外泌体在肾细胞癌临床诊断和预后评估中的价值

作者:未知

  【摘要】肾细胞癌(RCC)是常见的泌尿生殖系统恶性肿瘤,死亡率高达40%,其中约80%为透明细胞癌(CCRCC)侵入性活检为其唯一确诊手段,确诊时往往已达晚期。外泌体(exosome)介导细胞间的物质交流和信号交换,肿瘤细胞分泌外泌体增多,含有肿瘤分子特征的核酸浓度高,易通过无创方式获取,可成为肾癌液体活检的标志物以利于早期诊断。本文就外泌体在肾癌进展中的生理作用,部分蛋白质、分泌型miRNA在早期诊断和预后评估中的价值,以及外泌体的治疗用途作以综述。
  【关键词】肾细胞癌;外泌体;miRNA
  【中图分类号】R737.1 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095.6681.2020.27..02
  肾细胞癌的发病率逐年上升,RCC起病初期缺乏特异性症状,超过30%的患者确诊时已出现扩散转移[1],治疗效果差,治愈率低,转移性RCC对放疗和化疗不敏感。来源于肿瘤细胞的外泌体,其生物学表现可作为肿瘤细胞存在的证据,便于肿瘤的早期诊疗及预后评估。
  1 外泌体生物特性
  外泌体是由细胞分泌的直径50~100 nm的盘状囊泡,普遍存在于体液中。肿瘤微环境中的外泌体与促进血管生成、侵袭、转移和逃避免疫监视等过程密切相关。外泌体可由不同类型细胞分泌,内容物包括蛋白质、脂质和核酸等,介导不同类型细胞之间的通讯,影响机体生理病理状态。
  2 RCC衍生外泌体的生理作用
  2.1 促进血管生成
  VEGF、FGF、Ang1、EphrinA3、MMP2和MMP刺激内皮细胞生长、侵袭和抗凋亡,有利于肿瘤的进展和血管生成。肾癌干细胞外泌体作用于间充质干细胞能够通过提高MMP1、MMP2、MMP3、COL4A3、CXCR4和CXCR7的表达水平来促进肿瘤的血管化和增殖 [2]。碳酸酐酶9(CA9)是由低氧诱导因子1(HIF1)诱导的低氧反应,在RCC中过表达,缺氧RCC释放的CA9外泌体可能促进肿瘤微环境中的血管生成 [3]。
  2.2 介导免疫逃逸
  肾癌细胞外泌体中表达FasL,能抑制T细胞增殖,减少T细胞IL-2、IL-6、IL-10、IFN-γ的分泌,诱导T细胞凋亡。CCRCC衍生出富含TGF-β的外泌体,通过激活TGF-β/SMAD途径,损害TINK细胞的功能,逃避天然免疫监视,从而导致NK细胞功能障碍。
  2.3 促进远处转移
  肾癌干细胞外泌体促进EMT(上皮间充质转换)的迁移和侵袭能力,加速了CCRCC细胞在体内的增殖和肺转移[4],释放出的外泌体通过肺内皮细胞上调MMP2、MMP9和VEGF受体而促进肺转移的形成,miR-19a、miR-19b、miR-650和miR-151与肿瘤的侵袭和转移有关 [2]。
  3 肾癌诊断和预后标志物
  3.1 蛋白质组
  CD105的表达与肾癌预后不良有关;CXCR4的高表达被认为是一种新的CSC标记,与更具侵袭性和转移性的RCC相关[2];PTRF/CAVIN1(转录释放因子)的表达受SHC1(聚合酶)调控,SHC1在高级别CCRCC中显著过表达,异常增加的PTRF可在尿液外泌体中检测到,这表明PTRF将是诊断CCRCC的潜在标志物[5];MMP9、PODXL 、DKK4和CAIX在肾癌患者尿液外泌体中显著高表达,并且不会因为肾癌患者个体差异而丢失,可为肾癌诊断和治疗提供有价值的临床信息[6]。
  3.2 miRNA
  miRNA在血液、尿液等体液中稳定存在且浓度较高。miR-183在RCC患者的血清中呈高水平,与NKs在体外的细胞毒性呈负相关,可用于检测患者免疫治疗的预后状况,与预后不良呈正相关;miR-19a在肾癌组织中过度表达,在转移性肾癌中被上调,被认为是肾癌可能的预后标志物;miR-1233在健康人和患者血清中有显著的差异表达,被验证为诊断标志物[2];肾癌患者血清外泌体中miR-181a-3p升高,在早期極为显著,可成为肾癌早期辅助诊断的标志物[7];外泌体中miR-126-3p和 miR-486-5p联合诊断能区分良性病变和CCRCC[8];原发性肾癌细胞系中miR-224的细胞内水平显著上调,miR-224在外泌体中影响患者预后,可能介导细胞间的相互作用和癌症的侵袭、转移,是CCRCC患者潜在的预后生物标志物[9]。
  4 外泌体在肾癌治疗上的潜力巨大,可延缓肾癌进展
  4.1 免疫治疗
  Zhang等研究表明来源于IL-12锚定的肾癌细胞高表达RCC相关抗原G250,能高效地诱导机体特异性免疫应答和CTL,此团队制备了EXO/IL-12疫苗。抗原致敏树突状细胞产生的外泌体可以激活肿瘤特异性CTL,产生强大的杀瘤活性,进而发挥抗肾癌效应[10]。
  4.2 载体工具
  外泌体的大小在纳米级,改变外泌体内的物质可以使其作为传递药物、抗原、基因的工具,其显著优势在于较长的半衰期、靶向能力、生物相容性、毒性小[11]。
  4.3 核酸的治疗
  工程化的抗miRNA寡核苷酸可以直接针对特定的miRNAs,通过序列互补与单个miRNAs特异性结合,阻断其特定的功能,改变转录后基因表达。
  5 展 望
  当前,对外泌体的研究仍集中在基础和科研阶段,外泌体用于临床治疗仍需克服不少挑战,例如:选择合适的供体细胞生产外泌体,采用简便、快速、低成本的方法对外泌体进行分离、纯化、量化等。外泌体的临床价值及其分子标志物的诊断效果,需要采集更多样本,进行多中心的研究,制定标准化的检测程序和治疗剂量等来保证其安全性。
  参考文献
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