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癌症相关成纤维细胞来源的外泌体在癌症进展中的作用

2021.12.14
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愿湫,十里亭

清风拂过十里亭,踏过春雪只待君。

  近年来,随着靶向免疫检查点抑制剂(ICIS)在临床上取得的成功,肿瘤微环境(TME)在寻找新的癌症治疗方法方面受到了极大的关注。TME由镶嵌在细胞外基质(ECM)中的多种细胞类型组成,包括免疫细胞、内皮细胞和肿瘤相关成纤维细胞(CAFs),它们在肿瘤进展过程中与癌细胞相互通信。

  CAFs是TME中一种主要的异质细胞类型,在控制癌细胞侵袭和转移、免疫逃避、血管生成和化疗耐药等方面起着关键作用。CAFs部分通过重塑ECM和分泌可溶性因子和细胞外小泡来调节其作用。

  胞外体是胞外囊泡的一种亚型,含有核酸、脂质和蛋白质等多种生物分子。外泌体中的生物分子可以从一个细胞传递到另一个细胞,从而影响接收细胞的行为。由于外泌体也存在于血液循环中,它们的含量也可以作为癌症患者诊断和预后的生物标志物。

  图片来源: https://doi.org/10.1186/s12943-021-01463-y

  CAFs是TME中的主要细胞类型,对肿瘤的发展起着多方面的调节作用。CAF的异质性也导致肿瘤的异质性和复杂性。这些特点导致目前的癌症化疗、放射治疗、靶向治疗和免疫治疗效率低下。CAFs不仅可以起到物理屏障的作用,保护癌细胞免受药物和免疫细胞的侵袭,而且CAFs的大量分泌还会持续滋养癌细胞,限制化疗效果和免疫细胞的功能。

  在这里,我们主要讨论CAFs来源的外泌体在癌症发生中的作用。CAFs衍生的外泌体可以作为运输工具,将不同的货物从CAFs运送到TME内的其他细胞。这些物质包括蛋白质、核酸、代谢物和其他分子,它们可以为癌细胞提供燃料,促进癌细胞的增殖、迁移和侵袭,诱导癌细胞的代谢重编程,提高癌细胞的治疗耐药性。

  在摄取CAFs来源的外泌体后,癌细胞也获得了更多逃避免疫细胞攻击的能力。有关CAF衍生的外泌体对癌细胞影响的研究正在迅速兴起。然而,CAF衍生的外泌体对免疫细胞的直接作用还不是很清楚。后者是一个非常有趣和有前途的未来研究领域。

  正如这里所讨论的,与正常的成纤维细胞来源的外泌体相比,CAF来源的外泌体货物通常是改变的。调节分子(如生长因子和非编码RNA)水平的改变可以(去)调节受体细胞中的重要信号通路,从而促进癌症的进展。除了改变特定货物的水平外,癌细胞分泌的外泌体还被证明通过运输具有肿瘤促进作用的突变蛋白(如KRAS)来影响受体细胞。

  相反,外泌体也被证明可以运输由肿瘤抑制基因编码的蛋白,这些蛋白在受体细胞中具有活跃的功能,如pten。携带非突变蛋白的外泌体的分泌也可以通过重新激活关键的分子通路来影响突变的癌细胞。然而,尽管这种可能性在癌症进展损害方面很有希望,但在进一步的结论之前,建议谨慎的解释和彻底的调查。

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CAFs的起源和在癌症进展中的作用

  重要的是,外泌体在临床上有很大的应用潜力。摘要外泌体的含量可作为临床活检的选择性肿瘤生物标志物,反映细胞和组织的异常状态。利用外泌体开发生物标记物可能会导致癌症(复发)的早期发现,使治疗类型的决定成为可能,并防止患者过度治疗。

  此外,外泌体还可以作为药物载体,具有良好的生物相容性,很容易被靶细胞吸收,几乎没有意外的免疫反应。具有不同人工修饰的工程化外泌体也在开发中,以获得更有效的治疗效果。利用外泌体作为肿瘤标志物或药物载体还需要进一步优化,以获得更稳定、更有效的效果。在未来,外泌体很可能在临床治疗中发挥重要作用。


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