外泌體非編碼RNA在腫瘤化療耐藥中作用的研究進展

付巖松，董博南 ，耿淑慧 ，孟祥寧 ，朱 靜，*

(1.哈爾濱醫科大學醫學遺傳學研究室，黑龍江 哈爾濱 150081；2.哈爾濱醫科大學中國遺傳資源保護與疾病防控教育部重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150081)

癌癥是最兇險的疾病之一，每年威脅著全世界數千萬人的健康，在過去十幾年中持續進展。近些年由于人口老齡化、工業化、城鎮化的進程逐漸加快，加上慢性感染、不健康生活方式、環境暴露等原因，癌癥發病率不斷上升。目前對于癌癥的治療主要包括手術、放化療和免疫療法等。腫瘤化療耐藥性分為原發性耐藥和獲得性耐藥，原發性耐藥是指初始治療就出現癌癥逃避。臨床上，指在開始治療后腫瘤沒有縮小的無反應者，被認為是由于預先存在的基因突變或未經治療的腫瘤內耐藥細胞狀態引起的內在耐藥性，或細胞快速適應治療的能力，即適應性抵抗。獲得性耐藥指最初對治療有反應的腫瘤在進行長期治療后出現的耐藥性，也就是說腫瘤經抗腫瘤化療藥治療緩解后，由于某些腫瘤細胞基因產生變異，對該抗癌藥不再敏感的特性。腫瘤耐藥是腫瘤化療治療中的一個重大挑戰。腫瘤耐藥新機制、耐藥標志物以及逆轉耐藥新靶點和新方法的研究是提高腫瘤治療療效的關鍵。

外泌體是多泡體(multivesicular bodis，MVBs)與細胞膜融合后釋放的納米級細胞外囊泡，粒徑范圍為30~150 nm。外泌體由脂質雙層膜和原始細胞的眾多分子組成，存在于血液、尿液、腹水和羊水等體液中。液體活檢是指一種新型無創性的以血液為主的體液標本中對細胞及核酸的檢測方式，這種檢測能提供預后以及對腫瘤治療方案的應答性等信息，目前，在癌癥患者的外周血中，對循環游離核酸(circulating free DNA，cfDNA)、循環游離微小核糖核酸(circulating free microRNA，cf-miRNA)和外泌體的檢測，成為了主要的液體活檢方法[1]。腫瘤細胞產生的外泌體可以被受體細胞吸收，參與腫瘤微環境(tumor microenvironment，TME)中腫瘤細胞與其他基質細胞間的相互作用過程，包括成纖維細胞、內皮細胞和免疫細胞。腫瘤來源的外泌體含有大量的核糖核酸，目前發現的比較重要的成分是微小RNA(microRNA，miRNA)、長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)和環狀RNA(circular RNA，circRNA)等非編碼RNA(non-coding RNAs，ncRNA)。這些ncRNA通過參與受體細胞中的相關信號通路，異常調節上皮細胞間質轉化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)和血管生成相關分子的表達。一方面，這些被包裝進外泌體的RNA可以破壞次級器官和組織部位的微環境，促進非惡性組織表現出逐漸增加的致瘤異質性，并促進轉移前微環境的形成。另一方面，免疫細胞來源的外泌體RNA 在免疫應答中發揮作用，它們對T 細胞、B細胞和其他免疫細胞的組成和激活有一定的影響，由于免疫調節作用的復雜性，腫瘤細胞與免疫細胞之間會發生激烈的對抗，使得腫瘤細胞最終可能會獲得治療耐藥性[2]。外泌體是ncRNA的天然載體，具有體外和體內相容性，其運輸ncRNA進入細胞可調節耐藥。由于外泌體特殊的膜結構能夠保護其內部的RNA 免受酶的降解，因此，外泌體中各類RNA 的含量相對于體液RNA 來說更為穩定。來源于外泌體的ncRNA，稱之為外泌體ncRNA。外泌體ncRNA通過參與藥物外排、調節信號通路和修飾腫瘤微環境來影響耐藥。本文就外泌體miRNA、外泌體lncRNA以及外泌體circRNA等在不同腫瘤和不同耐藥反應中的作用、耐藥相關機制以及潛在的臨床應用展開綜述。

