郭 燕，劉 浩，李?yuàn)檴?，賀冠迪，陳 強(qiáng)，梅其炳，盧婷利，武祥龍*

(1.西北工業(yè)大學(xué)生命學(xué)院 空間生物實(shí)驗(yàn)?zāi)M技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710072；2.西北工業(yè)大學(xué)倫敦瑪麗女王大學(xué)工程學(xué)院，陜西 西安 710129；3.西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院，陜西 西安 710072)

外泌體是一類直徑為40～100 nm的細(xì)胞外囊泡，由蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)構(gòu)成。外泌體中的蛋白質(zhì)種類很多，包括細(xì)胞骨架蛋白、膜轉(zhuǎn)運(yùn)及融合蛋白、四次跨膜蛋白超家族以及與多囊泡體形成相關(guān)的蛋白等。外泌體包含多種核酸，如信使RNA(messenger RNAs,mRNAs)、微小RNA(micro RNAs,miRNAs)、非編碼RNA(non-coding RNAs,ncRNAs)、長鏈非編碼RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)等。外泌體還包含豐富的脂質(zhì)，如膽固醇、磷脂、磷脂酰絲氨酸、甘油二酯等[1]。

許多類型的細(xì)胞都可以分泌外泌體。外泌體在血液、腦脊液等體液中廣泛分布，其功能取決于其來源細(xì)胞的種類，通過介導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、調(diào)節(jié)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)、參與免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)等方式參與機(jī)體的生理病理過程，對(duì)研究腫瘤、神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病等多種疾病的發(fā)生發(fā)展、診斷和治療具有十分重要的意義[2]。

腫瘤細(xì)胞分泌的外泌體攜帶宿主腫瘤特異性的蛋白質(zhì)、mRNAs、miRNAs等，外泌體可以轉(zhuǎn)移這些腫瘤特異性物質(zhì)，通過多種調(diào)節(jié)途徑，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲和腫瘤血管的生成等[3]。外泌體可以反映來源細(xì)胞的特性，它體積小，容易穿過各種屏障，在多種體液中穩(wěn)定存在，易于取樣分析[4-5]。因此，外泌體可以作為不同腫瘤診斷、預(yù)后分析的生物標(biāo)志物，引起學(xué)者的廣泛關(guān)注。作者詳細(xì)調(diào)研了2018～2020年關(guān)于外泌體的文獻(xiàn)，對(duì)外泌體作為生物標(biāo)志物在乳腺癌、胃癌、黑色素瘤等10種腫瘤疾病早期診斷和預(yù)后判斷中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 外泌體在各種腫瘤疾病早期診斷和預(yù)后判斷中的應(yīng)用

1.1 乳腺癌

外泌體蛋白可以作為診斷乳腺癌(breast cancer,BC)的生物標(biāo)志物。Wang等[6]研究發(fā)現(xiàn)，CD82在乳腺癌組織中的表達(dá)明顯低于在健康和良性乳腺疾病組織中的，但在從外周血提取的外泌體中則高表達(dá)，CD82在腫瘤組織中的水平與在外泌體中的呈顯著負(fù)相關(guān)，CD82通過外泌體從腫瘤組織進(jìn)入血液中進(jìn)行重新分布。臨床分析，乳腺癌患者外周血提取的外泌體中CD82水平從0～Ⅳ期逐漸升高，提示外泌體中CD82水平可以反映乳腺癌的發(fā)展情況。因此，檢測(cè)血液來源外泌體中CD82水平對(duì)早期乳腺癌篩查和診斷比傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物更敏感。篩選所有乳腺癌細(xì)胞類型的不同蛋白或某一種蛋白，可以提高診斷的靈敏性和特異性，促進(jìn)乳腺癌的早期發(fā)現(xiàn)、診斷和干預(yù)。

外泌體還攜帶一些具有特定功能的循環(huán)核酸，如mRNAs、miRNAs、ncRNAs、lncRNAs等。來自乳腺癌患者的血清外泌體miR-1910-3p水平明顯高于健康對(duì)照，ROC曲線分析顯示，血清外泌體miR-1910-3p比傳統(tǒng)腫瘤生物標(biāo)志物CA153具有更高的靈敏性和特異性，具有更高的診斷效能[7]。Inubushi等[8]報(bào)道，從轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者分離的淚液外泌體中的miR-21和miR-200c的水平明顯高于健康對(duì)照。與健康對(duì)照相比，乳腺癌患者血清外泌體miR-17-5p水平降低，據(jù)此可以區(qū)分乳腺癌患者和健康對(duì)照，預(yù)測(cè)miR-17-5p的靶基因參與腫瘤相關(guān)通路[9]。血清外泌體miR-148a水平在乳腺癌患者中顯著降低，這與乳腺癌的腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期、分化等不良臨床結(jié)果密切相關(guān)[10]。因此，miR-1910-3p、miR-17-5p、miR-148a、miR-21和miR-200c都可以作為乳腺癌診斷生物標(biāo)志物，在癌癥診斷和預(yù)后以及預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)抗癌治療中發(fā)揮重要作用。

