综述：脊柱肿瘤中的细胞外囊泡：生物学作用、免疫调节与治疗意义

《European Spine Journal》：Extracellular vesicles in spine tumors: biological roles, immune modulation, and therapeutic implications

本综述系统阐述了细胞外囊泡（EVs）在脊柱肿瘤中的核心作用。文章揭示了肿瘤源性EVs通过传递miRNA、蛋白质等活性物质，调控致癌信号、血管生成及免疫逃逸等关键生物学过程，并探讨了其作为液体活检（Liquid Biopsy）生物标志物（如miR-497、e-hTERT）的潜力及基于EVs的纳米医学（Nanomedicine）治疗策略（如药物递送载体），为脊柱肿瘤的精准诊疗提供了新视角。

　　

引言

脊柱肿瘤，无论是原发性还是转移性，都代表了一组多样化且临床治疗极具挑战性的中枢神经系统（CNS）肿瘤。近年来，肿瘤生物学研究取得了显著进展，其中细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）被揭示在肿瘤生物学中扮演着核心角色。这些由细胞释放的脂质双分子层包裹的微小颗粒，作为细胞间通讯的关键媒介，通过传递蛋白质、脂质和核酸等生物活性物质，深刻影响着包括肿瘤发生发展在内的多种生理和病理过程。在脊柱肿瘤领域，EVs的研究为理解其发病机制、开发新型诊断工具和治疗策略开辟了新的道路。

细胞外囊泡的生物学与生物发生

EVs并非简单的细胞碎片。根据其大小和形成方式，主要可分为三类：外泌体（Exosomes，30-150纳米，起源于内体途径）、微囊泡（Microvesicles，100-1000纳米，由质膜向外出芽形成）和凋亡小体（Apoptotic Bodies，50纳米至5微米，在细胞凋亡过程中释放）。EVs的货物装载受到ESCRT依赖和非依赖途径的精密调控，其内容物（如miRNA、circRNA、蛋白质）能够重编程受体细胞的行为，在肿瘤中尤其表现为携带致癌物质，促进恶性进展。

EVs在脊柱肿瘤进展中的作用

在脊柱肿瘤中，肿瘤源性EVs通过调节致癌信号、促进血管生成、诱导免疫逃逸和准备转移前微环境（Pre-metastatic Niche, PMN）等多种机制，驱动肿瘤的进展和转移。例如，EVs能够将miR-21等致癌miRNA传递给受体细胞，抑制PTEN等肿瘤抑制基因，从而激活PI3K/AKT通路，促进细胞增殖和存活。

特定脊柱肿瘤类型中的EVs

髓内肿瘤

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  星形细胞瘤（Astrocytomas）：循环EV中的环状RNA（circRNAs），如hsa_circ_0075828、hsa_circ_0002976和hsa_circ_0003828的组合，显示出对高级别星形细胞瘤（HGA）优异的筛查能力。EV包裹的糖蛋白胎球蛋白-A（Fetuin-A）被证实能驱动疾病进展，而miR-486-3p则可能作为区分胶质母细胞瘤与低级别星形细胞瘤的生物标志物。
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  室管膜瘤（Ependymomas）：室管膜瘤细胞释放的EVs其蛋白质组学货物反映了亲本肿瘤的状态，并能够被脑内皮细胞和小胶质细胞摄取，驱动增殖、血管生成并使小胶质细胞向支持肿瘤的状态极化。抑制EV的生物发生可减少室管膜瘤细胞的生长和侵袭。

