0 引言

近十余年研究发现，外泌体（exosome）是细胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）中具有重要生物学作用的组成成分，直径30~150 nm^[1]。它可以由几乎所有的组织细胞包括病理条件下的肿瘤细胞释放，其内容物包括了各类胞质、胞膜蛋白和小分子核酸（DNA, mRNA, lncRNA）等，这些成分也间接反映了来源细胞的性状和功能状态^[2-3]。外泌体的释放一方面受来源细胞状态影响，同时也受到微环境如氧分压、钙离子、血糖等调控^[4]。

外泌体由特定细胞释放后，可通过不同途径如内吞作用由受体（靶）细胞整合吸收，其内容物可激活受体细胞特定信号途径、整合至胞质或胞核，或者引起细胞表观遗传学改变，从而在局部区域内和远距离细胞间的信息传递及相互作用中扮演重要角色^[5-6]。近十年有关外泌体与实体肿瘤的研究已有大量报道，但其在血液肿瘤中的作用则相对研究较少。

1 血液中外泌体的生成及其生理作用

外泌体广泛存在于血液、唾液、母乳、尿液等体液中，其中血液内含量最多且相对稳定，也是外泌体发挥其远距离通讯作用的主要途径；尽管可由几乎所有组织细胞产生，但有研究提示正常血液中外泌体成分大部分来自循环血小板^[7]。

通过在细胞间相互作用中扮演的重要交流载体角色，外泌体广泛参与了机体内的各种生理及病理过程，包括干细胞的自我更新与分化、组织修复、免疫监视和止凝血等^[5-6]。如有研究报道造血干细胞释放的外泌体可显著促进小鼠胚胎干细胞定向造血分化^[8]。在多种器官组织的损伤中，损伤组织细胞释放的外泌体能激活特定组织干细胞，此外有报道间充质干细胞来源的外泌体能明显促进肾损伤后肾小管细胞的再生^[9]。外泌体在机体免疫功能的调控中也极为重要，免疫系统细胞包括巨噬细胞、T、B淋巴细胞、自然杀伤（natural killer, NK）细胞及树突状细胞等均能释放外泌体，大量研究显示外泌体是免疫调控的重要参与者，依据细胞来源和作用对象，既有免疫激活也有免疫抑制作用^[10-13]。对外泌体功能了解最为明确的是其参与凝血过程，血浆外泌体数量与其形成凝血酶和凝血酶-抗凝血酶复合物的能力存在反相关系，健康个体唾液及尿液中外泌体接触凝血组织因子（TF）也将触发凝血过程^[14-15]。

2 外泌体是血液肿瘤微环境各成分间交流调控的关键载体

骨髓造血微环境由造血干细胞（HSC）、免疫细胞、各类基质细胞、血管神经和细胞外基质等组成，它们也参与构成了各类血液肿瘤发生发展的共同微环境；外泌体在此环境中作为各类生长因子、细胞因子、酶类及遗传物质的载体，广泛参与了肿瘤细胞和微环境间的双向交流。

2.1 经由外泌体介导的血液肿瘤自分泌调控模式

一些研究显示，肿瘤细胞通过产生外泌体，以一种自分泌反馈的方式维持其自身生长和侵袭。在多发性骨髓瘤（MM）中，Arendt等^[16]的研究发现外泌体能通过直接或间接方式促进瘤细胞增殖，且高表达CD147（一种细胞外金属蛋白酶诱导因子）的外泌体组分促生长作用更为显著。离体研究发现，在包括慢性髓系白血病（CML）、红白血病和前驱B淋巴细胞瘤等血液肿瘤中，由染色体移位产生的融合基因存在于外泌体内，它们通过自分泌环路作用于瘤细胞自身^[17-18]。有研究报道慢性淋巴细胞白血病（CLL）瘤细胞由于不表达胞膜糖蛋白硫酸肝素，后者是摄取外泌体的主要受体，因而不存在外泌体自分泌环路，CLL源性外泌体主要通过影响其基质微环境参与肿瘤进程^[19]。

2.2 外泌体介导的干细胞与血液肿瘤细胞间相互作用

已有实验报道白血病干细胞产生的外泌体能显著促进急性髓系白血病（AML）细胞的增殖和迁移，同时抑制瘤细胞凋亡；而AML瘤细胞来源的外泌体则能通过降低克隆形成能力和再编程基质微环境抑制正常HSC功能^[15]。也有报道AML源性外泌体能促进HSC存活，但诱导其呈现瘤细胞样功能性状^{[3, 5]}。近年有研究提示一类重要的囊泡聚类蛋白VPS33B，通过外泌体同时参与造血调控和白血病发生，在AML模型动物敲除VPS33b，一方面导致外泌体成熟和分泌的受阻，AML进程也同时显著减缓^[20]。此外，Koch等^[21]在弥漫性大B细胞淋巴瘤的研究中显示，外泌体介导了异质性肿瘤细胞群体间的作用，群旁细胞（SP）通过输出含wnt3a外泌体调控了肿瘤细胞群体间的平衡。