1 外泌體miRNA介導腫瘤細胞耐藥

miRNAs 是一種約19~24 個核苷酸的非編碼小RNA，在基因轉錄后調控中發揮重要作用。miRNA通過與靶基因mRNA的3′非翻譯區(3′-untranslated regions，3′-UTR)互補序列相互結合，降解mRNA或抑制mRNA翻譯。miRNA介導的基因表達對細胞應對環境應激的反應至關重要，如饑餓、缺氧、藥物處理、氧化應激和DNA 損傷，所以miRNA 表達失調與癌癥的發生、進展和轉移密切相關[3]。研究證明miRNA 可以被外泌體包裹，其進入外泌體的機制目前有4 種：①中性鞘磷脂酶-2(nSMase2)依賴性途徑；②蘇素化核不均一核糖核蛋白(hnRNPs)依賴性途徑；③miRNA序列3′末端依賴性途徑；④miRNA誘導的沉默復合體(miRISC)相關途徑[4]。Kosaka 等[4]發現miRNA的分泌是由神經酰胺生物合成緊密調節的，包裹在外泌體中的細胞外miRNA 可以被輸送到受體細胞中，作為具有生理功能的分子，通過與細胞內miRNA相同的機制發揮基因沉默作用。目前報道的外泌體miRNA參與介導的腫瘤化療耐藥主要見于細胞毒類藥物，比如作用于DNA化學結構的順鉑、奧沙利鉑、替莫唑胺，影響核酸形成的5-氟尿嘧啶(5-FU)、吉西他濱，作用于有絲分裂M期干擾微管蛋白合成的紫杉醇以及作用于核酸轉錄的阿霉素等。

1.1 外泌體miRNA與順鉑耐藥

癌癥相關成纖維細胞(cancer-associated fibroblasts，CAFs)是位于腫瘤塊內或附近的成纖維細胞，是腫瘤基質的重要細胞成分，在腫瘤微環境中發揮重要作用。順鉑是多種腫瘤化療的核心或一線藥物，但順鉑耐藥是其化療治療中面臨的主要挑戰。Qin等[5]對頭頸癌(head and neck cancer，HNC)順鉑耐藥進行研究，發現CAFs 以及CAF 來源的外泌體在調控順鉑耐藥中發揮重要作用。在hnRNPA1 蛋白等介導下，miR-196a 包裝到CAFs 外泌體。CAFs 外泌體可以轉移miR-196a 到受體HNC 細胞，賦予其化療耐藥性和侵襲性。外泌體miR-196a 通過靶向HNC 微環境中的CDKN1B和ING5促進細胞增殖和抑制細胞凋亡。而從CAFs中去除外泌體miR-196a則可以恢復HNC細胞對順鉑的應答。此外臨床樣本中血漿外泌體miR-196a 與較差的總生存率和藥物敏感性相關。因此，外泌體miR-196a 可能成為HNC順鉑耐藥的預后因子和潛在治療靶點。而在非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)中，Zhang 等[6]則發現NSCLC 來源的CAFs 細胞通過轉移外泌體miRNA-130a 到受體NSCLC細胞，使其發生順鉑耐藥。

1.2 外泌體miRNA與奧沙利鉑耐藥

基于奧沙利鉑藥物的聯合化療是治療晚期結直腸癌(colorectal cancer，CRC)等惡性腫瘤的一線化療方案。Liu 等[7]發現人正常結直腸黏膜細胞的外泌體可以有效地將miR-128-3p包裹，并將miR-128-3p傳遞到奧沙利鉑耐藥細胞中，提高CRC 細胞對奧沙利鉑的應答。miR-128-3p 的過表達上調E-鈣黏蛋白水平，并通過抑制Bmi1表達，抑制耐藥細胞EMT；同時通過抑制藥物轉運體MRP5的表達，降低奧沙利鉑的外排，提高CRC 細胞對奧沙利鉑的敏感性，miR-128-3p 可能是奧沙利鉑基礎化療的一個有前景的診斷和預后標志物。而在CRC奧沙利鉑化療耐藥性的另一項研究則發現，CRC細胞分泌外泌體miR-208b，傳遞到T細胞，靶向調控程序性細胞死亡因子4(programmed cell death factor 4，PDCD4)基因，促進了調控性T細胞(regulatory T cells，Tregs)的擴增，進一步促進了腫瘤的增殖和奧沙利鉑的耐藥。所以外泌體miR-208b 可能是CRC對奧沙利鉑藥物反應的預測性標志物，也是CRC免疫治療的新靶點[8]。

