乳腺癌外泌体 外泌体在乳腺癌中的研究进展
丁雨钦 邹德宏 何向明
[摘要] 外泌体是一类由自体细胞排泄的纳米级囊泡样小体，参加细胞及内环境之间的物质运送和信号传递。外泌体能够经过在肿瘤细胞和细胞外基质间运送细胞内的核酸、蛋白和脂类等物质，影响肿瘤的发作和开展，乃至能够影响肿瘤的医治。不同类型的肿瘤细胞排泄的外泌体，在肿瘤的发作进程中发挥着不同的效果。近来，与乳腺癌相关的外泌体逐步成为一项新的研讨抢手，并发现乳腺癌细胞能够影响排泄某些特定类型的外泌体，并有望成为前期乳腺癌筛查的新式生物学标志。外泌体传递的核酸、蛋白质等物质在乳腺癌的发作、搬运和医治耐药中起到了重要效果。一起外泌体也能够将抗肿瘤药物转运出乳腺癌细胞导致耐药。但外泌体作为肿瘤药物载体时，表现出极低的免疫原性和生物毒性，将为往后的肿瘤靶向医治供给可行的技能根底。
[关键词] 外泌体；乳腺癌；肿瘤搬运；药物耐受；肿瘤微环境；生物学符号
[中图分类号] R737.9 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2017）19-0159-05
[Abstract] Exosomes are a kind of nanoscale vesicle-like body secreted by autologous cells， which are involved in the transport and signal transmission between cells and internal environment. Exosomes can affect the occurrence and development of tumors and can even affect the treatment of tumors by transporting intracellular substances including nucleic acids， proteins and lipids between tumor cells and extracellular matrix.Exosomes secreted by different types of tumor cells play different roles in the process of tumorigenesis. Recently， breast cancer-related exosomes have gradually become a new research hot spot and it is found that breast cancer cells can stimulate the secretion of certain types of exosomes， which are expected to become a new biological marker of early breast cancer screening. Substances including nucleic acids and proteins transferred by exosomes play an important role in the occurrence of breast cancer， metastasis and treatment of drug resistance.Meanwhile， exosomes can also transported anti-tumor drugs out of breast cancer cells to lead to drug resistance. However， when exosomes are used as tumor drug carriers， they exhibit very low immunogenicity and biotoxicity， and will provide a viable technical basis for future targeted tumor therapy.
[Key words] Exosomes； Breast cancer； Tumor metastasis； Drug tolerance； Tumor microenvironment； Biological markers
乳腺癌作為一类女人多发恶性肿瘤，在我国区域的发病率到达25.89/10万，约占一切女人恶性肿瘤发病率的16.83%。现在关于乳腺癌的临床确诊办法首要包含：临床体检、印象学查看、血清肿瘤标志物等，但这些查看手法的特异性和灵敏性往往都不能令人满意，简单导致漏诊前期的乳腺癌，这也成为导致乳腺癌患者预后不良的重要要素之一。为寻觅一些灵敏牢靠的确诊标志物，近年来关于乳腺癌的分子生物学研讨逐步成为抢手。
膜泡运送是细胞表里的一类物质转运办法，在运送进程中细胞膜常以囊泡的方式，包裹蛋白、核酸、多糖等多类物质参加转运。而其间由多种活细胞自体排泄的外泌体（Exosomes，EXs）就是一类囊泡小体，包含核酸、RNA及蛋白质等物质。研讨指出反常的外泌体物质转运与肿瘤的发作联系密切，在乳腺癌的构成、复发、搬运乃至化疗药物耐药的进程中均有参加[1]。本文就近年来关于外泌体关于乳腺癌的发作开展、肿瘤的确诊以及医治含义等方面作一总述。
