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外泌體蛋白、mRNA及非編碼RNA調(diào)節(jié)肝癌發(fā)生和發(fā)展的研究進(jìn)展

2024-04-25 15:11:04程玉鑫劉亮董適毓李勝超張萌
實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志 2024年6期
關(guān)鍵詞:外泌體靶點(diǎn)靶向

程玉鑫 劉亮 董適毓 李勝超 張萌

河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院肝膽外科(石家莊 050011)

原發(fā)性肝癌是世界范圍內(nèi)最常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率位居全球第五,是癌癥相關(guān)死亡的第三大原因。肝細(xì)胞癌(HCC)是原發(fā)性肝癌的主要發(fā)病類型(占75% ~ 85%),其危險(xiǎn)因素因地而異,慢性HBV 感染是我國(guó)HCC 的主要危險(xiǎn)因素[1]。HCC 起病隱匿,缺乏有效的監(jiān)測(cè)和早期診斷方法,大多數(shù)肝癌患者診斷時(shí)處于晚期,喪失了手術(shù)的機(jī)會(huì)[2]。能夠采取手術(shù)治療的患者,術(shù)后也有高復(fù)發(fā)率及轉(zhuǎn)移率。上述原因?qū)е铝烁伟┗颊哳A(yù)后不佳,總生存期較差[3]。因此,亟待開發(fā)有效的用于診斷、監(jiān)測(cè)治療及預(yù)測(cè)預(yù)后的特異靶標(biāo)。

來源于細(xì)胞的外泌體是一種直徑在40 ~ 160 nm的納米級(jí)囊泡,具有雙層脂質(zhì)結(jié)構(gòu),其內(nèi)可包含膜蛋白、胞漿、核蛋白、細(xì)胞外基質(zhì)蛋白、代謝產(chǎn)物和核酸等多種生物活性成分[4]。腫瘤微環(huán)境(TME)是由免疫細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)、周圍血管等成分組成的腫瘤生存的微環(huán)境,可以影響HCC 的發(fā)生和發(fā)展[5]。研究表明,外泌體所負(fù)載的上述活性成分可以通過TME 內(nèi)細(xì)胞間交流來促進(jìn)HCC 的遷移、侵襲、轉(zhuǎn)移和耐藥,有望成為新的治療靶點(diǎn)[6]。另外,外泌體廣泛存在于人體的體液中并且能夠反映其細(xì)胞來源和生理狀態(tài),被認(rèn)為是具有前景的診斷和判斷預(yù)后的生物標(biāo)志物[7-8]。外泌體攜帶大量的非編碼RNAs(noncoding RNAs,ncRNAs),主要包括3 種:microRNA(miRNAs)、long noncoding RNAs(lncRNAs)、circular RNAs(circRNAs)。越來越多的研究表明,外泌體ncRNAs 可以通過對(duì)基因轉(zhuǎn)錄環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié),進(jìn)而影響人體內(nèi)的各項(xiàng)生物活動(dòng)。外泌體ncRNAs 在腫瘤調(diào)節(jié)方面具有巨大的潛力,它對(duì)腫瘤具有促進(jìn)和抑制的雙重作用。本綜述回顧分析了外泌體所攜帶的物質(zhì)與HCC 診療、預(yù)后及發(fā)生、發(fā)展等方面的進(jìn)展,特別針對(duì)外泌體中攜帶的ncRNAs 的作用進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 外泌體上攜帶的蛋白與HCC 的關(guān)系

外泌體中含有一系列不同的蛋白,包括熱休克蛋白(Hsp70、Hsp90),四次跨膜蛋白(CD9、CD63、CD81),內(nèi)吞體分選轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體(ESCRT)相關(guān)蛋白(TSG101、Alix)等,不同外泌體蛋白類型的分布是不同的,甚至同一類型、形態(tài)相同的細(xì)胞中所含外泌體蛋白也不盡相同。這些裝載在外泌體上的蛋白可以體現(xiàn)來源細(xì)胞的生理病理狀態(tài),并在疾病發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)生改變,為臨床疾病診斷及預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)提供了可能[9]。此外這些蛋白可以在腫瘤與腫瘤之間,腫瘤與腫瘤微環(huán)境之間,進(jìn)行生物信息的傳遞,影響腫瘤的遷移、侵襲、血管生成、轉(zhuǎn)移和耐藥。