外泌體介導(dǎo)的lncRNA-小核仁RNA宿主基因14(small nucleolar RNA host gene 14,SNHG14)的轉(zhuǎn)移誘導(dǎo)了乳腺癌細(xì)胞的曲妥珠單抗耐藥，而人血清外泌體lncRNA-SNHG14可能被認(rèn)為是一種潛在的乳腺癌診斷生物標(biāo)志物[11]。

Zhong等[12]研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌患者外泌體H19水平升高；ROC曲線分析顯示，外泌體H19對(duì)乳腺癌的診斷準(zhǔn)確性優(yōu)于傳統(tǒng)的標(biāo)記蛋白；外泌體H19水平與淋巴結(jié)擴(kuò)張、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、TNM分期等相關(guān)。在阿霉素(Doxorubicin,DOX)耐藥患者的血清中外泌體H19水平升高，外泌體介導(dǎo)的H19轉(zhuǎn)移增強(qiáng)了乳腺癌對(duì)DOX的耐藥性，表明外泌體H19可作為診斷乳腺癌以及判斷是否具有DOX耐藥性的生物標(biāo)志物[13]。外泌體來源的lncRNAs在體液中更穩(wěn)定，因此被認(rèn)為是新型癌癥診斷和預(yù)后潛在的生物標(biāo)志物。

1.2 胃癌

外泌體蛋白在早期胃癌(gastric cancer,GC)診斷方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。研究發(fā)現(xiàn)，胃癌患者血清外泌體中的含三聯(lián)基元3(tripartite motif-containing 3,TRIM3)水平較健康對(duì)照降低，TRIM3具有抑癌作用，可以抑制胃癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移。TRIM3可作為胃癌的診斷生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)[14]。Okuda等[15]研究發(fā)現(xiàn)，血清外泌體Dicer水平在胃腺癌早期開始升高，并在發(fā)展期之后達(dá)到一個(gè)平臺(tái)，血清外泌體Dicer是一種潛在的非侵入性診斷生物標(biāo)志物，用于早期檢測(cè)分化的胃腺癌。

癌癥干細(xì)胞(cancer stem cells,CSCs)來源的miRNAs可能成為胃癌診斷潛在的生物標(biāo)志物。Kumata等[16]發(fā)現(xiàn)胃癌患者血漿外泌體miR-23b水平較健康對(duì)照顯著降低，miR-23b與腫瘤大小、浸潤深度、肝轉(zhuǎn)移和腫瘤分期密切相關(guān)；低水平miR-23b胃癌患者的總生存率和無病生存率都明顯低于高水平miR-23b胃癌患者，血漿外泌體miR-23b是胃癌患者的總生存率和無病生存率的一個(gè)獨(dú)立的預(yù)后因子，可作為胃癌各分期的預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)生物標(biāo)志物。miR-423-5p水平在胃癌患者血清外泌體中升高，miR-423-5p水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，高水平的miR-423-5p預(yù)示胃癌患者預(yù)后效果較差；外泌體傳遞miR-423-5p會(huì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長和代謝，因此血清外泌體miR-423-5p可以作為胃癌診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物[17]。外泌體miR-379-5p和miR-410-3p的水平在發(fā)生血源性轉(zhuǎn)移的胃癌患者血清中顯著升高，這與患者較低的無病生存率相關(guān)，可以作為預(yù)測(cè)Ⅱ/Ⅲ期胃癌術(shù)后血源性轉(zhuǎn)移發(fā)生的循環(huán)生物標(biāo)志物[18]。Ohzawa等[19]報(bào)道，miR-29b-3p低水平的胃癌患者更容易發(fā)生腹膜復(fù)發(fā)，且miR-29s低水平與較低的總生存率相關(guān)，miR-29s被認(rèn)為在彌散性腹膜腫瘤細(xì)胞的生長中發(fā)揮抑制作用。腹膜外泌體中miR-29b水平降低是預(yù)測(cè)術(shù)后腹膜復(fù)發(fā)的因子。以上研究結(jié)果表明，外泌體miRNAs可以成為胃癌診斷和預(yù)后可靠的生物標(biāo)志物。

Piao等[20]報(bào)道，胃癌腫瘤細(xì)胞分泌的含有l(wèi)ncRNAs CEBPA-AS1的外泌體可促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡、導(dǎo)致胃癌惡化，提示外泌體CEBPA-AS1參與了胃癌癌變過程中細(xì)胞間的通訊。利用血漿外泌體CEBPA-AS1從健康人群中辨別胃癌患者的AUC值是0.824，比傳統(tǒng)腫瘤生物標(biāo)志物診斷更加靈敏，它同時(shí)與胃癌臨床分期密切相關(guān)。因此，外泌體CEBPA-AS1是一種新型的胃癌臨床診斷的生物標(biāo)志物。