髓外硬膜内肿瘤

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  脑膜瘤（Meningiomas）：脑膜瘤患者循环EV水平升高，且与肿瘤水肿、恶性程度和切除范围相关。EV-DNA甲基化分析、特定的EV-miRNA（如miR-497、miR-219）以及外泌体人端粒酶逆转录酶（exosomal-hTERT-trans）和EV蛋白质（如MUC1, SIGLEC11）等，均显示出作为脑膜瘤诊断、分型和预后判断生物标志物的巨大潜力。M2巨噬细胞来源的外泌体可通过TGF-β信号促进脑膜瘤的增殖、迁移和侵袭。
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  神经鞘瘤（Schwannomas）：前庭神经鞘瘤来源的EVs能够被耳蜗细胞特异性摄取，其中富含的miR-431可能与听力损失的发生有关。EVs也被探索作为药物递送载体，例如装载自杀基因的EVs能在体内诱导显著的肿瘤消退。
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  神经纤维瘤（Neurofibromas）：肿瘤微环境中丰富的成纤维细胞来源的EVs被发现可显著促进神经纤维瘤的3D生长和局部侵袭，其中VEGF是关键的功能性货物。此外，EVs还参与神经纤维瘤病I型（NF1）相关的骨代谢异常等全身性表现。

硬膜外和转移性肿瘤

转移性脊柱肿瘤（Metastatic Spinal Tumors）：脊柱是骨转移最常见的部位。肿瘤源性EVs通过携带特定的分子货物（如前列腺癌EVs中的cavin-1、miR-142-3p；乳腺癌EVs中的VCAM1、miR-940；肺癌EVs中的AREG、miR-21等），重塑骨微环境，促进破骨细胞生成或成骨细胞活性，从而形成溶骨性或成骨性病变，为转移瘤细胞定植创造有利条件。

EVs在脊柱肿瘤微环境中的免疫调节

EVs是肿瘤微环境中免疫调节的关键参与者。肿瘤源性EVs可通过携带TGF-β、PD-L1、FasL等免疫抑制分子，抑制T细胞和NK细胞的抗肿瘤活性，促进调节性T细胞（Tregs）增殖和M2型巨噬细胞极化，从而建立免疫抑制微环境。反之，免疫细胞（如M1巨噬细胞、树突状细胞）来源的EVs则可能激发抗肿瘤免疫反应，这为开发EV疫苗等免疫疗法提供了理论基础。在神经纤维瘤等肿瘤中，EVs介导的施万细胞、肥大细胞和巨噬细胞之间的串扰，共同维持着促肿瘤的炎症环境。

EVs在脊柱肿瘤中的治疗应用

EVs的治疗策略主要分为两大类：一是靶向或抑制肿瘤源性EVs，以中断其促肿瘤通讯；二是利用或改造EVs作为治疗载体。

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  抑制EVs的生物发生或释放：通过药物（如鞘磷脂酶抑制剂）干扰EV的生成或释放，可以削弱肿瘤的恶性行为，并增强常规疗法（如化疗、放疗）的敏感性。
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  EVs作为药物递送载体：利用EVs天然的生物相容性和靶向性，可以将其工程化改造，用于递送化疗药物、小分子抑制剂、肿瘤抑制miRNA、自杀基因甚至CRISPR/Cas9基因编辑系统。例如，间充质干细胞（MSC）来源的EVs已被探索用于向脑部肿瘤递送紫杉醇或多柔比星。
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  EVs免疫疗法与疫苗：树突状细胞来源的外泌体（DEX）负载肿瘤抗原后，能够有效激活T细胞，诱导抗肿瘤免疫。M1型巨噬细胞来源的EVs则有望将肿瘤相关巨噬细胞重编程为抗肿瘤表型。

未来展望与结论

尽管EVs研究前景广阔，但仍面临挑战，包括EV分离鉴定方法的标准化、生物标志物的特异性验证、治疗性EVs的规模化生产和靶向递送效率等。未来的研究方向应侧重于整合单细胞测序等技术深入解析脊柱肿瘤特异的EV图谱，开发高灵敏度的EV检测技术，并在临床前模型中验证EV靶向治疗的有效性，最终推动其走向临床转化。

总之，EVs在脊柱肿瘤生物学中扮演着多重关键角色，不仅深刻影响肿瘤的进展和免疫微环境，也为非侵入性诊断和靶向治疗带来了革命性的希望。随着多学科研究的持续深入，EVs有望在未来为脊柱肿瘤患者带来更精准、更有效的诊疗方案。