1.1 外泌體蛋白可以作為HCC 診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物 外泌體蛋白CCT8 和CFL1 在HCC 外泌體中過量表達(dá),在其測(cè)試隊(duì)列中血清CCT8 和CFL1中有明顯的過度表達(dá)[10]。在驗(yàn)證隊(duì)列中,受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)分析結(jié)果表明,血清CCT8(0.698)和CFL1(0.677)曲線下面積(AUC)均高于血清AFP(0.628)。此外,較高的血清CCT8 與CFL1 濃度與HCC 患者血管浸潤(rùn)的發(fā)生、較晚的腫瘤分期、較差的無病生存期及總生存期顯著相關(guān),有望成為HCC 診斷和判斷預(yù)后生物標(biāo)志物。HUANG 等[11]通過使用CPTAC 數(shù)據(jù)庫,對(duì)比HCC 組織與其鄰近正常組織的蛋白表達(dá)水平發(fā)現(xiàn),RAB13蛋白表達(dá)水平在HCC 組織中明顯上調(diào)。而且RAB13 的高表達(dá)與HCC隊(duì)列的總生存期較短有關(guān)。因此,RAB13 在HCC 組織中的高表達(dá)可能與預(yù)后不良有關(guān)。YU等[12]驗(yàn)證了DDX55 蛋白質(zhì)存在于HCC 衍生的外泌體中,并通過這些外泌體轉(zhuǎn)移到周圍HCC 細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞,從而增強(qiáng)癌細(xì)胞的惡性表型并促進(jìn)血管生成。另外,相關(guān)研究表明,CLCEC3B 是一種分泌蛋白,位于HCC 的外泌體中,在HCC 患者中CLCEC3B 明顯減少。HCC 患者中CLEC3B 的表達(dá)下調(diào)與腫瘤大小、TNM 分期、血管轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)深度明顯相關(guān),并且CLEC3B低表達(dá)的患者總生存期、無病生存期要比CLEC3B 高表達(dá)的患者短。另外根據(jù)TNM分期,在晚期HCC患者中CLEC3B的表達(dá)水平也是下降的。因此上述內(nèi)容表明,CLEC3B 對(duì)HCC 患者的預(yù)后具有一定的診斷價(jià)值[13]。

1.2 外泌體蛋白可以促進(jìn)HCC 增殖 LI 等[14]發(fā)現(xiàn)HCC 細(xì)胞可以使用自分泌的方式通過外泌體分泌Shh 蛋白,與HCC 細(xì)胞上的受體PTCH 相互作用,誘導(dǎo)Hedgehog 信號(hào)傳導(dǎo)通路的激活以促進(jìn)腫瘤發(fā)生增殖。

1.3 外泌體蛋白可以促進(jìn)HCC 遷移、侵襲 HUANG等[11]在體外沉默MHCC97H中的RAB13,然后用來自MHCC97H 的外泌體與Hep3B 細(xì)胞共培養(yǎng),結(jié)果觀察到Hep3B 細(xì)胞侵襲性明顯減弱。而且Hep3B 細(xì)胞在上清液中的MMP-2/TIMP-2 表達(dá)比例也是下降的。此外,也有研究[15]表明,RAB13能夠通過與PKA結(jié)合來破壞細(xì)胞間緊密連接,從而增強(qiáng)惡性細(xì)胞的侵襲性,這些表明RAB13 可以在HCC 侵襲過程起到重要作用。另外,還有研究[16]表明,高度轉(zhuǎn)移的Hca-F 細(xì)胞分泌的外泌體可能通過CXCR4 的水平轉(zhuǎn)移來促進(jìn)Hca-P 細(xì)胞的遷移和侵襲。而且Hca-F 細(xì)胞釋放的外泌體CXCR4同時(shí)可以刺激淋巴內(nèi)皮細(xì)胞(LEC)增殖和淋巴管生成。因此外泌體CXCR4 有潛力成為新的治療靶點(diǎn)。

