李紹麟，趙辰戈

116001 遼寧 大連，大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院 心血管內(nèi)科（李紹麟）；517000 廣東 河源，暨南大學(xué)附屬第五醫(yī)院 藥學(xué)部（趙辰戈）

肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）約占原發(fā)性肝癌的90%，是世界范圍內(nèi)最常見(jiàn)的腫瘤之一，也是癌癥患者死亡的主要原因之一［1］。早期HCC患者的一線治療，即手術(shù)切除，5年生存率為70%，但由于HCC在早期階段無(wú)癥狀，導(dǎo)致超過(guò)50%的患者在診斷時(shí)已經(jīng)是晚期肝癌。在美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的晚期肝癌治療方法中，手術(shù)切除、射頻消融術(shù)和經(jīng)動(dòng)脈化療栓塞術(shù)等方案均存在易復(fù)發(fā)的缺陷［2］。近年來(lái)，用于HCC治療的分子靶向藥物的開(kāi)發(fā)取得了重大進(jìn)展，包括廣譜酪氨酸激酶抑制劑，如索拉非尼和樂(lè)伐替尼，以及免疫治療和抗血管生成治療的組合，即阿替祖單抗和貝伐珠單抗也表現(xiàn)出了出色的療效［3］。然而，長(zhǎng)期的藥物治療中不僅會(huì)引起對(duì)多器官的毒副作用，最重要的是出現(xiàn)了耐藥性。

大多數(shù)HCC患者最終會(huì)出現(xiàn)耐藥性，導(dǎo)致預(yù)后不良。在藥物的全身治療中發(fā)現(xiàn)的不良事件主要包括胃腸道、心臟和腎臟毒性，以及皮膚損害等，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)高血壓和劇烈腹痛導(dǎo)致治療中斷［4］。因此，為了提高藥物利用率，改善腫瘤的化療耐藥對(duì)HCC的治療有著重要的意義。最近的研究表明，表觀遺傳學(xué)、細(xì)胞內(nèi)藥物濃度的改變、調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡和腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）是HCC化療耐藥性發(fā)生和發(fā)展中的重要因素，外泌體作為一種細(xì)胞間傳遞信息的功能介質(zhì)，攜帶的物質(zhì)可以調(diào)節(jié)多種生物活動(dòng)，在HCC進(jìn)展中扮演著重要角色［5］。

細(xì)胞外囊泡根據(jù)其大小和生物發(fā)生機(jī)制分為不同的類型。被廣泛研究的主要類型包括外泌體（直徑 40 ～ 160 nm）、微粒（直徑 100 ～ 1 000 nm）、凋亡小體（1 ～ 5 μm）和癌小體（1 ～ 10 μm）等［6］。在這些種類中，外泌體因其獨(dú)特的生物發(fā)生和功能而備受關(guān)注。外泌體作為細(xì)胞間的通訊介質(zhì)，因其特有的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu)，從而可以轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)、DNA、脂質(zhì)以及編碼和非編碼RNA （non-coding RNA，ncRNAs）等物質(zhì)并保護(hù)其不被酶降解，通過(guò)自分泌和旁分泌相互作用調(diào)節(jié)多種細(xì)胞過(guò)程［7］。越來(lái)越多的研究表明外泌體在HCC的進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和耐藥中發(fā)揮重要作用。在此基礎(chǔ)上，研究外泌體在HCC化療耐藥中的作用機(jī)制，以及開(kāi)發(fā)外泌體作為天然載體改善HCC耐藥有著廣闊的前景［8］。

1 外泌體介導(dǎo)的腫瘤耐藥

耐藥性一直是影響HCC治療效果的重要因素。手術(shù)與化療相結(jié)合是HCC目前標(biāo)準(zhǔn)的一線治療策略。雖然大多數(shù)患者最初對(duì)鉑類化療藥物有一定的敏感性，但約70% ～ 80%的腫瘤會(huì)復(fù)發(fā)并對(duì)治療產(chǎn)生耐藥性［9］。對(duì)化療藥物的耐藥性可分為兩大類，內(nèi)源性和獲得性耐藥性。在內(nèi)源性耐藥中，耐藥相關(guān)因素在未接觸任何藥物之前就存在于腫瘤細(xì)胞中［10］，而獲得性耐藥或多重耐藥是一個(gè)緩慢而逐步的過(guò)程，迫使腫瘤細(xì)胞在治療期間發(fā)生基因突變或表觀遺傳變化，從而導(dǎo)致耐藥［11］。獲得性耐藥可歸因于化療藥物的細(xì)胞內(nèi)濃度降低、癌基因或抑癌基因表達(dá)改變、DNA損傷修復(fù)增強(qiáng)、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化、自噬和高酸性TME［12］。最近，越來(lái)越多的研究強(qiáng)調(diào)了外泌體在誘導(dǎo)腫瘤化療耐藥中的重要作用。