1 外泌体
外泌体是一类由多种细胞排泄的多形性囊泡样小体，直径约40～100 nm[2]，广泛存在并散布于各类体液中，如血液、尿液、唾液、渗出液乃至羊水，且有较高浓度。这类体内广泛存在的纳米级囊泡结构小体可参加细胞之间或与内环境之间的物质、信息传递，在多种生理和病理进程中发挥着重要效果。不同安排部位细胞排泄的外泌体在其内容物的组成和功用均有相应的差异，学者以为这种生物学差异遭到其所在的细胞外环境的调控[3]。
外泌体由蛋白质、RNA和少数脂类分子构成。其间蛋白质是外泌体内含物的首要部分：Annexins、Alix、Flotillin、Rab宗族蛋白和TSG101（tumor susceptibility gene101）等参加膜泡交融和运送进程；蛋白激酶、G-蛋白等作为信号分子存在；CD9、CD63等跨膜区蛋白质超宗族成员与外泌体的生成相关；别的还包含排泄来历细胞的特异性蛋白等[4]。由肿瘤细胞发作的外泌体中，人们还发现了如FasL、TRAIL（TNF related apoptosis inducing ligand）和TGF-β（transforming growth factor-β）等肿瘤抗原和免疫按捺蛋白。肿瘤来历的外泌体包含高浓度的microRNA（miRNA），能够参加肿瘤的本身调控。一起，外泌体维护细胞外RNA的安稳，而且能将mRNA和miRNA运送至其他细胞或安排中发挥调控效果。在卵巢癌、神经胶质瘤、肺癌、结肠癌等恶性肿瘤相关研讨中均有提及并检测到外泌体中包含的蛋白分子或miRNA[5]。
2 前期确诊的新式生物学标志物
现在临床关于乳腺癌的确诊多依赖于临床体检、印象学、血清肿瘤标志物以及病理学依据。其间乳腺癌的生物符号物大致可分为3类：（1）安排学符号：如雌激素（estrogen receptors，ER）、孕激素（progesterone receptors，PR）、人类表皮成长因子-2（human epidermal growth factor-2，HER-2）、p53、Ki-67等[6]；（2）血清学符号：如CEA、CA153、CA549-muc-1宗族、MCA（Anti-Microsomal antibodv）、BR27、29等，但特异性都不是很高；（3）基因型符号：有着相对较高的特异性和灵敏性。
Zhang L等[7]提出经过检测唾液中包含的外泌体能够对前期的乳腺癌、口腔癌、胰腺癌等恶性肿瘤做出精确确诊。文献中指出由乳腺癌细胞排泄的外泌体（Exosomes derived from breast cancer，Exo-BCa）在由唾液腺细胞排泄后，其蛋白、RNA等内容物会发作蛋白组学和转录组学的改动进而呈现高表达。故笔者以为外泌体所包含的蛋白质和miRNA可作为一类重要的基因型符号，在对乳腺癌的前期确诊有着十分重要的效果。
3 参加乳腺癌的发作
既往研讨以为肿瘤的发作起源于具有自我更新才能的肿瘤干细胞，这类细胞往往能够促进肿瘤的增殖并向不同类型分解[8]。如乳腺癌干细胞能够导致乳腺癌的发作，并引起后续的肿瘤增殖、滋润和搬运。在乳腺癌的发作进程中，外泌体经过影响肿瘤周围血管的生成促进肿瘤的发作和增殖，而且往往遭到体内安排含氧量、乙酰肝素酶等其他要素的调控影响[9]。
研讨发现Exo-BCa能够导致癌周正常乳腺细胞的增殖并削减细胞凋亡。一起Clayton A等[10]发现，这一类外泌体能够经过调理与免疫躲避反响相关的NKG2D（natural-killer group 2，member D）受体，按捺机体的免疫反响。试验中当乳腺癌相关外泌体与外周血淋巴细胞一起培育时，NKG2D阳性的细胞数量削减，所以以为T型淋巴细胞的削减也许是导致乳腺癌细胞躲避机体免疫辨认和进犯的原因之一。
在高含量的乙酰肝素酶效果后的乳腺癌细胞中提取外泌体，后者被证明能够促进肿瘤的增殖和血管生成，导致肿瘤细胞的搬运[11]。
别的还有研讨以为，外泌体能够经过影响肿瘤微环境促进肿瘤的转化并参加肿瘤各个时期的发作进程[12-14]。
4 触及乳腺癌的滋润和搬运
一般人们以为肿瘤的滋润和搬运是肿瘤细胞及其微环境一起效果的成果。其间肿瘤微环境的成分首要包含：基质间细胞、细胞外基质、可溶性因子、机械信号（如外泌体）以及相对缺氧的安排环境[15]。其间基质间细胞多为纤维母细胞、血管生成以及免疫相关细胞。可溶性因子多包含：成长因子、激素、细胞因子和趋化因子等[16-17]。微环境中的这些成分能够协助肿瘤细胞躲避宿主免疫反响、构成药物耐药，进而促进肿瘤的搬运[18]。
King HW等[19]研讨证明，安排缺氧的环境能够促进乳腺癌细胞开释外泌体，在相对缺氧的乳腺癌细胞中，高含量的外泌体导致肿瘤的进一步添加。乳腺癌外泌体在与人乳腺上皮细胞（HMEC）的相互效果下，能够引起ATM（ataxia telangiectasia mutated）、H2AX（histone family member X）、Chk1（checkpoint kinase 1）和p53的磷酸化，間接地促进了肿瘤的成长。