1.3 外泌體miRNA與阿霉素耐藥

阿霉素是一種蒽環類抗生素，通過抑制細胞分裂和誘導細胞凋亡來發揮抗癌作用，抗瘤譜較廣，用于治療血液系統腫瘤和多種實體腫瘤。BLID基因是一種新的腫瘤抑制基因，Liu等[9]證實人胃癌細胞SGC7901/ADR細胞釋放的外泌體miR-501被受體細胞吸收之后，通過下調BLID 蛋白和失活下游的caspase-9/-3 蛋白來抑制凋亡，以增強受體細胞對阿霉素的耐藥性。并且BLID 下調導致了Akt 的磷酸化，增強細胞的增殖、遷移和侵襲等能力，從而參與調控了細胞的惡性表型。

1.4 外泌體miRNA與替莫唑胺耐藥

膠質母細胞瘤(glioblastoma，GBM)是成人最常見也是侵襲性最高的原發性惡性腦腫瘤之一，初次診斷后半數生存期很低。替莫唑胺(temozolomide，TMZ)是一種口服烷基化劑，目前作為一種有效的一線化療藥物廣泛應用于GBM 患者的治療。Yin 等[10]發現來自膠質母細胞瘤患者的循環外泌體中的miR-1238 比健康人循環外泌體中高度富集，外泌體miR-1238 轉入受體細胞后，可誘導替莫唑胺敏感細胞中miR-1238 表達水平上調，通過EGFR-PI3K-Akt-mTOR 通路的激活在體外和體內引起替莫唑胺敏感細胞的部分耐藥性。

1.5 外泌體miRNA與5-FU耐藥

肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是最常見的原發性肝癌，5-FU 是治療HCC 常用的化療藥物之一，由于肝癌的高復發率和對抗癌藥物的耐藥，其治療效果非常低，發病率和死亡率很高。研究發現肝癌細胞長期暴露5-FU 藥物后可上調miR-32-5p的水平，上調后的miR-32-5p被包入外泌體，然后轉移到藥物敏感細胞，敏感細胞接收miR-32-5p 后，miR-32-5P 直接靶向PTEN并激活PI3K/Akt 通路，并通過血管生成和EMT導致肝細胞癌多藥耐藥[11]。

1.6 外泌體miRNA與紫杉醇耐藥

研究發現，miR-155-5p 在胃癌MGC-803 耐紫杉醇細胞中的表達水平顯著升高，miR-155-5p的下調可以逆轉胃癌MGC-803耐藥細胞的EMT和化療耐藥表型，miR-155-5p通過外泌體從紫杉醇耐藥的胃癌細胞向敏感的癌細胞傳遞，其通過抑制GATA3和TP53INP1基因的表達，誘導了EMT 和化療耐藥表型。因此，靶向miR-155-5p 可能是克服紫杉醇耐藥胃癌的新策略[12]。

1.7 外泌體miRNA與吉西他濱耐藥

胰腺癌是一種高度侵襲性致死腫瘤，5 年生存率很低。20多年來，吉西他濱(gemcitabine，GEM)一直是胰腺癌治療的標準藥物，但作為一種單一藥物，GEM 并不能完全治愈胰腺癌，常需與其他藥物進行聯合治療。Fang 等[13]證明了CAFs 對GEM具有內在的抗性，并且CAFs 通過分泌外泌體引起胰腺癌細胞對GEM的抗性。來自CAFs的外泌體miR-106b被鄰近的癌細胞攝取，導致癌細胞中miR-106b 水平的增加，并且顯著抑制腫瘤抑制基因TP53INP1的表達，促進胰腺癌細胞生存和GEM 耐藥性。阻斷外泌體分泌或抑制miR-106b 水平可以逆轉化療耐藥性。因此，抑制CAFs衍生的外泌體miR-106b的轉移可能是克服胰腺癌對GEM耐藥性的有效策略。

