盧曉梅

（1新疆醫(yī)科大學臨床醫(yī)學研究院，2省部共建中亞高發(fā)病成因與防治國家重點實驗室，烏魯木齊830011）

目前，在世界范圍內每6人中約有1人死于癌癥。腫瘤已成為導致人類死亡的第二大原因[1]。食管癌為我區(qū)特高發(fā)疾病，既往研究表明遺傳、飲食與環(huán)境因素對食管癌發(fā)病至關重要，但具體發(fā)病機制未明。盡管包括放化療、分子靶向治療和免疫治療等在內的抗腫瘤治療取得了重大進展，但上述治療方案在抑制腫瘤轉移方面仍未獲得令人滿意的臨床結果。侵襲與轉移仍是導致食管癌患者死亡的主要原因[2]。因此明確食管癌侵襲轉移的機制至關重要。本篇綜述將從細胞外囊泡層面探討食管癌侵襲轉移的機制，期待尋找可能抑制腫瘤轉移的新方法。

1 細胞外囊泡的產生與釋放

細胞外囊泡是由脂質雙分子層包繞形成的球狀膜性囊泡，細胞外囊泡通過介導物質轉運對其受體靶細胞的生理功能有重要影響。根據其生物發(fā)生、釋放途徑、大小、含量和功能，細胞外囊泡可大致分為外泌體、微囊泡和凋亡小體[3]。

外泌體是一類細胞自主釋放、大小統(tǒng)一、直徑為30～150 nm的微型小泡，于1986年首次在人工培養(yǎng)的動物紅細胞培養(yǎng)基中檢測到。它是一種膜性的納米小泡，后被命名為外泌體，它由脂質雙分子層包裹著蛋白質及核酸而形成，不同類型的細胞會根據細胞所處的環(huán)境釋放出不同的外泌體[4]。此后的研究發(fā)現多種類型的細胞均可以分泌外泌體，如淋巴細胞、神經細胞、樹突狀細胞、腫瘤細胞等，且廣泛分布于多種體液當中:包括血液、尿液、唾液、腦脊液、乳汁、羊水、腹水等。它的合成起源于細胞內吞途徑[5]，即通過細胞內吞的途徑形成多胞體，在與質膜融合后以外泌體的形式將其內容物釋放到胞外空間。

目前認為外泌體的形成需要多種蛋白質參與：（1）Rab-GTPase蛋白，控制內體運輸；（2）轉運所需的內體分選復合物（ESCRT），ESCRT由大約30個氨基酸組裝成5個功能亞單位復合體，ESCART-0亞單位隔離裝置泛素化物質，而ESCRT-I/II/III直接與腔內小泡芽接和AAA-ATPase Vps4形成復合物確保最終膜破裂和/或ESCRT回收有關[6-7]。還有一種方式是不依賴ESCRT通路[8]；（3）作為一種跨膜蛋白的四肽可誘導膜曲率使囊泡形成；（4）各種脂質修飾酶如鞘磷脂酶，通過產生神經酰胺促進小泡的形成。目前，根據外泌體的粒徑大小，將外泌體分為三類：大外泌體（90～120 nm）、小外泌體（60～80 nm）、無膜外泌體（＜50 nm）[9]。每一種亞型在其大分子組成方面表現出獨特的特征，進一步突出了外泌體生物發(fā)生機制的特異性和選擇性。

微囊泡分子直徑100～1 000 nm，也有文獻稱其為脫落囊泡。它的形成過程相對簡單，是直接通過出芽方式從細胞膜表面脫落產生，攜帶多種生物活性因子，包括蛋白質和核酸。微泡萌芽的初始過程依賴于肌動蛋白聚合，發(fā)生在質膜上富含神經酰胺、膽固醇和細胞外磷脂酰絲氨酸的脂質結構域膜彎曲和出芽[10]。微囊泡沒有特定的表面分子標記物，但和外泌體一樣表達母細胞來源的表面標記物[3]。如網織紅細胞來源的表達轉鐵蛋白受體分子，抗原呈遞細胞來源的富含MHC-I、Ⅱ。值得注意的是，許多因素相互作用直接與胞外體結合，說明細胞外囊泡的形成是一個復雜的調節(jié)過程，它的分泌受多因素調控[11]。

2 細胞外囊泡的組成與功能

最初，人們認為細胞外囊泡是細胞的“廢物”[12]，即細胞外囊泡的形成依賴于細胞內穩(wěn)態(tài)，它為了保護細胞免受細胞內應激損傷[13-14]。隨后越來越多的研究發(fā)現，細胞外囊泡由脂質雙分子層包裹著大量的蛋白質和核酸物質，它們在細胞間通訊發(fā)揮重要作用[15-16]。依據蛋白質功能，細胞外囊泡所包含的蛋白主要分為兩大類，一類是肌動蛋白、微管蛋白等細胞骨架蛋白，以及介導外泌體轉運和靶細胞融合相關蛋白膜轉運和融合相關蛋白（Rab、GTPases、CD9、CD63等）。另一類是與細胞功能相關的蛋白。此外，細胞外囊泡中還含有DNA、mRNA、microRNA、lncRNA、circRNA以及noncodingRNA等多種母細胞來源的核酸。在某種程度上細胞外囊泡的組成依賴于細胞的類型，同時也可能受到不同細胞條件或治療的影響。不同類型的細胞會根據細胞所處的環(huán)境釋放出不同的細胞外囊泡[4]。近年研究發(fā)現細胞外囊泡脫落有助于轉移，占癌癥相關疾病的90%以上[17-19]。

