外泌體在膽囊癌中的應用及研究進展

楊軒昂，金镕，張雷明，應東建

膽囊癌（GBC）是膽道系統最常見的惡性腫瘤，早期癥狀缺乏特異性且進展迅速，5年生存率低于5%，平均生存期不到6 個月[1]。因此，研究GBC 的發病機制是當今醫學領域的熱點之一。近年來，外泌體在腫瘤中的相關研究不斷增多，其能夠通過將蛋白質、代謝物和核酸等轉移到受體細胞，發揮細胞間的通訊作用[2]，也可以通過多種方式影響腫瘤的發生和侵襲[3-4]。本文就外泌體在GBC 中的作用進行探討和總結，旨在為GBC 的診斷和治療提供新的思路。

1 外泌體

1.1 基本概念 外泌體是30 ～150 nm 的雙層脂質囊泡，表面具有特異性蛋白質標志物，是腫瘤微環境中重要的組成部分之一[3]。它是一種細胞外囊泡亞群，能夠將特定的生物活性分子從供體細胞轉移至受體細胞，實現細胞間的信息傳遞并調節腫瘤細胞的增殖、轉移和侵襲[3,5-6]。外泌體數據庫（http://www.exocarta.org/）中包含了較多外泌體的研究[7]。

1.2 產生機制 外泌體的產生主要包括：內吞體形成、多泡體形成和外泌體釋放[6]。外泌體的產生始于細胞的內吞作用，將周圍環境中的物質內吞到細胞內，形成內吞體，之后通過內膜系統和特定蛋白質的作用（如ESCRT 復合物和磷脂酰肌醇激酶[8]），不斷變形和分裂，形成多泡體，隨后移動到細胞膜并與其融合，通過蛋白質（如SNARE 和Rab GTP 酶[5]）的介導，將內部分子釋放到細胞外環境中。

1.3 在腫瘤中的作用 外泌體在腫瘤中發揮多種作用。腫瘤微環境是由細胞外基質、血管、基質細胞和分泌因子動態組成的[9]。研究顯示[6,10-11]，外泌體可以調節腫瘤微環境中細胞外基質、基質細胞和免疫細胞的表達，影響腫瘤的發生和轉移[2]；也能夠通過攜帶血管內皮生長因子等，刺激腫瘤血管生成，促進腫瘤生長和侵襲[12]。外泌體通過多種方式促進轉移前生態位的形成，為腫瘤細胞的轉移創造條件[3,13]。此外，外泌體還具有免疫抑制作用，通過抑制T細胞的活性來抑制腫瘤免疫應答，從而幫助腫瘤逃避免疫系統的清除[3,14]。外泌體還能夠通過多種機制誘導腫瘤耐藥[3,6]。

2 外泌體在GBC 中的生物學作用

2.1 在GBC 細胞增殖、遷移和侵襲中的作用 研究發現，外泌體中的一些生物活性物質能夠促進GBC 細胞增殖。Zheng 等[15]發現，RECK 基因可以促進細胞凋亡并抑制GBC 的發展和轉移。同時，GBC 來源的外泌體miR-182 能夠在轉錄水平抑制RECK 的表達，從而促進GBC 細胞的增殖和侵襲。Zhang 等[16]認為，外泌體中含有lncRNA HOXAAS2，通過miR-6867-5p 對YAP1 蛋白的表達產生影響，從而抑制Hippo 信號通路，最終促進GBC 細胞的增殖和擴散。除此之外，外泌體中攜帶的信號通路調節因子通過調節信號通路促進GBC 的侵襲和轉移。例如GBC 來源的外泌體瘦素可通過激活STAT3 信號通路，將巨噬細胞轉化為更能促進癌癥進展和轉移的M2 表型，改變腫瘤微環境，促進GBC細胞的侵襲和遷移[17]。溫志堅等[18]對外泌體hasmiR-552-3p 進行了靶基因預測、GO/KEGG 功能富集分析，發現miR-552-3p 可以通過FoxO 通路和ErbB 通路促進GBC 細胞的惡性增殖。

2.2 在GBC 細胞凋亡中的作用 凋亡是正常細胞生命周期的重要組成部分，也是控制腫瘤細胞增殖和轉移的關鍵過程。Qin 等[19]使用RNA 測序對人GBC細胞進行了研究，結合Western Blotting和qRTPCR，發現IGF2BP3 促進巨噬細胞向M2 表型極化和上皮-間質轉化，從而改變了腫瘤微環境，促進GBC 的發生，這與Zhao 等[17]的研究結果一致。隨后，通過構建IGF2BP3 基因敲除的GBC 小鼠模型，發現GBC細胞中p-STAT3 的水平下調，誘導細胞凋亡，抑制GBC 的增殖和轉移[19]。