Singh R等[20]发现在乳腺癌MDA-MB-231细胞株中miRNA-10b呈过表达状况，增强了乳腺癌的侵袭性，而且细胞株中提取的外泌体能够添加正常乳腺上皮细胞的侵袭性。
Suetsugu A等[21]经过裸鼠乳腺癌模型，将外泌体用荧光蛋白符号后发现，乳腺癌细胞发作的外泌体能够被传送至其他的肿瘤细胞和正常的肺安排细胞中，阐明晰在乳腺癌原发灶和搬运灶之间外泌体的转运进程。经过乳腺癌外泌体效果后，脂肪安排中的间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSC）能够经过Smad通路被转变为肌成纤维细胞[22]，而后者参加肿瘤血管和蛋白结构的重建，成为肿瘤细胞搬运的一类重要要素。Luga V等[23]发现纤维母细胞开释的外泌体能够经过Wnt-细胞平面极性信号通路（Wnt planar cell polarity signaling pathway），增强乳腺癌细胞的生物学活性，阐明来历于微环境中肿瘤基质部位的外泌体同样在乳腺癌的搬运中起重要效果。Zhou W等[24]以为外泌体介导转运的miR-105能够损坏血管内皮层的完整性，使细胞间的联接紧密性下降，肿瘤血管渗透性添加，导致乳腺癌搬运的发作。
5 导致乳腺癌医治耐受的拦路虎
医治耐受一直是乳腺癌医治中的难题。多项研讨成果提示乳腺癌医治耐受是多种要素联合效果的成果：肿瘤干细胞可能与乳腺癌患者的放疗耐受相关[25-26]，肿瘤相关的miRNA、蛋白质和细胞传导通路反常都能够导致乳腺癌的化疗耐药[27-28]，而HER-2阳性患者呈现靶向药物赫赛汀的医治耐受，可能与肿瘤成纤维细胞有关，后者经过上调肿瘤干细胞的增殖，并一起激活多种信号通路导致医治耐药。
外泌体经过在肿瘤细胞和基质细胞间转运也会影响医治效果。Boelens MC等[29]以为外泌体经NOTCH3通路从细胞外基质向肿瘤细胞传递信号，上调干扰素相关DNA损害耐受的信号，一起增强NOTCH靶基因的转录，经过添加乳腺癌细胞医治耐受的区间终究引起化疗和放疗耐受。Eldh M等[30]以为缓慢的缺氧条件可影响外泌体的开释，DNA损害修正通路被改动，引起DNA过错修正或遗传不安稳性，也是导致放疗耐受的原因之一。Chen WX等[31]经过研讨已呈现耐药的Exo-BCa，发现外泌体能够经过转运P-gp和miRNA引起耐药现象。Lv MM等[32]从对多西他赛耐药的乳腺癌细胞株MCF-7中提取外泌体（DOC/exo），将其效果于药物灵敏型MCF-7细胞株（MCF-7/S），成果发现MCF-7/S同样会呈现耐药反响，一起MCF-7/S中的P-gp表达量上升且与外泌体浓度呈正相关，提示对多西他赛耐药的乳腺癌细胞经过开释包含P-gp的外泌体，能够引起其他乳腺癌细胞的耐药。Shedden K等[33]以为药物外排机制，即细胞吸取的抗肿瘤药物被外泌体或其他囊性小泡包裹后运出细胞外的进程，也是导致药物耐药的原因之一。
6 乳腺癌医治的新途径
现在乳腺癌的临床医治办法首要包含手术、化疗、放疗、内排泄医治和靶向药物医治，但医治效果因个别反响差异较大，多受限于患者在医治进程中呈现的毒副反响、医治耐受等状况，所以亟需展望新的医治办法。
外泌体是自体排泄的纳米级膜性囊泡样结构，其免疫原性和毒性都极低[34]。Tian Y等[35]发现经纯化后的外泌体经过电穿孔转染能够带着阿霉素，经过小鼠未成熟的树状细胞排泄后靶向效果于乳腺癌细胞。还有文献报导，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）来历的外泌体能够有用按捺肿瘤相关的巨噬细胞滋润和M2型巨噬细胞极化，进而按捺乳腺恶性肿瘤的增大[36-37]。外泌体还能够损坏肿瘤成长的微环境然后影响肿瘤的生長。经姜黄素预处理的乳腺癌外泌体能够翻转安排中被按捺的NK细胞活性，因而以为外泌体能够转运抗癌药物或活性因子，重启机体免疫系统。在体外试验中，经腺病毒载体转染的树突状细胞开释的外泌体，能够激活针关于HER2的细胞毒性T淋巴细胞，反转对曲妥珠单抗药物的耐药[38]，为曲妥珠单抗药物耐药的患者供给了一个新医治挑选。
可是现在外泌体在临床使用中仍有妨碍，如较难获取很多医治用量的外泌体以及人工改造后的外泌体怎么输入人体用于医治。
7 定论和展望
外泌体是纳米级的囊性小泡结构，其功用首要是经过传递一些miRNA、蛋白质等物质进行细胞表里的信息交流和传输，起到调控细胞及其肿瘤生物学行为的效果。越来越多的研讨成果证明，在肿瘤的发作开展进程中外泌体起到十分重要的效果。外泌体能够作为包含乳腺癌在内的多种肿瘤的生物符号物存在，在恶性肿瘤中排泄的外泌体，其内容物的含量和品种有别于正常乳腺细胞。关于乳腺癌的医治，外泌体也可能是一类潜在的药物载体。
本文中，笔者温习外泌体在体外作为乳腺癌的靶向药物载体文献，但现在仍没有关于外泌体能够用于人体内药物载体的相关文献报导。咱们也总结外泌体在现在研讨中在乳腺癌的发作、开展进程中所起的重要效果。在后续研讨中，将进一步讨论外泌体在乳腺癌中的效果机制，以及探寻新的医治办法，为将来药物载体研讨供给新的研讨思路。
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（收稿日期：2017-03-21）