1.1 外泌體介導(dǎo)的藥物流出

腫瘤細(xì)胞降低化療藥物藥效的機(jī)制之一是通過(guò)外泌體攜帶化療藥物排出細(xì)胞外從而抑制這些藥物及其代謝物的作用?；熕幬锉患?xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)排出，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)藥物濃度下降，被認(rèn)為是化療耐藥的主要原因［13］。例如，在前列腺癌中，與相應(yīng)的化療敏感細(xì)胞相比，恩雜魯胺 （enzalutamide，ENZ） 耐藥細(xì)胞釋放的外泌體數(shù)量顯著增加（2 ～ 3倍），這些耐藥細(xì)胞通過(guò)外泌體將ENZ從細(xì)胞中排出以減少細(xì)胞內(nèi)藥物濃度［14］。此外還有一項(xiàng)研究表明用紫杉醇或多柔比星作用于乳腺癌和卵巢癌細(xì)胞系可呈時(shí)間和劑量依賴性顯著增加外泌體的釋放，從這些細(xì)胞中分離出的外泌體含有相當(dāng)濃度的藥物，對(duì)受體細(xì)胞具有明顯的細(xì)胞毒性作用［15］。類似地，細(xì)胞外酸化可以加速黑色素瘤細(xì)胞通過(guò)外泌體直接排除順鉑類藥物，從而促進(jìn)了黑色素瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性，但質(zhì)子泵抑制劑在一定程度上逆轉(zhuǎn)了黑色素瘤細(xì)胞的化療耐藥性［16］。

1.2 外泌體調(diào)節(jié)肝癌干細(xì)胞特性

肝癌干細(xì)胞（liver cancer stem cell，LCSC）是一種具有強(qiáng)大自我更新、分化和腫瘤發(fā)生能力的肝癌細(xì)胞亞群。LCSC相關(guān)基因，包括上皮細(xì)胞黏附分子（epithelial cell adhesion molecule，EpCAM）和CD133在索拉非尼耐藥細(xì)胞中高度表達(dá)。 EpCAM+細(xì)胞大量表達(dá)鈣黏素4，一種染色質(zhì)重塑酶，并影響 PPAR 和DNA雙鏈斷裂修復(fù)以增強(qiáng) HCC 細(xì)胞的耐藥性［17］。目前，CD133已成為L(zhǎng)CSCs研究的焦點(diǎn)，HCC 組織中的CD133表達(dá)是HCC患者生存和腫瘤復(fù)發(fā)的獨(dú)立預(yù)后因素。與CD133-HCC細(xì)胞相比，CD133+HCC細(xì)胞具有顯著的順鉑耐藥性，并且miR-124的過(guò)表達(dá)通過(guò)靶向SIRT1/ROS/JNK引起順鉑誘導(dǎo)的針對(duì)CD133+HCC細(xì)胞的細(xì)胞毒性的敏感性［18］。CD133+HCC 細(xì)胞還可以通過(guò)激活 AKT/PKB通路，賦予對(duì)阿霉素和5-氟尿嘧啶 （5-fluorouracil，5-FU） 的耐藥性［19］。因此，LCSC特性被認(rèn)為是導(dǎo)致HCC耐藥性的關(guān)鍵因素。

在一項(xiàng)體外研究中，將富含lincRNA-ROR（linc-ROR）的外泌體與CD133+LCSC共孵育，減少了索拉非尼或阿霉素誘導(dǎo)的HCC細(xì)胞死亡。而敲除linc-ROR增強(qiáng)了化療誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和細(xì)胞毒性，表明了外泌體lncRNA在LCSC誘導(dǎo)的化療耐藥中的重要性［20］。然而，已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)肝癌細(xì)胞分泌的外泌體中的p120-連環(huán)蛋白抑制HCC細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移以及LCSCs的擴(kuò)增［21］。綜上所述，不同干細(xì)胞群分泌的外泌體在腫瘤的進(jìn)展中發(fā)揮不同的功能。外泌體對(duì)LCSC介導(dǎo)的HCC細(xì)胞耐藥性的影響是復(fù)雜的，應(yīng)在各種條件下進(jìn)一步驗(yàn)證。

