综述:肿瘤相关成纤维细胞来源的外泌体在结直肠癌化疗耐药中的作用及应用前景

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects 2.8

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  这篇综述聚焦结直肠癌(CRC),深入探讨肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)来源的外泌体在 CRC 化疗耐药中的作用机制,如促进上皮 - 间质转化(EMT)等,还讨论其临床意义与治疗策略,为攻克 CRC 化疗耐药难题提供新思路。

  

引言


结直肠癌(CRC)是发生在结肠和直肠的恶性肿瘤统称,病理上腺癌最为常见。据 2022 年全球癌症数据统计,CRC 已成为全球第三大常见恶性肿瘤和第二大癌症死因,预计到 2030 年新发病例数将达 220 万。目前 CRC 的常规治疗手段多样,包括内镜下切除术、全直肠系膜切除术、化疗、放疗和姑息治疗等。然而,CRC 化疗耐药的出现极大地降低了治疗效果,这可能与肿瘤微环境(TME)、上皮 - 间质转化(EMT)、细胞信号转导以及肿瘤细胞分泌的外泌体等因素相关。

肿瘤微环境(TME)包含肿瘤中的非癌细胞及它们产生和释放的分子,是一个复杂且综合的系统,在肿瘤的发生、发展、侵袭、转移和复发中起着关键作用。肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)是 TME 中数量最多的细胞类型,具有很强的异质性和调节能力,与 TME 中各种元素相互作用复杂,和肿瘤进展、复发及耐药密切相关。一方面,活化的 CAFs 能分泌多种物质,如胶原蛋白、透明质酸、纤连蛋白和层粘连蛋白等,促进纤维结缔组织增生,增强间质硬度,推动肿瘤进展;另一方面,CAFs 分泌的蛋白酶(如基质金属蛋白酶 - 1(MMP - 1)、MMP - 2、MMP - 9、MMP - 12 和 MMP - 14)可降解细胞外基质(ECM),促进癌细胞迁移和侵袭。此外,CAFs 还能分泌多种细胞因子和趋化因子与免疫细胞相互作用,并且可通过促进 EMT 来推动肿瘤侵袭。

虽然已有很多研究报道了 CAFs 产生的外泌体在肿瘤进展中的作用,但 CAFs 来源的外泌体如何促进 CRC 进展,尤其是化疗耐药的发展,仍不明确。本综述旨在探讨 CAFs 诱导 CRC 耐药的可能分子机制和作用方式,并讨论以 CAFs 来源的外泌体为靶点在 CRC 诊断和治疗中的潜在应用。

外泌体


在自然界中,真核细胞和原核细胞都能分泌细胞外囊泡(EVs),其主要作用是实现细胞间通讯,确保组织功能的整体协调。EVs 一般分为微囊泡(Ectosomes)和外泌体(Exosomes)。微囊泡直径通常在 50nm - 1μm,外泌体直径一般在 40nm - 160nm,平均直径为 100nm。外泌体具有高度异质性,主要体现在直径、内含物、细胞来源等方面。

CAFs


CAFs 是 TME 的重要组成部分,因其显著的异质性和复杂多变的功能,目前难以进行明确分类。现有一种临时分类方法,根据功能将其分为四种功能亚型:F1(肿瘤抑制型)、F2(具体功能未详细阐述,原文未提及完整信息)。CAFs 与肿瘤进展、复发和耐药紧密相关,在肿瘤发展过程中扮演着重要角色。

CAF 来源外泌体的特征


通常情况下,没有特定的外泌体能够精准对应 CAFs 来源。近年来,关于 CAF 来源外泌体与 CRC 的研究逐步推进。多数研究人员从 CRC 患者的癌组织和癌旁正常组织中提取 CAFs 和正常成纤维细胞(NFs)。与 CAFs 不同,癌细胞波形蛋白呈阴性,细胞角蛋白呈阳性。研究人员分离并鉴定了来自癌组织和癌旁正常组织的 CAFs 和 NFs ,但目前对于 CAF 来源外泌体的特征研究仍在不断深入。

EVs 的临床相关性


CAFs 作为嵌入 ECM 的重要 TME 成分,在肿瘤进展中充当关键的信息传递者,参与与癌细胞的相互作用以及和其他正常组织成分的通讯。在这个通讯网络中,细胞外囊泡(EVs)是关键参与者之一,外泌体是其中的一种囊泡。外泌体由细胞分泌,含有多种生物分子,在细胞间通讯中发挥重要作用,其在肿瘤发生、发展、耐药等过程中的临床相关性备受关注,有望成为潜在的生物标志物和治疗靶点。

结论与展望


在结直肠癌中,研究总结了 CAF 外泌体导致肿瘤化疗耐药的分子机制,包括促进肿瘤血管生成、EMT 以及激活多种信号通路等。众多研究表明,基于外泌体的细胞通讯和外泌体对 TME 的塑造在耐药形成过程中至关重要。虽然目前尚未找到最适合预测化疗效果的外泌体成分,但以外泌体为基础的研究在 CRC 诊疗领域具有良好的应用前景。未来,有望通过开发以外泌体为背景的无创辅助筛查技术,降低 CRC 筛查成本,提高早期检测率;还可以通过递送功能性外泌体,提高肿瘤细胞对药物的敏感性,实现对耐药患者的再次治疗,延长 CRC 患者的生存期。

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