細(xì)胞外囊泡miRNA在口腔鱗癌中的研究進(jìn)展

趙鵬程 陳 瑩 劉婷姣 孫 波

作者單位：116044遼寧，大連醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院（趙鵬程、陳瑩、劉婷姣）；大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院口腔頜面外科（孫波）

OSCC是頭頸部最常見(jiàn)的惡性腫瘤，在發(fā)展中國(guó)家惡性腫瘤發(fā)病率中排第9位[1]。90%的口腔上皮源性惡性腫瘤為鱗狀細(xì)胞癌[2]，其常見(jiàn)于45歲以上成人，男性發(fā)病率高于女性。發(fā)病原因與生活方式、環(huán)境、基因相關(guān)。OSCC可發(fā)生在口腔任何部位，最常見(jiàn)于舌和口底。早期常無(wú)癥狀或癥狀不明顯；晚期伴有區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，可發(fā)生遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移，嚴(yán)重降低患者生活質(zhì)量[3，4]。

OSCC的臨床治療策略以手術(shù)為主、輔以放療和化療的多學(xué)科綜合序列治療?；颊叩?年生存率不樂(lè)觀，僅為50%左右，發(fā)生轉(zhuǎn)移者更低[5，6]。OSCC患者預(yù)后差、生存率低部分原因是診斷不夠及時(shí)，確診時(shí)已為癌癥中晚期或病變損害較嚴(yán)重的時(shí)期[7]。有研究顯示在OSCC晚期確診（T3和T4或有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移）患者5年生存率約為30%，如果在T1階段能夠及時(shí)確診并行有效治療，其5年生存率可提升至80%[8，9]。因此，研究者們希望尋找到一個(gè)高效的生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)，以輔助OSCC的早期診斷和治療。近期，越來(lái)越多的研究表明細(xì)胞外囊泡（EVs）參與腫瘤的進(jìn)展，是腫瘤微環(huán)境的重要組成部分，影響腫瘤上皮間充質(zhì)的轉(zhuǎn)化，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)侵襲轉(zhuǎn)移等過(guò)程[10～14]。本文將對(duì)細(xì)胞外囊泡miRNA在口腔鱗狀細(xì)胞癌中的研究進(jìn)展做一綜述。

一、EVs及EVs中的miRNA

EVs是一種由脂質(zhì)雙層膜結(jié)構(gòu)包裹的細(xì)胞外囊泡。它可由多種細(xì)胞分泌，并釋放到細(xì)胞外，介導(dǎo)細(xì)胞間的交流。在腫瘤細(xì)胞間轉(zhuǎn)運(yùn)致瘤蛋白、招募非轉(zhuǎn)移性細(xì)胞構(gòu)建腫瘤微環(huán)境，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞存活、生長(zhǎng)、傳播，介導(dǎo)調(diào)控腫瘤血管生成、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)[15，16]等。這種功能很大程度上是由EVs內(nèi)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等物質(zhì)介導(dǎo)的。MicroRNAs（miRNAs）是EVs中最常見(jiàn)的遺傳物質(zhì)[17]，它是一種內(nèi)源性非編碼RNA，長(zhǎng)度約18～24個(gè)核苷酸。miRNAs可以靶向mRNA調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。其作為一個(gè)負(fù)向調(diào)節(jié)器，參與重要的細(xì)胞生物過(guò)程，以及腫瘤的發(fā)生發(fā)展[18]，同樣也對(duì)OSCC有著重要影響。

1.EVs中miRNA影響OSCC生長(zhǎng)

腫瘤細(xì)胞釋放大量EVs，通過(guò)EVs轉(zhuǎn)運(yùn)特異性miRNA，作用于受體細(xì)胞，激活各種信號(hào)通路，影響腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[19]。Dong等發(fā)現(xiàn)人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞可通過(guò)EVs轉(zhuǎn)運(yùn)miR-410，作用于肺癌細(xì)胞靶向PTEN，促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖[20]Sento等報(bào)道OSCC細(xì)胞來(lái)源的EVs可通過(guò)活化PI3K/Akt、MAPK/ERK、JNK-1/2通路促進(jìn)OSCC細(xì)胞增殖[21]。Li等發(fā)現(xiàn)低氧誘導(dǎo)OSCC細(xì)胞后，miR-21的表達(dá)量升高，且OSCC細(xì)胞EVs中miR-21的表達(dá)量升高。EVs通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)miR-21，促進(jìn)OSCC細(xì)胞的生長(zhǎng)遷移侵襲，誘導(dǎo)OSCC發(fā)生上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進(jìn)轉(zhuǎn)移前生物學(xué)行為[22，23]。

