外泌体在前列腺癌中的研究进展

来源:中华泌尿外科杂志 / 作者:郑雨潇 成功 杨海伟 华立新 / 2016-12-27
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前列腺癌的发生发展与肿瘤微环境密切相关。肿瘤微环境的构成包括肿瘤细胞、成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts, CAF)、肌成纤维细胞、免疫细胞以及上述细胞所分泌的活性介质,还有血管和/或淋巴管、细胞外基质等。

目前认为外泌体的释放机制:①与神经酰胺途径相关;②与Rab小GTP酶家族密切相关;③与必需的胞内分选复合物相关。

外泌体的摄取机制为:①通过受体介导;②直接与受体细胞膜融合;③通过受体细胞内吞作用被摄取。2007年Valadi等研究发现肥大细胞的外泌体中存在miRNA,且能在细胞之间转移并在受体细胞中发挥生物学功能。

另有研究发现,携带miRNA的外泌体不需要进入受体细胞,可以作为配体与受体细胞相应的受体(如Toll-like受体)结合从而发挥作用。2016年Zhao等研究发现,前列腺癌患者的肿瘤相关成纤维细胞来源的外泌体(CAF-drived exsomes, CDEs)可被前列腺癌细胞内吞,并可通过氧化磷酸化和提供相关代谢产物调控肿瘤细胞,导致肿瘤细胞谷氨酰胺还原上调。CDEs亦可作为氨基酸、三羧酸循环代谢产物和脂类的运载体,可为营养匮乏的前列腺癌细胞提供营养支持,从而促进前列腺癌的生长。此外,有研究结果表明前列腺癌来源的外泌体可显著减少前列腺癌细胞凋亡、促进其增殖并诱导其迁移,进而促进前列腺癌发展。

外泌体不仅能改变肿瘤原发灶的微环境,也能影响肿瘤的器官靶向转移。Zhang等研究发现脑与脊髓星形胶质细胞分泌的外泌体中的miRNA可以靶向地关闭肿瘤细胞中PTEN的表达,从而导致细胞因子CCL分泌增加,募集小神经胶质细胞迁移到转移肿瘤处。这不仅促进和保护了肿瘤细胞的生长,且导致了致命性的脑转移瘤。Hoshino等研究发现肿瘤来源的外泌体能够以膜上的整合素为标志,先于肿瘤细胞播散至靶器官并促进肿瘤微环境的形成,进而导致肿瘤细胞的器官特异性转移。

此外,外泌体与p53信号转导途径也有着密切的关系,如抑癌基因激活途径-6和带电多囊泡体蛋白4C等p53靶基因的转录激活能够促进外泌体形成;同时外泌体的分泌增多会降低细胞内的p53,导致通过p53途径发挥作用的药物失效。

外泌体在前列腺癌诊疗中的作用:

外泌体可从人类血浆和尿液中分离出来,且在37℃的较低pH条件下较为稳定,18 h内数目也没有明显变化,这种特性为临床研究提供了方便。目前临床研究发现前列腺癌来源的外泌体包含的与癌症相关的蛋白质包括CD9、CD81、肿瘤易感基因101、膜联蛋白A2、脂肪酸合酶以及FOLH1。FOLH1是一种前列腺特异性膜抗原,也是一种前列腺癌特异性生物标志物,被认为与低分化、转移性、激素抵抗性癌症有关。

外泌体包含的蛋白质还承担了作为外泌体标志物的作用。Khan等研究发现,在正常对照组、良性前列腺增生和前列腺癌受试者的血浆外泌体中均可检测到生存素,且生存素含量在不同分期的前列腺癌组患者的血浆外泌体中均显著高于良性前列腺增生组和对照组的血浆外泌体中的量。该研究结果表明血浆外泌体中的生存素水平可作为前列腺癌早期诊断或检测的工具。

外泌体中包含的RNA在前列腺癌诊断方面也可起到重要作用。TMPRSS2-ERG融合基因是一种受雄激素调控的基因,可在50%的前列腺癌患者中检测到。研究发现VCaP细胞分泌的外泌体中可检测出TMPRSS2-ERG的RNA,且人体尿液中分离出的以CD63标记的外泌体中可检测到TMPRSS2-ERG与PCA-3的mRNA,表明包含mRNA的外泌体是前列腺癌具有潜在价值的生物学标志物。Bryant等研究发现miRNA-141的表达与血清PSA水平显著相关,且在转移性前列腺癌患者的尿沉淀与组织细胞内过表达,提示外泌体中的miRNA-141具有作为前列腺癌诊断和预后标志物的前景。

外泌体在治疗方面也体现出潜在的价值。外泌体可以经过改造成为药物或药效蛋白质的载体,优点是不会引起宿主的免疫反应。Saari等基于前列腺癌细胞内吞肿瘤细胞来源外泌体这一机制,利用前列腺癌细胞来源的外泌体作为运载体,携带抗癌药物紫杉醇,将药物靶向作用于前列腺癌细胞。研究发现外泌体包装的紫杉醇体现出更强的细胞毒性,说明外泌体有成为前列腺癌靶向治疗药物运载体的潜力。在免疫治疗方面,树突状细胞分泌的外泌体可作为治疗性疫苗,激发机体对肿瘤的免疫反应。有研究表明肿瘤细胞来源的外泌体能够刺激树突状细胞外泌体的分泌,促进细胞毒T淋巴细胞的应答反应。此外,树突状细胞来源的外泌体可协同免疫增强剂,影响环磷酰胺对肿瘤免疫反应的调节,诱导细胞毒性T淋巴细胞反应显著增强。

肿瘤微环境是一个复杂的综合性系统,是保护和支持肿瘤发生、发展、转移的重要条件。外泌体具有细胞间信息交流与调控的作用,从而直接影响肿瘤细胞活动或参与肿瘤微环境调节与组织重构。前列腺癌是一种复杂的多中心疾病,寻找恶性肿瘤的早期、无创、简便的且具有高灵敏度与精确度的检测方法是未来前列腺癌诊断的发展方向,探索更加精准的靶向治疗手段是泌尿外科医生共同的挑战。外泌体源性的蛋白质和RNA可作为前列腺癌具有前景的生物标志物,其在临床方面的应用还亟待研究。随着研究的深入,以外泌体为靶点的治疗手段将会给前列腺癌的治疗提供新的思路。

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换一换

同样会增加出血风险 那意义有何?

应该不至于错误百出,只是说原本认为的那套调控机制不存在,可能是走另一条路径调控,但基本原理应该还是没错的。

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