胃癌患者血清外泌體心肌梗死相關(guān)轉(zhuǎn)錄本(myocardial infraction association transcript,MIAT)水平顯著高于胃腺癌患者和健康對(duì)照，高水平血清外泌體MIAT的胃腺癌患者更容易發(fā)展成胃癌。與治療前相比，治療后血液樣本的MIAT水平顯著降低，而復(fù)發(fā)患者的MIAT水平顯著升高。此外，MIAT水平升高與較短的生存期顯著相關(guān)，血清外泌體lncRNAs MIAT是一種很有前途的用于監(jiān)測(cè)胃癌進(jìn)展的新型生物標(biāo)志物[21]。

lnc-SLC2A12-10：1在胃癌患者的外泌體中高表達(dá)，外泌體lnc-SLC2A12-10：1的水平與腫瘤大小、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和分化也顯著相關(guān)。術(shù)后10 d外泌體lnc-SLC2A12-10：1水平明顯降低。因此，外泌體lnc-SLC2A12-10：1可作為胃癌診斷和預(yù)后監(jiān)測(cè)的無創(chuàng)生物標(biāo)志物[22]。

1.3 黑色素瘤

T細(xì)胞源性外泌體(T cell derived exosomes,TEX)在基線水平上高表達(dá)程序性死亡受體1(PD-1)和CD28分子，可以預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者對(duì)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4,CTLA4)ipilimumab抑制劑的反應(yīng)。在黑色素瘤患者中，T細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的外泌體蛋白PD-1和CD28水平升高，可以預(yù)測(cè)免疫療法效果，樹突狀細(xì)胞來源的外泌體(dendritic cells derived exosomes,DEX)中的CD80和CD86水平反映免疫系統(tǒng)中抗黑色素瘤活性的恢復(fù)[23]。因此，TEX和DEX都可作為可靠的黑色素瘤預(yù)后生物標(biāo)志物。

PD-L1存在于黑色素瘤患者細(xì)胞上清的外泌體膜上，但在正常細(xì)胞中水平非常低。黑色素瘤患者，特別是轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者血液外泌體PD-L1水平明顯高于健康對(duì)照，在預(yù)后方面，血液外泌體PD-L1水平低的黑色素瘤患者預(yù)后較好。外泌體PD-L1也是黑色素瘤中PD-1阻斷反應(yīng)的調(diào)控因子和生物標(biāo)志物[24]。表達(dá)PD-L1的外泌體與它們所衍生的癌細(xì)胞一樣能有效地使T細(xì)胞失能，從而阻斷免疫監(jiān)控，造成病情惡化。外泌體 PD-L1有助于預(yù)測(cè)腫瘤對(duì)治療的反應(yīng)以及臨床治療效果[25]。

1.4 胰腺癌

外泌體蛋白可作為胰腺癌(pancreatic cancer,PC)診斷的生物標(biāo)志物。從癌前病變?nèi)巳夯蛞认侔┗颊哐褐蟹蛛x出的外泌體中含有一種膜結(jié)合蛋白-磷脂酰肌醇蛋白聚糖1(glypican 1,GPC1)，GPC1可以作為早期監(jiān)測(cè)胰腺癌的一種特異性的生物標(biāo)志物。外泌體GPC1水平與腫瘤負(fù)荷和手術(shù)前后患者的生存率相關(guān)，因此，外泌體GPC1水平可以用來判斷胰腺癌的分期[26]。

Jin等[27]研究發(fā)現(xiàn)，PC-1.0細(xì)胞(一種高度惡性的胰腺癌細(xì)胞系)來源的外泌體中含有鋅轉(zhuǎn)運(yùn)體4(zinc transporter 4,ZIP4)，能夠有效區(qū)分惡性胰腺癌、良性胰腺癌和健康對(duì)照，并且ZIP4能夠促進(jìn)PC-1.0細(xì)胞增殖、促進(jìn)腫瘤生長、導(dǎo)致病情加重，表明ZIP4是診斷胰腺癌的新型生物標(biāo)志物。

