刘玉萍,陈 彦**,黄萌萌,傅荣萍
(1.南京中医药大学附属中西医结合医院 南京 210028;
2.江苏省中医药研究院中药组分与微生态研究中心 南京 210028)
外泌体(Exosome)是细胞分泌的直径在40-130 nm之间具有双层脂质膜结构的一种微小囊泡,是在20世纪80年代末羊网织红细胞培养分化过程中被首次发现的[1]。过去的观点认为外泌体是细胞向外排出的毫无用处的细胞碎片和垃圾载体,然而,随着外泌体内容物逐渐被认识和了解,现代研究证实外泌体是细胞生理和病理的多功能调解者,主要归因于其包含的核酸、蛋白、脂质和受体等多种生物活性成分[2-3]。外泌体广泛的存在于生物体内各种细胞中,并且广泛地分布于外周血、唾液、尿液、腹水、胸水、脑脊液、乳汁等多种体液中,在正常生理以及病理状态下都可由细胞释放[4-5]。已有研究发现,肿瘤细胞会比正常细胞分泌更多的外泌体,且其中包含了诸多与肿瘤相关的遗传物质,从而令外泌体与肿瘤的发生发展息息相关[6]。转移作为抗肿瘤难以攻克的难题,因缺乏有效的治疗手段,备受研究者的关注。随着研究的不断深入,靶向外泌体可能成为对抗肿瘤转移的关键。
肿瘤转移是肿瘤致死的重要原因,肿瘤细胞从原发位脱落浸润到周围的组织,通过淋巴系统和血液系统扩散到机体的其他组织器官形成转移,增加了患者死亡率。“种子-土壤”假说是肿瘤转移产生机制的重要学说,得到普遍的认可,该学说1889年由英国学者Paget提出,阐明肿瘤发生器官转移并非一个随机的事件,而是有特定的条件,即特定的肿瘤细胞(种子)倾向于转移到特定的器官(土壤),只有土壤适合种子时才会生长,成功发生转移[7-8]。目前,肿瘤细胞释放的多种细胞因子如趋化因子CCL21、CXCL12等被认为是诱导肿瘤细胞发生特定转移的重要因素,而近年来,越来越多的证据显示外泌体通过诱导血管渗漏、炎症及转移前微环境的形成等多方面介导了肿瘤转移的发生发展[9-12]。
肿瘤转移的发生离不开肿瘤细胞的迁移和侵袭能力的增加,通过上皮-间质化的恶性转变,细胞的迁移能力需要细胞方向的准确定位,并且能够粘附于细胞外基质ECM,而外泌体证实在这些过程中起到了重要的作用。细胞迁移和侵袭是恶性肿瘤进展到晚期和产生转移的重要因素,在前列腺癌中,Ramteke等发现前列腺癌细胞衍生的外泌体在缺氧条件下能够增强细胞的迁移和侵袭,采用PC-3细胞系做划痕实验,发现在缺氧条件下,肿瘤细胞衍生的外泌体能够促进细胞通过迁移迅速将划痕愈合。通过对细胞表面蛋白进行分析,发现,外泌体能够降低E-钙粘素的表达,从而增强了细胞的运动能力[13]。还有研究发现外泌体能促进乳腺癌细胞的迁移和侵袭能力从而增加了乳腺癌的恶行进程。Harris等[14]分离了MCF-7,转染了GFP-Rab27b的MCF-7以及MDA-MB-231细胞的外泌体,这三种细胞分别为低转移、中等转移以及高转移肿瘤细胞,采用划痕实验,发现中等转移和高转移的细胞衍生的外泌体能够诱导低转移潜能细胞的迁移能力。这些外泌体被发现能够增强EMT相关蛋白的表达包括:HSP90和波形蛋白vimentin。类似的,从高转移肺癌细胞分离的外泌体被证明能够增强波形蛋白vimentin和N-钙粘素的表达,降低E-钙粘素和紧密连接蛋白ZO-1的表达,从而增强了运动能力和侵袭潜能。外泌体通过传递所含有的蛋白质、mRNA等促进细胞的恶性转变。当低恶性程度的肿瘤细胞摄取了高转移肿瘤细胞衍生的外泌体后呈现出快速增殖和迁移的表型。对肿瘤细胞衍生外泌体的miRNA进行分析发现,一些癌基因相关的miRNA显著增多。Singh等[15]对乳腺癌来源的外泌体进行了分析,发现与非转移型乳腺癌相比,恶性乳腺癌细胞系MDA-MB-231所分泌的外泌体中miR-10b的表达量明显偏高,而当该种外泌体被非转移型乳腺癌细胞摄取后,miR-10b能抑制一系列靶基因,例如HOXD10(Homeobox D10)和 KLF4(Kruppel-like Factor4)的表达,从而导致非转移型乳腺癌细胞侵袭转移能力的增强。在乳腺癌和结肠癌中,肿瘤细胞衍生的外泌体包含一种表皮生长因子受体EGFR的亚基-双调蛋白,从而参与了细胞信号传导增强了肿瘤的侵袭性。Higginbotham等[16]发现结肠癌衍生的外泌体包含有一些生长因子受体的配体蛋白,利用matrigel细胞侵袭实验发现含有双调蛋白的外泌体能够促进上皮细胞和乳腺癌细胞的侵袭能力。降解细胞外基质是肿瘤细胞迁移和侵袭能力增加的另一个机制。Atay等[17]在胃肠道间质瘤中证明了外泌体在这一个过程中的作用。在他们的研究中,外泌体可以携带癌基因蛋白酪氨酸激酶KIT,在肿瘤细胞衍生外泌体和子宫肌瘤平滑肌细胞共培养24 h后,外泌体被细胞摄取,并且在细胞膜上能够检测到KIT活性的表达。在外泌体的作用下,肿瘤细胞波形蛋白vimentin基因和蛋白的水平都显著增加,MMP-1也相应的上调了。此外,外泌体携带的酶类蛋白如基质金属蛋白酶MMP能够降解基质,对基质进行重塑,增加了肿瘤细胞的迁移和侵袭[18-19]。
