外泌体（exosome）是一种直径为40～100 nm的圆形单层膜结构，可由机体中的多种细胞释放，并广泛分布于唾液、血浆和乳汁等体液当中[1]。虽然外泌体的发现已有30年的历史，但直到最近其在物质信息转运中的特殊作用才逐步被揭示出来[2]。微RNA（microRNA，miRNA）是一类非编码的小单链RNA，长度在18～25个核苷酸之间，主要参与调控转录后基因的表达。最新研究显示，miRNA与多种人类的肿瘤相关，并且在人类肿瘤的发生、诊断、治疗和预后预测中起重要作用。Valadi等[3]研究发现，细胞分泌的外泌体中含有具有生物学活性的信使RNA（messenger RNA，mRNA）和miRNA。相关研究发肿瘤衍生外泌体传递的微RNA在肿瘤进展中作用的研究进展张　干1，刘彦龙1，杨艳梅2，孙梓程3，崔滨滨11. 哈尔滨医科大学附属肿瘤医院结直肠外科，黑龙江 哈尔滨　150081；2. 哈尔滨医科大学肿瘤防治研究所，黑龙江 哈尔滨　150081；3. 牡丹江市第一人民医院普外科，黑龙江 牡丹江　157000[摘要]　外泌体的发现，尤其是其能够介导遗传物质传递这一特性解释了诸多细胞间信息传递所不能解释的病理及生理学现象。有研究提示，外泌体所传递的微RNA（microRNA，miRNA）可通过抑制其靶基因的转录而影响肿瘤的发生和发展。基于目前对肿瘤衍生外泌体介导的miRNA在细胞间传递的研究进展，已经能够将其作为临床诊断分期或者评价预后的参考标准。随着研究的进一步深入，肿瘤衍生外泌体传递的miRNA可能成为新的基因治疗靶点，将会对肿瘤的诊断和治疗带来新的方向。[关键词]　肿瘤；微RNAs；外泌体[中图分类号]　R730.231 [文献标志码] A [文章编号]　1000-7431 (2014) 12-1161-03Advances in the role of microRNA transported by tumor-derived exosome in tumor progressionZHANG Gan1, LIU Yan-long1, YANG Yan-mei2, SUN Zi-cheng3, CUI Bin-bin11. Department of Colorectal Surgery, Affi liated Tumor Hospital, Harbin Medical University，Harbin 150081, Heilongjiang Province, China; 2. Cancer Research Institute, Harbin Medical University, Harbin 150081, Heilongjiang Province, China; 3. Department of General Surgery, Mudanjiang First People’s Hospital, Mudanjiang 157000, Heilongjiang Province, China[ABSTRACT]　The discovery of exosome which plays a special role in mediating the transfer of genetic materials, can explain many pathological and physiological phenomenon for which the classical pathway of intercellular communication can not explain. Some studies found that the process of tumor development and progression can be infl uenced by exosome-drived microRNA through inhibiting the transcription of target genes. Based on the current knowledge of intercellular transfer of microRNAs mediated by tumor-drived-exosomes, it suggests that the tumor-drived-exosome can act as a marker in diagnosis of clinical staging and evaluation of prognosis. With the further progress in research, microRNA transferred by the tumor-drived-exosome may offer a new target for gene therapy and bring a new direction for diagnosis and treatment of tumor.