外泌體在腎細(xì)胞癌臨床診斷和預(yù)后評(píng)估中的價(jià)值

李琪 劉璐 李建蓉 程亞楠 朱國(guó)貞

【摘要】腎細(xì)胞癌（RCC）是常見的泌尿生殖系統(tǒng)惡性腫瘤，死亡率高達(dá)40%，其中約80%為透明細(xì)胞癌（CCRCC）侵入性活檢為其唯一確診手段，確診時(shí)往往已達(dá)晚期。外泌體（exosome）介導(dǎo)細(xì)胞間的物質(zhì)交流和信號(hào)交換，腫瘤細(xì)胞分泌外泌體增多，含有腫瘤分子特征的核酸濃度高，易通過無創(chuàng)方式獲取，可成為腎癌液體活檢的標(biāo)志物以利于早期診斷。本文就外泌體在腎癌進(jìn)展中的生理作用，部分蛋白質(zhì)、分泌型miRNA在早期診斷和預(yù)后評(píng)估中的價(jià)值，以及外泌體的治療用途作以綜述。

【關(guān)鍵詞】腎細(xì)胞癌;外泌體;miRNA

【中圖分類號(hào)】R737.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】ISSN.2095.6681.2020.27..02

腎細(xì)胞癌的發(fā)病率逐年上升，RCC起病初期缺乏特異性癥狀，超過30%的患者確診時(shí)已出現(xiàn)擴(kuò)散轉(zhuǎn)移[1]，治療效果差，治愈率低，轉(zhuǎn)移性RCC對(duì)放療和化療不敏感。來源于腫瘤細(xì)胞的外泌體，其生物學(xué)表現(xiàn)可作為腫瘤細(xì)胞存在的證據(jù)，便于腫瘤的早期診療及預(yù)后評(píng)估。

1 外泌體生物特性

外泌體是由細(xì)胞分泌的直徑50～100 nm的盤狀囊泡，普遍存在于體液中。腫瘤微環(huán)境中的外泌體與促進(jìn)血管生成、侵襲、轉(zhuǎn)移和逃避免疫監(jiān)視等過程密切相關(guān)。外泌體可由不同類型細(xì)胞分泌，內(nèi)容物包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸等，介導(dǎo)不同類型細(xì)胞之間的通訊，影響機(jī)體生理病理狀態(tài)。

2 RCC衍生外泌體的生理作用

2.1 促進(jìn)血管生成

VEGF、FGF、Ang1、EphrinA3、MMP2和MMP刺激內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)、侵襲和抗凋亡，有利于腫瘤的進(jìn)展和血管生成。腎癌干細(xì)胞外泌體作用于間充質(zhì)干細(xì)胞能夠通過提高M(jìn)MP1、MMP2、MMP3、COL4A3、CXCR4和CXCR7的表達(dá)水平來促進(jìn)腫瘤的血管化和增殖 [2]。碳酸酐酶9（CA9）是由低氧誘導(dǎo)因子1（HIF1）誘導(dǎo)的低氧反應(yīng)，在RCC中過表達(dá)，缺氧RCC釋放的CA9外泌體可能促進(jìn)腫瘤微環(huán)境中的血管生成 [3]。

2.2 介導(dǎo)免疫逃逸

腎癌細(xì)胞外泌體中表達(dá)FasL，能抑制T細(xì)胞增殖，減少T細(xì)胞IL-2、IL-6、IL-10、IFN-γ的分泌，誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡。CCRCC衍生出富含TGF-β的外泌體，通過激活TGF-β/SMAD途徑，損害TINK細(xì)胞的功能，逃避天然免疫監(jiān)視，從而導(dǎo)致NK細(xì)胞功能障礙。

2.3 促進(jìn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移

腎癌干細(xì)胞外泌體促進(jìn)EMT（上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)換）的遷移和侵襲能力，加速了CCRCC細(xì)胞在體內(nèi)的增殖和肺轉(zhuǎn)移[4]，釋放出的外泌體通過肺內(nèi)皮細(xì)胞上調(diào)MMP2、MMP9和VEGF受體而促進(jìn)肺轉(zhuǎn)移的形成，miR-19a、miR-19b、miR-650和miR-151與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān) [2]。

3 腎癌診斷和預(yù)后標(biāo)志物

3.1 蛋白質(zhì)組

CD105的表達(dá)與腎癌預(yù)后不良有關(guān);CXCR4的高表達(dá)被認(rèn)為是一種新的CSC標(biāo)記，與更具侵襲性和轉(zhuǎn)移性的RCC相關(guān)[2];PTRF/CAVIN1（轉(zhuǎn)錄釋放因子）的表達(dá)受SHC1（聚合酶）調(diào)控，SHC1在高級(jí)別CCRCC中顯著過表達(dá)，異常增加的PTRF可在尿液外泌體中檢測(cè)到，這表明PTRF將是診斷CCRCC的潛在標(biāo)志物[5];MMP9、PODXL 、DKK4和CAIX在腎癌患者尿液外泌體中顯著高表達(dá)，并且不會(huì)因?yàn)槟I癌患者個(gè)體差異而丟失，可為腎癌診斷和治療提供有價(jià)值的臨床信息[6]。