1.3 TME中的外泌體對(duì)HCC耐藥的影響

TME是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，是腫瘤發(fā)生和發(fā)展各個(gè)階段的積極參與者［22］。TME包含瘤上皮和各種腫瘤支持細(xì)胞，如免疫細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、免疫抑制細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和各種細(xì)胞因子［23］。外泌體在腫瘤細(xì)胞和構(gòu)成TME的周圍細(xì)胞之間充當(dāng)有效的信號(hào)分子，在腫瘤耐藥的發(fā)生中起到至關(guān)重要的作用。

巨噬細(xì)胞能夠分泌出促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的外泌體。最近的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了巨噬細(xì)胞衍生的外泌體增強(qiáng)糖酵解，介導(dǎo)肺癌細(xì)胞對(duì)順鉑化療的耐藥性。分子通路研究表明，這些外泌體具有高水平的miRNA-3679-5p并降低NEDD4L的表達(dá)以促進(jìn)c-Myc的穩(wěn)定性，從而促進(jìn)肺癌的生長(zhǎng)，并增強(qiáng)了糖酵解和順鉑的耐藥性［24］。TME中缺氧會(huì)導(dǎo)致巨噬細(xì)胞分泌含有高水平miRNA-223的外泌體作為腫瘤促進(jìn)因子。通過(guò)外泌體傳遞miRNA-223 降低磷酸酶與張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homologue，PTEN）表達(dá)以誘導(dǎo) PI3K/AKT 信號(hào)通路介導(dǎo)的細(xì)胞耐藥［25］?；|(zhì)細(xì)胞還有助于環(huán)境酸化，為腫瘤的生長(zhǎng)創(chuàng)造有利的TME。酸性微環(huán)境觸發(fā)缺氧誘導(dǎo)因子 1/2α（hypoxia inducible factor-1/2α，HIF-1/2α）的激活并刺激外泌體miR-21和miR-10b的表達(dá)，從而顯著促進(jìn)HCC 細(xì)胞在體內(nèi)和體外的增殖、遷移和侵襲［26］。腫瘤來(lái)源的外泌體參與了成纖維細(xì)胞向癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞（cancer-associated fibroblast，CAF）的分化，從而促進(jìn)了腫瘤耐藥性的發(fā)生。例如，從HCC細(xì)胞中分離的外泌體表現(xiàn)出將正常肝星狀細(xì)胞（hepatic stellate cell，HSC）轉(zhuǎn)化為CAF的強(qiáng)大能力，因?yàn)橥饷隗wmiR-21直接靶向PTEN，導(dǎo)致HSC中PDK1/AKT信號(hào)通路的激活。此外，活化的CAF通過(guò)分泌血管生成細(xì)胞因子（包括 VEGF、MMP2、MMP9 和 TGF-β）進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤進(jìn)展［27］。CAF 分泌的外泌體也會(huì)促使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性。順鉑和紫杉醇通過(guò)激活泛素特異性蛋白酶 7/異質(zhì)核核糖核蛋白A1軸促進(jìn)CAF分泌miR-522，從而抑制手性脂氧合酶15并減少癌細(xì)胞中脂質(zhì)過(guò)氧化物的積累，最終導(dǎo)致化療敏感性降低［28］。在HCC細(xì)胞中，外泌體作為信息載體，介導(dǎo)TME中各種細(xì)胞類型之間的通訊，從而導(dǎo)致耐藥性的獲得［29］。

