單核細胞凋亡相關的級聯(lián)酶失活，從而促進單核細胞的存活，并促使其轉化為TAM。

2.2 抗原呈遞作用 腫瘤細胞源性外泌體可作為一種抗原呈遞給抗原呈遞細胞，如巨噬細胞、樹突狀細胞等，后者以主要組織相容性復合體-Ⅰ類分子（MHC-Ⅰ）模式呈遞給T淋巴細胞，激活T淋巴細胞發(fā)揮抗腫瘤效應。Wolfers等［6］發(fā)現(xiàn)，直腸癌細胞、乳腺癌細胞來源的外泌體，具有抗原呈遞作用，且不同腫瘤來源的外泌體的抗原呈遞作用有一定的交叉，即不同來源的外泌體抗原呈遞可引起類似的免疫細胞反應。推測此交叉作用的抗原呈遞是由外泌體中一些共有的蛋白如酪氨酸相關蛋白、熱休克蛋白-70（HSP70）等所激發(fā)的。Baj-Krzyworzeka等［7］選取了3類常見的惡性腫瘤（胰腺癌、結直腸癌、肺癌）來源的外泌體，發(fā)現(xiàn)當腫瘤源性外泌體與單核細胞融合后，上調單核細胞人白細胞抗原-D抗原相關蛋白（HLA-DR）的表達，誘導細胞因子如TNF、IL-10、IL-12P40等的表達，激化活性氧中間體（ROI）的生成，單核細胞被誘導成TAM，并表現(xiàn)出抗腫瘤的效應。

2.3 對TAM分化的作用 單核細胞為巨噬細胞的前體細胞，有明顯的異質性和可塑性。在腫瘤微環(huán)境中，根據腫瘤進展的不同階段和不同的刺激因子，單核細胞可分化為 M1型和 M2型［8-10］：M1型巨噬細胞，主要起著促進炎性反應的作用，并產生一些如ROI、TNF、一氧化氮（NO）等具有殺傷作用的細胞因子，發(fā)揮抗腫瘤的作用；M2型巨噬細胞，根據不同的刺激分子可分成不同亞型，能夠抑制炎性反應，并產生IL-10、TGF-β等因子，在促進炎性反應修復的同時促進血管生成，具有促進腫瘤生長和轉移等作用。外泌體作為腫瘤細胞與TAM交流的一種新途徑，其來源的腫瘤細胞不同，介導腫瘤對TAM的分化類型亦不同。如Baj-Krzyworzeka等［11］發(fā)現(xiàn)，結直腸癌細胞來源的外泌體在早期促進單核細胞分泌少量的IL-10和TNF，并產生少量的ROI，表現(xiàn)出較弱的抗腫瘤活性；隨著作用時間的延長，其分泌出大量的TNF、IL-12、ROI，并產生明顯的抗腫瘤活性，使單核細胞分化傾向于M1型。而Valenti等［12］發(fā)現(xiàn)，黑色素瘤細胞源性外泌體可以阻止單核細胞向樹突狀細胞的分化，誘導其向髓性抑制性細胞 M2型分化，表現(xiàn)為 CD14＋HLA-DR－/LOW，并產生大量TNF-α、TGF-β、IL-6等細胞因子。應翔等［13］發(fā)現(xiàn)，上皮性卵巢癌可以通過外泌體途徑使巨噬細胞分化成TAM M2型，后者具有促進腫瘤細胞增殖與遷移的作用。