2.EVs中miRNA影響OSCC血管新生

在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，新生的血管為腫瘤的生長(zhǎng)提供氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并為腫瘤的轉(zhuǎn)移提供條件。Zhang等發(fā)現(xiàn)單核細(xì)胞來(lái)源的EVs中miR-150-5p可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移，促進(jìn)血管新生[24]。Morioka等發(fā)現(xiàn)OSCC分泌的EVs可以轉(zhuǎn)運(yùn)至人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞生成管狀結(jié)構(gòu)，促進(jìn)血管新生[25]。Dickman等通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)OSCC來(lái)源的EVs中miR-142-3p特異性靶向TGFBR1通路，降低受體內(nèi)皮細(xì)胞TGFBR1活性，誘導(dǎo)血管新生[26]。

3.EVs中miRNA影響OSCC侵襲

EVs來(lái)源的miRNA在腫瘤的侵襲中也發(fā)揮著重要作用。在肝癌研究中，成纖維細(xì)胞來(lái)源的EVs可通過(guò)miR-335-5p抑制肝癌細(xì)胞的增殖和侵襲[27]。同樣，在OSCC來(lái)源EVs中，miRNA影響腫瘤的侵襲。Kawakubo-Yasukochi等研究發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)腫瘤組織中存在多種腫瘤細(xì)胞系，它們分泌的EVs中miRNA有所差別。高侵襲性O(shè)SCC細(xì)胞系EVs中致癌基因miR-200c-3p通過(guò)影響CHD9和WRN的表達(dá)，誘導(dǎo)腫瘤團(tuán)塊中非侵襲性O(shè)SCC細(xì)胞系的侵襲能力[28]，以此影響腫瘤的侵襲。

4.EVs中miRNA影響OSCC轉(zhuǎn)移

在OSCC中，約50%癌癥患者晚期發(fā)生遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致預(yù)后不良。Fabbri等發(fā)現(xiàn)，肺癌EVs中miR-21結(jié)合免疫細(xì)胞Toll樣受體，誘導(dǎo)Toll樣受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)移前免疫反應(yīng)，促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[29]。同樣在OSCC中，Kawakubo-Yasukochi等研究發(fā)現(xiàn)，高轉(zhuǎn)移性O(shè)SCC細(xì)胞系EVs促進(jìn)低轉(zhuǎn)移性O(shè)SCC細(xì)胞系的轉(zhuǎn)移能力[30]。Sakha等人的研究結(jié)果證實(shí)了這一點(diǎn)，他們發(fā)現(xiàn)高轉(zhuǎn)移性O(shè)SCC細(xì)胞系中EVs中miRNA促進(jìn)低轉(zhuǎn)移性細(xì)胞系的轉(zhuǎn)移。腫瘤細(xì)胞分泌EVs將miR-34、miR-1246轉(zhuǎn)入到低轉(zhuǎn)移性細(xì)胞中，直接靶向基因DENND2D（DENN/MADD Domain Containing 2D，DENND2D），促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移[31]。

5.EVs中miRNA影響OSCC免疫

在免疫過(guò)程中，EVs通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)miRNA進(jìn)入免疫細(xì)胞，抑制特異性和非特異性抗原反應(yīng)，抑制T細(xì)胞增殖分化，誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞產(chǎn)生，參與腫瘤免疫調(diào)節(jié)。Ye等研究發(fā)現(xiàn)，頭頸部鱗癌細(xì)胞來(lái)源的EVs高 表 達(dá)hsa-miR-24-3p、hsa-miR-891a、hsa-miR-106a-5p、hsa-miR-20a-5p和hsa-miR-1908，下調(diào)促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號(hào)通路，調(diào)節(jié)T細(xì)胞增殖分化、導(dǎo)致T細(xì)胞功能障礙。這些腫瘤來(lái)源的EVs中miRNA調(diào)節(jié)T細(xì)胞功能，參與免疫逃逸過(guò)程，有望成為免疫療法的靶標(biāo)[32]。在OSCC中，癌癥患者血漿中的EVs含有更多的致癌性miRNA（如miR-21和miR-27），這些EVs被單核細(xì)胞吞噬后，通過(guò)激活NF-κB信號(hào)通路，影響腫瘤的免疫應(yīng)答[33]。