越来越多的研究发现肿瘤转移前微环境是成功转移的决定性因素。在肿瘤细胞尚未到达转移灶时,原发位肿瘤通过机体释放一些细胞因子及外泌体,这些外泌体及细胞因子到达肿瘤转移的靶器官后,通过在靶器官上形成有利于肿瘤细胞定植生长的转移前微环境,从而促进肿瘤转移[20]。Peinado H等发现[21-22],胰腺癌细胞衍生的细胞外囊泡可以到达远处端的器官并通过上调TGF-β、纤连蛋白和一种巨噬细胞趋化因子促进肿瘤预转移微环境的形成。该课题组接下来的研究还发现,黑色素瘤细胞分泌的外泌体通过将金属蛋白酶传递至骨髓细胞可诱导骨髓细胞向促进肿瘤转移的细胞表型转变,通过上调原癌基因MET从而转化骨髓衍生的树突细胞并且协助在肺部建立一个促肿瘤转移的利基,黑色素瘤细胞衍生的外泌体还通过招募黑色素瘤细胞,诱导细胞外基质的沉积,以及促进淋巴管细胞的增殖,帮助促肿瘤转移利基中淋巴结节的形成[23-24]。更有趣的是该课题组在另一篇报道中还发现不同类型的肿瘤分泌的外泌体可通过不同的整合素亚型(ITGS)靶向特定器官并触发相关信号转导通路从而促进肿瘤预转移微环境的形成[25]。这解释了不同肿瘤对转移器官的选择是如何产生的。在靶器官上,外泌体通过粘附并触发靶器官正常基质细胞如上皮细胞、成纤维细胞、巨噬细胞等S100A8/9、TLR4等促炎信号的传导,诱导炎性细胞的浸润及血管生成等方式促进肿瘤转移炎症微环境的形成进而促进肿瘤转移[26]。
肿瘤转移目前没有良好的治疗手段,主要原因在于肿瘤转移的转移灶不明确,发病机制复杂,及药物难以到达靶器官等。考虑到外泌体与肿瘤转移之间千丝万缕的联系,人们正在考虑一些针对外泌体介导的治疗肿瘤的策略。
研究发现在肿瘤患者体内,外泌体的数量往往较健康人显著增多,外泌体通过诱导血管渗漏、炎症及转移前微环境的形成等多方面介导了肿瘤转移的发生发展[9-12]如何减少这些外泌体的释放是目前基于外泌体介导肿瘤防治的策略之一。外泌体是由多泡小体(Multivesicular Bodies,MVBs)与细胞质膜融合后释放到细胞外的一种膜泡,其起源标志事件是质膜内吞,进而到早期内体,再到晚期内体,之后内体膜内向出芽生成腔内囊泡(Intraluminal Vesicles,ILVs),进而演化成多泡体[27]。MVB生成过程至少有两种特定的通路,一条是通过内吞体分选转运复合体(Endosomal SDorting Complex Required for Transport,ESCRT))募集到内体膜上参与ILV形成的各个协调的步骤(包括泛素化蛋白的识别、晚期内体膜的内陷、泛素化蛋白的去泛素化等)。第二条相关通路是基于内体膜上的特异脂质成分,并独立于ESCRT机制。内体区隔(Endosomal Compartments)局限性的质膜上存在脂筏微区(Raftbased Microdomains),后者含有大量的鞘质(可呈递并被neutralsphingomylinase2(nSMase2)分解成神经酰胺(Ceramide),神经酰胺可反向诱导微区合并成更大的结构进而产生构象诱导的内向出芽和ILVs的形成。在MVBs形成之后,Rab GTPases可控制进行降解或者次级通路。最后ILVs的释放是通过MVB与质膜的融合,具体过程尚未清楚,但是至少中性鞘磷脂酶2(Soluble N-ethylmaleimide-sensitive Factor Attachment Proteinreceptors,SNAREs)是参与其中的。只有当IVLs被释放后,才能成为外泌体[28]。
