外泌體與癌癥
外泌體是直徑為30-140 nm的細胞外囊泡(EVs)。它們是功能性物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、非編碼RNA、mRNA和脂質(zhì))的載體。它們在細胞中充當(dāng)信使,并且具有改變受體細胞生物學(xué)活性的功能。外泌體作為保留了與親代細胞相似的酶促活性的小囊泡,它們經(jīng)歷萌芽并形成多囊泡(MVBs),與質(zhì)膜(PM)融合,并最終釋放到細胞外,同時,外泌體也可以通過細胞內(nèi)的內(nèi)吞作用被內(nèi)化,其內(nèi)含物被轉(zhuǎn)運至目標細胞,從而改變細胞的生物學(xué)功能。

外泌體與癌癥
與正常細胞相比,癌細胞會產(chǎn)生并分泌更多的蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì),這些物質(zhì)需要依賴外泌體作為載體進行細胞間轉(zhuǎn)運,這導(dǎo)致大量與腫瘤相關(guān)的外泌體產(chǎn)生。腫瘤相關(guān)外泌體的直徑通常為30-100nm,并且腫瘤外泌體是腫瘤微環(huán)境的重要介體。外泌體在癌癥的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用,它指導(dǎo)了腫瘤微環(huán)境中不同類型細胞之間的相互作用。因此,它是癌細胞轉(zhuǎn)移和侵襲過程中一個重要的細胞間通訊信號信使。
外泌體與腫瘤微環(huán)境
外泌體在腫瘤發(fā)展過程中發(fā)揮著促進腫瘤增殖和改變腫瘤微環(huán)境的作用。腫瘤相關(guān)外泌體在促進腫瘤增殖的過程中,外泌體中所含的生物大分子物質(zhì)受到脂質(zhì)雙分子層的保護。因此,它們可以免受酶解或其他物質(zhì)的影響。腫瘤外泌體與受體結(jié)合后可以改變受體細胞的功能和表型,進而影響非腫瘤細胞并為腫瘤細胞創(chuàng)造良好的腫瘤微環(huán)境。除了促進腫瘤細胞增殖外,腫瘤相關(guān)外泌體還可以改變腫瘤的微環(huán)境,主要表現(xiàn)為誘導(dǎo)血管的形成,為腫瘤細胞的生長提供營養(yǎng)和清除廢物,促進癌癥的轉(zhuǎn)移和侵襲。
外泌體與癌癥轉(zhuǎn)移
腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移涉及多個步驟,包括腫瘤細胞與原發(fā)器官的分離、基底膜的侵襲和遷移、血流的擴散到適應(yīng)定殖于繼發(fā)器官等過程。在腫瘤細胞遷移過程中,外泌體起著積極的介導(dǎo)作用,這主要體現(xiàn)在外泌體可以將腫瘤細胞中關(guān)鍵的核酸大分子轉(zhuǎn)移至正常細胞,從而誘導(dǎo)其侵襲能力。同時,當(dāng)衍生的外泌體被受體吸收后,它們可以改變受體的表型,從而為腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移創(chuàng)造良好的轉(zhuǎn)移前生態(tài)位,并完成侵襲,滲透到血管后,外泌體可以調(diào)節(jié)腫瘤細胞的外部環(huán)境并促進腫瘤細胞到達殖民目的地。
基于外泌體的癌癥治療策略
外泌體可以作為癌癥治療干預(yù)的中介,主要體現(xiàn)在腫瘤源性外泌體的釋放以控制癌癥的進展,外泌體的天然分子結(jié)構(gòu)和特殊的生物學(xué)功能可以作為天然傳遞藥物載體。在抑制腫瘤源性外泌體釋放的過程中,發(fā)現(xiàn)靶向Rab蛋白可以有效地抑制外泌體的釋放,同時可以利用網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用和吞噬作用來阻斷外泌體的攝取途徑,進而阻斷了腫瘤相關(guān)外泌體改變腫瘤的微環(huán)境和受體表型的變化,從而抑制癌癥發(fā)展。在使用外泌體作為癌癥治療的天然載體方面,外泌體的天然結(jié)構(gòu)(例如其獨特的膜蛋白和脂質(zhì))可以幫助外泌體與特定受體結(jié)合,從而提高藥物傳遞效率。研究表明,阿霉素(Dox)在外泌體中的電穿孔及其在乳腺癌細胞系中的應(yīng)用,可以發(fā)現(xiàn)工程改造的外泌體可以特異性地將Dox傳遞至腫瘤組織,從而抑制腫瘤的生長,最終達到治療癌癥的目的。
外泌體在癌癥治療中的挑戰(zhàn)
外泌體在癌癥治療中確實具有很大的優(yōu)勢,主要是因為它們可以增加藥物傳遞的靶向性并具有更高的傳遞效率。但是,外泌體的分離和純化要求相對較高,非外泌體EVs的存在將大大降低癌癥治療的效率。因此,建立標準和快速的外泌體分離技術(shù)是目前在癌癥治療領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)。同時,在治療癌癥時應(yīng)注意外泌體的細胞來源,以避免影響可能促進癌癥進展的腫瘤外泌體的傳遞特性。因此,外泌體的準確表征在癌癥治療領(lǐng)域中也是一個挑戰(zhàn)。
參考文獻
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2. Henderson Meredith, Azorsa David. The Genomic and Proteomic Content of Cancer Cell-Derived Exosomes. Frontiers in Oncology, 2012.