2.3 在GBC 細胞周期調控中的作用 細胞周期的紊亂是腫瘤細胞惡性增殖的特征之一。Su 等[20]發現lncRNA STEAP3-AS1 和MAD2L1 在GBC 中上調，而hsa-miR-192-5p 下調，在此過程中細胞周期、M 期和細胞周期檢查點等細胞周期相關通路被激活，這表明lncRNASTEAP3-AS1 可能作為外泌體來源的hsamiR-192-5p 的分子海綿，通過影響GBC 中MAD2L1的表達調節細胞周期進程，影響GBC 的增殖。

3 外泌體在GBC 中的生物標志物作用

外泌體中的蛋白質、miRNA、lncRNA 等可作為GBC 新的生物學診斷標志物，也可作為GBC 分期和預后的潛在預測指標[21]。

3.1 外泌體中的蛋白質作為GBC 生物標志物GBC 和正常細胞分泌的外泌體蛋白差異顯著，可作為GBC 生物標志物。Urban 等[22]使用PCR 分析發現GBC 患者血清細胞外囊泡（EV）中的CD44v6 水平顯著高于健康人群，具有作為GBC生物標記物的潛力。Priya 等[23]對GBC 患者血漿衍生的EV 中的蛋白質進行生物信息學分析，其中HP、PKM、LTF等蛋白質與上皮-間質轉化和TGF- 信號通路相關。研究人員使用ELISA 進一步驗證，HP 水平在GBC 患者膽汁外泌體中顯著增加，或許HP 與其他蛋白質相結合可作為檢測GBC 的生物標志物組合。

3.2 外泌體中的RNA 作為GBC 的生物標志物Yang 等[24]通過高通量RNA-seq 鑒定GBC 和慢性膽囊炎患者的血漿外泌體 miRNA 表達，發現miR-552-3p、miR-581、miR-4433a-3p 顯著上調，而miR-496 和miR-203b-3p 顯著下調，該組合在GBC診斷的ROC 曲線下面積為0.905，高于同一批樣本CA199 和CEA 值。該組合還與多種臨床病理特征顯著相關，包括腫瘤直徑、分化、轉移和TNM 分期，并與GBC患者的總生存期和無病生存期呈負相關，可作為GBC 的診斷及預后標志物。Han 等利[25]用PCR發現血液中外泌體分泌的miR-221 與膽系惡性腫瘤（BTC）相關；Gu 等[26]采用RNA-seq 發現GBC患者血漿提取的外泌體所攜帶的6 種piRNA（piR-2660989、piR-10506469、piR-20548188、piR-10822895、piR-hsa-23209 和piR-18044111）表達水平較健康人群高；另一項研究發現III 期GBC 患者的外泌體中 miR-182-5p、miR-191-5p 和miR-192-5p 的表達水平最高，這些差異性表達為GBC 的診斷帶來潛在應用價值[27]。

3.3 外泌體在GBC 分期和預后評估中的應用 杜飛等[28]研究表明外泌體PD-L1 濃度與BTC 的T 分期存在顯著正相關，高表達PD-L1 的外泌體抑制了淋巴細胞的增殖，從而增強腫瘤的轉移和侵襲能力。此外，有研究發現外泌體中piR-14090389 與GBC的發生發展具有顯著的相關性，提示其可作為預測GBC 分期的潛在生物標志物[26]。Yoshida 等[29]檢測BTC 和膽系良性疾病患者膽汁中的miRNA 表達，發現miR-451a 和miR-3619-3p 顯著升高，說明它們的表達水平具有診斷 BTC 的價值。其中miR-3619-3p 在BTC 的晚期普遍呈高水平表達，與BTC 的預后具有相關性。

4 總結與展望

GBC是一種常見的高度惡性腫瘤，預后極差[1]。外泌體在GBC 的發生、發展、轉移和治療等方面都具有重要作用。通過研究外泌體在GBC 中的作用機制，可以開發更有效的治療方法，包括干擾外泌體的釋放、調控外泌體組成和功能等[2,30-31]。此外，外泌體還可以作為治療載體，一方面輸送特定免疫相關內容物到腫瘤細胞，直接殺傷腫瘤[32]；另一方面利用特定的外泌體激活機體免疫反應，增強藥物治療效果，為生物免疫治療提供新方向[33]。然而目前關于外泌體在GBC中的研究尚處于早期階段，面臨著許多挑戰。例如，外泌體的制備和純化技術需改進，以提高外泌體的純度和產量。此外，將外泌體作為GBC治療的有效手段也是一個待解決的問題。未來，隨著技術的不斷進步，外泌體研究將深入發展，為GBC的診斷和治療帶來新的突破。

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