[KEY WORDS]　Neoplasms; MicroRNAs; Exosome[TUMOR, 2014, 34 (12): 1161-1163]

[基金项目] 1. 国家自然科学基金资助项目（编号：81272704） 2. 黑龙江省自然科学基金资助项目（编号：D201149）Correspondence to: CUI Bin-bin（崔滨滨） E-mail: drcbb222@163.comReceived　2014-06-03 Accepted　

2014-08-05现，外泌体展示了一种重要的细胞间通讯的媒介作用，这种作用在肿瘤细胞中尤为重要，从而使研究人员对外泌体的研究热情激增。目前有研究已经利用外泌体装载了小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA），在动物体内成功实现了中枢神经系统疾病的靶向治疗[4]，从而在外泌体的应用上迈出了坚实的一步。目前外泌体已经能在多种体液中被检测到，而且体外实验证明，肿瘤细胞的外泌体分泌量远远高于正常组织细胞[5]，提示肿瘤衍生外泌体在肿瘤的发生和发展中发挥着重要的作用。本文就肿瘤衍生外泌体介导的细胞间传递的miRNA在肿瘤发生和发展过程中的作用作一综述。1　外泌体外泌体起源于细胞内吞系统的晚期胞内体，

最初是肿瘤2014年12月第34卷第12期　TUMOR Vol. 34, December 2014 www.tumorsci.org1161综述・ReviewDOI: 10.3781/j.issn.1000-7431.2014.55.Copyright© 2014 by TUMOR341由Pan等[6]在研究网织红细胞多泡体的胞外细胞质融合时发现的。外泌体内容物繁多且复杂，目前已经在不同有机体和不同种类细胞分泌的外泌体中发现了11 261种蛋白、194种脂类、2 375种mRNA和764种miRNA（http://www.exocarta.org）。虽然组织来源不同的外泌体成分不同，但所有外泌体均含有一些相同的蛋白组分如多泡体来源蛋白[ALG-2相互作用蛋白X（ALG-2-interacting protein X，Alix）和肿瘤易感基因101蛋白（tumor susceptibility gene 101，TSG101）等]、分子伴侣[热休克蛋白90（heat shock protein 90，HSP90）和热休克同源蛋白70（heat-shock cognate protein 70，HSC70）]、四跨膜蛋白超家族（CD9、CD63、CD81和CD82等）和膜转运及融合相关蛋白（小G蛋白、Rab GTPases、膜联蛋白，Annexins、脂筏蛋白和Flotillin等）。此外，外泌体中还含有细胞因子、生长因子受体和转录因子受体等多种生物活性分子。外泌体质膜上高度浓缩了亲本细胞的大部分脂类，如外泌体膜脂中鞘磷脂、丝氨酸磷脂、卵磷脂、磷脂酰肌醇及胆固醇所占的比例是亲本细胞膜脂中这些脂类所占比例的4倍，这些高度浓缩的脂类增强了外泌体质膜的强度[5]。Valadi等[3]发现，小鼠肥大细胞系MC/9和人肥大细胞系HMC-1分泌的外泌体中含有生物学活性的mRNA和miRNA，将鼠源性外泌体与人肥大细胞共培养后，在人肥大细胞中可检测出相关的下游鼠源蛋白，这说明外泌体介导了mRNA及包括miRNA在内的非编码RNA在细胞间的传递，并且这些被传递的核酸参与了多种生命进程，这是最新发现的外泌体传递信息功能。因此，关于外泌体介导的miRNA传递的研究已被学者们（尤其是肿瘤研究者）广泛关注。2　外泌体可作为miRNA的运载体miRNA是一种小的非编码RNA，具有通过干扰RNA途径调节转录后基因表达的作用。