1.8 外泌體miRNA與卡鉑耐藥

卡鉑為基礎的化療是卵巢癌(ovarian cancer，OVCA)患者的標準治療方案，單藥或與紫杉醇聯用均可。Alharbi等[14]研究了miRNA 在異質性卵巢癌細胞耐藥及其衍生的外泌體中的作用，發現miR-21-3p、miR-21-5p和miR-891-5p在細胞中均可以促進OVCA 對卡鉑的耐藥；在機制上，miR-21-5p 通過激活糖酵解，增加ATP結合盒家族藥物轉運體ABCB6和谷胱甘肽合成酶GSHB 的表達，而miR-21-5p 和miR-891-5p 是通過參與DNA修復機制的蛋白的表達，如核仁素NUCL、XRCC5 和TPD53等。此外，他們發現這3 種microRNA 在外泌體中顯著富集，OVCA經卡鉑治療后復發性患者的血漿外泌體miR-891-5p含量水平高于無復發患者，提示miR-891-5P 有可能成為卵巢癌患者的血漿標志物，作為OCVA對卡鉑的耐藥指標。

1.9 外泌體miRNA與甲氨蝶呤耐藥

結腸癌(colon cancer，CC)是癌癥相關死亡的第二大常見原因，是由腸上皮內的局部腺瘤引起的侵襲性惡性腫瘤，并可能轉移到肝臟等器官。甲氨蝶呤(methotrexate，MTX)是一種具有高細胞毒性的葉酸類似物，目前包括MTX在內的聯合療法用于治療多種腫瘤類型，包括乳腺癌、膀胱癌和頭頸癌、成骨肉瘤和白血病。然而，MTX在大多數結腸癌中產生的耐藥限制了治療的有效性。miR-24-3p在許多癌癥中被認為是化療耐藥的關鍵啟動子[15-20]。最近一項研究發現結腸癌標志物CDX2是miR-24-3p 的下游靶基因，miR-24-3p 可以下調CDX2，CDX2又可以正調控膜鐵轉運輔助蛋白HEPH的表達，提高細胞活力和細胞克隆形成的能力，促進結腸癌細胞對甲氨蝶呤的耐藥。此外，研究發現miR-24-3p 可以通過外泌體從CAFs 直接轉移到結腸癌細胞中，導致結腸癌細胞中CDX2 和HEPH 的表達顯著降低，促進了受體結腸癌細胞的耐藥性[21]。

1.10 外泌體miRNA與R-CHOP耐藥

彌漫大B 細胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL)是最常見的B細胞淋巴瘤亞型，R-CHOP是DLBCL患者的標準治療方法，包括利妥昔單抗、環磷酰胺、阿霉素、長春新堿和潑尼松。有研究發現與R-CHOP 應答性DLBCL 患者相比，低應答以及復發患者的外泌體濃度升高，并且外泌體內miR-155表達上調。然而，與應答性患者的血漿相比，低應答以及復發患者中未觀察到miR-155的表達有顯著差異，這提示外泌體內miR-155可能是比循環miR-155更有價值的生物標志物，同時提示miR-155的表達豐度對R-CHOP治療反應不佳和不良預后有重要預測作用[22]。

