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外泌体与癌症诊断

2018-11-10 22:59  阅读(1566)  评论(0)  分类:专业

    外泌体(exosomes)是由很多细胞(包括癌细胞)释放或分泌的囊泡状小体,其大小为30~100nm,称为纳米级颗粒,广泛分布于人体血液、唾液、尿液、脑脊液等多种体液中。1983年Jhonstone等首次发现绵羊的成熟网织红细胞释放的一种膜型小囊泡,后来被命名为外泌体,但被视为细胞清除废弃物的“垃圾袋”。后来的研究发现外泌体中含有母体细胞(来源细胞)的特异性蛋白、脂质和核酸等,不但可以反映母体细胞的病理生理状态,而且在细胞的多种生理病理过程中具有重要作用,特别是在肿瘤发生发展中的作用,特别受到关注。

    外泌体具有脂质双层膜结构,主要由蛋白质和脂质构成,蛋白质主要有两种:一种参与形成外泌体的结构,一种与细胞的来源有关,具有特异性。脂质成分包括胆固醇、鞘脂、神经酰胺等。绝大多数外泌体还包含DNA,RNA以及microRNA(miRNA)等。不同细胞分泌的外泌体具有不同的组分,不同生理条件下外泌体的的成分亦不相同,因而在机体的生命活动中分别发挥不同的作用,这些差别可以用来分辨其来源和特性。

    首先,外泌体能够参与细胞间物质运输过程。外泌体首先通过细胞膜的胞吞作用进入细胞内,形成多泡体,经过胞内分选和转运,使miRNA等蛋白质进入多泡体内。多泡体成熟后形成外泌体而释放到胞外,再被其他细胞吞入,从而实现细胞间物质的转运和交换。

    其次,外泌体可以通过自分泌、旁分泌或内分泌的方式进行细胞间通讯或信息传递。血清中的miRNA主要富集于外泌体,外泌体的脂质双层分子外膜可以保护其内部物质和信息不被降解,在外泌体被吞入、重组和释放过程中同时传递细胞间信息。

外泌体还可以参与机体抗原提呈作用和免疫逃逸等免疫调节过程。如癌细胞来源的外泌体可以将癌细胞呈递给活化的T淋巴细胞。有些外泌体可以抑制肿瘤细胞的增殖,如外泌体中的miRNA-128对乳腺癌细胞株MCF-7可进行负调控而抑制肿瘤生长。在肿瘤血管生成和转移过程中也发现外泌体具有调节作用。

    许多研究表明,癌症患者血浆中外泌体浓度明显升高,而外泌体可表达特异性的蛋白质和RNA,DNA等,具有肿瘤生物标志物的潜能,因而被广泛应用于肿瘤液体活检中,与TCT、ctDNA一起作为液体活检的重要项目。例如,外泌体来源的热休克蛋白HSP90α,TAR RNA结合蛋白(TAR RNA binding protein,TRBP),AGO2(argonaute2),miRNAs,lncRNA(long non-coding RNA)等在乳腺癌患者血浆中均有较高的水平,并与肿瘤大小、分子分型、淋巴结转移等预后因素相关,因而具有一定的诊断价值。在前列腺癌、非小细胞肺癌、鼻咽癌、结肠癌、肝癌等肿瘤中,也都发现各具特征的外泌体成分,特别是外泌体miRNA,都具有潜在的诊断价值。在非肿瘤性疾病如糖尿病、红斑狼疮等的研究中,外泌体也显现出其作为新型分子标志物的巨大潜力。


 

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