《Journal of Extracellular Biology》:Extracellular Vesicles in Head and Neck Cancer—A Systematic Review
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头颈癌(HNC)是全球十大恶性肿瘤之一,具有高发病率和死亡率。口腔潜在恶性疾病(OPMDs)易导致某些头颈癌。近期研究表明,细胞外囊泡(EVs)在恶性转化中发挥新兴作用,并为头颈癌的管理提供潜力。本系统综述旨在评估EVs在头颈癌和口腔潜在恶性疾病中的作用。系统
头颈癌(HNC)是全球十大恶性肿瘤之一,具有高发病率和死亡率。口腔潜在恶性疾病(OPMDs)易导致某些头颈癌。近期研究表明,细胞外囊泡(EVs)在恶性转化中发挥新兴作用,并为头颈癌的管理提供潜力。本系统综述旨在评估EVs在头颈癌和口腔潜在恶性疾病中的作用。系统综述遵循PRISMA-2020指南,并在PROSPERO注册。研究人员在五个电子数据库(Medline、Scopus、Embase、Cochrane和Web of Science)中进行了全面的文献检索,获得3705条初始记录。经去重和独立筛选后,纳入237篇合格文章。数据提取由两名独立评审员进行。使用Joanna Briggs Institute(JBI)关键评估工具评估偏倚风险。进行了主题分析和叙事数据综合,结果按以下子主题组织:EV分离和表征方法、EV在癌症和口腔潜在恶性疾病进展中的作用、免疫调节、生物标志物潜力以及治疗应用。纳入的研究发表于“1985–2025”年间,2020年后EV研究呈现加速增长。大多数研究依赖传统分离和表征技术,包括超速离心、透射电子显微镜和流式细胞术。大部分证据来自临床前研究,表明EVs作为早期检测、预后判断和治疗靶点的生物标志物具有前景。然而,研究结果也强调了标准化方案的必要性。当前关于EVs在头颈癌发病机制中作为上皮-间充质转化、侵袭、免疫逃逸、代谢重编程和血管生成驱动因素的作用,以及EVs作为头颈癌生物标志物和其在头颈癌治疗及治疗耐药性中潜在应用的证据,均被总结。本综述提供了EVs在头颈癌中生物学行为的机制性见解,并提出了基于证据的未来研究建议。
论文主体部分总结了系统综述结果,涵盖以下小标题内容:
**3.1 纳入研究的特征**
纳入的237篇研究发表于1986年至2025年,其中76.0%在2020年后发表。大多数为实验室基础实验研究(n=166, 70.0%),其余71篇(30.0%)使用临床样本,主要来源于血液(n=45, 63.4%)和唾液(n=26, 36.6%)。地理分布上,中国、美国、日本和德国为主要贡献者。偏倚风险评估显示,79.3%的文章评为高质量,15.6%为中等,5.1%为低质量。
**3.2 EV分离与表征方法**
超速离心(UC)是主要的EV分离方法,占76.1%,常与过滤、尺寸排阻色谱和沉淀试剂盒联用。混合方案可提高纯度和产量,如Biocompatible Magnetic Beads法产量比UC高四倍。全唾液采样被证明是唾液EV分离的最佳方法。表征方面,透射电子显微镜(TEM)、蛋白质印迹(WB)和纳米颗粒追踪分析(NTA)最常用,97.5%的研究至少使用其中一种。此外,流式细胞术、动态光散射(DLS)和拉曼光谱法用于补充表征。蛋白质组学(如质谱MS)和转录组学(如小RNA测序和miRNA谱分析)深入揭示了EV内容物,发现与肿瘤进展、免疫调节相关的差异表达蛋白和核酸。
**3.3 EV在头颈癌进展和转移中的作用**
EVs携带活性生物分子(如Arg-1、TGF-β、PD-L1)促进肿瘤进展和转移。致癌miRNA(如miR-1246、miR-29a-3p)诱导上皮-间充质转化(EMT)、增强迁移和侵袭。癌症相关成纤维细胞(CAF)来源的EVs传递调控性miRNA(如miR-3529-3p、miR-146b-5p、miR-382-5p)并丢失抑癌miRNA(如miR-34a-5p),促进增殖、代谢重编程和侵袭性。EVs还通过miRNA(如miR-205-5p、miR-130b-3p、miR-210-3p)激活PI3K/AKT信号轴促进血管生成,但部分应激诱导的EVs(如miR-424-5p)可抑制血管生成,显示背景依赖性。