胰腺癌患者外泌體中miRNAs的差異表達(dá)在診斷方面具有重要意義。從胰腺癌患者外周血中分離出的外泌體中可以鑒定出多種miRNAs，如miR-17-5p、miR-21、miR-550、miR-10b，提示miRNAs可作為早期胰腺癌生物標(biāo)志物[28]；如果胰腺癌細(xì)胞源性外泌體(pancreatic cancer cells derived exosomes,PEX)中miR-191、miR-21和miR-451a高表達(dá)，則患者預(yù)后極差，因此，外泌體miR-191、miR-21和miR-451a可作為判斷胰腺癌患者預(yù)后效果的新型非侵入性生物標(biāo)志物[29]。Wu等[30]研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌患者的ex-miRNA-21和miRNA-210的水平明顯高于慢性胰腺炎患者，ex-miRNA-21和miRNA-210與腫瘤分期及其它因素相關(guān)；將ex-miRNA-21水平與血清糖抗原19-9水平結(jié)合，診斷準(zhǔn)確率提高到90%，因此，血清外泌體ex-miRNA-21和miRNA-210可作為胰腺癌診斷和治療的潛在生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。胰腺癌患者血漿exmiR-21和exmiR-10b水平升高，ROC曲線分析表明，exmiR-21具有最好的診斷性能，它能夠區(qū)分早期胰腺癌患者和健康對(duì)照，因此，可作為診斷早期胰腺癌的一種新型非侵入性的生物標(biāo)志物[31]。

1.5 結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)患者外周血外泌體中一些蛋白、miRNAs和lncRNAs與健康對(duì)照存在顯著差異，這些外泌體分子可能是診斷結(jié)直腸癌的生物標(biāo)志物。結(jié)直腸癌患者血漿外泌體中水平升高的CPNE3蛋白可能是診斷結(jié)直腸癌的有效生物標(biāo)志物，結(jié)合癌胚抗原數(shù)據(jù)，可以達(dá)到84.8%的靈敏性和81.2%的特異性[32]。

結(jié)直腸癌患者血液外泌體中一些表達(dá)差異的miRNAs可能是臨床診斷的重要生物標(biāo)志物。miR-17-92簇中的miR-17-5p和miR-92a-3p在結(jié)直腸癌患者的循環(huán)外泌體中的水平升高，其水平與患者的病理分期、分級(jí)顯著相關(guān)[33]。通過對(duì)外泌體miRNAs分析發(fā)現(xiàn)let-7b-3p、miR-139-3p、miR-145-3p和miR-150-3p的水平升高，可以很好地鑒別早期結(jié)直腸癌，與全血miRNAs相比，外泌體來源miRNAs在鑒別早期結(jié)直腸癌方面比無細(xì)胞血漿游離miRNAs具有更顯著的優(yōu)勢(shì)[34]。Shang等[35]提出，結(jié)直腸癌腫瘤細(xì)胞來源的外泌體過表達(dá)miR-183-5p有助于增強(qiáng)HMEC-1細(xì)胞的增殖、侵襲和血管生成能力；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了結(jié)直腸癌腫瘤細(xì)胞衍生的外泌體miR-183-5p的腫瘤促進(jìn)作用，它可以成為診斷結(jié)直腸癌的潛在生物標(biāo)志物。有轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌患者血清外泌體miR-106b-3p水平明顯高于無轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌患者，患者miR-106b-3p的高水平與不良預(yù)后相關(guān)，miR-106b-3p通過靶向刪除肝癌1(deleted in liver cancer-1,DLC-1)調(diào)控轉(zhuǎn)移，因此，血清外泌體中與轉(zhuǎn)移相關(guān)的miR-106b-3p在結(jié)直腸癌患者的預(yù)后方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，也可作為結(jié)直腸癌的治療靶點(diǎn)[36]。Liu等[37]報(bào)道，與健康對(duì)照相比，結(jié)直腸癌患者外泌體miR-139-3p的水平顯著降低，其水平在轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌(mCRC)和粘膜下患者中較低；ROC曲線分析顯示，結(jié)直腸癌患者與健康對(duì)照、非轉(zhuǎn)移患者與轉(zhuǎn)移患者外泌體miR-139-3p水平存在差異，表明，miR-139-3p可作為結(jié)直腸癌早期診斷和轉(zhuǎn)移監(jiān)測(cè)的一種新型生物標(biāo)志物。血清外泌體miR-874的表達(dá)可以區(qū)分結(jié)直腸癌患者、健康對(duì)照以及良性腺瘤患者，結(jié)直腸癌患者miR-874水平較健康對(duì)照顯著降低，這與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移陽性、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性、分化不良和TNM晚期相關(guān)，因此，miR-874可作為結(jié)直腸癌診斷和預(yù)后的可靠生物標(biāo)志物[38]。外泌體來源的miRNAs作為一種新型的液體活檢檢測(cè)物，具有廣闊的臨床應(yīng)用價(jià)值。

