近(jìn)幾年(nián)外(wài)泌體(tǐ)研發持續升ε ♣溫，全球科(kē)研大(dà)咖紛紛紮堆此領域，有(yǒu≈≥)關外(wài)泌體(tǐ)載藥、診斷、免疫療法等方向的(de)文≈✘ (wén)章(zhāng)陸續發表在Science、Nature等各大(dà)頂€β級期刊上(shàng)，外(wài)泌體(tǐ)已成為♣(wèi)生(shēng)命科(kē)學/基礎醫(yī)學研究的(de)σ→↓一(yī)大(dà)熱(rè)點。
外(wài)泌體(tǐ)是(shì)由哺乳動物(wù)細胞主動向胞外(wài)和 ≤(hé)體(tǐ)液中釋放(fàng)的(de)納米級雙層囊泡小(xiǎo★ ♥)體(tǐ)，攜帶多(duō)種遺傳物(wù)←ελ♠質，可(kě)通(tōng)過自(zì)分™☆δ(fēn)泌或旁分(fēn)泌途徑被細胞吸收，也(y≤ ©ě)可(kě)經循環系統被遠(yuǎn)距離(± lí)靶組織或器(qì)官所吸收，能(néng)參與機(jī)體(tǐ)多α÷(duō)種生(shēng)理(lǐ)和(hé)病理(•↑♦↕lǐ)過程。
外(wài)泌體(tǐ)于1983年(nián)首次在體(€ δtǐ)外(wài)培養的(de)綿羊紅(hóng)細胞上(shàng)清液中發≠<≤現(xiàn)且能(néng)被多(duō)種細胞分(↕★&fēn)泌。最初外(wài)泌體(tǐ)被認為(wèi)是(shì)細胞成熟過程中調節₽± ≠膜功能(néng)而釋放(fàng)的(&™de)多(duō)餘膜蛋白(bái)，是(shì)清除細胞碎片和(héε₩₩×)淘汰細胞表面分(fēn)子(zǐ)的(de)細胞器(qì)。ε"$後來(lái)越來(lái)越多(duō)的(de)研究發現(xiàγ↑₽n)，外(wài)泌體(tǐ)在介導炎症反應、細胞增殖、調節細胞外(wài)微(w±&ēi)環境和(hé)誘導機(jī)體(tǐ)免疫反應等方面都(dōu)發≥₩揮著(zhe)重要(yào)作(zuò)用(yòng)。如(rú)今，外(wà €Ωi)泌體(tǐ)被認為(wèi)是(shì)疾病的(de)生(sh ≠≥✔ēng)物(wù)标志(zhì)物(wù)和(hé)預後因子(zǐ)，另™Ω外(wài)還(hái)有(yǒu)潛力作(zuò)為≠ (wèi)基因和(hé)藥物(wù)遞送的(de)載體≥♦α(tǐ)，具有(yǒu)重要(yào)的(de)臨床意義。
外(wài)泌體(tǐ)作(zuò)為(wè®∑i)癌症的(de)診斷和(hé)預後标志(zhì)物(₩£wù)
由于外(wài)泌體(tǐ)可(kě)以在體(tǐ)液（例如(rú)血液、尿液、唾液和(h>∑é)腦(nǎo)脊髓液）中檢測到(dào)，因此它們被認為®♦(wèi)是(shì)疾病診斷的(de)無創或微(wēi)創生(shēng)物(wù)标志(®§∏×zhì)物(wù)，具有(yǒu)檢測包括癌症在內'♦☆(nèi)的(de)許多(duō)病理(lǐ)∞γλ狀況的(de)潛力。