1.4 外泌體蛋白可以促進(jìn)HCC 的血管生成和轉(zhuǎn)移 YU 等[12]發(fā)現(xiàn)外泌體蛋白DDX55 可以和BRD4相互作用,形成對(duì)PIK3CA 正調(diào)控的轉(zhuǎn)錄調(diào)控復(fù)合物,之后通過BRD4/PI3K/Akt/GSK-3β 依賴性的方式激活β-catenin 來誘導(dǎo)細(xì)胞周期進(jìn)展和上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),從而促進(jìn)HCC 生成和轉(zhuǎn)移。DAI等[13]發(fā)現(xiàn)外泌體蛋白CLEC3B 表達(dá)降低可以促進(jìn)AMPK 的磷酸化,降低HCC 細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中VEGF 的表達(dá),進(jìn)而抑制血管的生成。SUN 等[17]研究發(fā)現(xiàn),與S100A4 低的外泌體對(duì)照組相比,S100A4 含量豐富的外泌體實(shí)驗(yàn)組,HCC 細(xì)胞體外遷移、侵襲及體內(nèi)肺轉(zhuǎn)移的潛力明顯增強(qiáng)。高轉(zhuǎn)移性HCC 的S100A4 使STAT3 磷酸化和OPN 上調(diào)來增強(qiáng)低轉(zhuǎn)移性HCC 的轉(zhuǎn)移潛力。表明外泌體S100A4 可能成為HCC 轉(zhuǎn)移新的生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。另外,還有研究[18]發(fā)現(xiàn)ENO1 可以通過外泌體的介導(dǎo)在細(xì)胞間轉(zhuǎn)移,ENO1 高表達(dá)的外泌體可以通過自分泌或旁分泌的方式轉(zhuǎn)移到表達(dá)低的HCC 細(xì)胞,然后通過上調(diào)整合素α6β4 表達(dá)和激活FAK/Src-p38MAPK 途徑來促進(jìn)HCC 的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。此外,與ENO1 類似,不同表達(dá)水平的LOXL4 也可通過外泌體在細(xì)胞間轉(zhuǎn)移,在細(xì)胞內(nèi)通過氧化氫介導(dǎo)的機(jī)制激活FAK/Src 通路促進(jìn)HCC 的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)移。LOXL4 還可以通過HCC 來源的外泌體轉(zhuǎn)移到HUVECs 人臍帶靜脈細(xì)胞中,促進(jìn)血管的生成[19]。

1.5 外泌體蛋白可以介導(dǎo)HCC 的耐藥 QIN 等[20]發(fā)現(xiàn)來自癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)的外泌體蛋白Gremlin-1 可以通過激活Wnt/β-連環(huán)蛋白和BMP 信號(hào)傳導(dǎo)通路來促進(jìn)EMT 并降低HCC 細(xì)胞對(duì)索拉非尼的敏感性。因此CAF 特異性分泌的外泌體Gremlin-1 可以作為預(yù)測(cè)HCC 患者對(duì)索拉非尼反應(yīng)的臨床生物標(biāo)志物。

2 外泌體攜帶的mRNA 在HCC 診斷和判斷預(yù)后方面的重要作用

HUANG 等[21]發(fā)現(xiàn)ER-α36 存在于HCC 外泌體中,并且ER-α36 mRNA 在HCC 患者外泌體中顯著下降。另外,使用ROC 曲線分析,結(jié)果表明ER-α 36 mRNA 可以對(duì)慢性肝?。–HB)和HCC 患者做出有效區(qū)分,因此ER-α36 mRNA有可能成為診斷HCC的生物標(biāo)志物。SASAKI 等[22]首次證明了HAMP 基因異常剪接形式的存在,并在HCC患者的血清外泌體檢測(cè)到了該異常剪接的mRNA。變異型hepcidin mRNA 的拷貝數(shù)在大部分肝癌來源的細(xì)胞系中是增多的。另外,值得注意的是,變異型hepcidin mRNA 在HCC患者的血清外泌體中有顯著的上升。血清外泌體為無創(chuàng)檢測(cè)HCC 提供了可能。變異型hepcidin mRNA 是潛在的HCC診斷標(biāo)志物[22]。ABD EL GWAD 等[23]發(fā)現(xiàn)了包含lncRNA-RP11-513I15.6和miR-1262 在內(nèi)的RAB11A 競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性網(wǎng)絡(luò)。在區(qū)分HCC 和HCV 及健康對(duì)照方面,外泌體RNA生物標(biāo)志物lncRNA-RP11-513I15.6、miR-1262 和RAB11A 的ROC 曲線分析結(jié)果顯示出令人滿意的敏感性和特異性。此外,這3 個(gè)RNA 中血清RAB11A mRNA 是最獨(dú)立的預(yù)后因素。

3 外泌體攜帶的ncRNA 與HCC 的關(guān)系

3.1 外泌體上microRNA 與HCC 關(guān)系 MicroRNAs(miRNAs)是一類大小在19 ~ 25 個(gè)核苷酸的內(nèi)源性小非編碼RNA,在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)方面具有重要功能。細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、發(fā)育和凋亡等生命活動(dòng)的調(diào)控都有miRNA 的參與。近些年,外泌體miRNA 在HCC 中的研究有很大的進(jìn)展。外泌體miRNA 可以調(diào)節(jié)靶細(xì)胞中的基因表達(dá),進(jìn)而在HCC 增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移、耐藥等方面發(fā)揮重要作用[6]。另外,部分miRNA 可以作為診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物。HCC 釋放的外泌體攜帶miRNA 在HCC 發(fā)生和發(fā)展中的作用。下面主要總結(jié)了近些年HCC 釋放的外泌體介導(dǎo)的miRNA 在HCC 發(fā)展中作用的研究進(jìn)展。