3 細胞外囊泡與食管癌浸潤與轉移

腫瘤轉移是指原發(fā)腫瘤細胞到達身體其他部位，在那里增殖最終形成新的腫瘤的過程。這是一個涉及多步驟多階段的過程。細胞外囊泡通過多種途徑促進轉移，包括改變免疫系統(tǒng)，促進上皮細胞向間充質細胞轉化（EMT），器官選擇性和刺激血管生成來促進腫瘤轉移。

首先，腫瘤源性細胞外囊泡有抑制免疫的作用。腫瘤源性細胞外囊泡通過促進免疫抑制細胞（B10、Breg細胞）增殖可誘導免疫抑制[20]。腫瘤源性細胞外囊泡會上調受體細胞特異性免疫抑制因子，如GMCSF和TNF-a[21]。且它們也會通過分泌TGF-β或者阻斷IL-2抑制自然殺傷細胞發(fā)揮細胞毒性作用[22]。其次，細胞外囊泡含有FAS和TRAIL配體具有殺傷淋巴細胞的作用。此外，已經發(fā)現腫瘤細胞外囊泡可以減少細胞毒性T細胞（CD8+）數量。同時，細胞外囊泡可以促進輔助性T細胞（Tregs）轉化為調節(jié)性T細胞[23]及通過靶向抑制TGF-β抑制了T細胞的活化[24]來抑制機體抗腫瘤免疫。細胞外囊泡還可誘導上皮間質轉化。上皮細胞腫瘤轉化為間充質表型，有助于遷移和入侵[25]。一方面，接受放療處理后T細胞的細胞外囊泡通過上調TE-13細胞β-catenin和NF-κB/snail通路促進上皮間質轉化[26]。此外，能夠促進上皮間質轉變的miR-21也被發(fā)現包裹在細胞外囊泡中且有希望成為食管鱗癌的診斷標志物[20]。另一方面，癌相關成纖維細胞（CAFs）細胞外囊泡將間充質干細胞轉化為腫瘤相關成纖維細胞而間接介導上皮間質轉化[17]。再次，細胞外囊泡還可通過刺激血管生成而促進轉移。有研究發(fā)現間充質干細胞的細胞外囊泡可以通過向血管內皮細胞轉移血管生成相關microRNAs促進血管生成促進腫瘤轉移[27]。且乏氧條件下食管癌細胞產生細胞外囊泡能顯著促進人臍靜脈內皮細胞增殖、侵襲、遷移和血管形成[28]。此外，食管癌細胞外囊泡通過傳遞miR-181b-5p促進血管生成促進食管鱗癌的發(fā)生和轉移[29]。

4 細胞外囊泡與食管癌治療及預后

放化療或靶向治療是食管癌患者的常用治療手段，而細胞外囊泡的研究豐富了我們對食管癌耐藥的認識。研究發(fā)現細胞外囊泡中的miR-339-5p通過靶向Cdc25A促進局部晚期ESCC的放射敏感性[30]。此外，細胞外囊泡中的相關lncRNA也參與食管癌耐藥[31-32]。

細胞外囊泡包裹大量蛋白質、脂質和核酸，研究發(fā)現食管鱗癌患者細胞外囊泡的量與預后相關[28]。此外，細胞外囊泡中包裹的miR-21[20]、miR-182[33]、miR-766-3p[34]、stathmin-1[35]、lncRNA（NR_039819,NR_036133,NR_003353,ENST00000442416.1和ENS T00000416100.1）[26]富含于腫瘤外泌體中，因此它們可能作為臨床上非常有希望的ESCC診斷和預后標志物[35]。

5 展望

綜上所述，可以看出細胞外囊泡在食管鱗癌發(fā)生發(fā)展轉移、治療預后均發(fā)揮重要作用。然而，在細胞外囊泡研究中仍有許多需要解決的問題。

首先，我們需要對細胞外囊泡內不同蛋白質、RNA和DNA包裝的機制有全面認識，以識別哪種物質在腫瘤轉移中發(fā)揮主導作用。其次，最近的研究發(fā)現許多化合物可以抑制細胞外囊泡的分泌，這提示我們應進一步深入研究其預防體內腫瘤轉移的活性。同時探究是什么刺激了腫瘤組織中休眠細胞進入活躍狀態(tài)，并促進分泌細胞外囊泡轉運而促進原發(fā)性腫瘤的轉移？隨著相關研究的深入，可以預見未來細胞外囊泡必將成為預防轉移的重要靶點。