當前基因組醫(yī)學的(de)重點是(shì)發展基于個(gè)性化(huà)和(hé ♣∏)精準醫(yī)學的(de)檢測，所以使用(y£<"òng)體(tǐ)液（主要(yào)是(shì)血液和(hé)尿液）代替通(tōng)過手術(®£≥®shù)獲得(de)的(de)組織樣本進行(xíng)診斷的(de)液體(tǐ)活檢正迅☆β↔速受到(dào)關注，此方法方便且對(duì)患者傷害甚微(w≈®ēi)。在液體(tǐ)活檢中主要(yào)分(fēn)析循環腫瘤細↓胞（CTC）、遊離(lí)DNA（cfDNA）和(hé)外(wài)泌體(tǐ)。外(€÷wài)泌體(tǐ)因穩定性高(gāo)并易于從(cóng)尿液或血液中收集，是(sh♥ ì)開(kāi)展液體(tǐ)活檢的(de)最佳候選者。
miRNA因在機(jī)體(tǐ)內(nèi)起§' 著(zhe)調節作(zuò)用(yòng)被認為(wèi)有(yǒu)診÷β斷的(de)生(shēng)物(wù)标志(zhì)物(wù)的(de)潛力，外(wài)§↓泌體(tǐ)miRNA富集的(de)變化(huà)可(kě)反映生<×(shēng)理(lǐ)病理(lǐ)的(de)改變。腫瘤特異性循環外(wài)泌體(₩♥§γtǐ)miRNA已被開(kāi)發為(wèi)肺癌的(de)早期診斷生(shēng)物ε¶≥≈(wù)标記。據報(bào)道(dào)，miR-23b-3p，miR-10b ¶-5p和(hé)miR-21-5p是(shì)非小(xiǎo★✘)細胞肺癌（NSCLC）患者有(yǒu)希☆<★δ望的(de)預後生(shēng)物(wù)标志(z®÷hì)物(wù)。
像miRNA一(yī)樣，外(wài)泌體(tǐ)也(yě)包含來(lái)自(zì)宿主細胞的÷↔γ±(de)蛋白(bái)質，因此具有(yǒu)潛在的(de)生(shēng)物(wù)标志(zhì)₽↑σ物(wù)來(lái)源。通(tōng)過質譜分(fēnε )析外(wài)泌體(tǐ)的(de)整個(gè)蛋白(bái)質組已經揭示了(le)前列腺癌<≈®"和(hé)膀胱癌中的(de)各種生(shēng↕♠≠)物(wù)标志(zhì)物(wù)。一(yī)項涉及276名NSCLC患者的(de)研究确定了♥←(le)外(wài)泌體(tǐ)中NY-ESO-1、EGFR、PLAP、EpCAM↕≤∞和(hé)Alix是(shì)整體(tǐ)生(shēng)存的(de)蛋白(bái)質生(∏≈shēng)物(wù)标記物(wù)。使用(yòng)細胞外(wài)囊泡陣列（E✘≈ V Array）系統，由血漿衍生(shēng)的(deγα)外(wài)泌體(tǐ)已成功用(yòng)于評估多(duō)标記模型，該系統由針對(d•→uì)肺癌相(xiàng)關蛋白(bái)的(de)37種抗σεγ體(tǐ)組成。該方法僅使用(yòng)10μL血漿樣δ£π品即可(kě)進行(xíng)分(fēn)析。除了(le)miRNA、蛋白(bái)質外(wài←↔)，來(lái)自(zì)癌症患者的(de)外(wà✘$≥i)泌體(tǐ)lncRNA還(hái)被定義為(wèi)新型腫瘤生(shēng)物(•←÷wù)标記物(wù)。
基于外(wài)泌體(tǐ)的(de)診斷[1]
外(wài)泌體(tǐ)作(zuò)為(wèi)藥物(wù)輸送系統
外(wài)泌體(tǐ)由于其表面具有(yǒu)多(duō)種粘附蛋白($≥bái)已經成為(wèi)基因治療的(d∑βe)潛在載體(tǐ)，納米尺寸和(hé)柔韌性使它們能(néng)夠跨越主Ω 要(yào)的(de)生(shēng)物(wù)屏障，≤α$如(rú)血腦(nǎo)屏障（BBB）等。