3 TAM來源的外泌體對腫瘤細胞的調控作用

3.1 對腫瘤細胞侵襲的影響 TAM M2型可以通過外泌體途徑促進腫瘤侵襲。Yang等［14］在研究TAM促進腫瘤細胞侵襲和轉移的機制時發(fā)現(xiàn)，TAM通過外泌體途徑將miRNA-223轉移至乳腺癌細胞，并作用于乳腺癌細胞中的Mef2c-bcatenin信號通路，可明顯增強乳腺癌細胞的侵襲能力。Wang等［15］發(fā)現(xiàn)在胃癌中，TAM可通過外泌體途徑將miRNA-21的抑制劑轉運至胃癌細胞，下調凋亡相關蛋白4（PDCD4）的表達，促進胃癌細胞BGC-823的遷移并抑制其凋亡；研究者認為，通過外泌體途徑給藥較傳統(tǒng)的靶向治療具有更好的效力和更少的細胞毒作用，預示外泌體在未來腫瘤的靶向治療中具有重要的應用價值。Aucher等［16］發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞來源的外泌體將miRAN-223、miRAN-142轉運至肝癌細胞，減少stathmin-1和胰島素生長因子-1受體的表達，抑制了肝癌細胞的增殖。Bednarczyk等［17］亦發(fā)現(xiàn)，激活的急性單核細胞白血病細胞（THP-1細胞）表現(xiàn)為M1型，將其來源的外泌體與基底型乳腺癌共培養(yǎng)，可以抑制腫瘤的生長，加快腫瘤細胞的衰老。同時Lee等［18］發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞來源的外泌體中富含一類解聚素和基質金屬蛋白酶-15（ADAM15），通過結合腫瘤細胞中的整合素αVβ3，抑制玻連蛋白和纖維鏈接蛋白介導的腫瘤細胞的黏附、遷移和生長，從而抑制腫瘤的侵襲和生長。可見，TAM分化的表型不同，其分泌的外泌體轉運的內容物（miRNA、細胞因子、趨化因子）不同，對腫瘤細胞的增殖和侵襲所產生的作用亦不相同。

3.2 對腫瘤血管生成的影響 腫瘤細胞的生長不受調控，生長過快，局部形成腫瘤缺氧區(qū)，而在缺氧等條件刺激下，TAM可分泌血管內皮生長因子（VEGF）、EGFR等細胞因子，通過促進腫瘤的血管生成來增加腫瘤的血供和營養(yǎng)，從而促進腫瘤的增殖和侵襲［19］。Liu等［20］研究發(fā)現(xiàn)，具有致癌作用的miRNA150可作用于巨噬細胞，促使其增加VEGF的分泌，促進腫瘤的血管生成和轉移，而TAM通過外泌體途徑促進腫瘤的血管生成。提示，若能中和巨噬細胞來源的外泌體中的miRNA150，就可以下調miRNA150的水平來減少VEGF的分泌，從而抑制腫瘤的血管生成。

3.3 對腫瘤化學治療耐藥的影響 目前，化學治療仍是腫瘤聯(lián)合治療的重要組成部分，而化學治療耐藥是導致腫瘤預后差的一個重要原因。TAM來源的外泌體可通過外泌體途徑促進腫瘤的耐藥。Challagundla等［21］發(fā)現(xiàn)，在神經母細胞瘤中，腫瘤細胞和巨噬細胞可以通過外泌體途徑互相作用。TAM來源的外泌體將miRNA-21轉運給單核細胞并激活Toll樣受體（TLR）8-NF-κB信號通路，而巨噬細胞通過外泌體將miRNA-155轉運給腫瘤細胞并作用于神經母細胞的端粒重復結合因子1（TERF1）信號通路，兩者間的相互作用增加了神經母細胞瘤對化學治療藥物的耐藥性。

4 結 語

外泌體是新近發(fā)現(xiàn)的細胞間通信的一種重要方式，腫瘤細胞與TAM通過外泌體互相作用，在腫瘤的增殖、侵襲、轉移和耐藥等方面發(fā)揮著作用。目前，如外泌體形成的確切機制，外泌體與靶細胞融合的機制，外泌體如何選擇性地包裹miRNA、mRNA、蛋白和各種細胞因子，外泌體在腫瘤早期診斷的應用，以及基于外泌體的疫苗開發(fā)、化學治療藥物靶向治療和減少化學治療耐藥等問題，都有待于進一步的探究加以闡明。