根据世界卫生组织的报告,癌症已经成为人类的头号杀手,而乳腺癌作为女性最常见的恶性肿瘤,近几年来呈现年轻化现象。目前,乳腺癌的早期诊断方法包括临床体格检查、影像学检查、血清学标志物等,但这些传统诊断技术的敏感性和特异性不高,因此乳腺癌早期仍有相对较高的误诊和漏诊率,这也是导致乳腺癌患者预后不佳的重要原因之一。
为找到更为敏感且准确的诊断标志物,近年与乳腺癌早期诊断相关的分子生物学逐渐成为研究重点。研究发现,在肿瘤疾病中,外泌体与肿瘤的发生发展、肿瘤微环境的形成、促进血管生成及调节免疫反应等方面有着密切的联系,使其成为乳腺癌早期诊断及预后预测的新型肿瘤标志物。
外泌体加速了肿瘤的繁殖
外泌体是由细胞分泌的胞外小囊泡,能稳定存在于多种体液中,并在肿瘤微环境中含量较高。外泌体有多种生物成分,包括mRNAs、lncRNAs、miRNAs、cirRNAs、siRNAs、DNA、蛋白、脂质等,可经邻近细胞摄取以传递预期的“信息”,从而实现细胞与细胞间的交流。在乳腺癌发生发展过程中,外泌体会对肿瘤周围新生血管的生成产生影响,加速肿瘤细胞的增殖,促进肿瘤的发生。
多囊泡内体与外泌体的分泌
研究发现,外泌体不仅能够加速恶性肿瘤细胞周围正常细胞的增殖,并抑制其凋亡; 还能通过调节与免疫逃亡反应相关的受体 (如自然杀伤细胞2族成员D受体) ,抑制机体对肿瘤细胞产生免疫反应。在之后的研究中还发现,使用乙酰肝素酶刺激乳腺癌细胞可导致外泌体大量分泌,这一结果也为临床证实外泌体参加了肿瘤细胞的增殖及血管生成提供了依据,同时也提示外泌体可能参与并推动了恶性肿瘤细胞的远处转移。
外泌体与乳腺癌的放化疗耐受
治疗耐受一直是乳腺癌治疗中的难题。多项研究结果提示乳腺癌治疗耐受是多种因素联合作用的结果:肿瘤干细胞可能与乳腺癌患者的放疗耐受相关,肿瘤相关的miRNA、蛋白质和细胞传导通路异常都可以导致乳腺癌的化疗耐药,而HER-2阳性患者出现靶向药物赫赛汀的治疗耐受,可能与肿瘤成纤维细胞有关,后者通过上调肿瘤干细胞的增殖,并同时激活多种信号通路导致治疗耐药。
外泌体通过在肿瘤细胞和基质细胞间转运也会影响治疗效果。相关研究显示,外泌体通过直接泵出药物、药物外排泵的运输和细胞间的RNA交换三条途径产生耐药性。不论是直接排出药物还是通过传递有助于受体细胞代谢药物的RNA,都可以调节肿瘤微环境使其建立一个治疗异质性表型。基质细胞能够分泌外泌体向乳腺肿瘤细胞转移,还激活NOTCH3信号通路,引起乳腺癌细胞对化学疗法耐药性和对放射疗法的耐受性增加。
外泌体与乳腺癌的侵袭及转移
癌细胞转移是乳腺癌中较难解决的问题,乳腺癌的远端转移是患者的主要死因之一。
研究显示,外泌体通过与乳腺癌细胞融合,调动肿瘤细胞的信号通路,促进了乳腺癌细胞的转移。外泌体除了调动信号通路,其还能携带非编码单链RNA(miRNA),促进不同种类细胞间的交流,从而达到传递生物信息的目的。研究证实,有数种 miRNA参与了乳腺癌细胞的侵袭与转移。
外泌体不仅可以转移侵袭性癌细胞的侵袭特征,其自身也具有破坏能力。研究显示,携带着miRNA-105的外泌体可以破坏内皮细胞的结构完整性,从而造成阻止乳腺癌细胞转移的天然屏障受损。此外,研究还证实携带miRNA-105的外泌体还能够增加血管通透性,激活癌细胞在体内的转移活性,增强乳腺癌的散播能力。miRNA-105可在乳腺癌转移前期在血液循环中被发现,因此在临床上其既可以作为早期血源标记物,也可以当作乳腺癌靶向治疗的治疗靶点。
乳腺癌治疗的新途径
外泌体被誉为有关细胞起源、生理与病理意义的 “天然迷你地图”,广泛参与了乳腺癌发生发展、侵袭转移及耐药等过程。外泌体不仅在机体体液中含量丰富,而且可保护自身所携带的带有特定表型的生物信号分子。因此,外泌体作为生物标记物在乳腺癌肿瘤诊治过程中可以得到广泛应用。
除了在临床检测领域,外泌体在乳腺癌的治疗方面也有开创性的意义。外泌体在调节癌细胞的同时,还能够对自身的释放进行调节。细胞外环境中的外泌体能调节正常乳腺上皮细胞及乳腺癌细胞外泌体的释放,正常乳腺上皮细胞外泌体还能抑制乳腺癌细胞外泌体的释放,这项发现为控制肿瘤外泌体带来的危害提供了新的治疗思路。另外,由于外泌体可以在癌细胞与正常细胞、癌细胞与癌细胞之间进行转移,其可用作良好的药物递送工具,这也为新型抗癌靶向药物的研发指明了新方向。
有文献报道,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)来源的外泌体可以有效抑制肿瘤相关的巨噬细胞浸润和M2 型巨噬细胞极化,进而抑制乳腺恶性肿瘤的增大。外泌体还可以破坏肿瘤生长的微环境从而影响肿瘤的生长。经姜黄素预处理的乳腺癌外泌体可以翻转组织中被抑制的自然杀伤细胞活性,因此认为外泌体可以转运抗癌药物或活性因子,重启机体免疫系统。在体外实验中,经腺病毒载体转染的树突状细胞释放的外泌体,可以激活针对于HER2的细胞毒性T淋巴细胞,逆转对曲妥珠单抗药物的耐药,为曲妥珠单抗药物耐药的患者提供了一个新治疗选择。
虽然至今关于乳腺癌外泌体的临床研究仍然很少,但随着对乳腺癌外泌体研究的不断深入,其在临床应用方面将会展现出良好的前景,针对外泌体的检测手段将更加精准、经济;针对外泌体的乳腺癌靶向治疗新方法也将趋于明朗,进一步的研究将为改善乳腺癌患者的预后带来新希望。
图片来源:摄图网
参考文献:
[1]张鑫,江梦颖,张欣怡,姜戈晨,吕云玮,徐毓蒙,张凌宣,孙晓春.外泌体与乳腺癌耐药的研究进展[J].临床医学,2020,40(08):118-122.
[2]陈丽娥,谢谢,王识华.外泌体在乳腺癌病理诊断中的应用进展[J].医学综述,2020,26(14):2803-2806+2813.
[3]段勇威,赵自武,鲍腾飞,陈雅文,谢文.外泌体在乳腺癌中的研究进展[J].国际检验医学杂志,2020,41(17):2142-2146.
[4]丁雨钦,邹德宏,何向明.外泌体在乳腺癌中的研究进展[J].中国现代医生,2017,55(19):159-163.