因此一些针对减少外泌体分泌和释放的药物正在开发。目前最为常见的是中性鞘磷脂酶2(neutral Sphingomyelinase 2,nSMase 2)抑 制 剂 GW4869,nSMase 2是合成神经酰胺的限速酶,而神经酰胺在MVBs的内侧膜芽生作用形成外泌体的过程中发挥重要作用。很多研究已经发现,给予GW4869可减少肿瘤细胞的外泌体的释放,在多个肿瘤转移模型中表现出减少肿瘤转移的作用[29-30]。尚有一些与钙离子释放有关的通道抑制剂如二甲基氨氯吡咪(Dimethylamiloride,DMA)通过阻断H+/Na+和Na+/Ca2+通道而减少外泌体的分泌从而增强环磷酰胺的抗肿瘤效应等[31]。此外还有一些质子泵抑制剂可能通过直接影响溶酶体的稳定性或肿瘤细胞胞质的酸碱度降低外泌体的释放等[32]。然而,尽管这些抑制剂具有抑制肿瘤转移的作用,但是因其不能特异性的识别正常细胞和肿瘤细胞的外泌体,从而干扰了外泌体的正常生理功能,因此其潜在的副作用和风险阻碍了其走向临床的可能,这些抑制剂大部分作为工具药用于外泌体相关功能的实验研究。
肿瘤转移是复杂的过程,可由多种信号通路介导,共同调控完成。研究发现,外泌体可参与调控多条信号通路,且其本身富含大量的转移相关蛋白和基因,因此,外泌体可通过多种途径调控肿瘤转移近年来已被国内外研究所证实。
2.2.1 MAPK丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,MAPK)信号通路
MAPK信号通路是真核细胞介导细胞外信号到细胞内反应的重要信号传导系统,在肿瘤细胞的侵袭转移过程中起重要的作用。MAPK信号包含3条传导通路 ,即 ERK(extracellular regulated protein kinases,ERK)、JNK(c-Jun N-terminal kinase,JNK)、p38MAPK。Chiba M等[33]研究发现,人结肠癌细胞SW480来源的外泌体通过动态依赖细胞内吞效应,能够激活受体细胞HepG2细胞的ERK1/2,提高细胞的迁移能力,促进肿瘤的形成和转移。Cai Z等[34]研究发现激活的T细胞衍生的外泌体能够激活小鼠黑色素瘤细胞B16中ERK,从而促进B16细胞中MMP9的表达,进而促进了B16细胞的肺转移。还有研究发现,肝癌细胞源性外泌体可通过启动MAPK和PI3K/Akt信号通路,增加MMP-2和MMP-9的活化,从而提高癌细胞的迁移和侵袭力[35]。
2.2.2 Wnt(wingless-type MMTV integration site family members)相关信号传导
Wnt信号通路在组织发育中起重要作用,这一进化保守通路的畸变与肿瘤的发展相关。已有多项研究证明在肿瘤的发生和转移过程中Wnt信号通路发挥重要的作用。其中Wnt-PCP(planar cell polarity,PCP)信号传导途径是脊椎动物发育期间汇聚延伸细胞运动的主要调控通路,Luga V等[36]研究发现肿瘤相关成纤维细胞 CAF(Cancer-associated fibroblasts,CAF)分泌的外泌体能够激活乳腺癌细胞的Wnt-PCP通路,从而促进乳腺癌细胞的迁移和运动能力,从而促进乳腺癌的转移。Lin R等[37]也发现人间充质干细胞MSC(Human mesenchymal stem cell,MSC)来源的外泌体通过激活人乳腺癌MCF-7的Wnt信号通路,从而增加了低转移性MCF-7细胞的转移能力。另外,研究发现外泌体可携带Wnt在细胞间进行转运,从而介导了Wnt相关信号的传导[38]。
2.2.3 缺氧诱导因子HIF(hypoxia-inducible factors,HIF)
缺氧诱导因子是一种广泛存在于哺乳动物中参与机体氧稳态的重要因子。研究发现,HIF通过参与血管生成等促进肿瘤的转移。而外泌体通过调控HIF相关的多条信号传导促进肿瘤的发生发展。Park JE等[39]研究显示细胞在缺氧微环境中可以分泌外泌体刺激血管生成,并通过外泌体携带的跨膜蛋白增加转移潜能,为肿瘤的发生与转移提供更有利的条件。此外,缺氧诱导因子HIF高表达的肿瘤细胞来源的外泌体还能通过传递miRNA如miR-21等促进肿瘤转移表型的转化,从而促进肿瘤转移[40]。
除此之外,外泌体还能通过调控靶细胞NF-κB、STATS、Hedgehog等多条信号通路发挥促进细胞迁移运动能力增加、促血管生成、上皮-间质转化及促转移微环境形成等发挥促进转移的作用[41-43]。因此,针对上述信号通路及关键分子,寻找和设计相应的靶向抑制剂可能可以达到抑制外泌体介导的转移行为。有研究使用ERK/2的抑制剂U0126发现其能够阻断外泌体介导的肿瘤细胞的迁移[44]。而一些来源于中药的天然小分子化合物如姜黄素[45]、EGCG[46]、紫草素[47]等,通过改变肿瘤细胞衍生的外泌体的功能,抑制了外泌体所介导的促肿瘤信号,从而抑制肿瘤细胞的增殖,抑制肿瘤的恶化进程。