2 外泌體作為預(yù)測(cè)HCC治療敏感度的生物標(biāo)志物

在血漿或血清中發(fā)現(xiàn)的外泌體不僅來(lái)自血細(xì)胞，還來(lái)自全身組織。這表明外泌體可能會(huì)作為監(jiān)測(cè)腫瘤耐藥性的循環(huán)生物標(biāo)志物［30］。幾種 miRNA 已被證明可用作 HCC 預(yù)后的預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物。最近的研究表明，miR-92a、miR-221、miR-487a 或 miR-1468 的高表達(dá)與HCC患者的不良預(yù)后相關(guān)［31-34］。相反，miR-33a、miR-137、miR-194 或 miR-940 的下調(diào)導(dǎo)致 HCC的不良預(yù)后［35-37］。靶向 PTEN 的外泌體 miR-32-5p 的高表達(dá)表明 HCC 患者預(yù)后不良［38］。外泌體 miR-93 和 miRNA-665 的過(guò)表達(dá)在HCC患者中均顯示出較短的存活時(shí)間，這表明血清外泌體miRNA 既可用于診斷，也可作為肝癌預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)。由于血液中外泌體 miRNA 的穩(wěn)定存在，外泌體診斷標(biāo)志物甚至比經(jīng)典的血清標(biāo)志物甲胎蛋白（alpha-fetoprotein，AFP） 具有優(yōu)勢(shì)。多項(xiàng)研究證實(shí)，外泌體 miR-125b［39］、 miR-9-3p［40］、和 miR-10b-5p 對(duì)HCC患者診斷的敏感性和特異性明顯優(yōu)于常規(guī)血清 AFP［41］。

外泌體也在其他腫瘤中顯示出了作為預(yù)測(cè)治療敏感度的生物標(biāo)志物的潛力。例如，循環(huán)外泌體中miRNA的表達(dá)程度與鉑類耐藥和卵巢癌的復(fù)發(fā)有關(guān)［42］。miR-891a-5p在復(fù)發(fā)性卵巢癌患者中高表達(dá)，而在未復(fù)發(fā)的患者中則低表達(dá)。轉(zhuǎn)染miR-891a-5p的上皮性卵巢癌細(xì)胞增加了參與DNA修復(fù)機(jī)制的G2/M檢查點(diǎn)蛋白的表達(dá)，這可能與順鉑耐藥性和高復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)［43］。順鉑耐藥卵巢癌患者血清外泌體中circRNA Foxp1表達(dá)上調(diào)，而circRNA Cdr1as表達(dá)下調(diào)［44］。在鉑類耐藥卵巢癌細(xì)胞中，外泌體pGSN表達(dá)顯著增加已被認(rèn)為是化療耐藥的生物標(biāo)志物［45］。

綜上所述，外泌體作為“液體活檢”的重要組成部分，揭示了外泌體在耐藥機(jī)制中的潛在作用，在腫瘤的精準(zhǔn)診斷和治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。外泌體是大分子物質(zhì)的載體，在機(jī)體細(xì)胞的信息交換和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中發(fā)揮著重要的生理作用。外泌體具有穩(wěn)定性高、含量豐富、無(wú)創(chuàng)性和快速檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新型循環(huán)生物標(biāo)志物，具有潛在的臨床疾病輔助診斷應(yīng)用價(jià)值。

3 外泌體作為逆轉(zhuǎn)HCC耐藥性的新型治療手段

外泌體作為細(xì)胞間蛋白質(zhì)和核酸的天然載體，它們能夠穿過(guò)脂質(zhì)雙層分子膜結(jié)構(gòu)，有相當(dāng)多的研究表明外泌體可以有效傳遞藥物或基因。例如，將阿霉素通過(guò)電穿孔的方式裝載到外泌體中能夠更迅速地在乳腺癌細(xì)胞中進(jìn)行藥物的吸收和分布［46］。負(fù)載miRNA-126的外泌體調(diào)節(jié)PTEN/PI3K/AKT信號(hào)通路，從而減少人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549細(xì)胞的增殖和遷移［47］。此外，將外泌體表面的CD47激活后可以使外泌體避免單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)的吞噬作用，使得裝載Erastin的CD47+外泌體在肝癌組織中的分布效率更高，在體外和體內(nèi)都可以強(qiáng)烈誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的鐵死亡［48］。外泌體作為人體的天然產(chǎn)物，與其他用于藥物或基因遞送的合成納米載體相比具有許多優(yōu)勢(shì)，例如低免疫原性、高生物相容性和高遞送效率［49］。此外，外泌體在循環(huán)系統(tǒng)中具有良好的穩(wěn)定性，這使它們能夠在體內(nèi)長(zhǎng)距離行進(jìn)，并在生理和病理?xiàng)l件下將它們的貨物運(yùn)送到靶細(xì)胞。外泌體具有類似胞質(zhì)溶膠的核心，這使其成為水溶性藥物的合適載體［50］。例如，通過(guò)電穿孔從載有 5-FU和 miR-21i 的供體細(xì)胞中純化工程化外泌體，將其引入抗 5-FU 的結(jié)直腸癌細(xì)胞系 HCT-116/5FR，與 miR-21i 或 5-FU 的單一治療相比，miR-21i 和 5-FU 與工程外泌體的組合遞送有效地逆轉(zhuǎn)了耐藥性并顯著增強(qiáng)了 5-FU 對(duì)癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性［51］。將順鉑轉(zhuǎn)移到外泌體中，亦顯著提高了順鉑在人卵巢癌細(xì)胞順鉑耐藥株A2780/DDP細(xì)胞中的細(xì)胞毒作用［52］。這些天然納米顆粒被廣泛用作常規(guī)藥物、基因和其他天然化合物的遞送系統(tǒng)。

