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Cancer Letters:间充质干细胞来源的外泌体在肿瘤调节和肿瘤靶向治疗载体中的应用

 
间充质干细胞是一种多能干细胞,具有干细胞的所有共性,即自我更新和多向分化能力。间充质干细胞不仅存在于骨髓中,也存在于骨骼肌、骨外膜和骨小梁中。由于它分化的组织类型十分广泛,因此临床应用价值不菲。间充质干细胞在临床上应用于解决多种疾病,包括血液系统疾病、心血管疾病、肝硬化、神经系统疾病和自身免疫性疾病等方面取得了重大突破,挽救了许多病患的生命。更为重要的是,间充质干细胞可以通过多种方式调控肿瘤的生长侵袭。外泌体是一类具有双层膜结构的囊泡,能够携带mRNA、miRNA、DNA和蛋白质等成分到达受体细胞,参与细胞间的信息通讯,并与肿瘤功能调节密切相关。近年来,科学家们发现,间充质干细胞分泌的外泌体(MSCs-Exo)不仅具有亲本细胞的肿瘤调控特性,其更可以将其有价值的货物(如蛋白质、脂质、RNA)通过生理屏障(如血脑屏障等)运输到靶细胞并发挥通讯和调节活性的能力,成为肿瘤治疗的新热点。
近期,来自中国医科大学附属第四医院普外科姜晓峰教授团队的研究人员综述了MSCs-Exo调控肿瘤生长的最新研究进展。该研究总结了MSCs-Exo的特点,解释了MSCs-Exo对肿瘤微环境的影响以及其作为抗肿瘤药物载体的肿瘤靶向治疗潜力,并对未来的发展前景进行了展望。相关内容以“Mesenchymal stem cell-derived exosome: A tumor regulator and carrierfor targeted tumor therapy”为题发表在国际杂志Cancer Letters (2021, 8.671)上。本文的第一作者为中国医科大学附属第四医院普外科硕士研究生张富生,通讯作者为中国医科大学附属第四医院普外科姜晓峰教授和杨智医生。
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MSCs-Exo是一种直径为30–150 nm的细胞外囊泡,主要由脂质、蛋白质和多种RNA组成。值得注意的是,外泌体的功能主要有其所携带的物质所决定,因此,MSCs-Exo在肿瘤生长、血管生成、侵袭和耐药中发挥不同的调控作用,并通过免疫调节反应和细胞间信号传导重塑肿瘤微环境,干扰肿瘤进展。MSCs- Exo携带的丰富RNA种类提高了其调节受体细胞转录和翻译的能力,不同来源间充质干细胞的外泌体具有不同的肿瘤调控特征。间充质干细胞外泌体的体积小,免疫原性低,生物相容性好,肿瘤靶向性优异等特点使其成为体内抗肿瘤药物运输载体的最佳选择之一。
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在目前的研究中,研究人员使用MSCs- Exo作为载体,将RNA、蛋白质和小分子药物运输到肿瘤的特定部位以实现肿瘤治疗。例如,通过电穿孔将多柔比星加载到MSCs-Exo中,可抑制结肠癌的生长,与游离多柔比星相比,其药物在肿瘤组织积累量显著增加。此外,MSCs-Exo可以通过脉管系统被动积聚于肿瘤组织,通过对外泌体的工程化修饰,如将叶酸受体加载于外泌体可进一步提高外泌体的肿瘤靶向性而增强抗肿瘤作用。一些常用的增强外泌体肿瘤靶向性的方式见表3。
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MSC-EXOs在体内药物运输领域仍有巨大的研究潜力和广阔的应用前景,可为多种疾病的治疗提供新的研究方法与思路。
参考文献:Mesenchymalstem cell-derived exosome: A tumor regulator and carrier for targeted tumor therapy.2021,17;S0304-3835(21)00582-6.​

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