2.3 外泌体参与免疫细胞与肿瘤间的对话

依据其来源细胞的不同，外泌体对免疫应答的调节既可呈现激活促进，也可表现为抑制作用。近几年研究显示，机体抗肿瘤免疫抑制产生的主要机制之一，就是瘤细胞来源外泌体介导所致。

CLL中NK细胞存在功能失调，研究提示这与过多血浆可溶性配体BAG6与NK细胞膜NKP30受体的结合有关，而BAG6阳性外泌体则可激活NK细胞杀伤肿瘤效应；因此Reiners等^[22]认为CLL发生细胞免疫逃逸的机制之一就是血浆型和外泌体型BAG6的失衡。此外，在Burkitt淋巴瘤，有报道瘤细胞来源外泌体能诱导B细胞增殖和不依赖T细胞的类别转化，使其呈现浆母细胞样表型^[13]。

2.4 外泌体介导骨髓基质和肿瘤细胞间的双向交流

骨髓基质细胞是造血微环境中的重要成分，外泌体是肿瘤细胞和骨髓基质间双向交流的关键载体；依据肿瘤类型和发展进程的不同，外泌体对肿瘤细胞的效应也呈现差异。在CLL中，瘤细胞源性外泌体在构建利于瘤细胞生长微环境中扮演了重要角色，它们能诱导血管内皮生长因子（VEGF）的产生从而增加血管生成，同时还能促进基质细胞转化为肿瘤相关成纤维细胞表型，以利于细胞迁移^[23]。在急性淋巴细胞白血病（ALL）中，有报道基质细胞能通过内吞瘤细胞源性外泌体，实现代谢性状由有氧化磷酸化向无氧糖酵解的转化^[24]。

2.5 肿瘤细胞与微环境间相互作用参与耐药发生

肿瘤耐药的发生常源自多重原因，一方面包括基因突变、表观遗传改变等细胞内机制，同时研究发现肿瘤细胞与微环境相互作用所致的胞内药物区域化或信号途径改变也与此密切相关^[25]。有证据显示外泌体可通过摄取外排方式引起瘤细胞耐药，源自耐药供体的外泌体可迅速导致受体细胞耐药，该过程被认为是由于外泌体介导了胞膜泵蛋白、miRNA和lncRNA的转移所致^[26]。

Koch等^[27]研究发现，使用蒽环类药物处理的淋巴瘤细胞，其外泌体中含有蒽环类，用环氧合酶抑制剂沉默胞膜ABCA3转运体功能，可有效抑制外泌体生成，使瘤细胞对药物的敏感度显著增高。在多发性骨髓瘤（MM）中，骨髓间充质细胞源性外泌体能抑制硼替佐米诱导的瘤细胞凋亡^[28]。Viola等^[29]的研究发现基质细胞源性外泌体可能介导了化疗过程中对酪氨酸激酶抑制剂的耐药，使用正常或肿瘤基质源性外泌体处理携带FLT3内部串联重复序列的AML细胞，均可引起瘤细胞对阿糖胞苷的耐药，但只有肿瘤基质细胞源性外泌体能保护瘤细胞免于酪氨酸激酶抑制剂杀伤。此外，也有研究提示外泌体可通过转运AML抗凋亡蛋白参与肿瘤耐药的发生^[26]。

3 外泌体在各类血液肿瘤诊断和治疗中的价值

由于外泌体广泛存在于各类体液介质，其脂质双分子层构造能使其核酸、蛋白及脂质分子等内容物免受体内各种酶的破坏，而这些分子常代表或提示了来源组织细胞的特定表型，因此它作为一类更为稳定可靠的液体活检检测靶标，近几年来受到广泛关注^[30-32]。在血液系统肿瘤的诊治过程中，外泌体也被视为极有希望的潜在生物标志物和治疗工具及靶点。

3.1 外泌体作为肿瘤生物标志物

在多种血液肿瘤，包括CLL、霍奇金淋巴瘤（HL）、非霍奇金淋巴瘤（NHL）、MM、AML、骨髓增殖性肿瘤（MPN）和骨髓异常增殖综合征（MDS）中，外周血浆中细胞外囊泡数量均显著增多，这些瘤细胞来源囊泡特别是外泌体可作为肿瘤诊断及病程监测的无创性动态标志物^{[2, 33-35]}。

在B细胞CLL研究中，临床观察发现外周血细胞外囊泡数量显著增多，其数量与疾病进程呈正相关，这些瘤细胞来源囊泡大多呈现CD19、CD37和CD52阳性，因此被视为潜在的病程评价指标^[36]。此外，还有报道CLL囊泡中miR155具有不依赖于临床分期的预后判断价值^[19]。

在HL中，研究显示瘤细胞来源外泌体多呈现CD30阳性，同时高级别HL中CD30阳性外泌体数量较低级别少；而在外泌体所含micRNA成分中，有研究提示miR155、miR127、miR21和let7与肿瘤发生及进展同步，因而可能成为诊断和监测治疗应答的潜在生物标志物^[37]。

