外泌体在三阴性乳腺癌中的研究进展

侯长冉 张浩杰 王晓红 杨振林

滨州医学院附属医院甲状腺乳腺外科，山东滨州 256600

乳腺癌是全世界女性中最常见的一种癌症，尽管在早期发现和治疗方面取得了重大的进展，但是乳腺癌仍是女性癌症相关病死的第二大原因[1]。根据组织病理学分类可以将乳腺癌分为三阴性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）和 非TNBC，TNBC是 指 雌 激 素 受 体（estrogen receptor，ER）、孕激素受体（progesterone receptor，PR）和人类表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）缺失为特征的一种高度侵袭性的乳腺癌亚型，多见于年龄小于50岁的中青年女性，占乳腺癌确诊总数的15%～20%，但是却占乳腺癌病死率的83%[2]。相比非TNBC，TNBC具有发病年龄小、侵袭性高、临床预后差、转移率高、复发率高等特点。TNBC的诊断目前主要依赖于影像学检查和组织穿刺活检术，但这并不能有效实现TNBC的早期诊断，其治疗方式以手术、新辅助治疗、化疗、针对信号通路的靶向治疗及放疗为主，目前仍未找到TNBC有效的化疗治疗靶点，致其预后效果不佳[3]。所以了解TNBC的发生发展过程对早期诊断及有效治疗靶点的预测至关重要。近年来越来越多的证据表明肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）在恶性肿瘤中发挥着关键作用，包括肿瘤增殖、侵袭、转移、肿瘤免疫等促进肿瘤的进展，影响患者的预后[3-4]。细胞外囊泡（extracellular vesicle，EVs）被认为是细胞间通讯的新参与者，EVs分为外泌体、凋亡小体、微囊泡和其他囊泡。外泌体作为新发现的肿瘤与宿主间相互作用的组成部分，越来越广泛地被认为是TME中信息专属媒介，是参与肿瘤微环境构建的关键实体分子[5]。因此，了解外泌体在TNBC发展中的作用及机制，对TNBC的预防、诊断及治疗具有重要的指导意义。

1 外泌体的产生及组成

外泌体是一种几乎所有类型细胞都会分泌的细胞外囊泡，且外泌体天然存在于多种体液中，包括血液、唾液、尿液和母乳等，直径为30～150 nm[6]。作为细胞间通讯的重要参与者，外泌体可以在不同细胞之间运输活性物质，可以携带DNA、RNA、蛋白质及代谢物等，在生理和病理条件下通过细胞间转移大量的核酸和蛋白来介导细胞间的通讯[5，7-8]。外泌体中的RNA分子包括mRNAs和最近发现的miRNAs。经过多年技术的进步，研究人员已经能够成功捕获不同类型细胞的外泌体生物发生过程，并成功地从血浆、血清和尿液等不同来源分离出外泌体[6]。肿瘤来源的外泌体可以参与到肿瘤细胞与基底细胞遗传物质的交换中，从而引起瘤旁新生血管的大量生成，促进肿瘤的生成、侵袭和转移，甚至可以进行肿瘤遗传信息的重新编码[9]。癌细胞通常比正常细胞产生更多的外泌体，因此来自癌细胞的外泌体具有很强的能力来改变局部和远处的微环境[10]。

2 外泌体在促进TNBC生长、增殖和凋亡中的作用及机制

在恶性肿瘤的异常增殖中，外泌体能够将特定的蛋白质和核酸转移到受体细胞所在的区域，并建立适宜癌症细胞生长的微环境[11]。越来越多的研究表明外泌体在TNBC的生长、增殖、凋亡中扮演着重要的角色。TNBC细胞中分离的外泌体能够改变细胞增殖、凋亡和侵袭相关的基因，诱导非致瘤性MCF10A乳腺细胞的增殖和耐药[11]，还可以调节乳腺癌干细胞的肿瘤微环境从而促进肿瘤的进展[12]。乳腺癌衍生的miRNA通过外泌体的转移在肿瘤发生和进展中发挥关键作用，包括调节乳腺肿瘤的生长和转移以及转移部位的微环境。例如外泌体介导的miR-9在TNBC中高表达，可以转移到周边成纤维细胞从而促进乳腺癌细胞的生长和转移[13]。另外LncRNA HAND2-AS1通过减少MSCs来源的外泌体miR-106a-5p的分泌来抑制TNBC的生长，CAR-T细胞分泌的外泌体能够有效靶向间皮素减少TNBC细胞的生长[14-15]。ITGB4过表达的TNBC细胞通过外泌体向癌相关成纤维细胞（cancerassociated fibroblasts，CAFs）提供ITGB4蛋白，从而诱导BNIP3L依赖的线粒体吞噬和CAFs中的乳酸生成进而促进肿瘤的生长增殖[15]。间质缺失外泌体源性的miR-4516促进了FOSL1依赖性的TNBC的生长增殖，并表明外泌体介导的miR-4516可作为TNBC的治疗药物[15]。通过外泌体传递miR-424-5p可促进肿瘤微环境中MDA-MB-231细胞的凋亡[15]。因此，外泌体可能通过特定的因子调节自身和周围细胞的各种活动，从而促进TNBC的生长、增殖和凋亡。