肿瘤转移临床难以治愈的原因之一在于药物难以到达转移部位。有学者试图构建抗转移纳米载药系统来抑制肿瘤的转移,针对肿瘤的特殊微环境及肿瘤组织与正常组织之间的差异,设计了多种纳米载药系统。如靶向唾液酸寡聚糖纳米载药系统,将P-3Fax-Neu5Ac装载入PLGA纳米粒中,显示出一定的抗小鼠黑色素瘤B16F10转移的潜力[48];或将靶向叶酸受体的微小RNA装载入纳米粒中,来对抗结肠癌及其发生的转移[49]等。这些纳米载药系统,在一定程度上缓解了抗肿瘤转移制剂的欠缺,然后尚存在一些不足之处。靶向转移基于两种机制:①被动靶向,纳米颗粒递送到特定的器官或转移灶;②主动靶向,纳米颗粒精准的归巢到特定的肿瘤细胞受体。被动靶向根据肿瘤生物学特征,允许纳米颗粒载体通过增强渗透性和EPR效应积聚。这些纳米粒子往往是根据某种蛋白或受体的高表达来设计的,而肿瘤转移是个复杂的过程,其蛋白表达千差万别,单一蛋白的表达高低往往不能完全指正靶器官及转移灶的归巢,因而这些纳米粒子尚不能表现出对转移性肿瘤的归巢而对转移灶周围的正常组织和器官无积聚的功能;其次,现有的纳米制剂往往采用多种高分子材料,这些高分子材料虽然在一定程度上能与包载的药物很好的契合,但其非生物来源,进入机体内的生物相容性及安全性也是限制现有的纳米载药系统进入临床的重要因素。因此,迄今为止,尚不存在能够完全针对那些已经扩散到远处器官或淋巴结的转移性癌症的安全有效的递药系统,迫切需要寻找新型安全有效的抗转移载药系统的载体。
除了减少肿瘤细胞外泌体的分泌和释放,阻断外泌体的介导的促肿瘤转移信号传导之外,随着研究的不断深入,人们发现外泌体以其独特的结构和功能,能够作为药物载体形成特殊的载药系统而发挥独特的作用。外泌体是细胞分泌的具有双层脂质膜结构的一种微小囊泡,外泌体由膜脂与膜蛋白构成的生物膜围绕,其结构和成分均类似于细胞膜[50]。其中,膜脂成分中较细胞膜相比,富含胆固醇,神经酰胺,鞘磷脂及脂筏结构[51]。外泌体能够将携带的多种蛋白质、mRNA、miRNA等传递给相应的细胞或组织,参与并维持许多正常的生理功能,如组织修复、免疫监视、和凝血等[52]。
近年来,将外泌体用于疾病治疗逐渐成为外泌体应用研究的一大热点。不断有研究提出将外泌体作为药物载体用于疾病治疗的设想,作为一种天然的内源性的纳米运输载体,外泌体已经被开发运用于核酸类药物及其他一些小分子药物的靶向递送。外泌体的脂质双分子层结构决定了其可以作为载体,脂质双分子间的疏水部分可以用来包载疏水性药物,脂质双分子层包围的内部区域可以用来包载疏水的基因以及药物。因此,外泌体既可以作为单独的药物或者基因的载体,又可以作为疏水性药物或者基因与药物共传递的载体。这一特性已逐渐应用于来源于中药的天然小分子化合物中,例如,对于理化性质比较差,但是具有广泛药理活性的姜黄素,已有研究表明采用外泌体包载姜黄素后,通过Caco-2细胞模型实验显示,外泌体包载的姜黄素在持续苛刻消化过程仍然能够保持较高的稳定性,且能穿过肠屏障,体现出更高的生物利用度倾向[53]。类似的研究诸如雷公藤红素[54]、紫杉醇[55]等,通过利用外泌体的包载实现提高药物理化性质的优化、抗肿瘤效果的提高以及毒性的降低。外泌体作为药物传递载体呈现出多种优势:首先,外泌体可以来源于病人自身的细胞,因此在药物传递过程中减少了免疫原性;其次,外泌体作为一种膜结构载体,具有与脂质体类似的结构,具有极强的生物相容性,外泌体表面存在的一些蛋白也有利于细胞的吞噬。例如,外泌体表面的CD9分子有利于实现膜融合,从而将其负载的药物直接运送到受体细胞中,避免了细胞吞噬-溶酶体途径带来的药物降解及细胞毒性等问题,表现出更高的递送效率[56];再者,外泌体的直径在40-130nm之间,因此可以很好地利用增强渗透滞留(EPR)效应;最后,不同来源的外泌体因其供体细胞的差异性而呈现出不同的特性。