與脂質體(tǐ)制(zhì)劑相(xiàng)反，外(wài)泌體(tǐ)是(shì)天然存在"¥的(de)分(fēn)泌性膜囊泡，毒性較低(dī)，從(cóng)它們在體(tǐ)內(nèi)普↓φ→λ遍存在可(kě)以推斷出其在體(tǐ)內(nèi)的$$≤λ(de)耐受性很(hěn)好(hǎo)。另外(wài≈₩)，外(wài)泌體(tǐ)固有(yǒu)的(d©≠e)歸巢能(néng)力暗(àn)示了(le)它們在藥物(wù)遞送中的(de)潛在效÷≥用(yòng)。例如(rú)，源自(zì)黑(h★♥₩ēi)色素瘤的(de)外(wài)泌體(tǐ)優先進入前哨淋巴結，這(↑• zhè)種歸巢能(néng)力可(kě)以用(yòng)作(•βε≈zuò)藥物(wù)的(de)靶向遞送。
Alvarez-Erviti等人(rén)研究發現(xiàn)DC衍生(shēng)的(de)γ×₹外(wài)泌體(tǐ)可(kě)将siRNA傳遞給小(☆☆xiǎo)鼠的(de)大(dà)腦(nǎo)，繼而推斷出外(wài)泌體(tǐ∏∑$≈)加載的(de)藥物(wù)或siRNA可(kě)以通(tō÷™ng)過BBB。他(tā)們首先轉導DC以表達外(wài)☆πΩ¶泌體(tǐ)膜蛋白(bái)LAMP2B，§≈該蛋白(bái)能(néng)與神經元特異性RVG肽融合。純化(huà)的(de)DC外(wài€♥•)泌體(tǐ)中裝有(yǒu)靶向BACE1（阿爾茨海(hǎi)默病的(de)發病∞'ε£機(jī)理(lǐ)中的(de)重要(yào)調控基因）的(de)外(wài)源s÷ΩiRNA，然後将這(zhè)些(xiē)iExosome靜(jìng)脈注射到(→✘dào)小(xiǎo)鼠體(tǐ)內(nèi)。這(zhè)些(xiē)外(wài)泌體(✔ ↓tǐ)特異性進入大(dà)腦(nǎo)中的(de)&γ✔神經元、小(xiǎo)膠質細胞和(hé)少(shǎo)突>₽膠質細胞，導緻小(xiǎo)鼠模型中BACE1基因敲低(dī)。這(zhè)項研究證明(míng)↓←了(le)外(wài)泌體(tǐ)特異性全身(shēn)遞送的∏π (de)可(kě)行(xíng)性，更重要(yào)的(de)是(shì)，該研←♠÷♣究表明(míng)外(wài)泌體(tǐ)可(k₽™ě)以通(tōng)過生(shēng)物(wù)屏障，表明'$↔λ(míng)了(le)基于RNAi的(de)新型腦(nǎo)腫瘤、腦(n•↔λ±ǎo)轉移瘤治療的(de)可(kě)能(né↓≈εng)性。
外(wài)泌體(tǐ)天然适于運輸蛋白(bái)質、mRNA、m iRNA、各種非編碼RNA、線粒體(tǐ)DNA以及基因組DNA，這(zhè)使得∑✘∏(de)它們可(kě)用(yòng)于遞送幹擾RNA以及其他(tā)治療性物(wλα ù)質（如(rú)親脂性小(xiǎo)分(fēn)子(zǐ)），已有(yǒu)研究将抗炎劑姜黃γ±(huáng)素、抗癌劑阿黴素和(hé)紫杉醇等裝載到(dào)外(wài)泌體(tǐ)囊泡♥σφ★中用(yòng)于相(xiàng)應疾病的(de)治療。基于外(± wài)泌體(tǐ)的(de)藥物(wù)遞送系統由于其內(nèi)源性在癌症的♥ ™(de)治療中具有(yǒu)極大(dà)優勢，能(néng)使得(de)免疫原φ'性和(hé)毒性最小(xiǎo)化(huà)。