3.1.1 外泌體miRNA 作為HCC 診斷和判斷預(yù)后標(biāo)志物 FRüNDT等[24]通過對(duì)血清中外泌體miRNA檢測(cè)發(fā)現(xiàn)miR-146a、miR-192 和miR-221 在HCC 患者中顯著上調(diào),其中血漿中外泌體miR-192 水平對(duì)HCC 診斷和預(yù)后有一定的價(jià)值,并且與HCC 患者總生存期(OS)的下降有關(guān)。與肝硬化患者相比,miR-146a 在HCC 患者的外泌體中富集。此外,miR-146a 的ROC/AUC:0.80,與傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物AFP 的ROC/AUC:0.83 相差無幾,可以用來區(qū)分肝硬化患者和非肝硬化患者。另外,與健康人相比,HCC 患者的外泌體中富含miR-221,而肝硬化患者的外泌體中沒有,這說明miR-221 對(duì)肝硬化患者篩查HCC 有一定幫助。RUI 等[25]通過對(duì)HCC 患者和非腫瘤供體者的血清外泌體中小RNA(sRNA)進(jìn)行測(cè)序發(fā)現(xiàn),miRNA 占sRNA 的比例最大,進(jìn)一步對(duì)血清外泌體中miRNA 研究發(fā)現(xiàn),與非腫瘤供體相比,HCC 的血清外泌體中miR-122-5p、let-7d-5p 和miR-425-5p 明顯增加。在AUROC 模式中這3 種miRNA 在HCC 診斷方面呈現(xiàn)出了較高的價(jià)值。并且根據(jù)AFP 劃分患者,在AFP > 100 ng/mL的隊(duì)列中,3 種miRNA 的診斷價(jià)值明顯高于AFP。由此可見血清外泌體miR-122-5p、let-7d-5p 和miR-425-5p 可以成為診斷HCC 的新型生物標(biāo)志物。CUI 等[26]利用RT-qPCR 對(duì)HCC 患者和健康對(duì)照組的血清外泌體miR-224 表達(dá)水平進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果顯示,HCC 患者血清外泌體miR-224 顯著高于健康對(duì)照組。ROC 曲線分析也證實(shí)了血清外泌體miR-224 區(qū)分HCC 和健康對(duì)照組的能力。此外,通過分析發(fā)現(xiàn),腫瘤較大與分期較晚的HCC 患者血清外泌體miR-224 表達(dá)較高。Kaplan-Meier 生存曲線也顯示,血清外泌體miR-224 表達(dá)水平越高,患者總生存期越短。因此,血清外泌體miR-224可用作診斷HCC 的生物標(biāo)志物和肝細(xì)胞癌患者的預(yù)后因素。

3.1.2 外泌體miRNA 可以促進(jìn)HCC 的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移 TIAN 等[27]研究發(fā)現(xiàn)HIF-1α 和HIF-2α可以在酸性環(huán)境下被激活,進(jìn)而刺激外泌體miR-21 和miR-10b 的表達(dá),從而促進(jìn)HCC 細(xì)胞在體內(nèi)和體外的增殖、遷移和侵襲。此外還有研究發(fā)現(xiàn),miR-21 可以直接對(duì)PTEN、PTENp1 和TETs 的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。含有高水平miR-21 的外泌體可以通過調(diào)節(jié)TETs 的表達(dá)來提高PTENp1 啟動(dòng)子的甲基化水平,從而抑制PTENp1 表達(dá),進(jìn)而下調(diào)PTEN 表達(dá),最終影響HCC 細(xì)胞的生長(zhǎng)。LIN 等[28]利用體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)證明,外泌體miR-4800-3p 在HCC 患者的外泌體中過表達(dá),外泌體miR-4800-3p 可以通過靶向STK25 調(diào)節(jié)Hippo 信號(hào)通路,從而加快HCC的進(jìn)展,外泌體miR-4800-3p 是潛在的治療靶點(diǎn)。YU 等[29]發(fā)現(xiàn)缺氧條件下HCC 分泌外泌體的能力可以得到增強(qiáng),而且缺氧誘導(dǎo)的外泌體又促進(jìn)了常氧HCC 的發(fā)生和發(fā)展。其中miR-1273f 在缺氧誘導(dǎo)的HCC 外泌體中顯著增加,并調(diào)控LHX6/Wnt/β-catenin 信號(hào)通路來促進(jìn)HCC 的增殖和轉(zhuǎn)移。HU 等[30]發(fā)現(xiàn)HCC 外泌體攜帶miR-452-5p 到巨噬細(xì)胞中并誘導(dǎo)M2 巨噬細(xì)胞極化,從而通過靶向TIMP3 下調(diào)來促進(jìn)HCC 細(xì)胞的侵襲和遷移及腫瘤發(fā)生。