2 外泌體lncRNA介導腫瘤細胞耐藥

lncRNA 是長度超過200 個核苷酸的非蛋白編碼RNA 轉錄本，根據lncRNA 在人類基因組中的位置和特征，可以將其分為5 類：順義lncRNA、反義lncRNA、雙向lncRNA、內含子lncRNA和基因間lncRNA。lncRNA對所有已知的細胞過程發揮多種類型的調節功能，包括與DNA、RNA或蛋白質相互作用形成復合物，調控靶基因的表達，越來越多的證據表明lncRNA在癌癥發展中的作用，并通過多種機制與轉移、復發、預后和化療耐藥密切相關。lncRNA 可以借助RNA 結合蛋白等進入外泌體，發揮生物學功能。核不均一核糖核蛋白hnRNPA2B1 是一種RNA結合蛋白，在mRNA的成熟、運輸和代謝以及長鏈非編碼RNA 的基因調控等許多生物學過程中發揮重要作用。hnRNPA2B1 能結合lncRNA 5′端特異種子序列(GGAG)參與lncRNA 包埋進外泌體[23]。目前研究顯示，lncRNA AGAP2-AS1、lncRNA LNMAT2、lncRNA H19 都是 5′端序列通過與hnRNPA2B1結合進入到外泌體中[24]。目前報道的外泌體lncRNA參與介導的腫瘤化療耐藥與microRNA 一樣也是主要見于細胞毒類藥物，比如作用于DNA化學結構的順鉑、奧沙利鉑、替莫唑胺，影響核酸形成的5-FU以及作用于核酸轉錄的阿霉素等。

2.1 外泌體lncRNA與奧沙利鉑耐藥

Ren 等[25]在體外和體內實驗中發現lncRNA H19 可以增強CRC 細胞的干細胞性和奧沙利鉑耐藥性，CAFs 的H19 表達水平明顯高于NFs，并且CAFs可以將lncRNA H19轉移到鄰近的CRC 細胞，此外，CAFs 通過分泌含H19 的外泌體激活CRC 細胞的Wnt/β-catenin 信號通路促進CRC 細胞的干細胞性，導致了CRC細胞對奧沙利鉑的耐藥性。Hui等[26]研究表明，PGM5反義lncRNA 1(PGM5-AS1)在結腸癌中的低表達是由轉錄抑制劑GFI1B 誘導的，PGM5-AS1 可抑制結腸癌細胞的增殖、遷移和獲得性奧沙利鉑耐受，其機制一是PGM5-AS1通過招募SRSF3激活可變剪接，下調PAEP 表達，二是PGM5-AS1 也可以通過對hsa-miR-423-5p發揮海綿吸附功能上調NME1的表達。外泌體越來越多地用于藥物或功能性核酸的傳遞，從而提高了癌癥治療的有效性，他們發現利用外泌體包裹奧沙利鉑給藥并同時包裹PGM5-AS1可逆轉受體細胞耐藥性。

2.2 外泌體lncRNA與替莫唑胺耐藥

GBM幾乎對目前所有的治療方案都產生耐藥性，包括化療藥物替莫唑胺、順鉑、依托泊苷等。Li等[27]發現外泌體傳遞的lnc-TALC 可以重塑GBM 微環境并促進GBM 對TMZ 的耐藥。lnc-TALC 可以進入外泌體并傳遞到腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages，TAM)，促進小膠質細胞的M2極化。這種M2 極化與補體成分C5/C5a 的分泌有關，在lnc-TALC 的下游，補體與ENO1結合，促進p38 MAPK 的磷酸化。此外，C5 促進了TMZ 誘導的DNA 損傷的修復，導致化療耐藥，靶向C5a的免疫治療或許可以逆轉lnc-TALC介導的TMZ耐藥。這表明lnc-talc 介導的GBM 細胞與小膠質細胞之間的交叉性可以減弱化療療效，并為克服GBM 中TMZ 耐藥性提供了潛在的聯合治療策略。Zhang等[28]研究發現SBF2-AS1在TMZ耐藥GBM細胞和組織中表達上調，過表達SBF2-AS1可促進GBM細胞對TMZ的耐藥，抑制SBF2-AS1可使GBM耐藥細胞對TMZ敏感。研究發現，轉錄因子ZEB1直接與SBF2-AS1啟動子區結合，調控SBF2-AS1 水平，并影響GBM 細胞TMZ 耐藥。SBF2-AS1 作為miR-151a-3p 的ceRNA，導致其內源性靶點X射線修復交叉互補4(XRCC4)的抑制解除，從而增強GBM 細胞中DSB 的修復。替莫唑胺耐藥GBM 細胞的外泌體具有高水平的SBF2-AS1，并傳播對化學敏感性的GBM細胞傳播TMZ耐藥性。臨床上，血清外泌體中lncSBF2-AS1的高水平與GBM患者對TMZ 治療的不良反應有關。總的來說，GBM 細胞通過分泌富含lncSBF2-AS1的外泌體重塑腫瘤微環境，促進腫瘤化療耐藥性。因此，人血清中的外泌體lncSBF2-AS1可能作為治療難治性GBM的一個潛在的診斷標志物。