lncRNAs在結(jié)直腸癌患者血液外泌體中差異化表達(dá)，被認(rèn)為是潛在的結(jié)直腸癌診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物。Barbagllo等[39]報(bào)道，結(jié)直腸癌患者血清外泌體中表達(dá)下調(diào)的lncRNAs尿路上皮癌相關(guān)基因1(urothelial carcinoma associated 1,UCA1)和表達(dá)上調(diào)的circRNAs同源域結(jié)合蛋白激酶3(homeodomain interacting protein kinase 3,HIPK3)是非侵入性診斷生物標(biāo)志物。結(jié)直腸癌患者血清外泌體中高表達(dá)的lncRNAs生長阻滯特異性轉(zhuǎn)錄因子5(growth arrest-special transcript 5,GAS5)也被發(fā)現(xiàn)是一個(gè)潛在的診斷指標(biāo)[40]。早期結(jié)直腸癌患者的血漿外泌體RPPH1水平較高，腫瘤切除后血漿外泌體RPPH1水平較低。結(jié)直腸癌組織中l(wèi)ncRNAs RPPH1的上調(diào)與TNM后期階段和不良預(yù)后相關(guān)，結(jié)直腸癌細(xì)胞分泌的外泌體將RPPH1轉(zhuǎn)移到腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞，促使分化更多的促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的M2型巨噬細(xì)胞，從而促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和細(xì)胞增殖，與CEA和CA199相比，結(jié)直腸癌血漿外泌體RPPH1的診斷價(jià)值更高[41]。lncRNAs結(jié)腸癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(colon cancer-associated transcript 2,CCAT2)在結(jié)直腸癌患者血清外泌體中過表達(dá)，因此，CCAT2也是一種結(jié)直腸癌預(yù)測(cè)因子[42]。

1.6 前列腺癌

外泌體在診斷前列腺癌(prostate cancer,PCa)方面具有潛在的生物標(biāo)志物價(jià)值。Bhagirath等[43]研究發(fā)現(xiàn), miR-1246是一種前列腺癌腫瘤抑制因子miRNAs，通過抑制上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)變(epithelial mesenchymal transition,EMT)及細(xì)胞增殖、促進(jìn)凋亡發(fā)揮多效性作用。高水平的miR-1246抑制腫瘤生長，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，減弱腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散、侵襲和遷移能力；miR-1246在外泌體中釋放，會(huì)導(dǎo)致其在血清中水平高而細(xì)胞中水平低。因此，miR-1246是一種很有前景的前列腺癌診斷生物標(biāo)志物。

Wang等[44]研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤源性外泌體中腫瘤特異lncRNAs SAP30L-AS1和SChLAP1可作為前列腺癌的潛在生物標(biāo)志物，在早期前列腺肥大患者中，SAP30L-AS1水平升高，前列腺癌患者的SChLAP1水平較前列腺肥大患者和健康對(duì)照的顯著升高。與健康對(duì)照比較，前列腺癌患者的外泌體顯著高表達(dá)碳酸酐酶Ⅸ(carbonic anhydrase Ⅸ,CA Ⅸ)水平和相關(guān)活性。CA Ⅸ的表達(dá)和活性與外泌體腔內(nèi)pH值相關(guān)，前列腺癌患者外泌體呈酸性，外泌體CA Ⅸ的表達(dá)和活性可以作為前列腺癌的生物標(biāo)志物[45]。

1.7 肝癌

外泌體作為生物標(biāo)志物在肝癌(hepatic cell carcinoma,HCC)預(yù)后方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。Jiang等[46]研究發(fā)現(xiàn)，烯醇化酶1(alpha-enolase 1,ENO1)在高轉(zhuǎn)移性肝癌細(xì)胞或轉(zhuǎn)移組織中以及在高轉(zhuǎn)移來源的外泌體中高表達(dá)，ENO1水平與肝癌患者的腫瘤轉(zhuǎn)移分期、分化程度和預(yù)后效果有關(guān)。ENO1在肝癌細(xì)胞中的過度表達(dá)，通過上調(diào)整合素α6β4的表達(dá)和激活FAK/Src-p38MAPK通路，促進(jìn)ENO1低表達(dá)肝癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移。外泌體ENO1為預(yù)測(cè)肝癌轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)提供了一種新型生物標(biāo)志物。

外泌體中一些miRNAs的差異表達(dá)可用于診斷肝癌。血清外泌體miR-4661-5p可以診斷所有階段的肝癌，特別是早期，其準(zhǔn)確性高于其它候選血清e(cuò)xo-miRs和血清AFP；miR-4661-5p是早期肝癌的一種有效診斷生物標(biāo)志物，也可作為肝癌患者的預(yù)后指標(biāo)[47]。在肝癌患者中，血清e(cuò)xo-miR-215-5p過表達(dá)與較低的無病生存率顯著相關(guān)[48]。Li等[49]研究發(fā)現(xiàn)，血清外泌體miR-320d可以高精度地區(qū)分肝癌患者和健康對(duì)照，與健康對(duì)照相比，外泌體miR-320d的水平在肝癌患者血清和肝癌細(xì)胞系培養(yǎng)基中顯著降低，這與晚期腫瘤分期、陽性淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和低分化腫瘤相關(guān)，低水平miR-320d肝癌患者的總生存率和無病生存率較低，所以，miR-320d可能是肝癌診斷和預(yù)后的一種潛在的非侵入性生物標(biāo)志物。miRNA-21和miRNA-96在肝癌患者中的水平顯著高于肝硬化患者，miRNA-122在肝癌患者中的水平顯著低于肝硬化患者，這與患者的生存期有關(guān)；肝癌患者外泌體中miRNA-122、miRNA-21和miRNA-96的水平較肝硬化患者血漿中miRNAs的水平變化更為顯著[50]。

