外泌体作为肿瘤诊断生物标志物的研究进展

郭 燕，刘 浩，李姗姗，贺冠迪，陈 强，梅其炳，卢婷利，武祥龙*

(1.西北工业大学生命学院 空间生物实验模拟技术重点实验室，陕西 西安 710072；2.西北工业大学伦敦玛丽女王大学工程学院，陕西 西安 710129；3.西北工业大学材料学院，陕西 西安 710072)

外泌体是一类直径为40～100 nm的细胞外囊泡，由蛋白质、核酸、脂质构成。外泌体中的蛋白质种类很多，包括细胞骨架蛋白、膜转运及融合蛋白、四次跨膜蛋白超家族以及与多囊泡体形成相关的蛋白等。外泌体包含多种核酸，如信使RNA(messenger RNAs,mRNAs)、微小RNA(micro RNAs,miRNAs)、非编码RNA(non-coding RNAs,ncRNAs)、长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)等。外泌体还包含丰富的脂质，如胆固醇、磷脂、磷脂酰丝氨酸、甘油二酯等[1]。

许多类型的细胞都可以分泌外泌体。外泌体在血液、脑脊液等体液中广泛分布，其功能取决于其来源细胞的种类，通过介导细胞信号转导、调节细胞稳态、参与免疫应答、炎症反应等方式参与机体的生理病理过程，对研究肿瘤、神经退行性疾病、心血管疾病等多种疾病的发生发展、诊断和治疗具有十分重要的意义[2]。

肿瘤细胞分泌的外泌体携带宿主肿瘤特异性的蛋白质、mRNAs、miRNAs等，外泌体可以转移这些肿瘤特异性物质，通过多种调节途径，促进肿瘤细胞的增殖、转移、侵袭和肿瘤血管的生成等[3]。外泌体可以反映来源细胞的特性，它体积小，容易穿过各种屏障，在多种体液中稳定存在，易于取样分析[4-5]。因此，外泌体可以作为不同肿瘤诊断、预后分析的生物标志物，引起学者的广泛关注。作者详细调研了2018～2020年关于外泌体的文献，对外泌体作为生物标志物在乳腺癌、胃癌、黑色素瘤等10种肿瘤疾病早期诊断和预后判断中的应用进行综述。

1 外泌体在各种肿瘤疾病早期诊断和预后判断中的应用

1.1 乳腺癌

外泌体蛋白可以作为诊断乳腺癌(breast cancer,BC)的生物标志物。Wang等[6]研究发现，CD82在乳腺癌组织中的表达明显低于在健康和良性乳腺疾病组织中的，但在从外周血提取的外泌体中则高表达，CD82在肿瘤组织中的水平与在外泌体中的呈显著负相关，CD82通过外泌体从肿瘤组织进入血液中进行重新分布。临床分析，乳腺癌患者外周血提取的外泌体中CD82水平从0～Ⅳ期逐渐升高，提示外泌体中CD82水平可以反映乳腺癌的发展情况。因此，检测血液来源外泌体中CD82水平对早期乳腺癌筛查和诊断比传统肿瘤标志物更敏感。筛选所有乳腺癌细胞类型的不同蛋白或某一种蛋白，可以提高诊断的灵敏性和特异性，促进乳腺癌的早期发现、诊断和干预。

外泌体还携带一些具有特定功能的循环核酸，如mRNAs、miRNAs、ncRNAs、lncRNAs等。来自乳腺癌患者的血清外泌体miR-1910-3p水平明显高于健康对照，ROC曲线分析显示，血清外泌体miR-1910-3p比传统肿瘤生物标志物CA153具有更高的灵敏性和特异性，具有更高的诊断效能[7]。Inubushi等[8]报道，从转移性乳腺癌患者分离的泪液外泌体中的miR-21和miR-200c的水平明显高于健康对照。与健康对照相比，乳腺癌患者血清外泌体miR-17-5p水平降低，据此可以区分乳腺癌患者和健康对照，预测miR-17-5p的靶基因参与肿瘤相关通路[9]。血清外泌体miR-148a水平在乳腺癌患者中显著降低，这与乳腺癌的肿瘤淋巴结转移、TNM分期、分化等不良临床结果密切相关[10]。因此，miR-1910-3p、miR-17-5p、miR-148a、miR-21和miR-200c都可以作为乳腺癌诊断生物标志物，在癌症诊断和预后以及预测和监测抗癌治疗中发挥重要作用。