2.3 外泌體lncRNA與5-FU耐藥

在Mao 等[29]的研究中測定了來自肺癌細胞的富含FOXD3-AS1的外泌體對肺癌細胞增殖、侵襲和5-FU耐藥的影響。在線生物信息學數據庫分析顯示FOXD3-AS1 在肺癌進展中表達上調。實時熒光定量PCR 結果證實FOXD3-AS1 在肺癌組織和細胞系中表達上調，并且FOXD3-AS1 在肺癌細胞來源的外泌體中大量富集。此外，FOXD3-AS1與ELAVL1蛋白可以互相結合并上調其表達，肺癌細胞來源的外泌體可以促進A549細胞的增殖和侵襲，抑制5-FU 引起的凋亡，在外泌體培養的A549細胞中轉染si-FOXD3-AS1或si-ELAVL1可以逆轉這些作用。機制研究發現，肺癌細胞來源的外泌體激活PI3K/Akt 通路，轉染si-FOXD3-AS1 或使用PI3K 抑制劑LY294002 處理可逆轉外泌體誘導的PI3K/Akt軸的激活。總之，他們的研究揭示了肺癌細胞來源的外泌體FOXD3-AS1 上調ELAVL1 的表達并激活PI3K/Akt 通路促進肺癌進展以及對于5-FU 的耐藥性，為肺癌的治療提供了一種新的策略。

2.4 外泌體lncRNA與阿霉素耐藥

H19不僅可以調控結直腸癌對奧沙利鉑的耐藥性，也被報道可以參與乳腺癌細胞對阿霉素的耐藥性。乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤。手術切除、放射治療和化療已被確立為乳腺癌患者的三種主要治療方式。阿霉素已被廣泛接受為治療乳腺癌的一線藥物，然而，耐藥性的迅速發展從本質上削弱了抗癌藥物的療效。Wang等[30]發現與相應的親本細胞相比，阿霉素耐藥乳腺癌細胞中H19 表達增加。抑制H19 可通過降低細胞活力、降低集落形成能力和誘導細胞凋亡，從而顯著降低DOX 耐藥性。此外，細胞外的H19 可以通過進入外泌體轉移到敏感細胞，用來自耐藥細胞的外泌體處理敏感細胞增加了DOX的耐藥性。他們的研究發現H19可以通過外泌體傳遞到敏感細胞，導致DOX耐藥性的傳遞，強調了外泌體H19作為分子治療靶點降低DOX耐藥性的潛力。

2.5 外泌體lncRNA與順鉑耐藥

Xin 等[31]發現LncRNA CRNDE 在胃癌患者的癌組織和腫瘤相關巨噬細胞中上調。體外實驗表明，CRNDE富集于M2極化的巨噬細胞來源的外泌體(M2-exo)，并通過外泌體從M2巨噬細胞轉移到GC 細胞。沉默M2-exo 中的CRNDE 可以逆轉M2-exo對順鉑處理的GC細胞增殖和CDDP處理的裸鼠同種移植瘤生長的促進作用。機制上，CRNDE 促進神經前體細胞表達發育下調蛋白4-1(NEDD4-1)介導的磷酸酶和緊張素同源物(PTEN)泛素化。沉默M2-exo 中的CRNDE 可以增強M2-exo 處理的GC 細胞對順鉑的敏感性，而PTEN 敲除則降低了這種敏感性。綜上所述，這些數據揭示了CRNDE在GC細胞順鉑耐藥中的重要作用，并提示CRNDE在GC細胞中的上調可能歸因于TAM來源的外泌體的轉移。