例如(rγλ ú)，一(yī)些(xiē)研究表明(míng)，與其他(tā)遞送系統相(xiàng)比，₩♥加載到(dào)外(wài)泌體(tǐ)中的(de)阿黴素的(de)治療功♠☆ 效大(dà)大(dà)增強，并且對(duì)主要(yào)器(qì)官系統"→₹₹（尤其是(shì)心髒）的(de)不(bù)良影(yǐng)響明(míng)顯減少(shǎ $ o)。
外(wài)泌體(tǐ)作(zuò)為(wèi)癌症免疫療法
最近(jìn)，免疫檢查點療法在幾種癌症類型中的(de)成功提高(gāo∏≥α)了(le)人(rén)們對(duì)進一(yī)步探索¶÷>腫瘤中免疫失調的(de)興趣，其中包括外(wài)♣γ&泌體(tǐ)腫瘤免疫療法，有(yǒu)望誕生(shγγ<'ēng)抗癌疫苗。
腫瘤來(lái)源的(de)外(wài)泌體(tǐ)>φ攜帶抗原，并已被用(yòng)作(zuò)針對(duì)腫瘤的(de↕ )免疫反應的(de)特異性刺激來(lái)源。Thery和(hé∞≠←)他(tā)的(de)同事(shì)在20年(nián)前的(de)研究發現(xiàn'π↓)經愛(ài)潑斯坦-巴爾病毒轉化(huà)的(de)§♠B細胞釋放(fàng)了(le)包含主要(yào)組織相(xiàng)容性複合物(wù)（₽↑σ₽MHC）-II的(de)外(wài)泌體(tǐ)，從(cóng÷→€)而激活了(le)CD4 + T細胞，而樹(shù≈≈✔)突狀細胞分(fēn)泌的(de)外(wài)泌體(tǐ)表達了(le)MHC-I，從(≠ →cóng)而激活了(le)CD8+ T。随後的(de)研究發現(xiàn)，≠§這(zhè)些(xiē)外(wài)泌體(tǐ)可(ε☆©δkě)以在實驗動物(wù)模型以及人(r én)體(tǐ)臨床試驗中誘導抗腫瘤免疫力φ₩，包括結腸直腸癌、轉移性皮膚癌和(hé)非小(xiǎo)細胞肺癌等。在小(xiǎo)鼠中，™♠¶₽腫瘤來(lái)源的(de)外(wài)泌體(tǐ)可(kě)以∑♠σφ作(zuò)為(wèi)抗原遞送系統，并可(kě)以以CD4 +和(hé)$ ☆♠CD8 + T細胞依賴性方式阻止自(zì)體(tǐ)腫瘤的(de)發→←↔展。在I期臨床試驗中，晚期非小(xiǎo)細胞肺癌或轉移性黑($♣®hēi)色素瘤患者用(yòng)樹(shù)突細胞衍生(shēng♦< )的(de)外(wài)來(lái)體(tǐ)接種顯示出抗腫瘤≠™$γ免疫應答(dá)和(hé)腫瘤消退。最近(jìn)的(de)證據表明(míng)，在惡性 ♥☆神經膠質瘤患者中，負載有(yǒu)腫瘤外(wài)泌體(tǐ)的(♣♣™de)樹(shù)突狀細胞有(yǒu)效地(dì)産生(shēng)λ↓ 了(le)針對(duì)自(zì)體(tǐ)腫瘤細©Ω÷胞的(de)抗腫瘤反應。