外泌体介导的lncRNA-小核仁RNA宿主基因14(small nucleolar RNA host gene 14,SNHG14)的转移诱导了乳腺癌细胞的曲妥珠单抗耐药，而人血清外泌体lncRNA-SNHG14可能被认为是一种潜在的乳腺癌诊断生物标志物[11]。

Zhong等[12]研究发现，乳腺癌患者外泌体H19水平升高；ROC曲线分析显示，外泌体H19对乳腺癌的诊断准确性优于传统的标记蛋白；外泌体H19水平与淋巴结扩张、远处转移、TNM分期等相关。在阿霉素(Doxorubicin,DOX)耐药患者的血清中外泌体H19水平升高，外泌体介导的H19转移增强了乳腺癌对DOX的耐药性，表明外泌体H19可作为诊断乳腺癌以及判断是否具有DOX耐药性的生物标志物[13]。外泌体来源的lncRNAs在体液中更稳定，因此被认为是新型癌症诊断和预后潜在的生物标志物。

1.2 胃癌

外泌体蛋白在早期胃癌(gastric cancer,GC)诊断方面具有潜在的应用价值。研究发现，胃癌患者血清外泌体中的含三联基元3(tripartite motif-containing 3,TRIM3)水平较健康对照降低，TRIM3具有抑癌作用，可以抑制胃癌细胞的生长和转移。TRIM3可作为胃癌的诊断生物标志物和治疗靶点[14]。Okuda等[15]研究发现，血清外泌体Dicer水平在胃腺癌早期开始升高，并在发展期之后达到一个平台，血清外泌体Dicer是一种潜在的非侵入性诊断生物标志物，用于早期检测分化的胃腺癌。

癌症干细胞(cancer stem cells,CSCs)来源的miRNAs可能成为胃癌诊断潜在的生物标志物。Kumata等[16]发现胃癌患者血浆外泌体miR-23b水平较健康对照显著降低，miR-23b与肿瘤大小、浸润深度、肝转移和肿瘤分期密切相关；低水平miR-23b胃癌患者的总生存率和无病生存率都明显低于高水平miR-23b胃癌患者，血浆外泌体miR-23b是胃癌患者的总生存率和无病生存率的一个独立的预后因子，可作为胃癌各分期的预测复发生物标志物。miR-423-5p水平在胃癌患者血清外泌体中升高，miR-423-5p水平与淋巴结转移密切相关，高水平的miR-423-5p预示胃癌患者预后效果较差；外泌体传递miR-423-5p会促进肿瘤细胞的生长和代谢，因此血清外泌体miR-423-5p可以作为胃癌诊断和预后的生物标志物[17]。外泌体miR-379-5p和miR-410-3p的水平在发生血源性转移的胃癌患者血清中显著升高，这与患者较低的无病生存率相关，可以作为预测Ⅱ/Ⅲ期胃癌术后血源性转移发生的循环生物标志物[18]。Ohzawa等[19]报道，miR-29b-3p低水平的胃癌患者更容易发生腹膜复发，且miR-29s低水平与较低的总生存率相关，miR-29s被认为在弥散性腹膜肿瘤细胞的生长中发挥抑制作用。腹膜外泌体中miR-29b水平降低是预测术后腹膜复发的因子。以上研究结果表明，外泌体miRNAs可以成为胃癌诊断和预后可靠的生物标志物。

Piao等[20]报道，胃癌肿瘤细胞分泌的含有lncRNAs CEBPA-AS1的外泌体可促进细胞增殖、抑制细胞凋亡、导致胃癌恶化，提示外泌体CEBPA-AS1参与了胃癌癌变过程中细胞间的通讯。利用血浆外泌体CEBPA-AS1从健康人群中辨别胃癌患者的AUC值是0.824，比传统肿瘤生物标志物诊断更加灵敏，它同时与胃癌临床分期密切相关。因此，外泌体CEBPA-AS1是一种新型的胃癌临床诊断的生物标志物。

