外泌體在卵巢癌中的研究進展

李玉娟，趙樹立，謝靜燕

(1.南京醫科大學附屬南京醫院 婦科,江蘇 南京 210006； 2.南京醫科大學附屬南京醫院 中心實驗室,江蘇 南京 210006)

·綜 述·

外泌體在卵巢癌中的研究進展

李玉娟1，趙樹立2，謝靜燕1

(1.南京醫科大學附屬南京醫院 婦科,江蘇 南京 210006； 2.南京醫科大學附屬南京醫院 中心實驗室,江蘇 南京 210006)

卵巢癌是死亡率居首位的女性生殖系統惡性腫瘤。外泌體是由細胞內多囊泡與細胞膜融后釋放到細胞外環境中的一種直徑在30～100 nm的小囊泡。越來越多的研究發現外泌體是細胞間通訊的關鍵因子，在腫瘤細胞及腫瘤微環境的物質和信號交流中發揮重要作用。外泌體在卵巢癌的發生發展中亦有重要的調控作用，可能成為卵巢癌診斷和治療的新靶點。

外泌體； 卵巢癌； 綜述

目前越來越多的研究表明,腫瘤細胞與其周圍的腫瘤微環境是腫瘤進展的關鍵因素。外泌體(exosomes)是小型的細胞外囊泡，是細胞間通訊的關鍵因子，其在腫瘤細胞及腫瘤微環境的物質和信號交流中發揮重要作用。卵巢癌是死亡率居首位的女性生殖系統惡性腫瘤，并有其獨特的轉移途徑，近來許多研究都發現外泌體在卵巢癌的發生發展過程中起重要作用。作者就外泌體在卵巢癌中的研究進展作一綜述，以此闡述外泌體在卵巢癌的臨床診斷、預后應用及其潛在的治療價值。

1 外泌體的生物學特性

外泌體于1983年在綿羊的網織紅細胞中被首次發現[1]，是圓盤狀的膜性囊泡，直徑在30～100 nm。1987年Johnstone等[2]推薦使用exosomes這一名稱。外泌體源于細胞膜的內陷，形成包含膜蛋白的早期內涵體(endosomes)，內涵體進一步向內凹陷包裹細胞質中的蛋白和RNAs，在細胞質內形成多囊泡(multivesicular bodies)，多囊泡與細胞膜融合將外泌體釋放至細胞外基質中[3]。

外泌體可以在細胞培養上清液中、各種體液如尿液、血液和腹水中分離得到。雖然許多細胞都可以分泌外泌體，但是有數據顯示在癌癥情況下外泌體的釋放量是增多的。外泌體內載有大量腫瘤細胞來源的蛋白質、mRNA、 miRNA等生物信息，并帶有相應的腫瘤抗原，其除了能夠在免疫細胞之間呈遞蛋白質抗原與信號分子以外，還能在將功能性蛋白和(或)RNAs轉運給受體細胞時遠距離傳遞細胞間的信息，從而在細胞通訊和腫瘤微環境中起到重要的作用[4]。

2 外泌體與卵巢癌

近來外泌體在卵巢癌患者的腹水中被證實存在[5- 7]，不像其他的實體腫瘤，卵巢癌很少通過血管播散，但是很容易轉移至腹膜。這種獨特的轉移機制也帶來了新的研究思路，因此，更好認識腹水微環境對我們研究卵巢癌生物學是至關重要的，并且可能具有重要的臨床應用價值。

