综述:细胞外囊泡在癌症中的临床相关性——治疗与诊断潜力

时间:2025年10月10日
来源:Nature Reviews Clinical Oncology

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本文系统评述了细胞外囊泡(EVs)在癌症中的关键作用。作者聚焦EVs作为生物标志物和癌症治疗载体的临床转化潜力,重点探讨了其在靶向给药、免疫治疗、癌症疫苗及早期诊断中的应用前景,并指出单EV检测与多组学整合技术将推动临床突破。

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Abstract
细胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)是一类具有脂质双分子层的异质性膜泡结构,其中外泌体(exosomes)为研究最广泛的亚型。EVs通过介导双向细胞间通讯,在多细胞生物的生理和病理过程中发挥关键作用。其携带的蛋白质、RNA、DNA、脂质与代谢物等生物活性分子,可参与调控多种细胞功能。近十年来,研究发现肿瘤来源的EVs(onco-EVs)能够促进肿瘤生长、侵袭及转移等恶性进程。
EVs因其可广泛存在于多种体液、可保护生物大分子免于酶解降解、并具有跨越生物屏障的能力,已成为极具潜力的靶向药物递送系统。这些特性也支持将EVs作为生物标志物用于癌症的早期诊断与治疗监测。本综述系统回顾了EVs作为癌症治疗载体与生物标志物的最新进展,包括其在癌症疫苗、靶向药物递送、免疫治疗等方面的应用,并讨论了EVs在临床管理中的潜在价值。
EVs的生物发生与功能多样性
EVs根据其生物发生机制和物理特征,可分为外泌体、微囊泡(microvesicles)和凋亡小体(apoptotic bodies)等类别。肿瘤细胞分泌的onco-EVs可通过传递致癌蛋白、信使RNA(mRNA)、微小RNA(microRNA)甚至双链DNA,重塑肿瘤微环境,促进血管新生并抑制免疫应答,从而驱动肿瘤进展和远处转移。
EVs作为癌症生物标志物
EVs携带的分子信息可反映来源细胞的生理和病理状态,因此具备作为液体活检标志物的巨大潜力。例如,肿瘤特异性突变(如EGFRvIII、KRAS突变)、非编码RNA表达谱以及表面蛋白(如EpCAM、CD24)等均可作为诊断或预后指标。基于高灵敏度检测技术(如数字PCR、单分子阵列和纳米流式检测),科学家已能够在极少量临床样本中实现对onco-EVs的定量与分子分型。
EVs在治疗中的应用前景
在治疗方面,EVs可作为天然药物递送系统装载化学药物、核酸类药物(如siRNA、mRNA)或蛋白抑制剂,实现肿瘤特异性靶向治疗。工程化改造的EVs还能够表达靶向分子(如CD47、PD-1抗体),用于增强免疫治疗应答。此外,基于树突状细胞或肿瘤细胞来源的EVs所开发的癌症疫苗,在临床前模型中已显示出激发特异性抗肿瘤免疫的能力。
技术创新推动临床转化
单EV水平分析技术、高通量多组学(如蛋白质组、转录组、代谢组)以及人工智能辅助的数据整合策略正极大深化我们对EV异质性和功能多样性的理解。这些技术不仅揭示onco-EVs在癌症发生中的新机制,也加速了EV相关诊断试剂与治疗策略的临床转化进程。
尽管EVs研究领域仍面临标准化、规模化生产和安全有效性验证等挑战,但其作为下一代肿瘤精准医疗工具的代表,已展示出广阔的临床应用前景。

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