胃癌患者血清外泌体心肌梗死相关转录本(myocardial infraction association transcript,MIAT)水平显著高于胃腺癌患者和健康对照，高水平血清外泌体MIAT的胃腺癌患者更容易发展成胃癌。与治疗前相比，治疗后血液样本的MIAT水平显著降低，而复发患者的MIAT水平显著升高。此外，MIAT水平升高与较短的生存期显著相关，血清外泌体lncRNAs MIAT是一种很有前途的用于监测胃癌进展的新型生物标志物[21]。

lnc-SLC2A12-10：1在胃癌患者的外泌体中高表达，外泌体lnc-SLC2A12-10：1的水平与肿瘤大小、TNM分期、淋巴结转移和分化也显著相关。术后10 d外泌体lnc-SLC2A12-10：1水平明显降低。因此，外泌体lnc-SLC2A12-10：1可作为胃癌诊断和预后监测的无创生物标志物[22]。

1.3 黑色素瘤

T细胞源性外泌体(T cell derived exosomes,TEX)在基线水平上高表达程序性死亡受体1(PD-1)和CD28分子，可以预测转移性黑色素瘤患者对细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4,CTLA4)ipilimumab抑制剂的反应。在黑色素瘤患者中，T细胞和树突状细胞的外泌体蛋白PD-1和CD28水平升高，可以预测免疫疗法效果，树突状细胞来源的外泌体(dendritic cells derived exosomes,DEX)中的CD80和CD86水平反映免疫系统中抗黑色素瘤活性的恢复[23]。因此，TEX和DEX都可作为可靠的黑色素瘤预后生物标志物。

PD-L1存在于黑色素瘤患者细胞上清的外泌体膜上，但在正常细胞中水平非常低。黑色素瘤患者，特别是转移性黑色素瘤患者血液外泌体PD-L1水平明显高于健康对照，在预后方面，血液外泌体PD-L1水平低的黑色素瘤患者预后较好。外泌体PD-L1也是黑色素瘤中PD-1阻断反应的调控因子和生物标志物[24]。表达PD-L1的外泌体与它们所衍生的癌细胞一样能有效地使T细胞失能，从而阻断免疫监控，造成病情恶化。外泌体 PD-L1有助于预测肿瘤对治疗的反应以及临床治疗效果[25]。

1.4 胰腺癌

外泌体蛋白可作为胰腺癌(pancreatic cancer,PC)诊断的生物标志物。从癌前病变人群或胰腺癌患者血液中分离出的外泌体中含有一种膜结合蛋白-磷脂酰肌醇蛋白聚糖1(glypican 1,GPC1)，GPC1可以作为早期监测胰腺癌的一种特异性的生物标志物。外泌体GPC1水平与肿瘤负荷和手术前后患者的生存率相关，因此，外泌体GPC1水平可以用来判断胰腺癌的分期[26]。

Jin等[27]研究发现，PC-1.0细胞(一种高度恶性的胰腺癌细胞系)来源的外泌体中含有锌转运体4(zinc transporter 4,ZIP4)，能够有效区分恶性胰腺癌、良性胰腺癌和健康对照，并且ZIP4能够促进PC-1.0细胞增殖、促进肿瘤生长、导致病情加重，表明ZIP4是诊断胰腺癌的新型生物标志物。