外泌體中的lncRNAs也可作為肝癌診斷潛在的生物標(biāo)志物。高水平的ENSG0000258332.1與門靜脈癌栓、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期和總生存率有關(guān)，而高水平的LINC00635與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期和總生存率有關(guān)；2種lncRNAs的水平變化均有助于預(yù)測(cè)肝癌患者的預(yù)期壽命；2種lncRNAs的水平在術(shù)后均顯著降低[51]；這些生化指標(biāo)有助于肝癌患者的臨床分期和預(yù)后預(yù)測(cè)，因此血清外泌體ENSG0000258332.1、LINC00635和血清甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)的聯(lián)合分析可能是一種新的有用的肝癌生物標(biāo)志物。循環(huán)外泌體miRNA-21和lncRNA-ATB的水平均與晚期疾病狀態(tài)和其它預(yù)后因素相關(guān)，在調(diào)整其它因素后，高水平miRNA-21和lncRNA-ATB與肝癌患者的總生存率和疾病進(jìn)展獨(dú)立相關(guān)，表明，循環(huán)外泌體ncRNAs可以作為肝癌患者預(yù)后的生物標(biāo)志物[52]。外泌體SENP3-EIF4A1在肝癌組織和肝癌患者血漿中的水平顯著降低，可區(qū)分肝癌患者和健康對(duì)照；外泌體SENP3-EIF4A1能夠通過競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-9-5p抑制體內(nèi)腫瘤生長，調(diào)節(jié)ZFP36的表達(dá)，將正常細(xì)胞分泌的外泌體SENP3-EIF4A1轉(zhuǎn)移至肝癌細(xì)胞，可刺激細(xì)胞凋亡，削弱肝癌細(xì)胞的侵襲和遷移能力，阻止其惡性生物學(xué)行為，所以，外泌體SENP3-EIF4A1是臨床診斷肝癌的一個(gè)新型生物標(biāo)志物[53]。

前列腺素還原酶1(prostaglandin reductase 1,PTGR1)是一種具有3種亞型的circRNAs，在97 L和LM3細(xì)胞的外泌體中特異性表達(dá)，其水平在肝癌患者血清外泌體中升高，從而提高腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲潛力，并與臨床分期和預(yù)后相關(guān)；circPTGR1在惡性肝癌細(xì)胞和轉(zhuǎn)移患者的細(xì)胞中異常表達(dá)，可以作為肝癌的預(yù)后生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)[54]。Chen等[55]發(fā)現(xiàn)，circ_0051443在肝癌患者血漿外泌體和組織中水平顯著低于健康對(duì)照，circ_0051443通過外泌體從正常細(xì)胞傳遞到肝癌細(xì)胞，通過促進(jìn)細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞生長來阻止惡性生物學(xué)行為，因此，外泌體circ_0051443可以作為肝癌的預(yù)測(cè)因子和潛在的治療靶點(diǎn)。

1.8 肺癌

肺癌患者血漿外泌體中CD91、CD317和表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)等蛋白的高表達(dá)，可以作為新型的非小細(xì)胞肺癌(non small cell lung cancer,NSCLC)診斷的生物標(biāo)志物[56]。Mo等[57]研究了γ射線輻射后的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞(A549)釋放出的外泌體，發(fā)現(xiàn)外泌體可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力，外泌體中血管生成素樣蛋白4(angiopoietin-like 4,ANGPTL4)在A549細(xì)胞的轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，證明它是診斷肺癌轉(zhuǎn)移標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。

