朱俊，高军

1南昌大学第三附属医院妇产科，南昌 330006；2南昌大学江西医学院研究生部

卵巢癌是女性生殖系统病死率最高的恶性肿瘤，具有发病率高、病因复杂、早期症状隐匿、进展迅速、易转移复发等特点，严重危害患者身体健康。2018年美国卵巢癌新发22 240例，死亡14 070例［1］，患者五年存活率仅为47%［2］。与Ⅰ期卵巢癌患者70%的5年生存率相比，Ⅲ～Ⅳ期卵巢癌患者的5年生存率不及29%［3］。目前，以顺铂和卡铂为代表的铂类药物是卵巢癌术后化疗方案中的主要药物，但患者极易出现耐药性，导致治疗效果不佳。卵巢癌细胞对铂类药物的高耐药性已成为晚期卵巢癌患者治疗失败的主要原因之一。50%～70%首诊铂类敏感的卵巢上皮性癌患者在多次化疗后出现耐药性［4］。目前卵巢癌细胞对铂类药物的耐药机制仍不明确。耐药性又称抗药性，现多认为耐药性是在分裂过程中基因突变产生的，且随着分裂次数的增多，耐药瘤株出现几率也越大。并且，耐药性变异不仅可以传给后代，还可转移给对药物敏感的细胞，是化疗失败的重要原因之一。国内外学者研究发现，外泌体与卵巢癌铂类化疗耐药机制有着千丝万缕的关系，并将铂类耐药分为靶前耐药、靶上耐药、靶后耐药及脱靶耐药四大类［5］。外泌体是携带DNA、RNA、蛋白质及脂质等物质的盘状囊泡。供体细胞首先内化细胞外特殊物质形成早期内体，并进一步发展为成熟的多泡内涵体。内体膜内向出芽形成数个腔内囊泡，囊泡与细胞膜融合后释放到胞外基质中参与细胞通讯［6］。多种真核细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体于各种体液中，且外泌体的性质与丰度取决于其供体细胞。在肿瘤微环境中，外泌体可携带能反映其母体细胞特征与状态的特殊物质广泛参与肿瘤细胞的血管生成、增殖转移、免疫调节及化学耐药等过程。卵巢癌细胞与正常卵巢细胞分泌的外泌体在数量、内含物种类与含量上均有着显著的差异。研究［7］发现，卵巢癌患者外泌体中DNA拷贝数的增加可能是肿瘤出现进展的信号，可协助卵巢癌的早期诊断及病情进展评估。现就外泌体在卵巢癌铂类耐药中的作用机制最新研究进展作一综述，旨在为外泌体在卵巢癌治疗中的临床应用提供理论依据。

1 外泌体在卵巢癌靶前耐药中的作用机制

靶前耐药是指化疗药物在作用于靶细胞之前，因药物不稳定或吸收不良、排泄或分解代谢增加以及药物的相互作用等原因导致血药浓度降低，进而降低癌细胞对化疗药物的敏感性。与铂类敏感株相比，耐药细胞株中铂类药物浓度明显降低［5］。目前已确定的外泌体靶前耐药相关机制主要包括以下三方面：

1.1 转移药物输出蛋白、降低细胞内药物浓度YAN等［6］研究发现，膜联蛋白A3（annexin A3，ANXA3）的表达增加是卵巢癌细胞铂耐药的机制之一。ANXA3在铂耐药卵巢癌细胞系中表达上调，且ANXA3高表达的卵巢癌细胞可分泌更多外泌体，外泌体又作为载体在细胞间转移铂类，降低细胞内铂的浓度，最终抑制癌细胞凋亡及诱导耐药，进一步支持以上结论［7］。

通过吸收外泌体中p糖蛋白（P-glycolprotein，Pgp）获得耐药性的方式是肿瘤细胞耐药的主要机制之一。P-gp等跨膜蛋白可将药物分子转运出细胞，减少细胞内药物积累，从而降低其细胞毒性［18］。卵巢癌细胞可通过外泌体中P-gp的传递实现其耐药性［19］。除此之外，铜离子转运蛋白也参与了铂类药物在卵巢癌细胞中的转运，其表达水平的变化可影响细胞对药物的敏感性。SAFAEI等［10］研究发现，与顺铂敏感卵巢癌细胞相比，顺铂耐药卵巢癌细胞中富含运输顺铂的输出转运蛋白MRP2、ATP7A和ATP7B的外泌体，ATP7A、ATP7B可促进耐药卵巢癌细胞外泌体的铂类输出。

1.2 促上皮细胞间充质化（Epithelial-to-Mesenchymal Transition，EMT）EMT是指上皮细胞通过特定程序失去细胞极性及上皮表型，而转化为间质表型细胞的生物学过程。原发肿瘤上皮细胞可通过EMT减弱铂类药物的生长抑制作用，侵袭破坏肿瘤的基底膜，获得较高的迁移、侵袭、抗凋亡和降解细胞外基质的能力，降低药物疗效。孙为家等［11］从卵巢癌顺铂耐药细胞株发生EMT改变与EMT改变后其化疗敏感性降低两个角度证实了EMT与卵巢癌顺铂耐药密切相关。DNA测序也提示高度铂类耐药的卵巢癌细胞中均存在EMT相关基因的显著上调。LI等［12］的体外实验证实，与正常卵巢组织相比，卵巢癌源性外泌体中转化生长因子β1（TGFβ1）含量上调，激活SMAD2/3信号通路，促进EMT，诱导细胞耐药。CROW等［13］发现：与铂类耐药卵巢癌细胞源性外泌体共培养后，A2780细胞对卡铂的耐受能力提高了近2倍。研究提出卵巢癌细胞间外泌体的交换可造成铂类敏感细胞的SMAD4突变及EMT表型的永久存在，诱导铂类耐药株的产生。