胰腺癌患者外泌体中miRNAs的差异表达在诊断方面具有重要意义。从胰腺癌患者外周血中分离出的外泌体中可以鉴定出多种miRNAs，如miR-17-5p、miR-21、miR-550、miR-10b，提示miRNAs可作为早期胰腺癌生物标志物[28]；如果胰腺癌细胞源性外泌体(pancreatic cancer cells derived exosomes,PEX)中miR-191、miR-21和miR-451a高表达，则患者预后极差，因此，外泌体miR-191、miR-21和miR-451a可作为判断胰腺癌患者预后效果的新型非侵入性生物标志物[29]。Wu等[30]研究发现，胰腺癌患者的ex-miRNA-21和miRNA-210的水平明显高于慢性胰腺炎患者，ex-miRNA-21和miRNA-210与肿瘤分期及其它因素相关；将ex-miRNA-21水平与血清糖抗原19-9水平结合，诊断准确率提高到90%，因此，血清外泌体ex-miRNA-21和miRNA-210可作为胰腺癌诊断和治疗的潜在生物标志物和治疗靶点。胰腺癌患者血浆exmiR-21和exmiR-10b水平升高，ROC曲线分析表明，exmiR-21具有最好的诊断性能，它能够区分早期胰腺癌患者和健康对照，因此，可作为诊断早期胰腺癌的一种新型非侵入性的生物标志物[31]。

1.5 结直肠癌

结直肠癌(colorectal cancer,CRC)患者外周血外泌体中一些蛋白、miRNAs和lncRNAs与健康对照存在显著差异，这些外泌体分子可能是诊断结直肠癌的生物标志物。结直肠癌患者血浆外泌体中水平升高的CPNE3蛋白可能是诊断结直肠癌的有效生物标志物，结合癌胚抗原数据，可以达到84.8%的灵敏性和81.2%的特异性[32]。

结直肠癌患者血液外泌体中一些表达差异的miRNAs可能是临床诊断的重要生物标志物。miR-17-92簇中的miR-17-5p和miR-92a-3p在结直肠癌患者的循环外泌体中的水平升高，其水平与患者的病理分期、分级显著相关[33]。通过对外泌体miRNAs分析发现let-7b-3p、miR-139-3p、miR-145-3p和miR-150-3p的水平升高，可以很好地鉴别早期结直肠癌，与全血miRNAs相比，外泌体来源miRNAs在鉴别早期结直肠癌方面比无细胞血浆游离miRNAs具有更显著的优势[34]。Shang等[35]提出，结直肠癌肿瘤细胞来源的外泌体过表达miR-183-5p有助于增强HMEC-1细胞的增殖、侵袭和血管生成能力；体内实验证实了结直肠癌肿瘤细胞衍生的外泌体miR-183-5p的肿瘤促进作用，它可以成为诊断结直肠癌的潜在生物标志物。有转移的结直肠癌患者血清外泌体miR-106b-3p水平明显高于无转移的结直肠癌患者，患者miR-106b-3p的高水平与不良预后相关，miR-106b-3p通过靶向删除肝癌1(deleted in liver cancer-1,DLC-1)调控转移，因此，血清外泌体中与转移相关的miR-106b-3p在结直肠癌患者的预后方面具有潜在的应用价值，也可作为结直肠癌的治疗靶点[36]。Liu等[37]报道，与健康对照相比，结直肠癌患者外泌体miR-139-3p的水平显著降低，其水平在转移性结直肠癌(mCRC)和粘膜下患者中较低；ROC曲线分析显示，结直肠癌患者与健康对照、非转移患者与转移患者外泌体miR-139-3p水平存在差异，表明，miR-139-3p可作为结直肠癌早期诊断和转移监测的一种新型生物标志物。血清外泌体miR-874的表达可以区分结直肠癌患者、健康对照以及良性腺瘤患者，结直肠癌患者miR-874水平较健康对照显著降低，这与远处转移阳性、淋巴结转移阳性、分化不良和TNM晚期相关，因此，miR-874可作为结直肠癌诊断和预后的可靠生物标志物[38]。外泌体来源的miRNAs作为一种新型的液体活检检测物，具有广阔的临床应用价值。