通過檢測(cè)外泌體相關(guān)miRNAs，有助于肺癌的診斷和預(yù)后，幫助提高肺癌患者的生存率。非小細(xì)胞肺癌患者血清外泌體中miR-126水平高于健康對(duì)照，可作為非小細(xì)胞肺癌診斷的生物標(biāo)志物。Kanaoka等[58]研究發(fā)現(xiàn)，血漿外泌體miR-451a水平在非小細(xì)胞肺癌患者中升高會(huì)導(dǎo)致患者預(yù)后差，總生存率和無病生存率明顯低于miR-451a低水平患者。Zhang等[59]采用miRNAs陣列方式對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)來源的外泌體miR-193a-3p、miR-210-3p和miR-5100進(jìn)行了鑒定，發(fā)現(xiàn)外泌體介導(dǎo)的miR-193a-3p、miR-210-3p和miR-5100可通過激活信號(hào)傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)信號(hào)誘導(dǎo)的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)促進(jìn)肺癌細(xì)胞的侵襲，這些外泌體miRNAs是很有潛力的反映肺癌進(jìn)展的非侵入性生物標(biāo)志物。Zhao等[60]研究發(fā)現(xiàn)，非小細(xì)胞肺癌患者高水平的miR-1273a可以顯著增強(qiáng)抗癌藥物順鉑的毒性和促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡，而血漿外泌體中miR-1273a水平的降低和血漿中多配體聚糖(syndecan binding protein,SDCBP)水平的升高預(yù)示著非小細(xì)胞肺癌患者出現(xiàn)耐藥性和治療效果較差，因此，miR-1273a可以作為非小細(xì)胞肺癌預(yù)后的生物標(biāo)志物。Huang等[61]分析來源于臨床血清標(biāo)本的外泌體時(shí)發(fā)現(xiàn)，與健康對(duì)照相比，非小細(xì)胞肺癌患者的外泌體miR-34c-3p水平顯著降低，miR-34c-3p可以作用于非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞，上調(diào)α2β1整合素，提高非小細(xì)胞肺癌侵襲和轉(zhuǎn)移能力，因此，miR-34c-3p可以作為非小細(xì)胞肺癌診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物；同時(shí)，α2β1整合素的上調(diào)也標(biāo)志著非小細(xì)胞肺癌的轉(zhuǎn)移與遷移。與健康對(duì)照相比，肺癌患者血清外泌體miR-106b水平明顯升高，miR-106b可以提高肺癌細(xì)胞遷移和侵襲能力，因此，可以作為肺癌診斷生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)[62]。Peng等[63]研究了非小細(xì)胞肺癌患者血漿外泌體中miRNAs情況，發(fā)現(xiàn)hsa-miR-320d、hsa-miR-320c和hsa-miR-320b的水平顯著升高，經(jīng)過免疫治療后，則顯著降低，因此，可以作為判斷免疫治療效果的生物標(biāo)志物；還發(fā)現(xiàn)當(dāng)T細(xì)胞抑制劑hsa-miR-125b-5p的水平降低時(shí)，T細(xì)胞功能增強(qiáng)，患者獲得較好的免疫治療效果。與健康對(duì)照相比，血清外泌體miR-216b的水平顯著降低，導(dǎo)致淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率升高，患者預(yù)后差，因此，miR-216b可以作為非小細(xì)胞肺癌診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物[64]。

研究發(fā)現(xiàn)，外泌體lncRNAs在診斷肺癌方面具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。非小細(xì)胞肺癌患者外周血外泌體中l(wèi)ncRNAs GAS5的水平與腫瘤大小和分期有關(guān)，由于早期非小細(xì)胞肺癌患者的外泌體GAS5水平高于晚期患者，因此腫瘤衍生的外泌體GAS5被認(rèn)為是診斷早期非小細(xì)胞肺癌的生物標(biāo)志物[65]。與健康對(duì)照比較，非小細(xì)胞肺癌患者血清外泌體中2種lncRNAs(TBILA和AGAP2-AS1)水平顯著升高，具有較好的診斷效率[66]。

circSATB2在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞和組織中高表達(dá)，外泌體通過轉(zhuǎn)移circSATB2促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞的異常增殖；同時(shí)，circSATB2在血清外泌體中高表達(dá)，可作為靈敏性、特異性的非小細(xì)胞肺癌診斷標(biāo)志物[67]。在激酶抑制劑耐藥的非小細(xì)胞肺癌患者血清中，外泌體hsa_circ_0002130水平明顯升高，通過靶向miR-498來調(diào)節(jié)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體1(glucose transporter 1,GLUT1)、己糖激酶2(hexokinase-2,HK2)和乳酸脫氫酶A(lactate dehydrogenase A,LDHA)，可以作為檢測(cè)非小細(xì)胞肺癌患者是否具有激酶抑制劑耐藥性的生物標(biāo)志物[68]。以上研究表明，外泌體circRNAs可作為診斷肺癌非潛入性的生物標(biāo)志物。

肺癌鱗狀細(xì)胞癌(lung squamous cell carcinoma,LSCC)患者中腫瘤來源的外泌體lncRNAs SOX2重疊轉(zhuǎn)錄本(SOX2 overlapping transcript,SOX2-OT)水平升高，其水平取決于腫瘤大小、TNM分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，因此，SOX2-OT可能是一種很有潛力的肺癌鱗狀細(xì)胞癌診斷生物標(biāo)志物[69]。

