李琪 劉璐 李建蓉 程亞楠 朱國貞
【摘要】腎細(xì)胞癌(RCC)是常見的泌尿生殖系統(tǒng)惡性腫瘤,死亡率高達(dá)40%,其中約80%為透明細(xì)胞癌(CCRCC)侵入性活檢為其唯一確診手段,確診時(shí)往往已達(dá)晚期。外泌體(exosome)介導(dǎo)細(xì)胞間的物質(zhì)交流和信號交換,腫瘤細(xì)胞分泌外泌體增多,含有腫瘤分子特征的核酸濃度高,易通過無創(chuàng)方式獲取,可成為腎癌液體活檢的標(biāo)志物以利于早期診斷。本文就外泌體在腎癌進(jìn)展中的生理作用,部分蛋白質(zhì)、分泌型miRNA在早期診斷和預(yù)后評估中的價(jià)值,以及外泌體的治療用途作以綜述。
【關(guān)鍵詞】腎細(xì)胞癌;外泌體;miRNA
【中圖分類號】R737.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】ISSN.2095.6681.2020.27..02
腎細(xì)胞癌的發(fā)病率逐年上升,RCC起病初期缺乏特異性癥狀,超過30%的患者確診時(shí)已出現(xiàn)擴(kuò)散轉(zhuǎn)移[1],治療效果差,治愈率低,轉(zhuǎn)移性RCC對放療和化療不敏感。來源于腫瘤細(xì)胞的外泌體,其生物學(xué)表現(xiàn)可作為腫瘤細(xì)胞存在的證據(jù),便于腫瘤的早期診療及預(yù)后評估。
1 外泌體生物特性
外泌體是由細(xì)胞分泌的直徑50~100 nm的盤狀囊泡,普遍存在于體液中。腫瘤微環(huán)境中的外泌體與促進(jìn)血管生成、侵襲、轉(zhuǎn)移和逃避免疫監(jiān)視等過程密切相關(guān)。外泌體可由不同類型細(xì)胞分泌,內(nèi)容物包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸等,介導(dǎo)不同類型細(xì)胞之間的通訊,影響機(jī)體生理病理狀態(tài)。
2 RCC衍生外泌體的生理作用
2.1 促進(jìn)血管生成
VEGF、FGF、Ang1、EphrinA3、MMP2和MMP刺激內(nèi)皮細(xì)胞生長、侵襲和抗凋亡,有利于腫瘤的進(jìn)展和血管生成。腎癌干細(xì)胞外泌體作用于間充質(zhì)干細(xì)胞能夠通過提高M(jìn)MP1、MMP2、MMP3、COL4A3、CXCR4和CXCR7的表達(dá)水平來促進(jìn)腫瘤的血管化和增殖 [2]。碳酸酐酶9(CA9)是由低氧誘導(dǎo)因子1(HIF1)誘導(dǎo)的低氧反應(yīng),在RCC中過表達(dá),缺氧RCC釋放的CA9外泌體可能促進(jìn)腫瘤微環(huán)境中的血管生成 [3]。
2.2 介導(dǎo)免疫逃逸
腎癌細(xì)胞外泌體中表達(dá)FasL,能抑制T細(xì)胞增殖,減少T細(xì)胞IL-2、IL-6、IL-10、IFN-γ的分泌,誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡。CCRCC衍生出富含TGF-β的外泌體,通過激活TGF-β/SMAD途徑,損害TINK細(xì)胞的功能,逃避天然免疫監(jiān)視,從而導(dǎo)致NK細(xì)胞功能障礙。
2.3 促進(jìn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移
腎癌干細(xì)胞外泌體促進(jìn)EMT(上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)換)的遷移和侵襲能力,加速了CCRCC細(xì)胞在體內(nèi)的增殖和肺轉(zhuǎn)移[4],釋放出的外泌體通過肺內(nèi)皮細(xì)胞上調(diào)MMP2、MMP9和VEGF受體而促進(jìn)肺轉(zhuǎn)移的形成,miR-19a、miR-19b、miR-650和miR-151與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān) [2]。