lncRNAs在结直肠癌患者血液外泌体中差异化表达，被认为是潜在的结直肠癌诊断和预后的生物标志物。Barbagllo等[39]报道，结直肠癌患者血清外泌体中表达下调的lncRNAs尿路上皮癌相关基因1(urothelial carcinoma associated 1,UCA1)和表达上调的circRNAs同源域结合蛋白激酶3(homeodomain interacting protein kinase 3,HIPK3)是非侵入性诊断生物标志物。结直肠癌患者血清外泌体中高表达的lncRNAs生长阻滞特异性转录因子5(growth arrest-special transcript 5,GAS5)也被发现是一个潜在的诊断指标[40]。早期结直肠癌患者的血浆外泌体RPPH1水平较高，肿瘤切除后血浆外泌体RPPH1水平较低。结直肠癌组织中lncRNAs RPPH1的上调与TNM后期阶段和不良预后相关，结直肠癌细胞分泌的外泌体将RPPH1转移到肿瘤相关巨噬细胞，促使分化更多的促进肿瘤转移的M2型巨噬细胞，从而促进结直肠癌细胞转移和细胞增殖，与CEA和CA199相比，结直肠癌血浆外泌体RPPH1的诊断价值更高[41]。lncRNAs结肠癌相关转录因子2(colon cancer-associated transcript 2,CCAT2)在结直肠癌患者血清外泌体中过表达，因此，CCAT2也是一种结直肠癌预测因子[42]。

1.6 前列腺癌

外泌体在诊断前列腺癌(prostate cancer,PCa)方面具有潜在的生物标志物价值。Bhagirath等[43]研究发现, miR-1246是一种前列腺癌肿瘤抑制因子miRNAs，通过抑制上皮间充质转变(epithelial mesenchymal transition,EMT)及细胞增殖、促进凋亡发挥多效性作用。高水平的miR-1246抑制肿瘤生长，促进肿瘤细胞凋亡，减弱肿瘤细胞扩散、侵袭和迁移能力；miR-1246在外泌体中释放，会导致其在血清中水平高而细胞中水平低。因此，miR-1246是一种很有前景的前列腺癌诊断生物标志物。

Wang等[44]研究发现，肿瘤源性外泌体中肿瘤特异lncRNAs SAP30L-AS1和SChLAP1可作为前列腺癌的潜在生物标志物，在早期前列腺肥大患者中，SAP30L-AS1水平升高，前列腺癌患者的SChLAP1水平较前列腺肥大患者和健康对照的显著升高。与健康对照比较，前列腺癌患者的外泌体显著高表达碳酸酐酶Ⅸ(carbonic anhydrase Ⅸ,CA Ⅸ)水平和相关活性。CA Ⅸ的表达和活性与外泌体腔内pH值相关，前列腺癌患者外泌体呈酸性，外泌体CA Ⅸ的表达和活性可以作为前列腺癌的生物标志物[45]。

1.7 肝癌

外泌体作为生物标志物在肝癌(hepatic cell carcinoma,HCC)预后方面具有潜在的应用价值。Jiang等[46]研究发现，烯醇化酶1(alpha-enolase 1,ENO1)在高转移性肝癌细胞或转移组织中以及在高转移来源的外泌体中高表达，ENO1水平与肝癌患者的肿瘤转移分期、分化程度和预后效果有关。ENO1在肝癌细胞中的过度表达，通过上调整合素α6β4的表达和激活FAK/Src-p38MAPK通路，促进ENO1低表达肝癌细胞的生长和转移。外泌体ENO1为预测肝癌转移风险提供了一种新型生物标志物。

外泌体中一些miRNAs的差异表达可用于诊断肝癌。血清外泌体miR-4661-5p可以诊断所有阶段的肝癌，特别是早期，其准确性高于其它候选血清exo-miRs和血清AFP；miR-4661-5p是早期肝癌的一种有效诊断生物标志物，也可作为肝癌患者的预后指标[47]。在肝癌患者中，血清exo-miR-215-5p过表达与较低的无病生存率显著相关[48]。Li等[49]研究发现，血清外泌体miR-320d可以高精度地区分肝癌患者和健康对照，与健康对照相比，外泌体miR-320d的水平在肝癌患者血清和肝癌细胞系培养基中显著降低，这与晚期肿瘤分期、阳性淋巴结转移和低分化肿瘤相关，低水平miR-320d肝癌患者的总生存率和无病生存率较低，所以，miR-320d可能是肝癌诊断和预后的一种潜在的非侵入性生物标志物。miRNA-21和miRNA-96在肝癌患者中的水平显著高于肝硬化患者，miRNA-122在肝癌患者中的水平显著低于肝硬化患者，这与患者的生存期有关；肝癌患者外泌体中miRNA-122、miRNA-21和miRNA-96的水平较肝硬化患者血浆中miRNAs的水平变化更为显著[50]。

