外泌体miRNA与肺癌的发生发展

李小奇

【关键词】恶性肿瘤;肺癌;外泌体;miRNA

【中图分类号】R563 【文献标识码】A 【文章编号】2026-5328（2022）03--01

外泌体属于微小膜泡，人体中大部分细胞均可以分泌，在各种不同液体中广泛存在，由于可以传递、携带miRNA信号分子，所以对肿瘤癌灶的产生、进展具有重大影响[1]。在肺癌发生以及发展过程中，外泌体miRNA占据着至关重要的地位，在细胞间通信中具有积极的参与作用，进而容易影响肺癌免疫调节、癌灶转移、肿瘤新生血管形成[2]。与此同时，外泌体miRNA不仅可以作为肺癌早期诊治标志物，而且还可以作为肺癌治疗靶点，为现代临床挽救肺癌患者生命带来新希望。

1外泌体

起源于早期胞体内的外泌体，容易向内凹陷，从而生成管腔内膜泡，融合细胞膜之后，向胞外基质不断释放微小膜泡，直径最小30nm，最大可达到100nm，含有脂质双层膜，在人体唾液、血液、脑脊液以及尿液等液体中广泛分布;人体内肥大细胞、网状细胞、T细胞以及树突状细胞均能够释放微小膜泡[3]。外泌体主要通过生物活性内容物DNA、mRNA介导癌灶细胞信号通路，从而对癌细胞凋亡、迁移、增殖等过程进行调控。需注意的是，外泌体分选以及内容物分泌直接受细胞内稳态的影响，不同类型的细胞所释放的外泌体，能够特异性的反映出外泌体起源细胞信息，相比于供体细胞而言，外泌体遗传信息差异化比较明显。

2外泌体miRNA

miRNA属于非编码的内源性RNA，调控作用强大，大约有25个核苷酸的长度。利用靶mRNA与RISC（RNA诱导沉默复合体）的互补配对，干扰4F起始因子形成，对细胞凋亡、代谢、增殖等生理过程进行调控，从而积极参与肺癌发展。外泌体miRNA类型、数量并非随机，而是由细胞选择性的分选部分miRNA称为分泌内容物，与供体细胞而言你，外泌体miRNA信号因子表达差异显著[4]。虽然尚不明确miRNA分选原理，但是有报道发现外泌体miRNA分选途径包括以下三个方面，即（1）人体中RNA结合蛋白表达广泛，尤其是hnRNPA2/B1（异质性胞核核糖核蛋白），能够特异性的结合、识别miRNA的EXOmotifs短序列基因，进一步生成复合物，最后被分选为外泌体miRNA。（2）中性鞘磷脂酶2水平表达过度的情况之下可能会增加外泌体miRNA细胞数量，而且转运系统中，胞外基质释放miRNA并不受ESCRT（内吞体分选转运复合体）的影响。（3）RISC不仅存在miRNA，而且还存在AGO2蛋白、mRNA等能够被miRNA抑制的生物分子。AGO2蛋白不足，会在一定程度上降低外泌体miRNA丰度，RISC主要部分GW182与MVB共定位，提示二者对外泌体miRNA分泌调控具有关键作用。

3外泌体miRNA生物学作用

3.1癌细胞转移

在病理生理情况下容易引起上皮间质转化，期间有可能会异常增多波形蛋白、N-钙黏蛋白，减少E-钙黏蛋白。而作为主要基因调节因子的外泌体miRNA，此时可以激活有关通路信号，促使EMT产生，从而对癌细胞侵袭过程以及转移过程进行调控。来源于肺间质细胞的外泌体miRNA-542-3p以及外泌体miRNA-494，能够降低cadherin-17水平，进一步上调MMP3以及MMP2，影响癌细胞迁移。

3.2癌细胞血管生成

新生血管形成是恶性肿瘤发展的关键[5]。而肿瘤新生血管的形成，是因为外泌体miRNA直接或者是间接调控多种信号基因表达所致。比如非小细胞肺癌患者发病初期以及晚期，其体内的外泌体miRNA-126均异常升高，miRNA-126高表达情况下，会进一步加快形成静脉血管内皮细胞血管，在肿瘤新生血管形成过程中具有一定的支持作用。由于癌细胞生长、增殖在肿瘤组织内不受控制，使得肿瘤内部无法及时构建新生血管网，以致于大部分实体瘤内部微环境缺氧。癌细胞在缺氧环境下，便会上调外泌体miRNA-23a水平，进而直接对靶蛋白PHD1、PHD2抑制，HIF-1α低氧诱导因子便会在内皮细胞中不断积累，促使远端出现新生血管。

3.3免疫调节

外泌体miRNA能够通过癌细胞微环境中的免疫机制对肿瘤细胞进行介导，进而调节肺癌免疫功能，影响肺癌发展。外泌体miRNA-29以及21能够发挥旁分泌激动剂作用，结合TLR7、TLR8受体，促使TLR介导核因子激活的B细胞的k轻链增强通路，改变肿瘤微环境，影响肺癌转移、增殖[6]。DC抗原提呈细胞的功能较强，成長期间的每个阶段，其特点各有不同，成熟度欠佳的DC细胞功能相对较弱，以致于活化T细胞功能较差，导致肺癌免疫耐受;如果是成熟度良好的DC细胞，则可以高效的提呈抗原，介导T细胞免疫机制。