研究者認為(wèi)，腹水(shuǐ)來(láσπ₹i)源的(de)外(wài)泌體(tǐ)與樹(shù)突細胞或腫瘤衍ελ→生(shēng)的(de)外(wài)泌體(tǐ)一(yī)樣有(yǒu)效，可(kβ₽↕©ě)敏化(huà)樹(shù)突細胞和(hé)主要(yào)的(de)細胞毒性T淋巴細胞，從(←¶€€cóng)而在體(tǐ)外(wài)殺死自(zì)體(tǐ)腫瘤細胞。此外(wài)，從(cóng ≥¶)卵巢癌患者的(de)惡性積液衍生(shēng)的(de)外(wài)泌體(>×≈tǐ)已經制(zhì)備并将進行(xíng)臨床試驗。Da≈÷i及其同事(shì)發現(xiàn)，結直腸癌φ₽患者的(de)腹水(shuǐ)來(lái)源外(w✔∏ài)泌體(tǐ)與粒細胞巨噬細胞集落刺激因子(zǐ)聯合可(kě)以有(yǒu)效地(dì)誘σ≠↔¶導晚期結直腸癌患者有(yǒu)效的(de)CEA特異性抗腫瘤免疫力。
但(dàn)是(shì)，腫瘤外(wài)泌體(tǐ)也(yě)表現(xiàn)出強烈的(λde)促腫瘤免疫反應。腫瘤細胞衍生(shēng)的(de)外(wài)∑Ω泌體(tǐ)可(kě)以抑制(zhì)T細胞和(hé)NK>δ¶≠細胞活化(huà)且促進調節性T細胞功能(néng)，如(€ ↑rú)攜帶PD-L1的(de)癌細胞衍生(shēng)的(de)外(wài)泌體(tǐ)εδ™&能(néng)抑制(zhì)T細胞功能(nén←g)從(cóng)而促進腫瘤生(shēng)長(cháng)"✘。除了(le)調節T細胞外(wài)，癌症來(lái)源的(de)£>外(wài)泌體(tǐ)還(hái)能(néng)抑制(zhì)DC的(de)活性并促進骨髓來(l∞ ái)源的(de)抑制(zhì)細胞（MDSC）的(de)擴增。研究發§∑α現(xiàn)胰腺癌衍生(shēng)的(de≤≠)外(wài)泌體(tǐ)通(tōng)過•©₩miR-203下(xià)調TLR4表達來(l₽© ái)抑制(zhì)DC細胞因子(zǐ)。腫瘤細胞來(lái)源的(de)外(wài)泌體(tǐ)♦✔α"也(yě)刺激巨噬細胞向促進癌症的(de)M2期極化(huà)。例如(rú)，乳腺癌衍生(shē" €ng)的(de)外(wài)泌體(tǐ)通(tōng) ♦過糖蛋白(bái)130 / STAT3信号傳導将巨噬細胞極化(♣→'huà)改變為(wèi)M2期。
因此，外(wài)泌體(tǐ)在癌症中同時(shí)發揮免疫激活和(hé)免疫抑制(zh∞ì)功能(néng)。激活免疫的(de)作(zuò)用(yò★≠∑ ng)主要(yào)取決于外(wài)泌體(tǐ)的(d≤↓¶αe)抗原呈遞，而外(wài)泌體(tǐ)α§的(de)免疫抑制(zhì)作(zuò)用(yòng)主要(yàα'o)取決于其攜帶的(de)配體(tǐ)，如(rú)蛋白(bái)質和(h鮧£<)miRNA等，它們抑制(zhì)細胞毒性T細胞•§&的(de)活性或促進免疫抑制(zhì)細胞增值。了(le)解這(zhè)兩種功能(néng)的(₽αde)潛在機(jī)制(zhì)有(yǒu)益于靶向研究或利用(yòng)外(wài)泌體(tǐ∑↑™)治療癌症。
圖片外(wài)泌體(tǐ)在腫瘤免疫中的(de)功能(néng)[2]
外(wài)泌體(tǐ)的(de)抑制(zhì)
外(wài)泌體(tǐ)水(shuǐ)平升高(gāo)通(tōng)常與不(β₩★☆bù)同類型的(de)癌症惡化(huà)相(xiàng)關，一(yī)些(xiē)研究人(réγ€÷n)員(yuán)希望能(néng)通(tōng)過降低(dī)腫瘤外(wài)Ωδ™泌體(tǐ)到(dào)正常水(shuǐ)平來(lái)防止不(bù)良→λ預後。