外泌体中的lncRNAs也可作为肝癌诊断潜在的生物标志物。高水平的ENSG0000258332.1与门静脉癌栓、淋巴结转移、TNM分期和总生存率有关，而高水平的LINC00635与淋巴结转移、TNM分期和总生存率有关；2种lncRNAs的水平变化均有助于预测肝癌患者的预期寿命；2种lncRNAs的水平在术后均显著降低[51]；这些生化指标有助于肝癌患者的临床分期和预后预测，因此血清外泌体ENSG0000258332.1、LINC00635和血清甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)的联合分析可能是一种新的有用的肝癌生物标志物。循环外泌体miRNA-21和lncRNA-ATB的水平均与晚期疾病状态和其它预后因素相关，在调整其它因素后，高水平miRNA-21和lncRNA-ATB与肝癌患者的总生存率和疾病进展独立相关，表明，循环外泌体ncRNAs可以作为肝癌患者预后的生物标志物[52]。外泌体SENP3-EIF4A1在肝癌组织和肝癌患者血浆中的水平显著降低，可区分肝癌患者和健康对照；外泌体SENP3-EIF4A1能够通过竞争性结合miR-9-5p抑制体内肿瘤生长，调节ZFP36的表达，将正常细胞分泌的外泌体SENP3-EIF4A1转移至肝癌细胞，可刺激细胞凋亡，削弱肝癌细胞的侵袭和迁移能力，阻止其恶性生物学行为，所以，外泌体SENP3-EIF4A1是临床诊断肝癌的一个新型生物标志物[53]。

前列腺素还原酶1(prostaglandin reductase 1,PTGR1)是一种具有3种亚型的circRNAs，在97 L和LM3细胞的外泌体中特异性表达，其水平在肝癌患者血清外泌体中升高，从而提高肿瘤细胞的转移和侵袭潜力，并与临床分期和预后相关；circPTGR1在恶性肝癌细胞和转移患者的细胞中异常表达，可以作为肝癌的预后生物标志物和治疗靶点[54]。Chen等[55]发现，circ_0051443在肝癌患者血浆外泌体和组织中水平显著低于健康对照，circ_0051443通过外泌体从正常细胞传递到肝癌细胞，通过促进细胞凋亡、抑制细胞生长来阻止恶性生物学行为，因此，外泌体circ_0051443可以作为肝癌的预测因子和潜在的治疗靶点。

1.8 肺癌

肺癌患者血浆外泌体中CD91、CD317和表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)等蛋白的高表达，可以作为新型的非小细胞肺癌(non small cell lung cancer,NSCLC)诊断的生物标志物[56]。Mo等[57]研究了γ射线辐射后的非小细胞肺癌细胞(A549)释放出的外泌体，发现外泌体可以促进肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力，外泌体中血管生成素样蛋白4(angiopoietin-like 4,ANGPTL4)在A549细胞的转移中发挥重要作用，证明它是诊断肺癌转移标志物和治疗靶点。

