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这篇综述系统阐述了肿瘤源性外泌体(TDEs)在肿瘤微环境(TME)中的核心作用,重点探讨了其通过携带生物活性分子建立转移前微环境(PMN)、促进肿瘤生长转移及化疗耐药的关键机制,并展望了单外泌体分析等新兴技术在癌症诊疗中的应用前景。
Abstract
细胞外囊泡(EVs)在胚胎发育、细胞迁移和肿瘤恶性转化等生理病理过程中扮演关键角色。其中肿瘤源性外泌体(Tumor-derived exosomes, TDEs)作为肿瘤微环境(Tumor microenvironment, TME)的核心组分,通过独特的"远程操控"机制参与肿瘤演进全过程。
TDEs的生物发生与分子特征
TDEs通过内体系统形成多泡体(MVBs),其直径30-150nm的膜结构包裹着核酸、蛋白质和脂质等生物活性分子。研究发现,TDEs富含肿瘤特异性分子如EGFRvIII、METoncoprotein和hypoxia-inducible factor-1α(HIF-1α),这些分子指纹成为癌症诊断的新型液体活检标志物。
转移前微环境的构建机制
TDEs通过三种途径塑造转移前微环境(Pre-metastatic niche, PMN):
1. 血管通透性调控:携带miR-25-3p的TDEs通过靶向KLF2/4-ZO-1通路破坏内皮屏障
2. 免疫抑制微环境:PD-L1
+ TDEs诱导CD8
+ T细胞耗竭
3. 基质重塑:MMP2/9阳性的TDEs激活成纤维细胞转化为癌症相关成纤维细胞(CAFs)
诊疗应用前景
单外泌体分析(single EV profiling)技术突破传统bulk检测局限,可实现:
• 早期诊断:基于CD63
+EpCAM
+外泌体的捕获检测
• 疗效预测:化疗耐药相关lncRNA如MALAT1的动态监测
• 靶向治疗:工程化外泌体装载siRNA靶向KRAS
G12D突变
该领域仍面临分离纯化标准化、体内动态追踪等技术挑战,但TDEs作为"肿瘤分子镜像"的特性,正在改写癌症诊疗范式。