外泌體的生物特性及在腫瘤臨床診斷中的應用陳利鵬摘要：外泌體是生物體內廣泛存在的由各類細胞釋放的囊泡小體，被磷脂雙分子層包裹。里面含有蛋白和RNA等多種成分，在細胞間信息傳遞中扮演重要角色。具有抗腫瘤免疫、促血管新生等生理功能。在腫瘤的發生發展中起著重要的作用，特別是有攜帶腫瘤遺傳信息、調節腫瘤微環境、促進腫瘤血管生成等效應。越來越多的研究將目光投向了利用外泌體進行疾病的診斷、預后及治療臨床應用。本文就其研究現狀和在腫瘤臨床診斷中的應用做簡要綜述。關鍵詞：外泌體，腫瘤，診斷，臨床應用1外泌體簡介外泌體（exosome）是細胞向外分泌的一種囊狀小泡，直徑大約40-140nm。具有脂質雙層膜結構ADDINNE.Ref.{62EE8A04-AE57-4C8B-BC96-4D13B324D6C2}[1]。Johnstone在網織紅細胞培養液中分離得到一種囊泡狀的結構物質，并將其命名為外泌體（exosome）ADDINNE.Ref.{683F5702-A3AC-4A04-B741-43ECBDA69C06}[2]。但當時研究人員認為它只是一種細胞的廢棄物。最近幾年研究發現，外泌體廣泛存在并分布于各種體液中，攜帶和傳遞重要的信號分子，形成了一種全新的細胞間信息傳遞系統，影響細胞的生理狀態并與多種疾病的發生和進程密切相關。2013年，諾貝爾生理或醫學獎頒發給了外泌體領域的三位科學家，使得外泌體成為醫學領域研究的熱點。目前外泌體研究主要集中在細胞通訊介導細胞行為、生物標志物篩選、藥物載體研發三大方向ADDINNE.Ref.{F1386971-03C8-4ADD-A0D9-080DA3277393}[3]。外泌體的形成真核細胞和原核細胞都能分泌細胞外小囊泡（extracellularvesicles，EVs）。在哺乳動物中，血液、淋巴液、組織液、尿液都能分離到EVsADDINNE.Ref.{E6FFCB72-C1B2-405A-A4A3-5150864F7E72}[4]。細胞向外分泌的膜性小囊泡有多種，包括微泡（microvesicle）、凋亡小體和外泌體。微泡是細胞胞體直接出芽，脫落后形成的細胞外囊泡，直徑約50-1000nm。凋亡小體則是細胞凋亡時產生的囊泡，一般直徑在500-2000nm。外泌體是通過細胞內體途徑生成，首先是細胞內內溶酶體微粒體內陷，形成多囊泡小體（multi-vesiclebody，MVBs），在刺激作用下，多囊泡小體與細胞膜融合，然后將小體內的囊泡釋放到細胞外，即為外泌體。外泌體大小均一，直徑一般在40-140nmADDINNE.Ref.{B9E5EEEE-AB39-46ED-8C25-C12C8AAA2932}[5]。外泌體的組分外泌體是膜性小體，富含膽固醇和鞘磷脂。外泌體內含有蛋白、脂質、DNA、RNA，能作為信號分子傳遞給其他細胞從而改變其他細胞的功能。蛋白質占據了外泌體內含物的很大部分，種類非常豐富，根據Vesiclep數據庫顯示，外泌體以及各種胞外囊泡中大約包含92897種蛋白質ADDINNE.Ref.{F6A186C7-9B82-4C0F-A433-DB5320A3E6D9}[6]。這些蛋白大致可分為兩類：一類是外泌體中普遍存在，參與其結構形成的蛋白質，多分布于外泌體的表面或內腔中，包括微管蛋白、肌動蛋白和微絲結合蛋白等細胞骨架成分；膜轉運和融合相關蛋白，如:Annexins、多種Rab蛋白、Flotillin、Alix和TSG101等；一些信號分子，如蛋白激酶、G-蛋白等；還有大量與外泌體生成密切相關的四跨膜區蛋白質超家族成員，如CD9、CD63、CD81和CD82等ADDINNE.Ref.{18FC1639-25FD-4F82-9162-071948AE9A15}[7,8]。另一大類蛋白質與細胞來源有關，相對特異。抗原呈遞細胞來源的外泌體中含有豐富的MHC-I和MHC-II、CD80和CD86；血小板來源的外泌體中含有血友病因子和整合蛋白CD41a；而T淋巴細胞分泌的外泌體表面帶有穿孔蛋白和顆粒酶ADDINNE.Ref.{37E71634-92D6-4F36-9790-087FE2D2D9D7}[9]。腫瘤細胞產生的外泌體中還可以檢測到過度表達的蛋白質標志物，如FasL、TRAIL和TGF-β等腫瘤抗原和免疫抑制蛋白，這使得外泌體在腫瘤及相關疾病的診斷中具有重要的潛在應用價值。外泌體內的RNA主要為小RNA，如miRNA，不僅僅是遺傳信息的內源性調控者也是調節細胞通訊的分泌因子及疾病的生物標志物。從人乳汁中提取的外泌體中含有60余種與免疫調節相關的miRNA；膠質瘤細胞的外泌體中則含有大量與細胞增殖遷移、血管形成和免疫反應相關的miRNA；腫瘤來源的外泌體中miRNA的存在極為普遍并且豐度較高，在腫瘤自身的調控中發揮重要作用，目前已成為研究熱點ADDINNE.Ref.{40EE0A8C-B10C-455C-87EE-4F3C00108DA4}[10]。目前發現，RNA含量豐富的外泌體，主要參與組織間遺傳信息的傳遞過程；RNA含量低的外泌體，如免疫細胞來源的外泌體，主要在抗原遞呈和免疫共刺激過程中發揮作用。外泌體的作用方式外泌體釋放后，可以通過近分泌、旁分泌和內分泌等三種方式實現生物信息的交換和傳遞。外泌體可以通過細胞間質作用于近距離的細胞，也可以進入血液或其他體液循環作用到遠距離的靶細胞。距離較近的可由近分泌途徑直接被受體細胞吸收，距離稍遠的可由旁分泌途徑被吸收，還有部分外泌體進入循環系統作用于全身系統由內分泌途徑被吸收。外泌體與靶細胞發生作用的方式一般有一下2種ADDINNE.Ref.{CF1423A4-D6A1-4C17-83FF-7D4A4D09C830}[11]：(1)通過蛋白或其他活性物質直接作用于靶細胞表面的受體；(2)通過與靶細胞膜融合，將外泌體中的成分釋放到體對其分泌機理、作用方式和功能有較多的認識，但對外泌體的分類尚有不明確，外泌體與微泡的區別還沒有完全確定的物理、生化鑒別標準ADDINNE.Ref.{B07C418C-D97B-4512-B673-9166CD093E8B}[22]。此外，外泌體的分離技術不夠完善，難以快速得到純度較高的外泌體，對后續的檢測分析造成困難；另一方面，對外泌體的檢測系統也尚未開發成熟，難以滿足臨床大樣本量的檢測。不過隨著各種高靈敏度、高通量和高內涵的分析手段的進步，會大大加快外泌體的研究和應用。隨著精準醫學概念的提出，越來越多的人開始關注如何能做到疾病的精確診斷和治療，外泌體作為一個新型的研究熱點，由于它在體內存在的廣泛性和獲取的便捷性，已經成為了疾病診斷治療的潛在有效方式，在精準醫學發展上有著光明的前景。ADDINNE.Bib參考文獻[1] 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