3 腎癌診斷和預(yù)后標(biāo)志物
3.1 蛋白質(zhì)組
CD105的表達(dá)與腎癌預(yù)后不良有關(guān);CXCR4的高表達(dá)被認(rèn)為是一種新的CSC標(biāo)記,與更具侵襲性和轉(zhuǎn)移性的RCC相關(guān)[2];PTRF/CAVIN1(轉(zhuǎn)錄釋放因子)的表達(dá)受SHC1(聚合酶)調(diào)控,SHC1在高級別CCRCC中顯著過表達(dá),異常增加的PTRF可在尿液外泌體中檢測到,這表明PTRF將是診斷CCRCC的潛在標(biāo)志物[5];MMP9、PODXL 、DKK4和CAIX在腎癌患者尿液外泌體中顯著高表達(dá),并且不會因?yàn)槟I癌患者個(gè)體差異而丟失,可為腎癌診斷和治療提供有價(jià)值的臨床信息[6]。
3.2 miRNA
miRNA在血液、尿液等體液中穩(wěn)定存在且濃度較高。miR-183在RCC患者的血清中呈高水平,與NKs在體外的細(xì)胞毒性呈負(fù)相關(guān),可用于檢測患者免疫治療的預(yù)后狀況,與預(yù)后不良呈正相關(guān);miR-19a在腎癌組織中過度表達(dá),在轉(zhuǎn)移性腎癌中被上調(diào),被認(rèn)為是腎癌可能的預(yù)后標(biāo)志物;miR-1233在健康人和患者血清中有顯著的差異表達(dá),被驗(yàn)證為診斷標(biāo)志物[2];腎癌患者血清外泌體中miR-181a-3p升高,在早期極為顯著,可成為腎癌早期輔助診斷的標(biāo)志物[7];外泌體中miR-126-3p和 miR-486-5p聯(lián)合診斷能區(qū)分良性病變和CCRCC[8];原發(fā)性腎癌細(xì)胞系中miR-224的細(xì)胞內(nèi)水平顯著上調(diào),miR-224在外泌體中影響患者預(yù)后,可能介導(dǎo)細(xì)胞間的相互作用和癌癥的侵襲、轉(zhuǎn)移,是CCRCC患者潛在的預(yù)后生物標(biāo)志物[9]。
4 外泌體在腎癌治療上的潛力巨大,可延緩腎癌進(jìn)展
4.1 免疫治療
Zhang等研究表明來源于IL-12錨定的腎癌細(xì)胞高表達(dá)RCC相關(guān)抗原G250,能高效地誘導(dǎo)機(jī)體特異性免疫應(yīng)答和CTL,此團(tuán)隊(duì)制備了EXO/IL-12疫苗。抗原致敏樹突狀細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體可以激活腫瘤特異性CTL,產(chǎn)生強(qiáng)大的殺瘤活性,進(jìn)而發(fā)揮抗腎癌效應(yīng)[10]。
4.2 載體工具
外泌體的大小在納米級,改變外泌體內(nèi)的物質(zhì)可以使其作為傳遞藥物、抗原、基因的工具,其顯著優(yōu)勢在于較長的半衰期、靶向能力、生物相容性、毒性小[11]。
4.3 核酸的治療
工程化的抗miRNA寡核苷酸可以直接針對特定的miRNAs,通過序列互補(bǔ)與單個(gè)miRNAs特異性結(jié)合,阻斷其特定的功能,改變轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)。
5 展望
當(dāng)前,對外泌體的研究仍集中在基礎(chǔ)和科研階段,外泌體用于臨床治療仍需克服不少挑戰(zhàn),例如:選擇合適的供體細(xì)胞生產(chǎn)外泌體,采用簡便、快速、低成本的方法對外泌體進(jìn)行分離、純化、量化等。外泌體的臨床價(jià)值及其分子標(biāo)志物的診斷效果,需要采集更多樣本,進(jìn)行多中心的研究,制定標(biāo)準(zhǔn)化的檢測程序和治療劑量等來保證其安全性。
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