劉軒宇 綜述 陳 磊 審校

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院普外科，上海 200092）

胃癌是世界第4大常見的惡性腫瘤。盡管近年來世界范圍胃癌的發(fā)生率及死亡率有所下降，但仍是東亞地區(qū)的常見惡性腫瘤之一[1]。在首次診斷胃癌的病人中，14%都出現(xiàn)腹膜轉(zhuǎn)移[2]。伴有腹膜轉(zhuǎn)移的胃癌病人不再適合放療。同時，因腹膜屏障及腫瘤化療抵抗效應(yīng)，化療藥物的分布受到極大的阻礙，從而限制藥物療效。因此，伴有腹膜轉(zhuǎn)移的胃癌病人中位生存時間約4個月，5年生存率僅2%[3]。另外，腹膜轉(zhuǎn)移也是胃癌復(fù)發(fā)的常見模式之一。但胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的進展過程與分子機制尚不明確，同時需進一步研究發(fā)展更多有效的治療方式。

外泌體是具有脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)的小囊泡，直徑在40～120 nm，其中包含多種蛋白質(zhì)、RNA和具有生物學(xué)活性的脂滴[4]。外泌體是細胞間信息交流的信使，在同種或不同種細胞之間傳遞信號分子。外泌體既可由正常細胞分泌，在機體生理活動中起到重要作用；也可在病理情況下造成細胞損傷[5]。外泌體存在于幾乎所有體液中，包括血液、唾液、腦脊液、腹水、胸水等，且從信號傳遞細胞向受體細胞輸送病理生理相關(guān)的各種蛋白質(zhì)及RNA[4]。來源腫瘤的外泌體可能擁有重塑腫瘤微環(huán)境的能力，使之更適于轉(zhuǎn)移，同時改變細胞外基質(zhì)并吸引更多腫瘤細胞[4,6]。值得注意的是，眾多研究指出，外泌體與胃癌的腹膜轉(zhuǎn)移具有相關(guān)性。本綜述聚焦外泌體參與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的病理過程，以及未來應(yīng)用于臨床的可能。

在Paget的“種子-土壤”假說中，腹膜被認為“土壤”，胃癌細胞被認為“種子”[7]。在轉(zhuǎn)移性胃癌中，50%的病人出現(xiàn)胃癌細胞在腹膜種植。腹膜轉(zhuǎn)移過程中，胃癌細胞首先從胃的漿膜層表面剝脫進入腹腔。胃癌細胞在腹腔中維持生存，附著于腹膜的間皮細胞，之后侵入基底膜，最終誘導(dǎo)血管生成[3,8]。各種研究揭示，外泌體在這個過程中起到重要的介導(dǎo)作用。

癌細胞生存

細胞之間的信息交流對于癌細胞在類似腹腔這樣的嚴苛環(huán)境中生存十分重要。近年來的研究結(jié)果顯示，外泌體miR-1290可通過下調(diào)NKD1的表達以促進胃癌細胞生長[9]。另外，胃癌組織外泌體可通過運載的lncRNA ZFAS1、激活PI3K/Akt和MAPK/ERK通路等方式促進胃癌細胞增殖與生存[10-11]。原鈣黏蛋白β-9（PCDHB9）是細胞膜表面的特異性糖蛋白分子，受到外泌體活動的調(diào)節(jié)，促進細胞之間的聚集。Mukai等[12]通過實驗證明，PCDHB9過表達促進胃癌腹膜轉(zhuǎn)移，猜測鈣黏蛋白可能促進胃癌細胞聚集成球狀集落，進而幫助胃癌細胞在腹水環(huán)境中生存，同時阻礙化療藥物對胃癌細胞的殺傷作用。此外，腹膜內(nèi)的間充質(zhì)細胞也有可能為轉(zhuǎn)移的胃癌細胞長途旅行提供支持[13]。

此外，有研究發(fā)現(xiàn)，外泌體可通過HIF-1α（hypoxia inducible factor）保護癌細胞生存。HIF-1α的表達與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，與總生存率呈負相關(guān)。這或許表明，HIF-1α對于胃癌細胞在腹腔低氧環(huán)境中的適應(yīng)過程起重要作用[14]。Panigrahi等[15]研究發(fā)現(xiàn)，低氧狀態(tài)可進一步促進外泌體釋放，并通過這種正反饋增強腫瘤的侵襲性。另外，Yun等[16]研究發(fā)現(xiàn)，HIF-1α通過抑制mRNA-30c表達，使巨噬細胞的糖酵解水平下降，并降低M1型巨噬細胞比例，進而保護癌細胞。此外，研究發(fā)現(xiàn)癌細胞在低氧環(huán)境下生成的大量乳酸等，可通過外泌體排出，進一步保障腫瘤細胞的生存[15]。相應(yīng)的一些癌癥研究發(fā)現(xiàn)硫酸葡聚糖、阿司匹林等藥物一定程度降低癌細胞中HIF-1α的表達，進而影響外泌體的釋放和腫瘤細胞的干細胞特性，從而抑制癌細胞生存[17-18]。但現(xiàn)階段，外泌體介導(dǎo)的HIF-1α與胃癌腹膜轉(zhuǎn)移間的關(guān)系有待闡釋。

附著與侵入

腹膜由一層扁平間皮細胞與一層菲薄的間皮下結(jié)締組織組成。間皮細胞為對抗腫瘤細胞附著侵入的第一道屏障。如腹膜的完整性受到破壞，胃癌細胞就更易侵入間皮細胞下[19]。Najgebauer等[20]研究發(fā)現(xiàn)，胃癌細胞在低氧環(huán)境下，通過外泌體調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達及蛋白質(zhì)釋放來增強腫瘤肌成纖維細胞的功能，進而增強胃癌細胞的侵襲能力。研究發(fā)現(xiàn)，胃癌細胞通過釋放含有Wnt3a家族的外泌體，促進胃壁漿膜表面間皮細胞向內(nèi)滲透，形成適合胃癌細胞生存的微環(huán)境，進而增強胃癌細胞的侵襲能力[21]。