**3.3.1 EV在HPV驱动的头颈癌中的作用**
HPV阳性头颈癌细胞来源的EVs携带病毒相关分子(如miR-9、miR-1972),影响肿瘤微环境、免疫反应和治疗敏感性。例如,miR-9-5p通过NOX4抑制成纤维细胞活化、促进M1巨噬细胞极化和增加放射敏感性,解释HPV阳性患者更好的预后。唾液EVs中升高的糖酵解酶提示HPV感染可能通过EV介导信号重塑癌症代谢。诊断性exosomal miRNA panel(包括miR-9)可区分HPV阳性和阴性患者。
**3.4 EV在口腔潜在恶性疾病中的作用**
EVs在口腔潜在恶性疾病(OPMD)中成为早期检测和治疗靶点的新工具。exosomal ADAMTS9-AS2在口腔黏膜下纤维化(OSF)中为抑癌因子,下调与不良预后相关,提示恶性转化生物标志物。口腔白斑间充质干细胞来源的exosomes通过递送高MMP1促进血管生成。脂肪干细胞(ADSC)来源的EVs通过p38 MAPK或miR-375/FOXF1轴抑制纤维化,显示治疗潜力。在DMBA诱导的OPMD小鼠模型中,携带miR-185的干细胞EVs局部应用减少炎症、发育不良和血管生成。
**3.5 EV作为抗肿瘤免疫反应的调节因子**
EVs通过递送免疫抑制性货物(Arg-1、TGF-β、PD-L1、miRNA)促进M2型巨噬细胞极化、髓系来源抑制细胞(MDSC)扩增和T细胞毒性损伤,实现免疫逃逸。天然免疫方面,EVs下调NK细胞激活受体(NKG2D)并递送免疫抑制分子(PD-L1、FasL、TGF-β),短期暴露增强细胞毒性,长期暴露降低。CHMP2A缺失增强NK介导杀伤。巨噬细胞极化方面,肿瘤来源EVs通过CMTM6、ANLN-210等货物经ERK1/2和PTEN/PI3K/AKT通路驱动M2表型,而M1巨噬细胞来源exosomes(如HOTTIP)通过TLR5/NF-κB诱导抗肿瘤效应。适应性免疫方面,EVs削弱树突状细胞分化和迁移,携带galectin-1的exosomes抑制CD8
+T细胞。表面分子如CD45缺失的exosomes与癌症侵袭性相关,而CD45
+造血exosomes表示免疫抑制。合成EVs(如GT-RGEV@CSFRi)可重编程M2向M1极化,增强CD8
+T细胞浸润。
**3.6 EV作为头颈癌的生物标志物**
EVs因可在体液中获取并反映肿瘤生物学,成为新兴生物标志物来源。升高的exosome浓度与淋巴结转移、复发和生存期缩短相关。EV相关分子(如exosomal TGF-β、PD-L1)与疾病进展的关联性强于传统标志物。RNA货物方面,唾液和血浆exosomal miRNAs(如miR-486-5p、miR-24-3p)具有诊断价值,以及lncRNAs(如MAGI2-AS3、CCDC144NL-AS1)和circRNAs(如circGDI2、has_circ_0069313)用于预后。血清/血浆EVs携带癌症相关蛋白(如EGFR、EPHA2、Alix),与临床分期和治疗反应相关。EV表面N-聚糖结构、EpCAM和CD45等用于区分良性病变。吸烟者EVs颗粒浓度和大小更高,可能作为预测性生物标志物。SERS-based拉曼光谱唾液exosome分析实现75.9%灵敏度和54.5%特异性。术后exosome水平下降,持续高浓度预测早期复发。
**3.7 EV在头颈癌治疗和治疗耐药性中的作用**
EVs作为治疗工具分为天然EVs和工程化EVs。天然EVs中,肿瘤抑制性EVs(如exosomal lncRNA MEG3)通过miR-421/HS2ST1轴抑制血管生成;肿瘤促进性EVs(如TAM来源miR-31-5p、舌鳞癌来源miR-205-5p)增强侵袭和耐药性。工程化EVs(如miR-34a负载exosomes、LBX1-AS1/miR-182-5p/FOXO3 exosomes)在临床前模型中抑制增殖和诱导凋亡。EV PD-L1作为免疫检查点抑制剂治疗反应标志物,Dsg2/miR-146a/IL-8通路预测HPV
+头颈癌的免疫治疗反应。Hy-M-Exo纳米疫苗通过靶向淋巴结激活T细胞。在化疗耐药方面,EVs通过递送ATP7B、miR-196a等促进顺铂耐药,而circNR4A1增强药物敏感性。放射治疗中,EVs介导辐射诱导的旁效应,miR-503-3p通过BAK轴促进放射抵抗,而放射后EVs激活AKT通路增强迁移能力。exosomal PD-L1在铂类放化疗后上调,促进免疫逃逸和耐药性。miR-30a下调与Beclin1上调相关,可能增敏顺铂。