邱興堤 吳安玥 邱麗華

腫瘤微環(huán)境是指腫瘤及其周圍的基質(zhì)細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、細(xì)胞因子、趨化因子等，其在腫瘤的生成、發(fā)展、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)和耐藥等方面均發(fā)揮了重要作用［1］。腫瘤微環(huán)境中的巨噬細(xì)胞亦稱為腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM），是腫瘤微環(huán)境重要的組成部分，具有可塑性和多樣性，可分化為多種類型，如經(jīng)典活化型（M1）和替代活化型（M2）［2］。TAM 分化為 M2型巨噬細(xì)胞的表型后，在促進(jìn)腫瘤增殖、生長、侵襲、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)和耐藥等方面均發(fā)揮著作用。外泌體是新近發(fā)現(xiàn)的一類細(xì)胞外微囊泡體，被認(rèn)為是除細(xì)胞直接接觸、分泌細(xì)胞活性分子外的細(xì)胞間通信的第3種方式，其分泌可見于幾乎所有細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等。相對正常細(xì)胞或良性腫瘤，惡性腫瘤細(xì)胞分泌更多的外泌體。巨噬細(xì)胞源性的外泌體具有調(diào)控腫瘤細(xì)胞生長、侵襲和轉(zhuǎn)移的作用，同樣，腫瘤細(xì)胞源性的外泌體也具有調(diào)控巨噬細(xì)胞的功能［3］?，F(xiàn)就外泌體在腫瘤與TAM的相互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的作用進(jìn)行綜述。

1 外泌體概述

外泌體是細(xì)胞內(nèi)多囊泡體與細(xì)胞膜融合后，釋放到細(xì)胞外的一種微囊泡體，直徑為30～100 nm。外泌體存在于幾乎所有細(xì)胞中，如B細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等。目前發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)腫瘤（如乳腺癌、結(jié)直腸癌、肺癌、肝癌、胃癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、卵巢癌、前列腺癌、膀胱癌等）細(xì)胞均可分泌外泌體，而且在人體的大多數(shù)體液（如血漿、尿液、唾液、乳汁、支氣管灌洗液、腦脊液、羊水和腹腔積液）中也可分離出外泌體［4］。外泌體形成的具體機(jī)制仍不明確，但多數(shù)認(rèn)為其形成過程如下：細(xì)胞膜內(nèi)陷形成早期內(nèi)體，早期內(nèi)體在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)再次內(nèi)陷，可選擇性地將細(xì)胞質(zhì)中的一些蛋白、RNA、微 RNA（miRNA）、DNA、脂類等物質(zhì)內(nèi)吞入內(nèi)，而后形成晚期內(nèi)體（多囊泡體），通過晚期內(nèi)體與細(xì)胞膜的再次融合將其釋放入細(xì)胞外，分泌至細(xì)胞外的外泌體可能通過膜融合、再次內(nèi)吞或特異性膜表面信號分子識別靶細(xì)胞等方式，發(fā)揮著包括信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫抗原呈遞、促進(jìn)或抑制腫瘤生長等作用［3］。

2 腫瘤細(xì)胞源性外泌體對TAM的調(diào)控作用

2.1 促進(jìn)單核細(xì)胞向TAM的轉(zhuǎn)化 TAM來源于外周血中的單核細(xì)胞，在生理情況下，單核細(xì)胞約在48 h內(nèi)發(fā)生自發(fā)性凋亡，而在腫瘤微環(huán)境中通過誘導(dǎo)分化為TAM后能存活更長時間。Song等［5］發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞源性外泌體中富含磷酸化的受體酪氨酸激酶（RTKS），通過轉(zhuǎn)運RTKS，如磷酸化的表皮生長因子受體（EGFR）、人類上皮生長因子受體-2（HER-2）至TAM的前體-單核細(xì)胞，激活絲蘇氨酸蛋白激酶（RAS）和絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路，使單核細(xì)胞凋亡相關(guān)的級聯(lián)酶失活，從而促進(jìn)單核細(xì)胞的存活，并促使其轉(zhuǎn)化為TAM。