3.1.3 部分外泌體miRNA 可抑制HCC 的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移 LI 等[31]發(fā)現(xiàn)miR-320d 在HCC 患者的血清中顯著降低,miR-320d 的過表達(dá)可以直接標(biāo)靶BMI1 來抑制HCC 的增殖和侵襲。GAI 等[32]發(fā)現(xiàn)GOLM1 作為一種分泌蛋白在外泌體富集,通過激活GSK-3β/MMPs 信號(hào)軸來促進(jìn)受體細(xì)胞增殖和遷移。miR-145 可以減少GOLM1 來抑制HCC 細(xì)胞增殖和腫瘤的發(fā)生。與miR-145 類似,上調(diào)來自間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體miR-27a-3p 也可以靶向GOLM1 下調(diào)來抑制HCC 細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[33]。此外,M2 型巨噬細(xì)胞分泌的外泌體miR-27a-3p 還可以通過靶向TXNIP 通路來促進(jìn)HCC 的干性[34]。

3.1.4 其他細(xì)胞來源的外泌體miRNA 也可以影響HCC 的發(fā)生與發(fā)展 LIU 等[35]研究發(fā)現(xiàn)高體脂率(BFR)的HCC 患者血清外泌體和腫瘤組織中的miR-23a/b 表達(dá)明顯高于低體脂率的HCC 患者。進(jìn)一步體外研究表明,外泌體miR-23a/b 高度可能來源于脂肪組織,并且脂肪組織來源的外泌體miR-23a/b 可以通過靶向VHL/HIF 軸來促進(jìn)HCC的生長(zhǎng)和遷移。因此與BFR 相關(guān)的外泌體miR-23a/b 有望成為治療HCC 的靶點(diǎn)。LIM 結(jié)構(gòu)域和肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白1(LIMA1)是一種肌動(dòng)蛋白,同時(shí)也是一種腫瘤抑制因子,LIMA1 的過表達(dá)抑制了HCC 細(xì)胞在體外和體內(nèi)的增殖和轉(zhuǎn)移。QI 等[36]發(fā)現(xiàn)癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAF)衍生的外泌體miR-20a-5p 可以抑制HCC 細(xì)胞中LIMA1 的表達(dá),而LIMA1 通過BMI1 介導(dǎo)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路來抑制HCC 細(xì)胞,LIMA1 被CAF 衍生的外泌體miR-20a-5p 靶向作用導(dǎo)致LIMA1 沉默,進(jìn)而促進(jìn)HCC 的進(jìn)展。MA 等[37]研究表明來源于間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體miR-15a 可以轉(zhuǎn)移到HCC 細(xì)胞中,通過負(fù)向調(diào)控SALL4 來抑制HCC 細(xì)胞增殖、遷移和侵襲。ZHANG 等[38]發(fā)現(xiàn)HSCs(肝星狀細(xì)胞)來源的外泌體miR-148a-3p 在HSC 中表達(dá)下降,進(jìn)一步研究表明增加HSC 外泌體中miR-148a-3p 可以通過ITGA5/PI3K/Akt 軸抑制肝細(xì)胞癌的腫瘤進(jìn)展,因此移除的HSC 的外泌體miR-148a-3p 可以加速HCC進(jìn)展。XU等[37]發(fā)現(xiàn)來源于人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(hucMSCs)的外泌體miR-451a在與HCC共培養(yǎng)后,miR-451a上調(diào),而ADAM10在HCC細(xì)胞中下調(diào)。ADAM10 被證實(shí)是miR-451a 的靶基因??傊?,研究結(jié)果表明,hucMSCs 來源的外泌體miR-451a 可以通過靶向ADAM10 來限制HCC 細(xì)胞的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化以及抑制紫杉醇耐藥、細(xì)胞周期轉(zhuǎn)換、增殖、遷移和侵襲,促進(jìn)HCC 細(xì)胞的凋亡[39]。

3.2 外泌體上lncRNA 與HCC 關(guān)系 LncRNA 被定義為長(zhǎng)度超過200 個(gè)核苷酸的內(nèi)源性RNA 分子,一般不參與蛋白的編碼,但具有多種其他生物學(xué)功能,它主要可以調(diào)節(jié)順式或反式轉(zhuǎn)錄;調(diào)節(jié)mRNA 加工、轉(zhuǎn)錄后控制及蛋白質(zhì)活性的調(diào)節(jié);以及核域的組織。然而,lncRNA 的生物學(xué)功能和分子機(jī)制尚未完全明確。隨著研究的深入,lncRNA漸漸被認(rèn)為是普遍參與癌變和轉(zhuǎn)移的一類基因。越來越多的研究表明,一些lncRNA 在HCC 中表達(dá)失調(diào),并且與腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移、預(yù)后或診斷息息相關(guān)[40]。一些lncRNA 可以被包裝為外泌體,充當(dāng)細(xì)胞間通訊的信使,來調(diào)節(jié)腫瘤的凋亡、增殖和遷移,血管生成。