通过检测外泌体相关miRNAs，有助于肺癌的诊断和预后，帮助提高肺癌患者的生存率。非小细胞肺癌患者血清外泌体中miR-126水平高于健康对照，可作为非小细胞肺癌诊断的生物标志物。Kanaoka等[58]研究发现，血浆外泌体miR-451a水平在非小细胞肺癌患者中升高会导致患者预后差，总生存率和无病生存率明显低于miR-451a低水平患者。Zhang等[59]采用miRNAs阵列方式对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)来源的外泌体miR-193a-3p、miR-210-3p和miR-5100进行了鉴定，发现外泌体介导的miR-193a-3p、miR-210-3p和miR-5100可通过激活信号传导与转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)信号诱导的上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)促进肺癌细胞的侵袭，这些外泌体miRNAs是很有潜力的反映肺癌进展的非侵入性生物标志物。Zhao等[60]研究发现，非小细胞肺癌患者高水平的miR-1273a可以显著增强抗癌药物顺铂的毒性和促进肿瘤细胞的凋亡，而血浆外泌体中miR-1273a水平的降低和血浆中多配体聚糖(syndecan binding protein,SDCBP)水平的升高预示着非小细胞肺癌患者出现耐药性和治疗效果较差，因此，miR-1273a可以作为非小细胞肺癌预后的生物标志物。Huang等[61]分析来源于临床血清标本的外泌体时发现，与健康对照相比，非小细胞肺癌患者的外泌体miR-34c-3p水平显著降低，miR-34c-3p可以作用于非小细胞肺癌细胞，上调α2β1整合素，提高非小细胞肺癌侵袭和转移能力，因此，miR-34c-3p可以作为非小细胞肺癌诊断和预后生物标志物；同时，α2β1整合素的上调也标志着非小细胞肺癌的转移与迁移。与健康对照相比，肺癌患者血清外泌体miR-106b水平明显升高，miR-106b可以提高肺癌细胞迁移和侵袭能力，因此，可以作为肺癌诊断生物标志物和治疗靶点[62]。Peng等[63]研究了非小细胞肺癌患者血浆外泌体中miRNAs情况，发现hsa-miR-320d、hsa-miR-320c和hsa-miR-320b的水平显著升高，经过免疫治疗后，则显著降低，因此，可以作为判断免疫治疗效果的生物标志物；还发现当T细胞抑制剂hsa-miR-125b-5p的水平降低时，T细胞功能增强，患者获得较好的免疫治疗效果。与健康对照相比，血清外泌体miR-216b的水平显著降低，导致淋巴结转移率升高，患者预后差，因此，miR-216b可以作为非小细胞肺癌诊断和预后的生物标志物[64]。

研究发现，外泌体lncRNAs在诊断肺癌方面具有重要的临床应用价值。非小细胞肺癌患者外周血外泌体中lncRNAs GAS5的水平与肿瘤大小和分期有关，由于早期非小细胞肺癌患者的外泌体GAS5水平高于晚期患者，因此肿瘤衍生的外泌体GAS5被认为是诊断早期非小细胞肺癌的生物标志物[65]。与健康对照比较，非小细胞肺癌患者血清外泌体中2种lncRNAs(TBILA和AGAP2-AS1)水平显著升高，具有较好的诊断效率[66]。

circSATB2在非小细胞肺癌细胞和组织中高表达，外泌体通过转移circSATB2促进非小细胞肺癌细胞增殖、迁移和侵袭，诱导气道上皮细胞的异常增殖；同时，circSATB2在血清外泌体中高表达，可作为灵敏性、特异性的非小细胞肺癌诊断标志物[67]。在激酶抑制剂耐药的非小细胞肺癌患者血清中，外泌体hsa_circ_0002130水平明显升高，通过靶向miR-498来调节葡萄糖转运体1(glucose transporter 1,GLUT1)、己糖激酶2(hexokinase-2,HK2)和乳酸脱氢酶A(lactate dehydrogenase A,LDHA)，可以作为检测非小细胞肺癌患者是否具有激酶抑制剂耐药性的生物标志物[68]。以上研究表明，外泌体circRNAs可作为诊断肺癌非潜入性的生物标志物。

肺癌鳞状细胞癌(lung squamous cell carcinoma,LSCC)患者中肿瘤来源的外泌体lncRNAs SOX2重叠转录本(SOX2 overlapping transcript,SOX2-OT)水平升高，其水平取决于肿瘤大小、TNM分期和淋巴结转移情况，因此，SOX2-OT可能是一种很有潜力的肺癌鳞状细胞癌诊断生物标志物[69]。

