化療一直是現(xiàn)今腫瘤治療中的重要一環(huán),但也有觀點認為,有些化療會進一步促進腫瘤的轉移,在這個過程中,外泌體發(fā)揮著關鍵作用。近日,國際知名雜志《自然》子刊發(fā)表了一篇論文,進一步證明了常用的化療藥物紫杉醇等可促進腫瘤細胞分泌外泌體,改變肺的微環(huán)境,進而幫助乳腺癌肺轉移。
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移的?本版編輯邀請大連醫(yī)科大學腫瘤干細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)生對于該物質(zhì)的認識以及對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)織紅細胞成熟過程中,向外界釋放的一類物質(zhì)(由雙層膜構成,里面會包裹著來自分泌細胞的蛋白質(zhì)和DNA等物質(zhì)),類似水泡一樣,如下圖所示。
外泌體因其獨特的生物學特征,其結構、組成、功能的探索已成為多個學科研究的焦點和熱點,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),外泌體不僅是細胞向外排放代謝產(chǎn)物的一種載體,而且,不同細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系,尤其是在腫瘤方面。
腫瘤細胞分泌的外泌體攜帶一系列具有腫瘤細胞特性的成分,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腫瘤細胞的預防、腫瘤細胞破壞正常人體細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胞進行侵襲和轉移的呢?
首先,外泌體可以在局部和遠處的轉移位點形成有利于腫瘤細胞擴散的環(huán)境。研究表明,結腸直腸癌細胞分泌的外泌體富含細胞周期相關的mRNA,可以促進內(nèi)皮細胞的增殖,進而促進腫瘤的生長和轉移。胃癌細胞分泌的外泌體可以促進其他胃癌細胞株的細胞增多。
其次,腫瘤細胞分泌的外泌體可促進腫瘤部位血管生成。腫瘤在生長過程中,缺氧的腫瘤細胞會分泌一些外泌體來促進腫瘤部位的血管生成。研究表明,當乳腺癌細胞輕度和嚴重缺氧時,外泌體比例分別為(32.3±4.8)%和(90.9±7.1)%。由此可見,腫瘤細胞外泌體的數(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,從而增強其對化療藥物的抵抗力。有學者研究了171種抗癌藥對NCI60細胞系的作用結果顯示:NCI60細胞系的耐藥性與其分泌的外泌體數(shù)量呈正相關。除此之外,外泌體還以其他方式增強腫瘤細胞的耐藥性。例如,當順鉑加入到肺癌細胞的培養(yǎng)環(huán)境時,細胞分泌的外泌體中與順鉑敏感性相關的物質(zhì)明顯增多,但具體機制仍不明確,有待進一步研究。也有數(shù)據(jù)指出,來自肝癌細胞的外泌體可以減少化療過程中的細胞死亡數(shù)量,增強腫瘤細胞耐藥性。
可開發(fā)診斷產(chǎn)品并影響預后
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后判斷。
Rosell等人對非小細胞肺癌患者的相關研究得出了相似的結果。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具有很好的相關性。同時,患者組與正常人miRNA對比結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,外泌體對其他實體腫瘤,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,腫瘤患者血清的外泌體數(shù)量可能也與腫瘤嚴重程度(分期、分級)相關。
這些研究也為我們提供了新的診斷和治療指標及途徑,對腫瘤高危人群早期診斷和早期治療發(fā)揮了重要的作用。綜合目前各類關于外泌體的研究可知,我們離外泌體的應用還有一段距離。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.外泌體對腫瘤的診斷雖然已有產(chǎn)品出來,但仍未被管理機構批準,因此目前只能與現(xiàn)已批準的檢測方案并行使用。2.外泌體在治療方面的應用是多方面的,從治療劑的包裝到調(diào)控免疫應答,應用范圍也從腫瘤學到再生醫(yī)學。與治療相關的規(guī)?;虡I(yè)GMP生產(chǎn)正在進行中。3.晚期非小細胞肺癌的外泌體臨床試驗觀察到,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展。4.間充質(zhì)干細胞(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胞轉為促轉移表型的能力,已經(jīng)證明腫瘤外泌體具有調(diào)控目標器官微環(huán)境的潛力。(生物谷Bioon.com)
小編推薦會議
2019(第四屆)外泌體與疾病研討會
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