1.9 口腔鱗狀細(xì)胞癌

研究表明，外泌體可作為口腔鱗狀細(xì)胞癌的診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物。Makler等在Ⅳ期口腔鱗狀細(xì)胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)患者中檢測(cè)到外泌體中的CD63和窖蛋白1(caveolin 1,CAV1)，發(fā)現(xiàn)外泌體CD63水平較低的患者平均生存期為36.04個(gè)月，而CD63水平高的患者生存期為(12.49±1.67)個(gè)月；外泌體CAV1水平較低的患者生存期也較長；手術(shù)前后，CAV1和CD63水平都較低的患者，生存期較長[70]，表明，外泌體CAV1和CD63可以作為生物標(biāo)志物監(jiān)測(cè)正在接受治療的口腔鱗狀細(xì)胞癌患者和確定患者預(yù)后情況。Coon等[71]研究發(fā)現(xiàn)，miR-365水平在CAL27和SCC25口腔鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞系中顯著升高，而且可以通過外泌體從腫瘤細(xì)胞中分泌出來，miR-365可能成為診斷口腔鱗狀細(xì)胞癌的生物標(biāo)志物。

Jin等[72]通過生物信息學(xué)方法分析發(fā)現(xiàn)，3種外泌體lncRNAs(NR-026892.1、NR-126435.1和NR-036586.1)可以作為診斷口腔鱗狀細(xì)胞癌的生物標(biāo)志物。新型lncRNAs TIRY的水平與miR-14的水平成反比，與口腔鱗狀細(xì)胞癌不良預(yù)后密切相關(guān)，它促進(jìn)癌相關(guān)成纖維細(xì)胞上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移，因此，TIRY可作為口腔鱗狀細(xì)胞癌患者總生存率和無病生存期預(yù)后評(píng)估的有用的生物標(biāo)志物[73]。

外泌體circ_0000199高水平的口腔鱗狀細(xì)胞癌患者具有更高的復(fù)發(fā)率和死亡率，生物信息分析預(yù)測(cè)circ_0000199同時(shí)與miR-145-5p、miR-29b-3p有聯(lián)系，涉及多種信號(hào)通路，因此，circ_0000199可以作為口腔鱗狀細(xì)胞癌診斷生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)[74]。Zhang等[75]研究發(fā)現(xiàn)，口腔鱗狀細(xì)胞癌患者circGDI2(一種circRNAs)水平降低，circGDI2通過外泌體傳遞，可以削弱口腔鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和糖酵解能力；可以通過提高circGDI2水平來抑制腫瘤生長，防止口腔鱗狀細(xì)胞癌的惡化，因此，circGDI2可以作為口腔鱗狀細(xì)胞癌診斷生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。

1.10 膀胱癌

外泌體來源的lncRNAs在膀胱癌預(yù)后方面具有重要的臨床意義。膀胱癌患者血清外泌體中l(wèi)ncRNA-H19的水平與膀胱癌組織中H19的水平呈正相關(guān)，并且膀胱癌患者血清外泌體lncRNA-H19的水平明顯高于健康對(duì)照和良性疾病患者；膀胱癌患者血清外泌體lncRNA-H19水平越高，生存率越低，因此，lncRNA-H19可作為膀胱癌預(yù)后生物標(biāo)志物[76]。Abbastabar等[77]發(fā)現(xiàn)，膀胱癌患者尿液外泌體中2種ncRNAs(ANRIL和PCAT-1)的水平顯著升高，ROC曲線分析顯示，ANRIL和PCAT-1作為診斷標(biāo)志物時(shí)的曲線下面積值(area under curve,AUC)分別是0.722 9和0.729 2，AUC越接近1.0，檢測(cè)方法真實(shí)性越高。Yin等[78]發(fā)現(xiàn)膀胱癌患者血漿外泌體中miR-663b水平升高，miR-663b能促進(jìn)癌細(xì)胞增殖和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，可以作為膀胱癌診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。

2 結(jié)語

外泌體作為一類新型的腫瘤診斷生物標(biāo)志物具有很多優(yōu)勢(shì)，外泌體攜帶腫瘤特異性的核酸和蛋白質(zhì)，它的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)可以保護(hù)內(nèi)部循環(huán)RNA免受RNA酶降解，在多種體液中穩(wěn)定存在，容易取樣分析，因此可用作腫瘤診斷、預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。雖然外泌體作為生物標(biāo)志物在不同腫瘤診斷方面具有重要意義，但在臨床應(yīng)用方面仍然面臨著很多挑戰(zhàn)，需要更標(biāo)準(zhǔn)化的提取分離及純化方法。提取外泌體常用的方法有超速離心法和蔗糖密度梯度離心法等，這些提取方法還存在一定的缺陷，如耗時(shí)長、成本高、純度不高、對(duì)設(shè)備要求苛刻等。隨著研究的不斷深入，科研人員對(duì)外泌體的了解更加清晰，外泌體作為新型生物標(biāo)志物在不同腫瘤早期診斷、預(yù)后方面必然發(fā)揮重要作用。