二、EVs中miRNA的應(yīng)用

早期診斷、早期治療、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是控制癌癥最有效的措施。EVs的脂膜包裹RNA可免受RNA酶的降解，比游離的RNA更加穩(wěn)定[34]，適合作為診斷OSCC的生物學(xué)標(biāo)志物。同時(shí)，與OSCC相關(guān)的EVs及其轉(zhuǎn)運(yùn)的miRNA，因參與多種重要的腫瘤生物學(xué)活動(dòng)，有希望成為治療的靶標(biāo)。

1.EVs中miRNA用于OSCC診斷

在診斷過(guò)程中，臨床常用的組織活檢技術(shù)有時(shí)會(huì)受各種條件的限制，無(wú)法實(shí)施。體液（如血液、尿液、唾液等）的內(nèi)含物作為一種非侵入性的診斷標(biāo)志物逐漸得到學(xué)者的注意[35]。在OSCC患者血漿中，EVs攜帶致癌基因以及表面暴露分子，可用于腫瘤的早期診斷[36～39]。

多篇研究報(bào)道證實(shí)，惡性腫瘤患者唾液EVs中的miRNAs可作為腫瘤臨床診斷及分型和分期的生物學(xué)標(biāo)志物。Li L等發(fā)現(xiàn)，OSCC患者血液EVs中miR-21的表達(dá)量與正常人相比顯著升高，且表達(dá)量與腫瘤大小以及是否有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)[23]。Langevin等認(rèn)為頭頸部OSCC患者唾液EVs中miR-486-5p、miR-486-3p以及miR-10b-5p可作為臨床診斷生物學(xué)標(biāo)志物[40]。Rabinowits等發(fā)現(xiàn)在舌癌患者血漿和腫瘤組織中miRNA表達(dá)異常，且EVs中的miRNA比游離miRNA的表達(dá)量更接近于腫瘤組織中miRNA的表達(dá)量，表明EVs中的miRNA可作為舌癌診斷的生物學(xué)標(biāo)志物[41]。Wang等研究發(fā)現(xiàn)，口咽癌患者血清EVs中miR-21表達(dá)量的變化與腫瘤臨床分期相關(guān)，且miR-21診斷口咽癌靈敏度和特異度較高，可作為診斷口咽癌的生物學(xué)標(biāo)志物[42]。Gai等通過(guò)生物芯片篩選唾液EVs中差異表達(dá)的miRNA，表明miR-412-3p和miR-512-3p可用于診斷OSCC[43]。

2.EVs中miRNA影響OSCC治療

EVs內(nèi)含有各種脂質(zhì)、蛋白、核酸等，參與腫瘤細(xì)胞和鄰近細(xì)胞的交流，是藥物的天然的載體，因此，可通過(guò)EVs包裹抑癌藥物發(fā)揮治療作用。越來(lái)越多的研究表明特定的EVs可以轉(zhuǎn)運(yùn)多種藥物耐受蛋白和RNA至受體細(xì)胞中。Ohno等研究發(fā)現(xiàn)，可通過(guò)EVs轉(zhuǎn)運(yùn)修飾過(guò)的let-7a進(jìn)入乳腺癌組織中，作用于表皮生長(zhǎng)因子受體。EVs包裹修飾的miRNA有望成為一種核酸性治療藥物[44]。同時(shí)，腫瘤來(lái)源EVs中miRNA可引起宿主的免疫反應(yīng)，參與腫瘤治療，因此EVs中miRNA可作為一個(gè)治療靶標(biāo)。另外，EVs還可介導(dǎo)OSCC的放化療耐受。Liu等研究發(fā)現(xiàn)耐受順鉑的OSCC細(xì)胞系的EVs轉(zhuǎn)運(yùn)miR-21靶向PTEN和程序性細(xì)胞死亡因子4（programmed cell death4，PDCD4）誘導(dǎo)OSCC細(xì)胞順鉑耐受，為OSCC診斷和預(yù)后治療提供價(jià)值[45]。