4外泌体miRNA诊断作用

确诊时间越早，肺癌患者生存几率就会越高。在肺癌患者早期诊断过程中，外泌体miRNA作用至关重要，可以作为肺癌进展的主要标志物。早期准确诊断、判断，对肺癌患者预后具有积极的改善作用。与健康志愿者相比，非小细胞肺癌早期患者血清外泌体miRNA-126明显更高，通过检测血清外泌体miRNA-126，有助于现代临床准确把握非小细胞肺癌进展实际情况[7]。肺癌患者病理活检以及血液采集样本中miRNA-21-5p以及181b-5p明显升高，miRNA-486-5p显著下降，临床深入分析，结果非小细胞肺癌外泌体miRNA-21-5p以及181b-5p多集中在血样中，而血清外泌体miRNA-486-5p与血清源性外泌体miRNA-486-5p无显著差异。非入侵操作采集的肺泡灌洗液，经过临床实验室检验，其外泌体miRNA-126明显更高。由此可见，外泌体miRNA值得作为现代临床早期诊断肺癌患者的有效标志物。早期鳞癌、早期腺癌患者的外泌体miRNA-30e-3p以及30a-3p降低，361-5p以及181-5p明显升高;鳞状细胞患者外泌体miRNA-320b升高，而15b-5p以及10b-5p显著降低;I期鳞癌和腺癌患者血浆外泌体miRNA-let-7e-5p下降，而24-3p以及7b-5p等标志物一过性表达，其具体原因有待深入研究。上述结果说明血液标志物外泌体miRNA应用价值较高，可以有效鉴别良恶性肿瘤以及实际病变程度，这对于现代临床早期诊断肺癌患者而言，意义重大。

5外泌体miRNA治疗作用

随着现代临床实践深入以及研究学者对遗传学、分子生物学的认知不断加深，作为肿瘤患者靶向治疗的外泌体miRNA分子机制，被不断发现、研究、探索。外泌体miRNA-21表达与肺癌细胞表达结果呈正相关，外泌体miRNA-21水平异常升高情况下，容易形成破骨细胞，影响癌细胞发展。外泌体miRNA-21对靶向Pdcd4基因直接作用，进而对AP-1转录因子进行负调控，使其活性改变，最终形成破骨细胞，导致癌细胞迁移、转移[8]。鉴于此，及时通过有效的干预措施，帮助肺癌患者降低肿瘤源性外泌体miRNA-21水平，显得很有必要。作为潜在的治疗靶点，外泌体miRNA-21能够进一步避免癌灶骨转移的可能性。硫酸肝素蛋白聚糖Syndecan-1由上皮细胞、内皮细胞表达，在肺癌进展过程中发挥着重大作用，能够对miRNA谱进行特异性的调节，使Syndecan-1水平异常升高，并导致肿瘤源性外泌体miRNA产生相应的改变，调控基因信号通路，抑制肿瘤侵袭、增殖、生长以及转移。LMO7蛋白是一种与肌原蛋白相结合的蛋白质，表达范围广，在肺癌发展、进展过程中属于抑癌因子，在细胞基因转录、迁移以及细胞间黏附过程中具有积极的参与作用。肿瘤源性外泌体miRNA-96上调情况下，可以通过调控靶向LMO7蛋白影響肺癌发展，外泌体miRNA-96下调情况下，可以通过调控靶向LMO7蛋白抑制癌细胞迁移、转移、增殖。

由此可见，外泌体miRNA因子作用重大，有利于基因转录调控，在肺癌发生过程中以及进展过程中发挥着独一无二的作用。现代临床靶向治疗肺癌患者过程中，将外泌体miRNA作为新靶点，对外泌体miRNA谱进行针对性调控，可以有效抑制肿瘤迁移、转移、侵袭、生长。

参考文献：

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[2]吴静，沈佐君.外泌体提取方法及其miRNA在非小细胞肺癌中的应用[J].国际检验医学杂志，2020，41（15）：1872-1875.

[3]刘大海，罗杰，马虎.miRNA与非小细胞肺癌放射敏感相关性研究进展[J].中华肿瘤防治杂志，2020，27（01）：75-79.

[4]黄刚，陈霏，肇玉博，等.非小细胞肺癌患者血浆miRNA-145和miRNA-221表达与临床特征及术后复发的相关性研究[J].现代检验医学杂志，2019，34（04）：40-44.

[5]崔胜金，曹朝鹏，郭伟权，等.非小细胞肺癌早期诊断的潜在生物标志物：血浆miRNA-23a和miRNA-451[J].南方医科大学学报，2019，39（06）：705-711.

[6]刘玉山，闫红江，李春雨.血清外泌体miRNA-184在非小细胞肺癌中的表达水平及其诊断效能[J].癌症进展，2019，17（04）：411-414.

[7]何艳玲，涂红缨.miRNA与非小细胞肺癌诊治相关性的研究进展[J].山东医药，2017，57（04）：110-112.

[8]唐夏莉，焦德敏，陈君，等.miRNA-126对肺癌A549细胞的增殖、迁移、侵袭及EGFR/AKT/mTOR信号通路的影响[J].中国病理生理杂志，2016，32（03）：458-463.

基金项目：甘肃省人民医院院内科研基金（20GSSY4-20）