3 外泌体参与TNBC的侵袭和转移

乳腺癌的侵袭和转移是乳腺癌患者致死的主要原因，而TNBC是恶性程度最高且临床预后最差的乳腺癌亚型，研究表明多数的TNBC可在三年内复发转移，其最常见的转移部位包括肝、脑、肺、骨等[16]。因此，明确TNBC的侵袭转移机制对改善患者预后尤为重要。外泌体是一种重要的旁分泌信号传递器[17]，可以改变受体细胞遗传信息的转录，并促进肿瘤的侵袭转移[18]。MDA-MB-231细胞分泌的外泌体可以通过miR-146a/TXNIP轴促进Wnt通路激活从而增强乳腺癌细胞的侵袭和转移[19]。MDA-MB-231细胞系分泌的外泌体可以通过加工及其传递机制诱导正常乳腺细胞向恶性细胞转化[20]。体外培养下，MDA-MB-231细胞分泌的外泌体miR-105可以成功转移到内皮细胞系HMVEC中，导致内皮单层紧密连接受损，血管萌发减少，迁移增加[21]。TNBC患者的外泌体显著增加了受体细胞的侵袭性[22]。miR-155通过异常表达在肿瘤进展过程中发挥作用，其参与免疫、炎症和造血相关的大规模信号通路，miR-9和miR-155是高转移TNBC细胞及其外显体中过度表达的miRNA之一，这两种miRNA靶向PTEN和DUSP14肿瘤抑制基因，并通过外显体将高转移表型转移到远处的细胞中[23]。因此，深入研究外泌体在TNBC侵袭转移中发挥作用的机制，对于了解TNBC的进展极其重要。

4 外泌体在TNBC化疗耐药中的作用

化疗耐药是乳腺癌治疗失败的主要原因，也是影响临床患者预后的重要因素[24]，临床上有30%～80%的肿瘤细胞在化疗过程中产生耐药，从而导致化疗失败，90%以上癌症患者的致死是由多药耐药所导致的[25]。由于TNBC无明确的有效治疗靶点，目前以手术治疗和化疗治疗为主，总体治疗效果不佳，更易产生耐药，远处转移和预后不良是导致患者病死的主要原因[26]。外泌体在化疗耐药的始动和传递过程中发挥着重要功能，可以在异质性肿瘤细胞之间转运生物活性物质，为肿瘤进展提供促耐药环境。肿瘤细胞和肿瘤微环境中的基质细胞均可分泌携带耐药相关分子的外泌体，并通过外泌体在肿瘤微环中相互作用，传递耐药分子，从而增强肿瘤细胞对药物的耐受性。有研究表明，外泌体miR-1246可以抑制细胞周期蛋白G2，增强TNBC对多西他赛、表柔比星、吉西他滨的耐药性[27]。Wang等[28]发现外泌体介导的补骨脂素在逆转乳腺癌多药耐药过程中发挥着重要作用，并且证明了顺铂耐药的MDA-MB-231细胞来源的外泌体以miR-423-5p依赖的方式增加受体细胞的耐药性[7]。外泌体通过转运miR-770直接靶向抑制STMN1，抑制TNBC的化疗耐药和转移[29]。耐药的TNBC细胞中的miR-155外泌体转移也可以产生多药耐药[30]。外泌体具有通过信息传递调控受体细胞生物学行为的能力，进而为乳腺癌的进展提供促耐药微环境，因此明确外泌体介导耐药的分子机制有望为乳腺癌化疗提供新靶点。

5 外泌体在TNBC诊断、治疗及预后中的价值

TNBC是乳腺癌患者致死的主要原因之一，尽管已经研发出很多诊断和治疗TNBC的新方法，但是由于未找到TNBC有效的诊断及治疗靶点，患者的预后依然较差，TNBC的有效防治依然存在问题。目前TNBC的诊断主要是靠组织穿刺活检术，但不能及时发现早期病灶，导致确诊时肿瘤可能已经发生了远处转移。因此，寻找TNBC早期病灶的肿瘤标志物至关重要。外泌体可能有希望作为潜在的生物标志物，循环肿瘤相关的外泌体的分离和检测可能用于TNBC患者的诊断[31]。外泌体中携带肿瘤特异性物质，在体液中高度稳定。因此，检测肿瘤外泌体有助于肿瘤的早期诊断、疗效评估和预测分析。此外，外泌体及其修饰的加工产物还可以作为肿瘤治疗的基因或药物的有效载体，为临床应用提供令人振奋的前景。在TNBC遗传和生物异质性疾病的背景下，外泌体对多个靶点的影响可能为TNBC提供一种新的治疗方法[23]。Liu等[32]观察到TNBC患者的血清中富集外泌体的UCHL1可以促进TGFβ诱导TNBC的转移，预测UCHL1可能是TNBC早期诊断的潜在靶点。有研究表明外泌体能够通过miR-4245p/PD-L1通路作为新型TNBC的免疫疗法[15]。TNBC患者的血清中外泌体AnxA2含量明显升高，并促进血管生成，exo-AnxA2有望成为TNBC的潜在预后标志物[33]。另外有研究表明外泌体ncRNAs可以作为癌症MDR的诊断生物标志物和治疗靶点[34]，对TNBC的化疗具有重要的指导意义。

6 总结与展望

肿瘤的转移和常规治疗无效使得TNBC成为所有乳腺癌中预后最差的亚型。随着对外泌体研究的不断深入，外泌体作为细胞间信使在TNBC中的作用变得越来越突出。在原有研究的基础上，进一步深入研究外泌体在TNBC的生长、转移和侵袭中的作用和通路，可以进一步阐明TNBC的产生机制，对TNBC化疗靶点的预测至关重要。外泌体生物标志物在TNBC诊断和判断预后方面具有前瞻性的应用。TNBC是一种需精准、个性化治疗的疾病，基于外泌体独特的生物学特性，通过对外泌体研究的深入，相信TNBC的预后会得到极大的改善。