2.1 卵巢癌來源外泌體的成分

卵巢癌來源的外泌體承載多種生物活性物質，包括各種蛋白質和RNAs，這些物質決定了外泌體的功能與特性。其中Tsg101、Rab、Rap、Annexin與細胞內轉運以及外泌體的形成有關[8- 9]；EpCAM[10]、L1CAM[11]、整合素(Integrin)[8]、唾液酸糖蛋白(Sialoglycoproteins)和N- glycans[12]、四跨膜蛋白(Tetraspanin)、CD9及CD63[8- 9]與卵巢癌細胞連接和靶細胞的選擇相關。MHC Ⅰ和Ⅱ[13]、熱休克蛋白(如HSP60、70、90)[8,14- 15]與腫瘤免疫調節相關。miR- 21、 miR141、miR200a 、 miR- 200c、 miR- 200b、miR- 203、miR- 205、miR- 214在卵巢癌來源的外泌體中表達顯著升高[16]，let- 7a- f、miR- 200a- c與卵巢癌的侵襲有關[17]。通過研究外泌體承載的蛋白以及RNAs等物質，可以研究外泌體的形成并有助于發現更有效的分離和鑒定外泌體的方法，同時可以通過鑒定起源細胞而作為對應腫瘤標志物，并為日后治療提供特異性的靶點。然而想要確定特定外泌體的蛋白或RNAs是否來自于特定的細胞或疾病需要大樣本的研究，現在研究人員可以通過網絡的免費數據庫來共享和比較他們的研究成果，比如ExoCarta數據庫(www.exocarta.org)，為外泌體的研究提供了很好的交流平臺[4]。

2.2 外泌體在卵巢癌發生發展中的作用

外泌體在卵巢癌細胞及其腫瘤微環境之間起到重要的信號介導作用[18]，在血管生成、轉移、耐藥和免疫反應中都具有廣泛的生物學功能[19]。Kobayashi等[17]發現卵巢癌的腹膜轉移與外泌體的釋放有關。卵巢癌腹水來源的外泌體能夠通過L1- CAM降低特異性細胞表面黏附分子從而脫離原發腫瘤[20]。Safaei等[21]研究表明，順鉑耐藥的卵巢癌細胞通過改變溶酶體高表達轉運蛋白ATP7A、ATP8A，從而排出抗腫瘤藥物。卵巢癌患者血漿來源的外泌體可以表達免疫抑制因子如IL- 10和TGFβ1來調節T調節細胞的功能[13]，而卵巢癌患者腹水來源的外泌體可以誘導外周血淋巴細胞和樹突狀細胞的凋亡，從而破壞機體抗腫瘤免疫力[7]。

2.3 外泌體作為卵巢癌的生物標志物

雖然CA125作為卵巢癌的標志物被廣泛應用，但不是所有的卵巢癌患者CA125水平都會升高[22]，因此需要找到新的早期腫瘤特異性診斷標志物。外泌體具有若干獨特的優勢：(1)十分穩定(冷凍、冷藏、溶解狀態能保持多年)；(2)量大(每毫升血漿108- 13外泌體)；(3)具有腫瘤特異性；(4)與腫瘤期別及預后相關；(5)血液和尿液中的外泌體檢測較侵入性的活檢有很大優勢[4]。通過比較卵巢癌患者和正常人群的外泌體，發現在外泌體數量和蛋白含量上都有顯著的區別，TGFβ1 和MAGE3/6在惡性卵巢腫瘤中普遍存在，而在良性腫瘤中很少表達[23]。63例卵巢癌中有32例發現Claudin- 4陽性的外泌體，而50個正常對照中只有1例為陽性，提示Claudin- 4為具有高敏感性和特異性的指標[24]。其他指標如CD24和EpCAM也在卵巢癌中表達，成為潛在的診斷標志物[25]。

化療耐藥是卵巢癌治療的主要障礙。從順鉑耐藥的卵巢癌細胞株2008/C13*5.25提取的外泌體中發現，高水平的順鉑輸出轉運蛋白如MRP2、ATP7A、ATP8A能夠通過外泌體途徑輸出順鉑[21]。此外有研究發現miR- 21- 3p與卵巢癌細胞順鉑耐藥有關[26]，從而可以作為卵巢癌患者順鉑治療有效性的預測指標。目前有人研究化療前后外泌體的水平變化，表明對化療無效的患者外泌體的水平沒有變化，而對化療有效的患者外泌體水平有顯著改變，提示外泌體的含量可以有效預測化療的有效性[23]。