除此之外，通過(guò)抑制外泌體的生物發(fā)生來(lái)維持細(xì)胞內(nèi)藥物濃度或從外泌體內(nèi)輸出誘導(dǎo)耐藥性物質(zhì)也是未來(lái)逆轉(zhuǎn)肝癌化療耐藥的新目標(biāo)。盡管在HCC方面的相關(guān)研究較少，但在其他幾種癌癥類型中進(jìn)行了研究。例如，B細(xì)胞淋巴瘤分泌的CD20+外泌體，可以作為利妥昔單抗的靶點(diǎn)，CD20+外泌體通過(guò)抗原抗體結(jié)合的方式，大量消耗了游離利妥昔單抗的數(shù)量，減少了有效到達(dá)腫瘤細(xì)胞的藥物分子的數(shù)量。相反，通過(guò)吲哚美辛阻斷外泌體的生物生成，恢復(fù)了治療益處［53］。脂肪細(xì)胞外泌體中的甘油三酯轉(zhuǎn)移蛋白（microsomal triglyceride transfer protein，MTTP）表達(dá)增加，可作為鐵死亡的抑制劑，降低了結(jié)直腸癌細(xì)胞鐵死亡的敏感性，從而促進(jìn)了對(duì)奧沙利鉑的耐藥性。相反，靶向分泌型 MTTP 的治療可能會(huì)逆轉(zhuǎn)結(jié)直腸癌細(xì)胞中奧沙利鉑耐藥性。證明MTTP的抑制增加了對(duì)化療的敏感性［54］。外泌體的靶向治療可能是逆轉(zhuǎn)HCC耐藥性的新方案。

4 總 結(jié)

隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，HCC在診斷、治療方面已取得了顯著的進(jìn)步，但仍需進(jìn)一步明確腫瘤的發(fā)生發(fā)展機(jī)制。目前HCC治療的有效手段是化療，但HCC對(duì)化療藥物產(chǎn)生的耐藥性是目前面臨的一個(gè)主要障礙，需要找到化療耐藥的根源，更好地解決化療耐藥這一難題。外泌體作為生物活性成分，將蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、DNA、mRNA、ncRNA等物質(zhì)從供體細(xì)胞轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，在HCC的耐藥、監(jiān)測(cè)、轉(zhuǎn)移和治療中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，為臨床治療HCC提供了新思路。盡管尚未完全明確耐藥相關(guān)機(jī)制，但外泌體在腫瘤的化療耐藥中的研究已取得了一定成果。在今后的研究中，明確HCC耐藥過(guò)程中外泌體介導(dǎo)的具體分子機(jī)制變得尤其重要，可為靶向治療及利用外泌體的新型治療提供重要的理論依據(jù)。希望研究人員能夠深入研究這一新興領(lǐng)域，并設(shè)計(jì)出基于外泌體的策略來(lái)克服腫瘤治療中的耐藥性，這將是腫瘤治療中最具前景和最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。

作者聲明：本文全部作者對(duì)于研究和撰寫的論文出現(xiàn)的不端行為承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任；并承諾論文中涉及的原始圖片、數(shù)據(jù)資料等已按照有關(guān)規(guī)定保存，可接受核查。

學(xué)術(shù)不端：本文在初審、返修及出版前均通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）科技期刊學(xué)術(shù)不端文獻(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的學(xué)術(shù)不端檢測(cè)。

同行評(píng)議：經(jīng)同行專家雙盲外審，達(dá)到刊發(fā)要求。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

文章版權(quán)：本文出版前已與全體作者簽署了論文授權(quán)書等協(xié)議。