2.2 抗原呈遞作用 腫瘤細(xì)胞源性外泌體可作為一種抗原呈遞給抗原呈遞細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等，后者以主要組織相容性復(fù)合體-Ⅰ類分子（MHC-Ⅰ）模式呈遞給T淋巴細(xì)胞，激活T淋巴細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。Wolfers等［6］發(fā)現(xiàn)，直腸癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞來源的外泌體，具有抗原呈遞作用，且不同腫瘤來源的外泌體的抗原呈遞作用有一定的交叉，即不同來源的外泌體抗原呈遞可引起類似的免疫細(xì)胞反應(yīng)。推測此交叉作用的抗原呈遞是由外泌體中一些共有的蛋白如酪氨酸相關(guān)蛋白、熱休克蛋白-70（HSP70）等所激發(fā)的。Baj-Krzyworzeka等［7］選取了3類常見的惡性腫瘤（胰腺癌、結(jié)直腸癌、肺癌）來源的外泌體，發(fā)現(xiàn)當(dāng)腫瘤源性外泌體與單核細(xì)胞融合后，上調(diào)單核細(xì)胞人白細(xì)胞抗原-D抗原相關(guān)蛋白（HLA-DR）的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞因子如TNF、IL-10、IL-12P40等的表達(dá)，激化活性氧中間體（ROI）的生成，單核細(xì)胞被誘導(dǎo)成TAM，并表現(xiàn)出抗腫瘤的效應(yīng)。

2.3 對TAM分化的作用 單核細(xì)胞為巨噬細(xì)胞的前體細(xì)胞，有明顯的異質(zhì)性和可塑性。在腫瘤微環(huán)境中，根據(jù)腫瘤進(jìn)展的不同階段和不同的刺激因子，單核細(xì)胞可分化為 M1型和 M2型［8-10］：M1型巨噬細(xì)胞，主要起著促進(jìn)炎性反應(yīng)的作用，并產(chǎn)生一些如ROI、TNF、一氧化氮（NO）等具有殺傷作用的細(xì)胞因子，發(fā)揮抗腫瘤的作用；M2型巨噬細(xì)胞，根據(jù)不同的刺激分子可分成不同亞型，能夠抑制炎性反應(yīng)，并產(chǎn)生IL-10、TGF-β等因子，在促進(jìn)炎性反應(yīng)修復(fù)的同時促進(jìn)血管生成，具有促進(jìn)腫瘤生長和轉(zhuǎn)移等作用。外泌體作為腫瘤細(xì)胞與TAM交流的一種新途徑，其來源的腫瘤細(xì)胞不同，介導(dǎo)腫瘤對TAM的分化類型亦不同。如Baj-Krzyworzeka等［11］發(fā)現(xiàn)，結(jié)直腸癌細(xì)胞來源的外泌體在早期促進(jìn)單核細(xì)胞分泌少量的IL-10和TNF，并產(chǎn)生少量的ROI，表現(xiàn)出較弱的抗腫瘤活性；隨著作用時間的延長，其分泌出大量的TNF、IL-12、ROI，并產(chǎn)生明顯的抗腫瘤活性，使單核細(xì)胞分化傾向于M1型。而Valenti等［12］發(fā)現(xiàn)，黑色素瘤細(xì)胞源性外泌體可以阻止單核細(xì)胞向樹突狀細(xì)胞的分化，誘導(dǎo)其向髓性抑制性細(xì)胞 M2型分化，表現(xiàn)為 CD14＋HLA-DR－/LOW，并產(chǎn)生大量TNF-α、TGF-β、IL-6等細(xì)胞因子。應(yīng)翔等［13］發(fā)現(xiàn)，上皮性卵巢癌可以通過外泌體途徑使巨噬細(xì)胞分化成TAM M2型，后者具有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖與遷移的作用。