3 外泌體circRNA介導腫瘤細胞耐藥

circRNAs是一類非編碼的長鏈環形RNA分子，在真核轉錄組中具有高度的組織特異性表達，無5′-3′極性，也不包含polyA 尾巴，不易被RNA 外切酶或RNase R 降解，具有相對穩定的閉合環狀框架。環狀RNA主要由外顯子組成，這些外顯子主要存在于細胞質中，并可能具有microRNA 反應元件，它們通過與microRNA 或其他分子結合，在轉錄或轉錄后水平介導基因表達[32]。Li等[33]首次證明了外泌體中存在大量circRNA，發現血清外circRNA 可以區分癌癥患者和健康對照者，并具有作為癌癥診斷的循環生物標志物的潛力。外泌體circRNA 的組成可能受供體細胞中相關miRNA水平的變化所調節，隨后這種分子信息被轉移到受體細胞，從而引發功能性反應，并誘導一系列表型變化，甚至調節器官功能。研究發現一些環狀RNA可以在血清、尿液和腫瘤來源的外泌體中檢測到，并參與細胞生長、血管生成、腫瘤耐藥、EMT和靶向治療的過程[34]。

3.1 外泌體circRNA參與順鉑耐藥

上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer，EOC)是女性癌癥死亡的主要原因之一，也是最致命的婦科癌癥。EOC通常在晚期被診斷，此時腫瘤已遍布腹腔，耽誤了減瘤手術的最佳時機。EOC是最具化學反應性的腫瘤之一，對順鉑和卡鉑的治療均有良好的反應[35]。Luo 等[36]研究發現在EOC 患者中，尤其是在順鉑耐藥的上皮性卵巢癌患者中，血清循環型外泌體circFoxp1 表達量顯著增加。circFoxp1 通過miR-22 和miR-150-3p正向調節CEBPG和FMNL3的表達，在EOC細胞中產生順鉑抗性。

3.2 外泌體circRNA參與奧沙利鉑耐藥

除了外泌體miRNA影響了胃癌對奧沙利鉑的耐藥性，外泌體circRNA參與奧沙利鉑耐藥也有報道。Zhong等[37]研究揭示了胃癌細胞circ_0032821 通過充當SOX9 的內源競爭RNA(competing endogenous RNAs，ceRNA)來海綿吸附 miR-515-5p，增強SOX9 的表達，從而增強胃癌細胞對奧沙利鉑的抗性，并且驗證了來自奧沙利鉑抗性胃癌細胞的外泌體可以通過轉移circ_0032821而賦予敏感胃癌細胞奧沙利鉑抗性。

3.3 外泌體circRNA參與硼替佐米耐藥

多發性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)通常被認為是不可治愈的，但在過去15年患者總生存率有顯著改善。硼替佐米是一種新型蛋白酶體抑制劑，可以通過調節bcl-2、caspase-9 和caspase-3誘導多發性骨髓瘤細胞死亡，而骨髓間充質干細胞衍生的外泌體抑制硼替佐米的功能，導致骨髓瘤細胞產生耐藥性。Luo等[38]發現耐藥患者循環外泌體中circMYC的表達明顯高于非耐藥患者，并且惡性血液病患者的循環環狀circMYC 表達上調，與硼替佐米反應和復發相關，表明外泌體circMYC 作為惡性血液病診斷和預后的生物標志物具有很大的潛力。

