结直肠癌是一种常见的恶性肿瘤，是全世界癌症相关死亡的主要原因之一。外泌体在结直肠癌的发生发展中起关键作用，可能可以用于肿瘤检测。因此，探索外泌体与结直肠癌之间的相关性可能有益于结直肠癌新型生物标志物的开发。近日，来自赣南医学院钟田雨、王继刚课题组的研究人员在Cancer Letters杂志上发表综述，系统探讨了外泌体作为结直肠癌诊断和预后生物标志物的前景。
结直肠癌（CRC）是一种胃肠道恶性肿瘤，在所有癌症中死亡率排在第二位（9.2％），并且在全球范围内发病率正在迅速增加。结直肠癌发病的风险因素通常与不健康的生活方式习惯有关，包括吸烟、不良饮食习惯或者缺乏体育锻炼。最新统计数据表明，2018年至少有180万新发结直肠癌病例和86万相关的死亡病例。如果不加以控制，预计到2030年将有220万以上的新病例和110万例死亡病例。因此，CRC已成为对人类健康的严重威胁。
CRC 在早期阶段症状不明显而在晚期阶段没有转移，因此CRC存在这检出率低和死亡率高的特点。准确检测对于CRC的预防和控制具有重要意义。通常，CRC通过结肠镜检查、癌胚抗原（CEA）水平检测、乙状结肠镜检查、粪便DNA检测和septin 9基因甲基化血液检测来进行诊断。在这些方法中，CEA检测和结肠镜检查是两种主要方法。 CEA是已建立的成熟的CRC生物标志物，主要用于癌症诊断、监测治疗、识别复发和定位癌症扩散。然而，CEA在CRC敏感性和特异性方面仍然存在限制，并且在乳腺癌、肺癌和胃癌患者体内也有升高。CRC筛查的金标准是结肠镜检查。然而，尽管结肠镜检查是一种高度灵敏的方法，但对患者而言具有侵入性且不舒适，其准确性取决于操作人员的技术水平和经验。鉴于这些临床挑战，迫切需要新颖的方法来迅速有效地诊断和监测CRC患者的预后。
外泌体是存在于各种生物体液中的脂质双层膜囊泡，例如血液、尿液和唾液。外泌体可以通过差速离心、密度梯度离心、沉淀、免疫亲和捕获、超滤和微流体来分离纯化。最近，越来越多的研究已经利用外泌体RNA和蛋白质作为CRC的新型生物标记物。通过蛋白质组分析人们已鉴定出许多在CRC细胞外泌体中差异表达的蛋白质。一项研究发现，长链非编码RNA（lncRNA）在正常细胞和CRC相关成纤维细胞的外泌体中存在差异分布。同样，另一项研究还发现，不同的lncRNA在CRC细胞分泌的外泌体也存在差异化分布。此外，新出现的证据表明，外泌体中一些差异表达的RNA和蛋白质可在不同阶段影响胃肠道恶性肿瘤的起始和进展。因此，外泌体内的分子是有前途的候选标记物。
在这篇综述中，研究人员总结了外泌体作为生物标志物在CRC诊断中的重要作用，以及在CRC的转移、化疗耐药和复发中的应用。外泌体作为新型肿瘤标志物具有很大的优势：一、外泌体在敏感性和特异性方面可能优于某些传统方法； 二、外泌体含有多种生物活性分子，对血清的干扰较小；三、外泌体具有很高的稳定性，并且其在细胞外环境中不会降解；四、外泌体在各种体液中均可被检测到，因此属于一种非侵入性检测方法。此外，一些基于外泌体的诊断试剂盒已获得美国食品和药物管理局的批准，目前已用于临床诊断。
图1：血液外泌体作为CRC诊断的生物标记物
研究人员还讨论了外泌体应用的局限性。首先，将外泌体快速、准确地从样品中分离出来是将其用作生物标志物的前提。当前用于外泌体分离的技术仍然具有局限性，存在设备笨重、费时、无法去除杂质以及成本昂贵的问题。外泌体的纯度仍然是主要关注的问题，并且已经报道了外泌体制剂中存在污染蛋白和RNA。这些污染物可能影响基于外泌体的诊断的准确性。第二， “外泌体exosomes”目前可能不再是一个首选的命名方式，因为根据不同的纯化方式，囊泡存在很大的异质性。使用外泌体作为生物标志物的研究通常需要使用不同的方法来纯化细胞外囊泡，不同的囊泡亚型存在的差异使比较研究变得困难。因此，在这个领域中如何标准化这些囊泡的操作和术语非常重要。
图2：外泌体在CRC预后中的作用
此外，有必要区分血液中外泌体的来源。大多数细胞可以将外泌体分泌到循环系统中，并且发现这些血液外泌体表现出明显的异质性。因此，将来应进一步研究区分血液中正常细胞和肿瘤细胞释放的特定外泌体。总体而言，外泌体是CRC中有希望的生物标志物来源，可以在不久的将来用于患者的无创检测。
参考文献：Xiao Y, Zhong J, Zhong B, Huang J, Jiang L, Jiang Y, Yuan J, Sun J, Dai L, Yang C, Li Z, Wang J, Zhong T. Exosomes as potential sources of biomarkers in colorectal cancer. Cancer Lett. 2020;476:13-22.
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