几乎所有的活细胞都能产生外泌体,选择最优的供体细胞类型十分必要。迄今为止,已有多种类型的细胞被作为外泌体的供体细胞,如未成熟的树突状细胞因其特殊的膜表面蛋白组成使其具有抗炎特性[57],但是由于未成熟的树突细胞产生的外泌体量不能满足需要,资源受到局限。又如骨髓间充质干细胞(Mesenchymal stem cell,MSC)能产生大量外泌体[58],在一些研究中被用作外泌体的供体细胞,然而由于MSC本身难以获取,分离培养基鉴定的繁琐,也限制了其作为药物载体的进一步开发。已有研究表明,肿瘤细胞来源外泌体的产生和释放相比较于正常的细胞显著升高,并带有宿主细胞独特的性质,被越来越多的用于靶向载药系统的研究,实现对小分子化合物的包载和运输。如有研究获取前列腺癌细胞PC-3和LNCaP的外泌体和胞外囊泡包载经典抗癌药物紫杉醇能提高其抗肿瘤的疗效,将多柔吡星(Doxorubicin,DOX)负载到外泌体上,与同剂量游离的药物相比,能够显著抑制肿瘤的生长,且其抑制作用较传统的多柔吡星脂质体更强[59]。尽管目前专门针对肿瘤转移的外泌体药物载体研究非常少,但已有研究发现,采用外泌体包载siRNA,shKrasG12D,能够在抑制胰腺癌增殖的同时,抑制胰腺癌的肺转移[60]。这些研究让外泌体成为抗肿瘤转移药物载体有了更扎实的理论依据。
外泌体作为药物载体在自然条件下于细胞水平是可进行工程改造的,例如为了使得外泌体作为药物载体能够更加精准的到达靶器官,被靶细胞摄取,发挥更好的抗肿瘤转移潜力,已有多项研究和手段对外泌体进行功能性的修饰。例如,Nakase和Futaki[61]课题组使用静电相互作用将阳离子脂质结合到外泌体的膜表面,因此这种带有强阳离子电荷的外泌体载体则更容易与受体细胞结合并被其摄取。又如,利用分子生物学手段使供体细胞高表达EGFR配体小肽GE11,进一步分离得到带有GE11的外泌体,这种外泌体对于肿瘤部位则具有更强的靶向性[62]。
虽然,外泌体可以作为基因与药物的载体,但是仍旧存在一些问题限制其应用。首先,外泌体的分离提纯比较困难,传统的离心与超速离心相结合的办法既费时又费力,尤其是利用蔗糖密度进行提纯比较难以实现。利用抗体的方法进行分离,虽然得到的外泌体相对纯净,但是抗体在进入动物体内时容易引起免疫反应,从而限制了此方法的应用。其次,体外来源外泌体可能存在危险性。虽然外泌体已经正式可以作为基因与药物载体,但是目前已知的研究文献中都是从树突细胞或者肿瘤细胞培养液中提取外泌体作为载体,细胞培养往往要经历几代甚至几十代的培养,培养过程中细胞可能产生于生物体内细胞不同的生理变化,从而使外泌体进入体内后表现出与体内外泌体不同的特性。尽管如此,有研究给特定的肿瘤细胞来源的外泌体作为药物载体走向临床增添了信心,该项研究制备装载顺铂的A549来源的含药微泡,将这种载药细胞外囊泡输入3名晚期肺癌病人体内,经过7天的治疗,能够有效降低恶性积液中肿瘤细胞的数目,恶性积液的颜色和浊度等指标得到改善,呈现出逆转耐药的抗癌效果[63-64]。因此,特定肿瘤细胞来源的外泌体作为药物载体以其独特的优势仍具有走向临床的巨大前景。
综上,外泌体作为胞间通讯的重要工具在细胞间进行物质转运和信息交换的功能已得到广泛的认知,在过去5年里,对外泌体的研究已经取得了卓越的进展。而在肿瘤的发生发展过程中,尤其是复杂多环节缺乏有效治疗手段的转移过程中,外泌体都能从多个方面参与了肿瘤转移的形成,此外,因外泌体独特的膜结构和载体特性,使外泌体成为治疗肿瘤转移潜在工具,因此,靶向外泌体是治疗肿瘤转移的发展方向和研究热点。尽管如此,仍然有很多问题阻碍了靶向外泌体治疗肿瘤转移的迅速发展和临床转化。例如,迄今为止尚未发现外泌体的生成、释放和内化过程在生理和病理条件下的区别,单纯的抑制外泌体的生成势必对机体正常生理功能造成损伤。作为药物载体,外泌体的靶向性仍然饱受争议,还有其应用于临床之前还存在诸多挑战,包括外泌体的富集、纯化及对药物的包载效率及安全性等等,还需要研究者通过大量的临床前实验研究进一步规范化和提升。另外,鉴于外泌体的种种优势和特质,整合中药在抗肿瘤转移方面的有效性,并将两者有机结合,将可为中药抗肿瘤药物的研发以及中药纳米载药系统在抗肿瘤转移应用提供新的研究策略和方案,但此类研究工作必将任重而道远。
1 Johnstone R M,Adam M,Hammond J R,et al.Vesicle formation during reticulocyte maturation.Association of plasma membrane activities with released vesicles(exosomes).J Biol Chem,1987,262(19):9412-9420.