3.4 外泌體circRNA參與阿霉素耐藥

骨肉瘤(osteosarcoma，OS)是兒童和青少年最常見的原發性骨癌，在成人中第三常見，目前骨肉瘤的治療方案是手術和基于阿霉素的化療。Zhu等[39]發現circPVT1在OS細胞系中相對于hFOB 1.19表達上調，尤其是在多藥耐藥OS細胞系中表達顯著升高，敲除circPVT1 的表達可以部分逆轉OS 細胞對阿霉素和順鉑的耐藥性，circPVT1表達升高與晚期骨肉瘤、化療耐藥和肺轉移明顯相關。此外，K-M生存分析表明，高表達circPVT1的患者比低表達circPVT1 的患者有更短的總生存期。circPVT1可能作為相關miRNA海綿促進ABCB1的表達，circPVT1基因敲低可以通過降低ABCB1的表達。多藥耐藥相關基因ABCB1(MDR1)的高表達可通過P-gp 蛋白泵出細胞內藥物，促進化療耐藥[40]。因此，circPVT1 在組織和血清中表達上調，與不良預后相關，是良好的診斷OS的生物標志物。

綜上所述，在不同的化療藥物作用下，在不同腫瘤背景中，miRNA、lncRNA以及circRNA等ncRNA在細胞或組織外泌體中表達上調，通過作用于下游分子靶標，直接或間接調控靶基因表達，影響了細胞耐藥性，將目前報道的部分腫瘤化療耐藥相關外泌體ncRNA 及其表達情況和作用機制總結為表1。在腫瘤耐藥細胞中，一些ncRNA 的轉錄水平升高，表達量上調，這些ncRNA 被外泌體包裹，之后通過胞吐作用分泌到細胞外，又被受體細胞攝取。進入受體細胞后，它們可以通過激活PI3K/Akt通路，導致血管生成和EMT促進細胞耐藥；也可以通過激活糖酵解和增加DNA修復途徑促進耐藥；或者抑制凋亡途徑的執行分子bax 和caspase-3/-9 等促進癌細胞的存活，促進細胞耐藥；又或者通過直接促進耐藥相關基因的表達，激活轉運蛋白將藥物泵出細胞外，導致細胞耐藥。我們將耐藥細胞的外泌體ncRNA促進敏感細胞的耐藥性的部分機制總結成圖1。

圖1 耐藥細胞的外泌體運送ncRNA促進敏感細胞的耐藥性

表1 腫瘤化療耐藥相關外泌體ncRNA及其表達情況和作用靶點

4 結論與展望

幾乎所有體液中都有外泌體，越來越多的證據表明，外泌體在腫瘤發生、轉移和耐藥中發揮關鍵作用。外泌體的分泌是一種結構性現象，涉及生理和病理過程，其釋放受到一些Rab家族蛋白的調控，包括Rab27a 和Rab27b。外泌體通過供體細胞的胞吐作用，被靶細胞攝取，可以在局部和遠端細胞間傳遞生物信號。目前，我們可以利用外泌體作為生物標志物、疫苗和藥物載體，并對它們進行合理的修飾進行治療干預。外泌體的變化和外泌體內容物的異常表達可以反映機體的病理狀態，很多研究已經表明外泌體和外泌體內容物可以作為新型的癌癥生物標志物。此外，外泌體ncRNA在腫瘤耐藥中的作用也已逐漸被揭示。外泌體作為天然載體，能夠攜帶和轉移參與耐藥的ncRNA和蛋白質。本文綜述了外泌體ncRNA在增加腫瘤藥物外排、改變藥物靶點、激活信號通路和調節EMT 中的生物學功能，還討論了外泌體ncRNA 作為生物標志物的潛在治療價值。在不同的癌癥中，ncRNA 通過不同的途徑來調節腫瘤耐藥性。但是到目前為止，外泌體ncRNA與腫瘤耐藥的研究主要停留在體外水平，并未有臨床病例的相關研究報道，將細胞水平的實驗結果轉化為臨床試驗仍然是最困難的挑戰。一方面，使用外泌體治療的前景主要包括控制細胞外信息的交換和藥物的靶向遞送，仍然需要做更多更深入的研究來揭示外泌體ncRNA分泌和傳遞的具體機制；另一方面，外泌體的輸送效率也需要進一步提高。隨著外泌體ncRNA 調控各種腫瘤耐藥機制研究的深入，我們相信未來將在腫瘤預后判斷、腫瘤治療監測和靶向治療等方面取得令人滿意的進展。