3.2.1 外泌體lncRNA 在HCC 診斷和判斷預(yù)后中的潛在價(jià)值 WANG 等[41]報(bào)道肝癌患者的血清外泌體lncRNA CRNDE 表達(dá)水平顯著升高,并且高血清外泌體lncRNA CRNDE 的表達(dá)與腫瘤大小、分化和TNM 分期是顯著相關(guān)的。ROC 曲線分析顯示,其AUC 為0.839,敏感度和特異度分別為69.3%和85.0%。此外,血清外泌體lncRNA CRNDE表達(dá)高肝癌患者的OS 和DFS 明顯低于CRNDE 表達(dá)的患者。同時(shí),單因素和多因素分析表明高血清外泌體lncRNA CRNDE 表達(dá)是預(yù)后不良的獨(dú)立指標(biāo)。

3.2.2 外泌體lncRNA 可以促進(jìn)HCC 的遷移、侵襲 XUN 等[42]發(fā)現(xiàn)lncRNA SNHG16 在HCC 來源的外泌體中高表達(dá),根據(jù)報(bào)道TCs(新型間質(zhì)細(xì)胞)可以促進(jìn)HCC 細(xì)胞轉(zhuǎn)移,進(jìn)一步研究表明外泌體SNHG16 可以被TCs 吞噬并下調(diào)miR-942-3p,進(jìn)而誘導(dǎo)MMP9 上調(diào),它在TCs 中特異性結(jié)合miR-942-3p,來促進(jìn)HCC 細(xì)胞在體外和體內(nèi)的遷移。LU 等[43]發(fā)現(xiàn)癌癥成纖維細(xì)胞(CAFs)可以通過釋放外泌體lncRNA TUG1 通過miR-524-5p/SIX1軸來促進(jìn)HCC 細(xì)胞遷移、侵襲及糖酵解過程。

3.2.3 外泌體lncRNA 可以促進(jìn)HCC 的增殖 XU 等[44]發(fā)現(xiàn)TAMs 通過外泌體傳遞骨髓來源的lncMMPA 來促進(jìn)HCC 細(xì)胞增殖,lncMMPA 可以通過與miR-548 s 相互作用,來提高ALDH1A3 的mRNA 水平,進(jìn)而加速HCC 的葡萄糖代謝和細(xì)胞增殖。ZHUO 等[45]通過微陣列鑒別差異表達(dá)基因的lncRNA 發(fā)現(xiàn)HCC 組織中l(wèi)inc-FAM138B 和HCC細(xì)胞系均低表達(dá),并且低表達(dá)與患者預(yù)后不良有關(guān)。然而,癌細(xì)胞來源的外泌體linc-FAM138B 可以抑制HCC 細(xì)胞的增殖、遷移與侵襲。外泌體linc-FAM138B 可以直接靶向miR-765 來抑制HCC進(jìn)展。WANG 等[46]通過生物信息學(xué)技術(shù)檢測(cè)并驗(yàn)證lncRNA HMMR-AS1 在HCC 組織中高表達(dá),通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)HMMR-AS1 可以與miR-147a 競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,以防止ARID3A 的降解,外泌體HMMRAS1 能加速由該途徑介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞的M2 極化,并進(jìn)一步促進(jìn)HCC 的進(jìn)展。另外,在缺氧條件下,HIF-1α 通過與HMMR-AS1 啟動(dòng)子結(jié)合促進(jìn)其轉(zhuǎn)錄,并誘導(dǎo)分泌的外泌體數(shù)量增加。LI 等[47]采用RT-qPCR 檢測(cè)發(fā)現(xiàn)lncRNA FAL1 在HCC 組織和細(xì)胞中高表達(dá)。LncRNA FAL1 與miR-1236 競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,利用ceRNA 機(jī)制加速HCC 增殖和轉(zhuǎn)移,并可以進(jìn)一步上調(diào)其靶基因AFP 和ZEB1 的表達(dá)。另外其在血清外泌體中也高表達(dá),外泌體lncRNA FAL1 轉(zhuǎn)移到HCC 細(xì)胞促進(jìn)其增殖和轉(zhuǎn)移。