在MM中，多个研究报道血浆外泌体富含CD38、CD138、CD44和CD147等成分，CD38阳性外泌体数量与疾病进程正相关，有效治疗后外泌体数量明显下降；CD147阳性外泌体也是疾病进展的良好标志物^[18]。而Manier等的研究显示，血浆外泌体来源的micRNA包括let7b与miR18a是研判MM患者无进展生存（PFS）和总生存时间（OS）的有效指标，可用于MM预后判断^[38]。

AML来源外泌体富含CD34、CD117和CD13，其总体的蛋白含量也显著高于健康对照个体；有研究显示此类外泌体内转化生长因子-β1（TGF-β1）等蛋白在AML初诊及有效治疗后呈现由高到低的变化，因而可用于治疗监测^[39]；而在AML耐药过程中，瘤细胞以及骨髓基质细胞来源外泌体内蛋白及核酸表达谱均呈现特异改变，其中miR155等被认为可作为耐药和微小残留灶的监测指标^[40]。

在HSC移植后外周血浆内外泌体可作为造血重建的早期监测指征。此外，在迟发型急性移植物抗宿主病（LA GVHD）的监测中，来自异基因HSC移植患者的研究显示，相比于健康对照个体，血浆外泌体中的miR28在LA GVHD发病个体中显著上调，因此外泌体中miR-128的表达可能成为早期LA GVHD的新型监测指标^[41]。

3.2 外泌体作为治疗载体或靶位

外泌体作为药物递送的载体主要是基于其特有的天然理化属性，包括磷脂膜构造能免受核酶和蛋白酶破坏，纳米尺度和脂质双分子膜使其较少被单核吞噬细胞清除，低免疫原性（特别是自体细胞来源），特定脂质及蛋白成分使其在体液中极为稳定且易与靶细胞融合，对特定靶细胞有趋化性；这些使其在倡导精准医疗的当下受到极大关注^[42]，如有报道证明外泌体携带的miRNA能更有效沉寂原癌基因c-myc表达，诱导淋巴瘤细胞快速凋亡^[43]。

作为骨髓微环境各成分间相互作用的关键载体，外泌体在多种血液肿瘤发生发展中的重要作用近几年已得到一系列研究证实，因此阻断外泌体介导的通讯联系已被视为潜在的肿瘤治疗靶点，为此有几方面的策略：减少外泌体的生物合成和释放；减少受体细胞对外泌体的摄取；干扰其在受体细胞引起的下游通路以及减少血浆中外泌体数量。

近年有研究发现使用一些小分子酶和（或）蛋白抑制剂可减少外泌体产生，Peng等^[44]发现上调miR-34-5p可减少AML外泌体生成，通过诱导衰老促进AML肿瘤细胞的清除。此外实验证实，受体细胞表面的硫酸蛋白多糖等是外泌体内化及引起受体细胞生物效应的重要环节，因此通过封闭或阻断外泌体表面黏附分子如磷脂酰丝氨酸、细胞间黏附分子1（ICAM1）或其受体，能有效减少外泌体的摄取^[45]。作为一种高效特异的潜在药物载体，外泌体用于非霍奇金淋巴瘤等治疗的靶向递送近年已受到关注^{[3, 34]}。

基于其独特的理化性状，外泌体在肿瘤免疫治疗中的一些潜在价值也开始为人们所认识：如携带特定抗原的肿瘤细胞源性外泌体被树突状细胞摄取后能诱导T细胞产生特异性免疫应答，研究者由此开始探索瘤细胞来源外泌体作为淋巴瘤疫苗；外泌体具有免疫调节和与干细胞间相互作用的功能，在异基因造血干细胞移植中研究显示间充质干细胞源性外泌体能提高移植细胞的植入效率^{[10, 46]}。

4 小结与展望

由于外泌体在细胞间通讯联系中的重要作用，近几年在生物医学领域受到广泛关注。一系列研究显示外泌体通过介导肿瘤细胞与骨髓微环境各成分间的相互作用，参与了白血病等恶性肿瘤的发生发展进程和治疗后耐药；同时基于其作为细胞遗传物质及特定生物标志分子的稳定载体，它作为血液疾病标志物和治疗靶位和（或）载体的临床潜能也正逐步显现。

要真正用于临床疾病包括血液肿瘤的诊治，外泌体研究中尚有一系列问题有待解决或深入阐明，主要包括标准化的外泌体分离制备手段，从特定细胞群体如血液、肿瘤组织中如何高效进行外泌体的分离、富集和纯化，这是进一步进行定量检测和组分分析的基础；更为重要的是外泌体内哪些生物分子能特异并敏感反映来源组织细胞的遗传性状和功能状态，这是其成为生物标志物检测的前提；此外，迄今许多结果来自离体培养细胞等研究，这些结论尚需临床大数据样本并行研究验证。

作者贡献

南映瑜、姚璇：论文撰写与修改

杨忠：论文设计与审校