三、總結(jié)與展望

在臨床上，OSCC診斷大多依據(jù)臨床癥狀和病理診斷結(jié)果。近年來(lái)，發(fā)掘與OSCC相關(guān)的生物標(biāo)志物逐漸成為領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，miR-144-3p通過(guò)靶向EZH2癌基因而起到抑癌作用，可能成為OSCC潛在的診斷和治療靶標(biāo)[46]。除miRNA外，癌胚抗原相關(guān)粘附分子6和基質(zhì)金屬蛋白酶-9被發(fā)現(xiàn)在口腔鱗癌中呈高表達(dá)，參與了OSCC的發(fā)生發(fā)展，可能為OSCC未來(lái)階段的診斷、治療、預(yù)后等提供重要依據(jù)[47]。但目前仍然缺乏一個(gè)特異性強(qiáng)、靈敏度高、簡(jiǎn)單易行、安全可靠的生物標(biāo)志物來(lái)輔助早期診斷，以更早地制定診療計(jì)劃，提高患者的治療效果，改善患者的預(yù)后和生存。體液中EVs的miRNA作為生物標(biāo)志物有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：①EVs中的miRNA具有特異性，有特定的分揀機(jī)制，是一種選擇性包裹和輸出，并隨著疾病的不同狀態(tài)而發(fā)生變化[48]。②人體血液、唾液中的EVs是miRNA的富集體，能提高miRNA擴(kuò)增的靈敏度，同時(shí)提取EVs后減少了樣本的復(fù)雜性，降低miRNA擴(kuò)增出現(xiàn)陰性結(jié)果的概率。③囊泡的結(jié)構(gòu)使miRNA免受RNA酶的降解，在體外也可以保存一段較長(zhǎng)的時(shí)間。操作過(guò)程中，miRNAs也因其長(zhǎng)度短較mRNA更容易提取鑒定[49]，結(jié)果更加穩(wěn)定。

盡管目前有關(guān)EVs及miRNA在OSCC中的研究結(jié)果令人鼓舞，但miRNA在不同情況下的差異是今后研究中需要考慮的因素。許多研究表明，miRNA與衰老過(guò)程有關(guān)，且在老年人中常常被上調(diào)。這可能會(huì)影響OSCC患者中miRNA研究的穩(wěn)定性，敏感性和特異性[50]。另外，炎癥與癌癥發(fā)展相關(guān)，同樣會(huì)影響miRNA的表達(dá)。造成miRNA的表達(dá)波動(dòng)與癌癥特征不直接相關(guān)，干擾miRNA的表達(dá)，降低研究數(shù)據(jù)的可再現(xiàn)性[51]。另外，在O.Rapado-González等人評(píng)估血液和唾液miRNA在檢測(cè)OSCC中的總體診斷準(zhǔn)確性的meta分析中，單miRNA分析與多miRNA分析之間的診斷準(zhǔn)確性分析結(jié)果沒(méi)有明顯差異。揭示了未來(lái)的研究應(yīng)集中在多種miRNA的組合使用上，以研究其對(duì)診斷準(zhǔn)確性的影響[52]。同樣，為了提高結(jié)果的可靠性且擴(kuò)大覆蓋范圍，有學(xué)者建議將唾液miRNA和蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)研究[37，53]。因此，未來(lái)研究中對(duì)于miRNA在OSCC中的診斷標(biāo)準(zhǔn)，需要更加靈活的考慮，以便最終適用于各種復(fù)雜的實(shí)際情況。

各種體液中的miRNA是一種理想的生物學(xué)標(biāo)志物，遺憾的是，目前在各研究中沒(méi)有一致的miRNA用于腫瘤診斷，除了上述原因，性別、免疫狀態(tài)、生活習(xí)慣也會(huì)影響miRNA的表達(dá)[25]。EVs及其包含的miRNA的臨床應(yīng)用總體上也還在起步階段，僅有樹(shù)突狀細(xì)胞來(lái)源的EVs作為腫瘤疫苗的研究已經(jīng)進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)階段[54]。所以，EVs中的miRNA作為診斷標(biāo)志物仍需要大量實(shí)驗(yàn)研究和臨床驗(yàn)證，以期找到一種或一組可以為OSCC診斷、治療、預(yù)后提供參考的，適用于各種臨床復(fù)雜情況的生物學(xué)標(biāo)志物。