3.2 miRNA

miRNA在血液、尿液等體液中穩(wěn)定存在且濃度較高。miR-183在RCC患者的血清中呈高水平，與NKs在體外的細(xì)胞毒性呈負(fù)相關(guān)，可用于檢測(cè)患者免疫治療的預(yù)后狀況，與預(yù)后不良呈正相關(guān);miR-19a在腎癌組織中過度表達(dá)，在轉(zhuǎn)移性腎癌中被上調(diào)，被認(rèn)為是腎癌可能的預(yù)后標(biāo)志物;miR-1233在健康人和患者血清中有顯著的差異表達(dá)，被驗(yàn)證為診斷標(biāo)志物[2];腎癌患者血清外泌體中miR-181a-3p升高，在早期極為顯著，可成為腎癌早期輔助診斷的標(biāo)志物[7];外泌體中miR-126-3p和 miR-486-5p聯(lián)合診斷能區(qū)分良性病變和CCRCC[8];原發(fā)性腎癌細(xì)胞系中miR-224的細(xì)胞內(nèi)水平顯著上調(diào)，miR-224在外泌體中影響患者預(yù)后，可能介導(dǎo)細(xì)胞間的相互作用和癌癥的侵襲、轉(zhuǎn)移，是CCRCC患者潛在的預(yù)后生物標(biāo)志物[9]。

4 外泌體在腎癌治療上的潛力巨大，可延緩腎癌進(jìn)展

4.1 免疫治療

Zhang等研究表明來源于IL-12錨定的腎癌細(xì)胞高表達(dá)RCC相關(guān)抗原G250，能高效地誘導(dǎo)機(jī)體特異性免疫應(yīng)答和CTL，此團(tuán)隊(duì)制備了EXO/IL-12疫苗。抗原致敏樹突狀細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體可以激活腫瘤特異性CTL，產(chǎn)生強(qiáng)大的殺瘤活性，進(jìn)而發(fā)揮抗腎癌效應(yīng)[10]。

4.2 載體工具

外泌體的大小在納米級(jí)，改變外泌體內(nèi)的物質(zhì)可以使其作為傳遞藥物、抗原、基因的工具，其顯著優(yōu)勢(shì)在于較長(zhǎng)的半衰期、靶向能力、生物相容性、毒性小[11]。

4.3 核酸的治療

工程化的抗miRNA寡核苷酸可以直接針對(duì)特定的miRNAs，通過序列互補(bǔ)與單個(gè)miRNAs特異性結(jié)合，阻斷其特定的功能，改變轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)。

5 展望

當(dāng)前，對(duì)外泌體的研究仍集中在基礎(chǔ)和科研階段，外泌體用于臨床治療仍需克服不少挑戰(zhàn)，例如：選擇合適的供體細(xì)胞生產(chǎn)外泌體，采用簡(jiǎn)便、快速、低成本的方法對(duì)外泌體進(jìn)行分離、純化、量化等。外泌體的臨床價(jià)值及其分子標(biāo)志物的診斷效果，需要采集更多樣本，進(jìn)行多中心的研究，制定標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)程序和治療劑量等來保證其安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] Znaor A，Lortet-Tieulent J，Laversanne M，et al.International variations and trends in renal cell carcinoma incidence and mortality[J].European urology，2015，67（3）：519-30.

[2] Grange C，Brossa A，Bussolati B，et al.Extracellular Vesicles and Carried miRNAs in the Progression of Renal Cell Carcinoma[J].International journal of molecular sciences，2019，20（8）.

[3] Horie K，Kawakami K，F(xiàn)ujita Y. Exosomes expressing carbonic anhydrase 9 promote angiogenesis[J].Biochemical and biophysical research communications，2017，492（3）：356-361.

[4] Wang L，Yang G，Zhao DF，et al.CD103-positive CSC exosome promotes EMT of clear cell renal cell carcinoma：role of remote MiR-19b-3p[J].Molecular cancer，2019，18（1）：86.

[5] Zhao Y，Wang Y，Zhao E，et al.PTRF/CAVIN1，regulated by SHC1 through the EGFR pathway， is found in urine exosomes as a potential biomarker of ccRCC[J].Carcinogenesis，2019.

[6] 賀大林，徐 珊，郭 鵬.外泌體在泌尿系腫瘤精準(zhǔn)診斷中的應(yīng)用[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2017，49（04）：561-564.

[7] 王 成，田亞萍，丁 夢(mèng)，等.腎細(xì)胞癌患者血清外泌體miR-181a-3p表達(dá)水平的臨床價(jià)值[J].中華臨床實(shí)驗(yàn)室管理電子雜志，2018，6（02）：84-88.

[8] Butz H，Nofech-Mozes R，Ding Q.Exosomal MicroRNAs Are Diagnostic Biomarkers and Can Mediate Cell–Cell Communication in Renal Cell Carcinoma[J].European Urology Focus，2016，2（2）：210-218.

[9] Fujii N，Hirata H，Ueno K，et al.Extracellular miR-224 as a prognostic marker for clear cell renal cell carcinoma[J].Oncotarget，2017，15;8（66）：109877-109888

[10] 陳 鶯，張玉波，姜大朋.外泌體與泌尿系統(tǒng)疾病相關(guān)研究進(jìn)展[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床，2017，14（14）：2152-2155.

[11] Jella KK，Nasti TH，Li Z，et al.Exosomes，Their Biogenesis and Role in Inter-Cellular Communication， Tumor Microenvironment and Cancer Immunotherapy[J].Vaccines，2018，6（4）.