化療一直是現(xiàn)今腫瘤治療中的重要一環(huán),但也有觀點(diǎn)認(rèn)為,有些化療會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移,在這個(gè)過程中,外泌體發(fā)揮著關(guān)鍵作用。近日,國際知名雜志《自然》子刊發(fā)表了一篇論文,進(jìn)一步證明了常用的化療藥物紫杉醇等可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞分泌外泌體,改變肺的微環(huán)境,進(jìn)而幫助乳腺癌肺轉(zhuǎn)移。
那么,外泌體究竟是怎樣的一種物質(zhì)?它是如何幫助腫瘤逃逸和轉(zhuǎn)移的?本版編輯邀請大連醫(yī)科大學(xué)腫瘤干細(xì)胞研究院袁予輝教授為我們作一介紹,期望提高廣大腫瘤科醫(yī)生對(duì)于該物質(zhì)的認(rèn)識(shí)以及對(duì)于化療安全性的思考。
與多種疾病密不可分
外泌體最早是由Pan等科研人員在1987年發(fā)現(xiàn),它是綿羊網(wǎng)織紅細(xì)胞成熟過程中,向外界釋放的一類物質(zhì)(由雙層膜構(gòu)成,里面會(huì)包裹著來自分泌細(xì)胞的蛋白質(zhì)和DNA等物質(zhì)),類似水泡一樣,如下圖所示。
外泌體因其獨(dú)特的生物學(xué)特征,其結(jié)構(gòu)、組成、功能的探索已成為多個(gè)學(xué)科研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn),尤其在癌癥、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)等方面的研究已經(jīng)取得了豐富的成果。隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn),外泌體不僅是細(xì)胞向外排放代謝產(chǎn)物的一種載體,而且,不同細(xì)胞來源的外泌體在不同人體環(huán)境下表現(xiàn)出豐富的特征,與多種疾病都有著密不可分的關(guān)系,尤其是在腫瘤方面。
腫瘤細(xì)胞分泌的外泌體攜帶一系列具有腫瘤細(xì)胞特性的成分,包括癌基因病毒源性分子、致病性遺傳物質(zhì)以及蛋白成分等。外泌體通過上述分子以不同的途徑參與到針對(duì)腫瘤細(xì)胞的預(yù)防、腫瘤細(xì)胞破壞正常人體細(xì)胞與化療耐藥的過程中。
用多種手段協(xié)助腫瘤逃逸
外泌體是如何幫助腫瘤細(xì)胞進(jìn)行侵襲和轉(zhuǎn)移的呢?
首先,外泌體可以在局部和遠(yuǎn)處的轉(zhuǎn)移位點(diǎn)形成有利于腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散的環(huán)境。研究表明,結(jié)腸直腸癌細(xì)胞分泌的外泌體富含細(xì)胞周期相關(guān)的mRNA,可以促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。胃癌細(xì)胞分泌的外泌體可以促進(jìn)其他胃癌細(xì)胞株的細(xì)胞增多。
其次,腫瘤細(xì)胞分泌的外泌體可促進(jìn)腫瘤部位血管生成。腫瘤在生長過程中,缺氧的腫瘤細(xì)胞會(huì)分泌一些外泌體來促進(jìn)腫瘤部位的血管生成。研究表明,當(dāng)乳腺癌細(xì)胞輕度和嚴(yán)重缺氧時(shí),外泌體比例分別為(32.3±4.8)%和(90.9±7.1)%。由此可見,腫瘤細(xì)胞外泌體的數(shù)量不固定,通過其增減可調(diào)節(jié)腫瘤部位的生長環(huán)境。