2 Raposo G,Nijman H W,Stoorvogel W,et al.B lymphocytes secrete antigen-presenting vesicles.J Exp Med,1996,183(3):1161-1172.
3 Melo S A,Sugimoto H 1,O'Connell JT,et al.Cancer exosomes perform cell-independent microRNA biogenesis and promote tumorigenesis.Cancer Cell,2014,26(5):707-721.
4 Wiklander O P,Nordin J Z,O'Loughlin A,et al.Extracellular vesicle in vivo biodistribution is determined by cell source,route of administration and targeting.J Extracell Vesicles,2015,4:26316.
5 Chevillet J R,Kang Q,Ruf IK,et al.Quantitative and stoichiometric analysis of the microRNA content of exosomes.Proc Natl Acad Sci USA,2014,111(41):14888-14893.
6 Inamdar S,Nitiyanandan R,Rege K,et al.Emerging applications of exosomes in cancer therapeutics and diagnostics.Bioeng Transl Med,2017,2(1):70-80.
7 Ribatti D,Mangialardi G,Vacca A.Stephen Paget and the'seed and soil'theory of metastatic dissemination.Clin Exp Med,2006,6(4):145-149.
8 Hosseini H,Obradović M M,Hoffmann M,et al.Early dissemination seeds metastasis in breast cancer.Nature,2016.
9 Ben-Baruch A.The multifaceted roles of chemokines in malignancy.Cancer Metastasis Rev,2006,25(3):357-371.
10 Zhou W,Fong M Y,Min Y,et al.Cancer-secreted miR-105 destroys vascular endothelial barriers to promote metastasis.Cancer Cell,2014,25(4):501-515.
11 Becker A,Thakur B K,Weiss J M,et al.Extracellular Vesicles in Cancer:Cell-to-Cell Mediators of Metastasis.Cancer Cell,2016,30(6):836-848.
12 Lobb R J,Lima L G,Möller A.Exosomes:Key mediators of metastasis and pre-metastatic niche formation.Semin Cell Dev Biol,2017,67:3-10.
13 Ramteke A,Ting H,Agarwal C,et al.Exosomes secreted under hypoxia enhance invasiveness and stemness of prostate cancer cells by targeting adherens junction molecules.Mol Carcinog,2015,54(7):554-65.
14 Harris D A,Patel S H,Gucek M,et al.Exosomes released from breast cancer carcinomas stimulate cell movement.PLoS One,2015,10(3):e0117495.
15 Singh R,Pochampally R,Watabe K,et al.Exosome-mediated transfer of miR-10b promotes cell invasion in breast cancer.Mol Cancer,2014,13:256.
16 Higginbotham J N,Demory Beckler M,Gephart J D,et al.Amphiregulin exosomes increase cancer cell invasion.Curr Biol,2011,21(9):779-86.
17 Atay S,Banskota S,Crow J,et al.Oncogenic KIT-containing exosomes increase gastrointestinal stromal tumor cell invasion.Proc Natl Acad Sci U S A,2014,111(2):711-6.
18 Ngora H,Galli UM,Miyazaki K,et al.Membrane-bound and exosomal metastasis-associated C4.4A promotes migration by associating with the α(6)β(4)integrin and MT1-MMP.Neoplasia,2012,14(2):95-107.