CD44是透明質(zhì)酸的受體，在間皮細胞和癌細胞中都有表達。作為附著微粒，CD44對于癌細胞附著于腹膜極為重要[3]。出現(xiàn)腹膜轉(zhuǎn)移的胃癌病人腹腔提取的外泌體中，可發(fā)現(xiàn)CD44及其相關(guān)亞型的高表達。近年研究發(fā)現(xiàn)，CD44的各種亞型介導(dǎo)胃癌細胞對間皮細胞的早期附著，從而促進早期腹膜轉(zhuǎn)移[22]。

這些實驗結(jié)果都表明，外泌體增強胃癌細胞與間皮細胞之間的附著，從而利于腫瘤細胞轉(zhuǎn)移。

剝 脫

通過外泌體的調(diào)節(jié)，胃癌細胞可能更易于入侵胃漿膜層進入腹腔。上皮細胞表達高級別的E鈣黏蛋白，而間充質(zhì)細胞表達N鈣黏蛋白及纖連蛋白。胃癌的進展與E鈣黏蛋白的功能異常相關(guān)，且可能在胃癌細胞侵襲胃壁及轉(zhuǎn)移至腹腔的過程中起主要作用。通過該過程，外泌體將可能介導(dǎo)上皮細胞間質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT），誘發(fā)細胞間黏附性消失，進而促進腫瘤細胞侵襲[22]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，胃癌組織分化的外泌體可通過調(diào)節(jié)lncRNA ZFAS1來促進EMT的發(fā)生[10]。此外，基質(zhì)金屬蛋白酶是EMT的效應(yīng)器，也可在外泌體中發(fā)現(xiàn)。其中，MMP-7表達與胃癌漿膜層浸潤度及TNM分期都有顯著相關(guān)性。

血管生成

惡性腫瘤生長，往往需通過新生血管形成，提供足夠的氧氣及營養(yǎng)。眾多實驗證實，來源于腫瘤細胞的外泌體對于血管生成十分關(guān)鍵。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，外泌體可通過旁分泌信號因子，如表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor,EGFR）及各種mRNA等，誘導(dǎo)新生血管形成[3]。Du等[23]研究發(fā)現(xiàn)，胃癌來源外泌體中所提取的mRNA-23a可通過抑制磷酸鹽及張力蛋白同系物，促進胃癌組織新生血管生成，最終促進胃癌細胞生長。近年，多項研究發(fā)現(xiàn)胃癌細胞來源的外泌體所含 lncRNA、MALAT1、mRNA-532、mRNA-574-5p、mRNA-155等分子，可促進血管生成，促進腫瘤生長及轉(zhuǎn)移[24-26]。Zhang等[27]研究發(fā)現(xiàn)，胃癌病人血清分離外泌體中所含EGFR水平相比于正常人顯著升高，升高程度隨惡性程度而升高。后續(xù)小鼠實驗也發(fā)現(xiàn)，來源于胃癌SGC7901的外泌體可將EGFR輸送至肝臟基底細胞。出現(xiàn)腹膜轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤病人的血清EGFR水平，相比于僅出現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移病人有顯著升高（70.1% 比 37.5%），提示EGFR水平與腹膜轉(zhuǎn)移相關(guān)。外泌體誘導(dǎo)腫瘤血管生成的機制尚未闡釋清楚，需進一步研究。

化療抵抗

近年來的證據(jù)表明，外泌體在胃癌病人化療藥物抵抗中發(fā)揮作用。從惡性腫瘤病人間充質(zhì)干細胞中提取的外泌體可賦予胃癌組織化療藥物抵抗能力，其機制尚不明確。目前學(xué)界內(nèi)假說中，一種認為外泌體可能通過幫助癌細胞在惡劣的腹腔環(huán)境中生存，進而達到促進漿膜下集落生成的效果，并以此抵抗化療藥物；另一種認為外泌體通過誘導(dǎo)EMT、類纖維原細胞及血管生成，促進有利于化療抵抗的微環(huán)境形成。腫瘤細胞也能通過與免疫細胞交換mRNA等分子，維持其化療抵抗能力。Zhao等[28]研究外泌體介導(dǎo)CLIC1高表達與胃癌組織對長春新堿化療抵抗作用的關(guān)系，分離出外泌體，并發(fā)現(xiàn)在長春新堿抵抗的胃癌組織中，CLIC1的表達明顯升高。另外，抑制CLIC1表達后，胃癌細胞的化療靈敏度顯著提升。Wang等[29]類似研究發(fā)現(xiàn)，外泌體lncRNA的遠端HOXA轉(zhuǎn)錄效應(yīng)，通過調(diào)節(jié)miR-218/HMGA1軸，使胃癌細胞對順鉑產(chǎn)生化療抵抗。

總之，胃癌細胞來源的外泌體通過細胞間信息交流，在一定程度上促進胃癌腹膜轉(zhuǎn)移進程的多個環(huán)節(jié)，包括腫瘤生存、附著侵入、剝脫、血管生成以及藥物抵抗等。借由外泌體miRNA進行胃癌腹膜轉(zhuǎn)移早期診斷，近年展現(xiàn)良好的臨床前景?；谕饷隗w進行胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的臨床治療或許能提供一種新的研究方向。