從(cóng)這(zhè)個(gè)角度出發，許多(duō)正在進行(xíng₹∏)的(de)研究旨在通(tōng)過調節外(wài)泌體(t↕✔×∑ǐ)生(shēng)成分(fēn)泌的(de®≠$↑)過程或通(tōng)過特異性靶向其成分(fēn)抑制(zhì)其與靶細胞的γ (de)相(xiàng)互作(zuò)用(yòng)來(lái)調節外(wài)泌體↑Ω(tǐ)的(de)産生(shēng)。
轉化(huà)醫(yī)學和(hé)臨床醫(yī)學α×中基于外(wài)泌體(tǐ)的(de)診斷£φ和(hé)治療方法的(de)各種策略[3]
如(rú)今我們對(duì)外(wài)泌體(tǐ)機(jī)制(zhì)和(hé)不(bù)同生€π∑(shēng)理(lǐ)和(hé)病理(lǐ)條件∞(jiàn)下(xià)的(de)功能(néng)的(de)理(lǐ)解呈指數(shγ₩₹ù)級增長(cháng)，雖然目前其生(shēng)物(wù)學功☆φ✔能(néng)還(hái)未完全解析清楚，但(dàn)研究者們在許多(d£∑≥uō)領域均已對(duì)其進行(xíng)了(le)深入探索。外(wài)泌體(tǐ)不↑♥(bù)是(shì)廢物(wù)顆粒，而是(shì)細胞間(ji≈γ®ān)通(tōng)訊的(de)關鍵介質，作(zuò)為(wèi)宿主細胞的(de)ασ衛星，外(wài)泌體(tǐ)包含大(dà)量的(de)生(shēng)物(w& ♥ù)信息，其功能(néng)超出了(le)最初的(de)預期，宿主細胞控制(zhì)著(zh♦λβe)外(wài)泌體(tǐ)的(de)內(nèi)容物• ≠(wù)，從(cóng)而改變了(le)自(zì)己或其他(tā)細胞的(de)命運"π♠。其次，外(wài)泌體(tǐ)對(duì)腫瘤的(de)進展和™♠(hé)轉移有(yǒu)著(zhe)強烈的(de)影(↑↔✘yǐng)響，可(kě)以通(tōng)過外(wài)泌體(tǐ)預測轉移的(de)®•部位并建立轉移前的(de)生(shēng)态位。
另外(wài)，腫瘤細胞分(fēn)泌的(de)外(wài)泌體(tǐ)₩↕"既可(kě)以通(tōng)過促進抗腫瘤免疫反應來(lái)阻斷腫瘤的(de)生(shēng☆β÷)長(cháng)，又(yòu)可(kě)以通(t πōng)過減弱抗腫瘤免疫或促進血管生(shēng)成來(lái)誘導腫瘤的(de)生(shēng)↑≈✔ 長(cháng)。但(dàn)在晚期，癌細">↑φ胞衍生(shēng)的(de)外(wài)泌體(tǐ)顯示出φ≤比免疫激活強得(de)多(duō)的(de)免疫抑制(zhì)作(zuò)用(yòng"•)，基于攜帶抗原的(de)外(wài)泌體(tǐ)疫苗也(yě)正在臨床試驗中。雖然 ₹将外(wài)泌體(tǐ)用(yòng)于診斷以及治療的(de)研究仍處于起步階段，'→但(dàn)随著(zhe)對(duì)外(wài)泌體(tǐ)更深入的(δ♥₩de)了(le)解和(hé)系統評價，外(wài)泌體(tǐ)作(zuò)為(wèi)載&®↕ 體(tǐ)結合基因治療有(yǒu)著(zhe)極大(dà)的(de)臨床應用(yòng)潛力。π₹
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