3.2.4 外泌體lncRNA 可以促進(jìn)血管生成 外泌體SNHG16 在HCC 組織和細(xì)胞系中的表達(dá)都明顯上調(diào)。外泌體SNHG16 通過吸附miR-4500 來增加GALNT1 表達(dá)以促進(jìn)血管生成。此外SNHG16 可以內(nèi)源性競(jìng)爭(zhēng)miR-4500 和GALNT1 來激活PI3K/AKT/mTOR 軸[48]。因此外泌體SNHG16 可以成為抗血管治療潛在的治療靶點(diǎn)。YOU 等[49]研究發(fā)現(xiàn)外泌體LINC00161 在HCC 組織和細(xì)胞系中均高表達(dá),進(jìn)一步探究機(jī)制發(fā)現(xiàn)LINC00161 可以直接靶向miR-590-3p,激活ROCK2 信號(hào)通路來促進(jìn)HCC的發(fā)生,是提高HCC 治療效率的潛在靶點(diǎn)。

3.3 外泌體上circRNA 與HCC 關(guān)系 CircRNAs屬于非編碼RNA(ncRNA)的一種,它特異的單鏈共價(jià)閉合結(jié)構(gòu)使其不易被核酸外切酶降解,擁有更長(zhǎng)的半衰期,比線性RNA 更穩(wěn)定。由于這種特點(diǎn),使它成為許多疾病潛在的診斷生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。CircRNAs 的主要功能包括充當(dāng)miRNA或ceRNA 的海綿吸附體、調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄、編碼多肽、與蛋白相互作用等。眾多研究表明,外泌體circRNAs 在肝細(xì)胞癌的發(fā)生與發(fā)展中起到重要的調(diào)節(jié)作用。對(duì)外泌體circRNAs 的進(jìn)一步研究有利于對(duì)HCC 的診斷、預(yù)后、耐藥、治療獲得進(jìn)展。

3.3.1 外泌體circRNA 在HCC 診斷和判斷預(yù)后中的價(jià)值 GUO 等[50]通過全轉(zhuǎn)錄組測(cè)序檢測(cè)HCC患者與健康志愿者組的外泌體circRNA 的表達(dá),證實(shí)了外泌體circ_0006602 在血漿中上調(diào)顯著,ROC 曲線顯示外泌體circ_0006602 的AUC 值顯著高于傳統(tǒng)的血清腫瘤標(biāo)志物AFP 和CEA,并且外泌體circ_0006602 聯(lián)合AFP 使用也可以大大提高診斷的準(zhǔn)確性。因此,外泌體circ_0006602 可以作為肝癌早期診斷與篩查的生物標(biāo)記物。LYU 等[51]通過對(duì)HCC 患者和健康對(duì)照組的外泌體表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè),后通過ROC 曲線分析血清外泌體circ_0070396,結(jié)果表明HCC 患者的血清外泌體circ_0070396 要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于健康對(duì)照組,在區(qū)分HCC 患者和對(duì)照組的健康志愿者方面,circ_0070396 要比甲胎蛋白表現(xiàn)更好。兩者組合能發(fā)揮更強(qiáng)的診斷性能。另外,circ_0070396 還可以有效區(qū)分HCC 患者與慢性乙型肝炎、肝硬化患者。所以circ_0070396 可以作為HCC 潛在的生物標(biāo)志物。LIU 等[52]發(fā)現(xiàn)HSC 來源的外泌體circWDR25 表達(dá)水平在癌周組織顯著降低,生存分析顯示癌組織內(nèi)circWDR25 和α-SMA 均不能預(yù)測(cè)HCC 患者的預(yù)后,而癌周circWDR25和α-SMA與HCC患者的OS、RFS 相關(guān)。多因素分析顯示circWDR25 和α-SMA均是HCC 患者OS 和RFS 的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。

