外泌体在乳腺癌中的研究进展

严重危害着女性的生命和健康，是全球妇女中最常见的恶性肿瘤之一。部分女性死于这种疾病，主要原因为肿瘤的早期转移、药物耐药、肿瘤复发等。因此，乳腺癌的早期对改善患者无复发生存率和提高无病生存率至关重要。全数字化X线乳腺钼靶、超声、磁共振成像等影像学检查广泛应用于乳腺癌的筛查，但其因肿瘤的最小可检出尺寸和部分患者的低辐射而应用受限。血清肿瘤标志物、分子由于特异性差和低敏感性，不能及时筛选出早期乳腺癌患者外周血中的肿瘤细胞。而液体活检所提取的外泌体因低成本和无创的取样方法在早期检测、筛选和研究动态及复发风险中被广泛应用。外泌体由所有活细胞分泌，是一种直径为30～150nm的细胞外囊泡。外泌体包含其起源细胞的信息，一旦释放，在循环系统中均匀稳定的存在，这种独特的性质使外泌体成为乳腺癌早期诊断、预后监测的一类最有意义的新型标志。其携带的生物活性分子包括促凋亡蛋白-2B、miR-221/222等。现就外泌体在乳腺癌、转移、治疗、耐药中的研究进展予以综述。

01外泌体概述

1.1外泌体的生物发生

晚期内体膜向内出芽，产生被膜覆盖的称为多泡体的小泡。多泡体的直径为250～1000nm，内含几个直径为30～100nm的腔内小泡。腔内小泡由多泡体的内体膜形成，其通过在膜上分离内容物然后向内内陷，并将含有一部分胞质溶胶的膜囊泡释放到多泡体的腔内空间。在内体成熟期间形成的这些多泡体中的一些被引导至溶酶体途径以进行降解，而部分多泡体与质膜融合导致腔内小泡的释放。释放到细胞外环境中的腔内小泡被称为外泌体。外泌体广泛存在于生理或病理液体中，包括血浆、滑膜液、唾液、痰液、脑脊液、淋巴液和腹水。

1.2外泌体的生物功能

根据外泌体的形成和分泌机制，外泌体的形态是不均匀的，其携带大量的生物活性分子，这些分子通常反映了外泌体起源细胞的内容。而外泌体携带的大量生物活性分子(、蛋白质)水平代表了其起源细胞的表型，外泌体被细胞的磷脂双分子层所包围，其包含了几乎所有的分子，包括蛋白质、核酸和脂质。外泌体通过将特定的分子转移到受体细胞而发挥一系列的生物学作用。其生物学功能包括抗原的表达、参与免疫调节、免疫监视的逃避、逃避、耐药等。外泌体是肿瘤微环境的组成部分，其通过与受体细胞细胞膜的直接融合，或受体细胞吞噬外泌体后再与细胞膜的间接融合，或与受体细胞表面的特异性受体结合后释放其携带的内容物，导致受体细胞的信息交换和代谢重组，并在肿瘤微环境中介导细胞间通信，参与组织浸润、转移和血管生成，最终导致肿瘤微环境恶化，进而促进受体细胞的增殖、侵袭和转移，并转移耐药性，从而促进复发及转移。

02外泌体miRNA、蛋白质在乳腺癌中的作用

外泌体及其内容物作为细胞间信息交流的重要，参与肿瘤增殖、播散、浸润等过程的调控，可作为癌症诊断或预后的标志物。外泌体miRNA是诊断乳腺癌的生物标志物，Hannafon等发现miR-21和miR-1246水平在乳腺癌患者中明显升高。他们的结果支持了外泌体miRNA可作为乳腺癌重要诊断工具的观点。此外，基质金属蛋白酶10、热激蛋白90、膜联蛋白-1在乳腺癌患者血清或胸腔积液的外泌体中特异性表达。Moon等证明，血浆中检测到的含有发育内皮基因座-1和纤维连接蛋白的外泌体可作为早期乳腺癌的，且发育内皮基因座-1是一个可以用来区分乳腺癌与乳腺良性和非癌性疾病的有用标志物。

03外泌体参与乳腺癌的侵袭和转移

侵袭和转移是恶性肿瘤的特征。侵袭和转移是一个复杂、多步骤的过程，而每个步骤都涉及肿瘤细胞与围绕的正常细胞之间的“串扰”，这些囊泡在细胞之间转移信使RNA、miRNA和蛋白质等分子，诱导相应的信号通路活化从而影响组织侵袭、转移。

3.1 外泌体形成及内容物的异常

外泌体在形成、分泌内容物的过程中出错会促进乳腺癌的转移。研究发现，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖的去乙酰化酶表达减少或该酶的药理学抑制使编码溶酶体液泡型H+-ATP酶(V-ATP酶)质子泵(ATP6V1A)A亚基的mRNA不稳定，导致其表达减少。ATP6V1A水平的降低削弱了溶酶体降解活性并导致多泡体增大，然后多泡体与质膜融合并释放含有不同的外泌体，并强烈促进细胞存活和迁移。该研究进一步证明了在减少烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖的去乙酰化酶表达后，组织蛋白酶的分泌显着增加，其降解细胞外基质，允许肿瘤细胞侵入周围组织，促进乳腺癌的转移。同时，外泌体内组分miRNA和蛋白质也参与乳腺癌的转移。Zhou等发现，外泌体介导了miR-105的转移，因miR-105减少了紧密连接蛋白的表达，破坏细胞与细胞的紧密连接，导致天然屏障被破坏，从而诱导细胞转移。Maji等发现，乳腺癌细胞来源的外泌体中的膜联蛋白A2是作为乳腺癌细胞脑和肺特异性转移的介质，其通过引起巨噬细胞介导的p38促分裂原活化的蛋白激酶、核因子κB和信号转导及转录激活因子3通路活化，促进白细胞介素-6和坏死因子-α的分泌。