综述:癌症中作为自噬介导物的诊疗外泌体:最新趋势与进展

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2

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  这篇综述深入探讨了外泌体(EXOs)与自噬(autophagy)在癌症中的双重调控机制,揭示了它们作为诊疗一体化(theranostics)载体的前沿价值。文章系统阐述了EXOs通过传递HSP70、mTOR、p62等分子调控自噬通路,影响肿瘤微环境(TME)和化疗耐药性的机制,为精准医学提供了新型生物标志物和靶向递送策略。

  

Abstract
自噬在癌症中扮演着双刃剑角色:既能通过清除受损细胞成分抑制肿瘤发生,又在已形成的肿瘤中促进应激条件下的生存。这种复杂性使其成为增强化疗和放疗效果的潜在靶点。诊疗外泌体(theranostic EXOs)因其兼具生物标志物检测和靶向给药功能,在精准医学领域崭露头角。研究表明,EXOs携带的热休克蛋白70(HSP70)可与自噬关键蛋白Beclin-1相互作用,激活自噬流程;而含Rheb蛋白的EXOs则通过mTOR通路抑制自噬。这种双向调控网络为开发新型抗癌策略提供了分子基础。

Introduction
自噬可分为非选择性和选择性两类,后者特异性降解线粒体(mitophagy)、内质网(ER-phagy)等细胞器,参与分化、发育和组织稳态。在肿瘤中,自噬与EXOs的交互形成复杂网络:例如谷氨酰胺缺乏时,Rab11阳性内体衍生的EXOs会促进血管生成;化疗后EXOs与自噬的同步上调则与耐药性相关。EXOs通过传递mRNA、miRNA和蛋白质,直接调控LC3-II、p62等自噬相关分子的表达,成为肿瘤细胞间通讯的"分子邮差"。

Theranostics Exosomes
EXOs具有独特的脂质双层结构,富含鞘磷脂、胆固醇等成分,表面携带CD63、CD81等特征性标记。其直径(30-150 nm)和内体起源区别于其他囊泡。最新研究发现,肿瘤来源的EXOs可通过传递致癌性miR-21和HSP70,重塑受体细胞的自噬活性,进而影响转移和免疫逃逸。

Exosomes and Autophagy: molecular mechanism
选择性自噬与EXOs的分子对话呈现多维度特征:

  • p62-LC3轴:EXOs运输的p62蛋白通过结合LC3促进自噬体形成
  • 代谢重编程:缺氧条件下,EXOs携带的HIF-1α可上调BNIP3介导的线粒体自噬(mitophagy)
  • 免疫调节:树突细胞衍生的EXOs通过递送ATG5蛋白,增强T细胞的自噬依赖性活化

Future perspective
当前挑战集中在EXOs的标准化分离、载药效率及体内安全性。值得关注的是,基于CRISPR-Cas9的EXOs工程化改造,或能精准编辑自噬相关基因如ULK1、ATG13。而人工智能辅助的EXOs-自噬网络建模,将加速个体化治疗方案的设计。

Conclusion
EXOs与自噬的协同作用正重新定义癌症治疗范式。通过靶向干预EXOs介导的自噬调控网络——如阻断促肿瘤EXOs的分泌或增强抑瘤性自噬通量,有望突破当前治疗瓶颈。这种"双轨调控"策略为实现肿瘤微环境的重编程提供了全新视角。

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