3.3.2 外泌體circRNA在HCC耐藥中的進(jìn)展 耐藥是HCC患者預(yù)后不良的原因之一,探究HCC的耐藥機(jī)制具有重要意義。有研究報(bào)道,外泌體circRNA可以誘導(dǎo)HCC 對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑(ICIs)和酪氨酸激酶抑制劑(TKI)治療的抵抗。HU 等[53]發(fā)現(xiàn)了一種新的circRNA circ_0000240(circCCAR1),進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)circCCAR1/miR-127-5p/WTAP組成的反饋環(huán)可以促進(jìn)HCC 的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移。HCC 來源的外泌體circCCAR1 通過阻止PD1 降解來促進(jìn)CD8+T細(xì)胞功能障礙,從而增強(qiáng)HCC 對(duì)PD1 治療的抗性。CircCCAR1 的發(fā)現(xiàn)為circRNA 在HCC 免疫治療的進(jìn)一步發(fā)展建立了基礎(chǔ)。YUAN 等[54]證明HCC 來源的外泌體能夠顯著增強(qiáng)腫瘤的活性和侵襲力。Circ_002136在HCC 組織和細(xì)胞中表達(dá)顯著上調(diào)。選擇性沉默HCC 通過高通量ceRNA 的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),也就是circ_002136可以抑制miR-19a-3p的表達(dá),來提高RAB1A 的表達(dá)活性,促進(jìn)HCC 的發(fā)展。為深入了解沉默circRNA 在HCC 進(jìn)展中治療作用提供了支持。HAO 等[55]通過高通量測(cè)序鑒定出一種新型circRNA-circPAK1,研究其功能表明circPAK1 過表達(dá)可以促進(jìn)HCC 的進(jìn)展,其機(jī)制為circPAK1 與YAP 競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合14-3-3ζ,削弱14-3-3ζ對(duì)YAP 的募集和細(xì)胞質(zhì)固定,來促進(jìn)YAP 細(xì)胞核定位,進(jìn)而導(dǎo)致Hippo 信號(hào)通路的失活。同時(shí)研究也證明,外泌體circPAK1 對(duì)侖伐替尼的耐藥性有驅(qū)動(dòng)作用,這為HCC 患者治療提供了潛在的靶點(diǎn)。還有研究[56]顯示索拉非尼耐藥性在HCC 中的維持和傳遞中,circRNA-SORE 可以起到重要作用,circRNA-SORE通過阻止PRP19介導(dǎo)的YBX1降解,進(jìn)而影響AKT、Raf1、ERK、c-Myc 和TGF-β1等YBX1 下游靶基因的表達(dá)。并且circRNA-SORE利用外泌體在HCC 細(xì)胞間進(jìn)行耐藥性的傳導(dǎo)。ZHANG 等[57]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)circ_0003028 在HCC 細(xì)胞中上調(diào),而miR-498 下調(diào),其中miR-498 是circ_0003028 的直接靶標(biāo),可以逆轉(zhuǎn)circ_0003028 沉默對(duì)HCC 的抑制作用,miR-498 而OCD1 是miR-498的標(biāo)靶,OCD1 的過表達(dá)減弱了miR-498 在HCC 的抗癌作用,另外,通過外泌體途徑circ_0003028 可以誘導(dǎo)HCC 細(xì)胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化??傊?,circ_0003028 通過作用miR-498/ODC1 信號(hào)軸來影響HCC 的進(jìn)展,是一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)。

4 展望

HCC 是作為全球發(fā)病率和病死率極高的癌癥之一,早期診斷并進(jìn)行手術(shù)切除是延長(zhǎng)患者生存期的關(guān)鍵。因此,發(fā)現(xiàn)用于HCC 早期診斷的高敏感性及高特異性的生物標(biāo)志物具有重要意義。HCC 傳統(tǒng)的診斷生物標(biāo)記物AFP 雖然有很高的敏感性但特異性不夠強(qiáng)。一些外泌體ncRNAs 可以同時(shí)具備這兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì),甚至一些ncRNAs 與AFP 聯(lián)合應(yīng)用可以發(fā)揮出更強(qiáng)的診斷性能。此外,ncRNAs 具備的高穩(wěn)定性,并于體液中廣泛存在,及較低的免疫毒性的優(yōu)勢(shì)為其在臨床診斷和預(yù)后上的應(yīng)用提供了更大的可能,比如非侵入性的液體活檢。腫瘤耐藥性也受到外泌體ncRNAs 的影響,進(jìn)一步研究外泌體ncRNAs 與HCC 耐藥之間的具體機(jī)制,可以為臨床治療提供依據(jù)和指導(dǎo)。外泌體可以作為運(yùn)載工具直接將藥物遞送到受體細(xì)胞來進(jìn)行HCC 的治療。遺憾的是,外泌體鑒定、分離、提純技術(shù)仍未成熟以及靶向效率低下,這些挑戰(zhàn)仍然等待著被攻克。本文主要對(duì)外泌體部分成分在HCC 診療方面的進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié),但分子機(jī)制尚不明確仍待進(jìn)一步研究,其安全性及有效性也有待驗(yàn)證??傊?,外泌體距離應(yīng)用到臨床道阻且長(zhǎng),未來還需要更深入的研究才能真正運(yùn)用到HCC 診斷、判斷預(yù)后及治療中來。

【Author contributions】CHENG Yuxin wrote the article.DONG Shiyu and LI Shengchao collected the literature.LIU Liang and ZHANG Meng revised the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.

【Conflict of interest】The authors declare no conflict of interest.

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