1.9 口腔鳞状细胞癌

研究表明，外泌体可作为口腔鳞状细胞癌的诊断和预后生物标志物。Makler等在Ⅳ期口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)患者中检测到外泌体中的CD63和窖蛋白1(caveolin 1,CAV1)，发现外泌体CD63水平较低的患者平均生存期为36.04个月，而CD63水平高的患者生存期为(12.49±1.67)个月；外泌体CAV1水平较低的患者生存期也较长；手术前后，CAV1和CD63水平都较低的患者，生存期较长[70]，表明，外泌体CAV1和CD63可以作为生物标志物监测正在接受治疗的口腔鳞状细胞癌患者和确定患者预后情况。Coon等[71]研究发现，miR-365水平在CAL27和SCC25口腔鳞状细胞癌细胞系中显著升高，而且可以通过外泌体从肿瘤细胞中分泌出来，miR-365可能成为诊断口腔鳞状细胞癌的生物标志物。

Jin等[72]通过生物信息学方法分析发现，3种外泌体lncRNAs(NR-026892.1、NR-126435.1和NR-036586.1)可以作为诊断口腔鳞状细胞癌的生物标志物。新型lncRNAs TIRY的水平与miR-14的水平成反比，与口腔鳞状细胞癌不良预后密切相关，它促进癌相关成纤维细胞上皮-间充质转化，促进肿瘤转移，因此，TIRY可作为口腔鳞状细胞癌患者总生存率和无病生存期预后评估的有用的生物标志物[73]。

外泌体circ_0000199高水平的口腔鳞状细胞癌患者具有更高的复发率和死亡率，生物信息分析预测circ_0000199同时与miR-145-5p、miR-29b-3p有联系，涉及多种信号通路，因此，circ_0000199可以作为口腔鳞状细胞癌诊断生物标志物和治疗靶点[74]。Zhang等[75]研究发现，口腔鳞状细胞癌患者circGDI2(一种circRNAs)水平降低，circGDI2通过外泌体传递，可以削弱口腔鳞状细胞癌细胞增殖、迁移、侵袭和糖酵解能力；可以通过提高circGDI2水平来抑制肿瘤生长，防止口腔鳞状细胞癌的恶化，因此，circGDI2可以作为口腔鳞状细胞癌诊断生物标志物和治疗靶点。

1.10 膀胱癌

外泌体来源的lncRNAs在膀胱癌预后方面具有重要的临床意义。膀胱癌患者血清外泌体中lncRNA-H19的水平与膀胱癌组织中H19的水平呈正相关，并且膀胱癌患者血清外泌体lncRNA-H19的水平明显高于健康对照和良性疾病患者；膀胱癌患者血清外泌体lncRNA-H19水平越高，生存率越低，因此，lncRNA-H19可作为膀胱癌预后生物标志物[76]。Abbastabar等[77]发现，膀胱癌患者尿液外泌体中2种ncRNAs(ANRIL和PCAT-1)的水平显著升高，ROC曲线分析显示，ANRIL和PCAT-1作为诊断标志物时的曲线下面积值(area under curve,AUC)分别是0.722 9和0.729 2，AUC越接近1.0，检测方法真实性越高。Yin等[78]发现膀胱癌患者血浆外泌体中miR-663b水平升高，miR-663b能促进癌细胞增殖和上皮-间充质转化，可以作为膀胱癌诊断标志物和治疗靶点。

2 结语

外泌体作为一类新型的肿瘤诊断生物标志物具有很多优势，外泌体携带肿瘤特异性的核酸和蛋白质，它的脂质双分子层结构可以保护内部循环RNA免受RNA酶降解，在多种体液中稳定存在，容易取样分析，因此可用作肿瘤诊断、预后的潜在生物标志物。虽然外泌体作为生物标志物在不同肿瘤诊断方面具有重要意义，但在临床应用方面仍然面临着很多挑战，需要更标准化的提取分离及纯化方法。提取外泌体常用的方法有超速离心法和蔗糖密度梯度离心法等，这些提取方法还存在一定的缺陷，如耗时长、成本高、纯度不高、对设备要求苛刻等。随着研究的不断深入，科研人员对外泌体的了解更加清晰，外泌体作为新型生物标志物在不同肿瘤早期诊断、预后方面必然发挥重要作用。