目前已发现约2 000种miRNA，而且已知一种miRNA可调节多种mRNA，同样一种mRNA可被多种miRNA调节[7]，miRNA参与调节诸如器官生长、分化、增生、凋亡和免疫等诸多生物学过程[8]。由此可见，miRNA参与肿瘤的发生和发展不足为奇。根据其所针对的靶基因和表达量，miRNA可以作为一个促癌或者抑癌基因来促进或者抑制肿瘤的发生和发展[9]。已有研究表明，miRNA总体表达模式在肿瘤中发生改变[10, 11]。近年来，研究者在鼠肥大细胞系MC/9、人肥大细胞系HMC-1与鼠骨髓肥大细胞分泌的外泌体中共检测到了1 300余种基因的mRNA，但其中大多数mRNA并不存在于供给细胞的细胞质中；同时发现，外泌体中也含有miRNA；这些RNA可在鼠和人的肥大细胞之间相互传递，并且传递的RNA在受体细胞中可发挥调节下游蛋白质表达的功能[3]。最新研究发现，前列腺上皮细胞（PNT-2）分泌的外泌体中含有具有抑癌作用的miRNA（如miR-143等），而随后的体外及体内实验均发现，前列腺癌PC-3M-luc细胞在摄取这种外泌体后都发生了明显的生长抑制作用[12]。这些研究结果提示，外泌体可将其包含的mRNA和miRNA传递到其他细胞，并通过调控受体细胞功能蛋白表达等机制而发挥功能。3　循环外周血中肿瘤衍生外泌体中miRNA的分析随着外泌体介导的miRNA传递的发现，以循环系统中的肿瘤衍生外泌体及其所容纳的外泌体穿梭RNA（exosomal shuttle RNA，esRNA）作为临床肿瘤标志物的研究引起了学者们极大的兴趣。Cazzoli等[13]在对肺癌患者外周血外泌体的临床检测中发现了可用于鉴别小细胞肺癌和非小细胞肺癌的多种肿瘤标志性miRNAs（如miR-378a、miR-379、miR-139-5p和miR-200b-5p等）；在肺腺癌和肺肉芽肿中同样遴选获得了具有鉴别功能的多种miRNAs（如miR-151a-5p、miR-30a-3p、miR-200b-5p、miR-629、miR-100和miR-154-3p等），并且发现这些作为临床肿瘤监测标志的miRNAs具有高度的敏感性和特异性[13]。同样具有临床肿瘤标志作用的miRNAs在胰腺癌和中枢神经系统疾病患者循环外周血外泌体中得到了验证[14, 15]。通过对比卵巢癌患者血清外泌体与原发肿瘤中miRNAs的种类发现，患者血清外泌体中检出的miRNAs中含有8种卵巢癌特异性的miRNAs，与原发肿瘤细胞中的miRNAs的表达种类相同[16]；Rabinowits等[17]发现，肺癌患者循环血外泌体中的miRNAs的表达与原发肿瘤组织中miRNAs表达趋势类似。这些研究结果均支持了循环外周血中肿瘤衍生外泌体含有的miRNAs可以作为肿瘤标志物的假设，为无症状肿瘤患者的早期诊断提供了一条便捷的途径。Bryant等[18]发现，在转移性前列腺癌患者中有11种miRNAs的表达水平不同于未发生转移的患者，同时发现其中miR-141及miR-375的表达水平在复发组和未复发组患者血浆外泌体中亦不相同。这一研究结果提示，是否可以利用这种循环外周血外泌体中miRNA含量的变化作为肿瘤检测的诊断标准或者肿瘤分期参考指标值得期待。综上所述，笔者认为存在于外周循环外泌体中的miRNA具有肿瘤特异性标志物的生物学属性，有望将其应用于肿瘤的早期诊断、疾病分期的参考标准以及疗效和预后的评估标准。4　细胞间传递的miRNA的致瘤性现已发现受体细胞摄入外泌体中的miRNA后，通过抑制其靶基因的转录，表现出具有诱导细胞迁移、调节免疫应答、促进血管发生（包括内皮细胞迁移及管腔的形成）、影响转移前微环境形成及促进转移等致瘤作用。这种通过外泌体得以发生的在细胞间传递的miRNA几乎可以影响肿瘤发生和进展的全过程。Umezu等[19]证实，白血病肿瘤细胞衍生外泌体与脐静脉内皮细胞通过交流遗传信息，可导致肿瘤细胞迁移的增多和血管管腔的形成；在这个研究中，将已用荧光染料Cy3标记其表达的miR-92a的K562细胞与脐静脉内皮细胞共培养后发现，在脐静脉内皮细胞的细胞质中也可以检测到Cy3标记的miR-92a，并且与外泌体标志物CD63的定位相同，同时miR-92a的靶蛋白（整联蛋白α5）在内皮细胞中的表达水平降低。该研究结果提示，这种通过外张　干，等. 肿瘤衍生外泌体传递的微RNA在肿瘤进展中作用的研究进展1162