19 Shimoda M,Khokha R.Metalloproteinases in extracellular vesicles.Biochim Biophys Acta,1864(2017):1989-2000.
20 Høye A M,Erler J T.Structural ECM components in the premetastatic and metastatic niche.Am J Physiol Cell Physiol,2016,310(11):C955-967.
21 Peinado H,Zhang H,Matei I R,et al.Pre-metastatic niches:organspecific homes for metastases.Nat Rev Cancer,2017,17(5):302-317.
22 Zhou M,Chen J,Zhou L,et al.Pancreatic cancer derived exosomes regulate the expression of TLR4 in dendritic cells via miR-203.Cell Immunol,2014,292(1-2):65-69.
23 Costa-Silva B,Aiello N M,Ocean A J,et al.Pancreatic cancer exosomes initiate pre-metastatic niche formation in the liver.Nat Cell Biol,2015,17(6):816-26.
24 Peinado H,Alečković M,Lavotshkin S,et al.Corrigendum:Melanoma exosomes educate bone marrow progenitor cells toward a pro-metastatic phenotype through MET.Nat Med,2016,22(12):1502.
25 Hoshino A,Costa-Silva B,Shen TL,et al.Tumour exosome integrins determine organotropic metastasis.Nature,2015,527(7578):329-335.
26 Ji H,Greening D W,Barnes T W,et al.Proteome profiling of exosomes derived from human primary and metastatic colorectal cancer cells reveal differential expression of key metastatic factors and signal transduction components.Proteomics,2013,13(10-11):1672-1686.
27 Vlassov A V,Magdaleno S,Setterquist R,et al.Exosomes:current knowledge of their composition,biological functions,and diagnostic and therapeutic potentials.Biochim Biophys Acta,2012,1820(7):940-948.
28 Hessvik N P,Llorente A.Current knowledge on exosome biogenesis and release.Cell Mol Life Sci,2017.
29 Ohshima K,Kanto K,Hatakeyama K,Exosome-mediated extracellular release of polyadenylate-binding protein 1 in human metastaticduodenal cancer cells.Proteomics,2014,14(20):2297-2306.
30 Matsumoto A,Takahashi Y,Nishikawa M,et al.Accelerated growth of B16BL6 tumor in mice through efficient uptake of their own exosomes by B16BL6 cells.Cancer Sci,2017.
31 Savina A,Furlán M,Vidal M,et al.Exosome release is regulated by a calcium-dependent mechanism in K562 cells.J Biol Chem,2003,278(22):20083-20090.
32 Parolini I,Federici C,Raggi C,et al.Microenvironmental pH is a key factor for exosome traffic in tumor cells.J Biol Chem,2009,284(49):34211-34222.
33 Chiba M,Watanabe N,Watanabe M,et al.Exosomes derived from SW480 colorectal cancer cells promote cell migration in HepG2 hepatocellular cancer cells via the mitogen-activated protein kinase pathway.Int J Oncol,2016,48(1):305-312.
34 Cai Z,Yang F,Yu L,et al.Activated T cell exosomes promote tumor invasion via Fas signaling pathway.J Immunol,2012,188(12):5954-5961.
35 He M,Qin H,Poon TC,et al.Hepatocellular carcinoma-derived exosomes promote motility of immortalized hepatocyte through transfer of oncogenic proteins and RNAs.Carcinogenesis,2015,36(9):1008-1018.
36 Luga V,Wrana J L.Tumor-stroma interaction:Revealing fibroblastsecreted exosomes as potent regulators of Wnt-planar cell polarity signaling in cancer metastasis.Cancer Res,2013,73(23):6843-6847.
37 Lin R,Wang S,Zhao R C.Exosomes from human adipose-derived mesenchymal stem cells promote migration through Wnt signaling pathway in a breast cancer cell model.Mol Cell Biochem,2013,383(1-2):13-20.
38 Korkut C,Ataman B,Ramachandran P,et al.Trans-synaptic transmission of vesicular Wnt signals through Evi/Wntless.Cell,2009,139(2):393-404.
39 Park J E,Tan H S,Datta A,et al.Hypoxic tumor cell modulates its microenvironment to enhance angiogenic and metastatic potential by secretion of proteins and exosomes.Mol Cell Proteomics,2010,9(6):1085-1099.
40 Li L,Li C,Wang S,et al.Exosomes Derived from Hypoxic Oral Squamous Cell Carcinoma Cells Deliver miR-21 to Normoxic Cells to Elicit a Prometastatic Phenotype.Cancer Res,2016,76(7):1770-80.
41 Li X,Wang S,Zhu R,et al.Lung tumor exosomes induce a proinflammatory phenotype in mesenchymal stem cells via NFκB-TLR signaling pathway.J Hematol Oncol,2016,9:42.
42 Zhang Y,Wu XH,Luo C L,et al.Interleukin-12-anchored exosomes increase cytotoxicity of T lymphocytes by reversing the JAK/STAT pathway impaired by tumor-derived exosomes.Int J Mol Med,2010,25(5):695-700.