最后,腫瘤細(xì)胞的外泌體可增加腫瘤耐藥性。目前,化療是治療癌癥最有效的手段之一,但值得注意的是,腫瘤細(xì)胞可以通過向外分泌外泌體的方式排出化療藥物,從而增強(qiáng)其對(duì)化療藥物的抵抗力。有學(xué)者研究了171種抗癌藥對(duì)NCI60細(xì)胞系的作用結(jié)果顯示:NCI60細(xì)胞系的耐藥性與其分泌的外泌體數(shù)量呈正相關(guān)。除此之外,外泌體還以其他方式增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的耐藥性。例如,當(dāng)順鉑加入到肺癌細(xì)胞的培養(yǎng)環(huán)境時(shí),細(xì)胞分泌的外泌體中與順鉑敏感性相關(guān)的物質(zhì)明顯增多,但具體機(jī)制仍不明確,有待進(jìn)一步研究。也有數(shù)據(jù)指出,來自肝癌細(xì)胞的外泌體可以減少化療過程中的細(xì)胞死亡數(shù)量,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞耐藥性。
可開發(fā)診斷產(chǎn)品并影響預(yù)后
外泌體中含有一種叫做miRNA的物質(zhì)。miRNA是一種在某些腫瘤中可能出現(xiàn)異常表達(dá)的非編碼的RNAs。人們可以通過檢測患者體液中的外泌體及外泌體RNA來幫助腫瘤診斷和預(yù)后判斷。
Rosell等人對(duì)非小細(xì)胞肺癌患者的相關(guān)研究得出了相似的結(jié)果。Taylor等發(fā)現(xiàn)卵巢癌患者與正常人血液中外泌體的miRNA圖譜有明顯的差異,說明外泌體有助于卵巢癌的診斷,并發(fā)現(xiàn)從血清中分離出的腫瘤來源外泌體中miRNA與卵巢癌組織中提取出的miRNA具有很好的相關(guān)性。同時(shí),患者組與正常人miRNA對(duì)比結(jié)果也顯示出明顯差異。這種差異主要是卵巢癌患者血清中的外泌體有8種miRNA顯著增加。
此外,臨床分析證明,外泌體對(duì)其他實(shí)體腫瘤,如前列腺癌、膀胱癌、胰腺癌等也有一定的作用,外泌體miRNA的數(shù)量可能與腫瘤的大小變化有關(guān),腫瘤患者血清的外泌體數(shù)量可能也與腫瘤嚴(yán)重程度(分期、分級(jí))相關(guān)。
這些研究也為我們提供了新的診斷和治療指標(biāo)及途徑,對(duì)腫瘤高危人群早期診斷和早期治療發(fā)揮了重要的作用。綜合目前各類關(guān)于外泌體的研究可知,我們離外泌體的應(yīng)用還有一段距離。而在研究過程中也可發(fā)現(xiàn)外泌體未來的一些發(fā)展趨勢。
這些趨勢主要包括:1.外泌體對(duì)腫瘤的診斷雖然已有產(chǎn)品出來,但仍未被管理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn),因此目前只能與現(xiàn)已批準(zhǔn)的檢測方案并行使用。2.外泌體在治療方面的應(yīng)用是多方面的,從治療劑的包裝到調(diào)控免疫應(yīng)答,應(yīng)用范圍也從腫瘤學(xué)到再生醫(yī)學(xué)。與治療相關(guān)的規(guī)模化商業(yè)GMP生產(chǎn)正在進(jìn)行中。3.晚期非小細(xì)胞肺癌的外泌體臨床試驗(yàn)觀察到,外泌體可發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,從而潛在地影響疾病進(jìn)展。4.間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)的治療作用可能是其外泌體在發(fā)揮作用。5.外泌體具有將骨髓來源的細(xì)胞轉(zhuǎn)為促轉(zhuǎn)移表型的能力,已經(jīng)證明腫瘤外泌體具有調(diào)控目標(biāo)器官微環(huán)境的潛力。(生物谷Bioon.com)
小編推薦會(huì)議
2019(第四屆)外泌體與疾病研討會(huì)
http://meeting.bioon.com/2019Exosomes?__token=liaodefeng
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