除了蛋白，外泌體還含有RNAs，將miRNA檢測用于診斷惡性腫瘤已經被廣泛接受[27]。Taylor等[16]首先提出通過檢測血液中外泌體miRNA的方法診斷卵巢癌，將miR- 21、miR- 141、 miR- 200a、 miR- 200c、 miR- 200b、 miR- 205和miR- 214 用作診斷 miRNAs,發現外泌體的miRNA的增殖與腫瘤miRNA的增殖一致；更重要的是，卵巢癌患者血漿外泌體中miRNA的水平顯著高于良性對照組，而且在正常對照組中沒有測出，同時miR- 200c、miR- 214的表達與腫瘤分期有關，這些提示外泌體miRNA的增殖不僅可以作為早期診斷的指標，也可用于卵巢癌的腫瘤分期。

還有研究發現外泌體不僅可以作為miRNA的運輸工具，還有促進miRNA提前成熟的作用。有研究發現RNaseⅢ基因家族成員Dicer，一個miRNA加工處理過程中的關鍵部件，在腫瘤來源的外泌體中表達并通過改變受體細胞的轉錄組從而激發非腫瘤細胞向腫瘤細胞轉變，這將為以外泌體為基礎的診斷和治療提供新的機遇[28]。

2.4 外泌體作為卵巢癌的治療靶點

目前一些研究已經評價了選擇性靶向消除循環中的外泌體來治療癌癥的效果，Marleau等[29]使用類似透析的原理，利用親和平臺技術裝置將抗原特異性的外泌體與相應的抗體或親和劑結合并被清除。而Hurley等[30]則發現Rab 家族成員在外泌體的生成及傳代中起關鍵作用，比如Rab5在調控多囊泡和早期內泌體的形成中起重要作用，Rab27a調控多囊泡與細胞膜的融合并將外泌體釋放，如果靶向抑制Rab27a可以使得與內泌體相關的外泌體顯著減少或消失，這將可能成為新的治療靶點。

此外外泌體能產生抗腫瘤免疫反應[31]。Raposo等[32]最先報道了外泌體在獲得性免疫功能中的作用，他們利用外泌體作為抗原激發體內T細胞相關的免疫作用，達到長期的腫瘤特異性保護功能。Escudier等[33]通過患者自體樹突狀細胞與黑色素瘤相關抗原3(MAGE3)相互作用后產生的外泌體，制備相應的疫苗用于治療轉移性黑色素瘤已被證明是可行的。在卵巢癌中，具有浸潤性T細胞患者的5年生存率明顯高于沒有這些T細胞的患者[34]。將卵巢癌腹水來源的外泌體與Toll樣受體3激動劑結合，可以提高晚期卵巢癌化療患者的無進展生存期[35]。以上都為外泌體用于腫瘤免疫治療提供了依據和方向。

外泌體還可以作為藥物的載體，增加藥物的穩定性和生物利用度[36]。Munagala等[37]用牛奶的外泌體作為藥物載體治療腫瘤。Saari等[38]發現外泌體作為藥物載體可以增強紫杉醇在前列腺癌中的毒性作用。Cai等[39]發現姜黃素與雷公藤甲素可以誘導卵巢癌細胞的凋亡。以上研究表明外泌體與藥物組合可能成為卵巢癌治療的新方向。

綜上所述，外泌體對卵巢癌的生長、侵襲和轉移等生物學行為具有重要的調控作用，但具體作用機制有待進一步研究。隨著研究的深入及相關實驗技術的發展，外泌體在卵巢癌診斷、治療及預后相關領域的成果可能在未來逐步應用于臨床，為卵巢癌的診治開辟新的方向。

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(本文編輯：周蘭波)

2016- 08- 08

2016- 12- 06

國家自然科學基金資助項目(81572557)；南京市醫學科技發展專項資金資助項目(ZKX15029)

李玉娟(1983-),女，江蘇南京人，主治醫師，在讀博士研究生。E- mail:lyj0324nj@163.com.

謝靜燕 E- mail:xiejingyan2001@163.com.

李玉娟,趙樹立,謝靜燕.外泌體在卵巢癌中的研究進展[J].東南大學學報:醫學版,2017,36(2):282- 285.

R737.31

A

1671- 6264(2017)02- 0282- 04

10.3969/j.issn.1671- 6264.2017.02.030