43 Vyas N,Walvekar A,Tate D,et al.Vertebrate Hedgehog is secreted on two types of extracellular vesicles with different signaling properties.Sci Rep,2014,4:7357.
44 Svensson K J,Christianson H C,Wittrup A,et al.Exosome uptake depends on ERK1/2-heat shock protein 27 signaling and lipid Raftmediated endocytosis negatively regulated by caveolin-1.J Biol Chem,2013,288(24):17713-17724.
45 Osterman C J,Lynch J C,Leaf P,et al.Curcumin Modulates Pancreatic Adenocarcinoma Cell-Derived Exosomal Function.PLoS One,2015,10(7):e0132845.
46 Jang J Y,Lee J K,Jeon Y K,et al.Exosome derived from epigallocatechin gallate treated breast cancer cells suppresses tumor growth by inhibiting tumor-associated macrophage infiltration and M2 polarization.Bmc Cancer,2013,13:421.
47 Wei Y,Li M,Cui S,et al.Shikonin Inhibits the Proliferation of Human Breast Cancer Cells by Reducing Tumor-Derived Exosomes.Molecules,2016,21(6).
48 Büll C,Boltje T J,van Dinther E A,et al.Targeted delivery of a sialic acid-blocking glycomimetic to cancer cells inhibits metastatic spread.Acs Nano,2015,9(1):733-745.
49 Rychahou P,Haque F,Shu Y,et al.Delivery of RNA nanoparticles into colorectal cancer metastases following systemic administration.Acs Nano,2015,9(2):1108-1116.
50 Barile L,Vassalli G.Exosomes:Therapy delivery tools and biomarkers of diseases.Pharmacol Ther,2017,174:63-78.
51 Johnsen K B,Gudbergsson J M,Skov M N,et al.A comprehensive overview of exosomes as drug delivery vehicles-endogenous nanocarriers for targeted cancer therapy.Biochim Biophys Acta,2014,1846(1):75-87.
52 Ha D,Yang N,Nadithe V.Exosomes as therapeutic drug carriers and delivery vehicles across biological membranes:current perspectives and future challenges.Acta Pharm Sin B,2016,6(4):287-296.
53 Vashisht M,Rani P,Onteru S K,et al.Curcumin Encapsulated in Milk Exosomes Resists Human Digestion and Possesses Enhanced Intestinal Permeability in Vitro.Appl Biochem Biotechnol,2017.
54 Aqil F,Kausar H,Agrawal AK,et al.Exosomal formulation enhances therapeutic response of celastrol against lung cancer.Exp Mol Pathol,2016,101(1):12-21.
55 Agrawal A K,Aqil F,Jeyabalan J,et al.Milk-derived exosomes for oral delivery of paclitaxel.Nanomedicine,2017,13(5):1627-1636.
56 Tian Y,Li S,Song J,et al.A doxorubicin delivery platform using engineered natural membrane vesicle exosomes for targeted tumor therapy.Biomaterials,2014,35(7):2383-2390.
57 Mahaweni N M,Kaijen-Lambers M E,Dekkers J,et al.Tumourderived exosomes as antigen delivery carriers in dendritic cell-based immunotherapy for malignant mesothelioma.J Extracell Vesicles,2013,2.
58 Pascucci L,Coccè V,Bonomi A,et al.Paclitaxel is incorporated by mesenchymal stromal cells and released in exosomes that inhibit in vitro tumor growth:a new approach for drug delivery.J Control Release,2014,192:262-270.
59 Saari H,Lázaro-Ibáñez E,Viitala T,et al.Microvesicle-and exosomemediated drug delivery enhances the cytotoxicity of Paclitaxel in autologous prostate cancer cells.J Control Release,2015,220(Pt B):727-737.
60 Kamerkar S,LeBleu V S,Sugimoto H,et al.Exosomes facilitate therapeutic targeting of oncogenic KRAS in pancreatic cancer.Nature,2017,546(7659):498-503.
61 Nakase,I.;Futaki,S.Combined Treatment with a pH-Sensitive Fusogenic Peptide and Cationic Lipids Achieves Enhanced Cytosolic Delivery of Exosomes.Sci Rep.2015,5,10112.
62 Sterzenbach U,Putz U,Low L H,et al.Engineered Exosomes as Vehicles for Biologically Active Proteins.Mol Ther,2017,25(6):1269-1278.
63 Tang K,Zhang Y,Zhang H,et al.Delivery of chemotherapeutic drugs in tumour cell-derived microparticles.Nat Commun,2012,3:1282.
64 Ma J,Zhang Y,Tang K,et al.Reversing drug resistance of soft tumorrepopulating cells by tumor cell-derived chemotherapeutic microparticles.Cell Res,2016,26(6):713-27.