3 TAM來源的外泌體對腫瘤細(xì)胞的調(diào)控作用

3.1 對腫瘤細(xì)胞侵襲的影響 TAM M2型可以通過外泌體途徑促進(jìn)腫瘤侵襲。Yang等［14］在研究TAM促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的機(jī)制時發(fā)現(xiàn)，TAM通過外泌體途徑將miRNA-223轉(zhuǎn)移至乳腺癌細(xì)胞，并作用于乳腺癌細(xì)胞中的Mef2c-bcatenin信號通路，可明顯增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞的侵襲能力。Wang等［15］發(fā)現(xiàn)在胃癌中，TAM可通過外泌體途徑將miRNA-21的抑制劑轉(zhuǎn)運至胃癌細(xì)胞，下調(diào)凋亡相關(guān)蛋白4（PDCD4）的表達(dá)，促進(jìn)胃癌細(xì)胞BGC-823的遷移并抑制其凋亡；研究者認(rèn)為，通過外泌體途徑給藥較傳統(tǒng)的靶向治療具有更好的效力和更少的細(xì)胞毒作用，預(yù)示外泌體在未來腫瘤的靶向治療中具有重要的應(yīng)用價值。Aucher等［16］發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞來源的外泌體將miRAN-223、miRAN-142轉(zhuǎn)運至肝癌細(xì)胞，減少stathmin-1和胰島素生長因子-1受體的表達(dá)，抑制了肝癌細(xì)胞的增殖。Bednarczyk等［17］亦發(fā)現(xiàn)，激活的急性單核細(xì)胞白血病細(xì)胞（THP-1細(xì)胞）表現(xiàn)為M1型，將其來源的外泌體與基底型乳腺癌共培養(yǎng)，可以抑制腫瘤的生長，加快腫瘤細(xì)胞的衰老。同時Lee等［18］發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞來源的外泌體中富含一類解聚素和基質(zhì)金屬蛋白酶-15（ADAM15），通過結(jié)合腫瘤細(xì)胞中的整合素αVβ3，抑制玻連蛋白和纖維鏈接蛋白介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞的黏附、遷移和生長，從而抑制腫瘤的侵襲和生長?？梢?，TAM分化的表型不同，其分泌的外泌體轉(zhuǎn)運的內(nèi)容物（miRNA、細(xì)胞因子、趨化因子）不同，對腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲所產(chǎn)生的作用亦不相同。

3.2 對腫瘤血管生成的影響 腫瘤細(xì)胞的生長不受調(diào)控，生長過快，局部形成腫瘤缺氧區(qū)，而在缺氧等條件刺激下，TAM可分泌血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、EGFR等細(xì)胞因子，通過促進(jìn)腫瘤的血管生成來增加腫瘤的血供和營養(yǎng)，從而促進(jìn)腫瘤的增殖和侵襲［19］。Liu等［20］研究發(fā)現(xiàn)，具有致癌作用的miRNA150可作用于巨噬細(xì)胞，促使其增加VEGF的分泌，促進(jìn)腫瘤的血管生成和轉(zhuǎn)移，而TAM通過外泌體途徑促進(jìn)腫瘤的血管生成。提示，若能中和巨噬細(xì)胞來源的外泌體中的miRNA150，就可以下調(diào)miRNA150的水平來減少VEGF的分泌，從而抑制腫瘤的血管生成。

3.3 對腫瘤化學(xué)治療耐藥的影響 目前，化學(xué)治療仍是腫瘤聯(lián)合治療的重要組成部分，而化學(xué)治療耐藥是導(dǎo)致腫瘤預(yù)后差的一個重要原因。TAM來源的外泌體可通過外泌體途徑促進(jìn)腫瘤的耐藥。Challagundla等［21］發(fā)現(xiàn)，在神經(jīng)母細(xì)胞瘤中，腫瘤細(xì)胞和巨噬細(xì)胞可以通過外泌體途徑互相作用。TAM來源的外泌體將miRNA-21轉(zhuǎn)運給單核細(xì)胞并激活Toll樣受體（TLR）8-NF-κB信號通路，而巨噬細(xì)胞通過外泌體將miRNA-155轉(zhuǎn)運給腫瘤細(xì)胞并作用于神經(jīng)母細(xì)胞的端粒重復(fù)結(jié)合因子1（TERF1）信號通路，兩者間的相互作用增加了神經(jīng)母細(xì)胞瘤對化學(xué)治療藥物的耐藥性。

4 結(jié) 語

外泌體是新近發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞間通信的一種重要方式，腫瘤細(xì)胞與TAM通過外泌體互相作用，在腫瘤的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移和耐藥等方面發(fā)揮著作用。目前，如外泌體形成的確切機(jī)制，外泌體與靶細(xì)胞融合的機(jī)制，外泌體如何選擇性地包裹miRNA、mRNA、蛋白和各種細(xì)胞因子，外泌體在腫瘤早期診斷的應(yīng)用，以及基于外泌體的疫苗開發(fā)、化學(xué)治療藥物靶向治療和減少化學(xué)治療耐藥等問題，都有待于進(jìn)一步的探究加以闡明。