1.3 运输解毒剂或排出细胞中有害物质 外泌体可通过运输解毒剂或排出细胞中有害物质，使药物敏感的肿瘤细胞获得解毒能力，维持细胞稳态以诱导耐药。谷胱甘肽S-转移酶P1（Glutathione S-transferase P1，GSTP1），属于谷胱甘肽s-转移酶（Glutathione S-transferase，GST）家族的蛋白质，其通过将谷胱甘肽与具有潜在破坏性的化学诱变剂结合，避免肿瘤细胞的损伤，实现耐药。YANG等［24］首次研究外泌体中GSTP1在耐药性传递中的作用，结果发现，乳腺癌组织中GSTP1的表达上调与紫杉醇化疗耐药高度相关，外泌体可将GSTP1从耐药细胞易位至敏感细胞，增强敏感细胞对抗肿瘤药物的耐药性，传递耐药性。但外泌体GSTP1在卵巢癌铂类耐药中的作用尚有待于进一步研究。

2 外泌体在卵巢癌靶上耐药中的作用机制

抗肿瘤药物可造成靶细胞的DNA损伤，当靶细胞的DNA修复系统功能缺陷时（如：核酸切除修复、碱基切除修复与同源重组修复等），即达到抗肿瘤效果。靶上耐药是指在抗肿瘤药物造成靶细胞DNA损伤后，其受损DNA得到迅速异常修复，逆转了其死亡结局，实现其对该抗肿瘤药物的耐药。该耐药过程主要与靶细胞的DNA修复异常有关［15］。外泌体在卵巢癌靶上耐药中的作用机制主要有：

2.1 提高circRNA富集程度 circRNA与肿瘤细胞增殖、侵袭、迁移、转移和耐药性密切相关。与miRNA一样，肿瘤细胞的外泌体中circRNA的富集程度明显高于普通细胞。外泌体中circRNA可通过“海绵样”吸附竞争性结合多个miRNA，解除miRNA对其靶基因的抑制作用，从而调节基因表达并启动ceRNA机制，促进细胞生长及DNA损伤修复以诱导耐药［16］。目前尚缺乏关于外泌体中circRNA在卵巢癌铂类耐药的研究。但研究［17］发现外泌体中过表达的circPVT1可通过上调经典耐药相关基因ABCB1的表达来增强骨肉瘤细胞对多柔比星和顺铂的耐药性。小细胞肺癌及肝癌组织外泌体中circRNA的异常上调分别与患者化疗耐药和较差的生存率密切相关［18-19］。另外，核苷酸切除修复是DNA修复的主要途径，核苷酸切除修复相关因子ERCC1-ERCC4是核苷酸切除修复途径的关键基因。在包括卵巢癌在内的多种癌症中（如胃癌、结直肠癌、头颈癌等）ERCC1参与铂类化疗耐药，且其表达水平与铂类化疗疗效和生存期呈负相关，即ERCC1表达量增高导致肿瘤细胞DNA的修复能力增强，从而造成铂类耐药［20］。XING等［21］在头颈癌的研究中发现，铂类耐药株源性外泌体中ERCC1、ERCC4含量较敏感株明显增高。

2.2 促进DNA甲基化 DNA修复与DNA甲基化密切相关，DNA甲基化可促进包括错配修复、碱基切除修复与同源重组修复在内的DNA损伤修复［22］。铂类耐药卵巢癌细胞源性外泌体中DNA甲基转移酶1（DNA Methyl Transferase 1，DNMT1）基因表达水平明显高于正常卵巢细胞［23］。并且，外泌体中高水平的肺耐药相关蛋白可增加DNMT1的表达，维持并促进DNA甲基化，抑制细胞凋亡、诱导卵巢癌细胞对顺铂的耐药性［24］。

3 外泌体在卵巢癌靶后耐药中的作用机制

肿瘤细胞在遭受抗肿瘤药物攻击后，其DNA的不可修复性损伤可诱导激活细胞凋亡信号通路，发挥抗肿瘤作用。当该促凋亡途径缺陷或抗凋亡途径异常激活时，靶后耐药产生，该耐药过程中，外泌体可通过多种方式参与细胞凋亡进程。

外泌体选择性携带耐药相关miRNA等某些分子并与靶细胞内相应受体相互作用，调控基因表达并改变耐药表型，以诱导靶细胞铂类耐药。外泌体携带的miR-21-3p可通过下调NAV3基因以抑制卵巢癌细胞凋亡，诱导卵巢癌细胞对铂化疗药物的耐受性［25］。肿瘤相关脂肪细胞及肿瘤相关成纤维细胞产生的外泌体可显著增加卵巢癌细胞中miR-21的表达并降低凋亡酶激活因子（Apoptotic Protease Activating Factor-1，APAF1），以抑制细胞凋亡，促进铂类耐药［26］。

另外，外泌体还可通过改变卵巢癌细胞微环境调控肿瘤细胞凋亡。卵巢癌细胞可利用外泌体转运非编码RNA和蛋白质以修饰肿瘤微环境中的周围细胞（如成纤维细胞、上皮细胞及免疫细胞等），诱导周围细胞衰老并分泌大量信号分子，改变细胞微环境以抑制肿瘤细胞凋亡，促进耐药［27］。WEINERGORZEL等［28］发现卵巢癌源性外泌体中miR-433可抑制周围细胞增殖并影响肿瘤微环境以促进卵巢癌细胞耐药。

4 外泌体在卵巢癌脱靶耐药中的作用机制

在卵巢癌中，由铂类药物间接作用引起的分子信号通路的改变，亦可造成铂类耐药，即脱靶耐药。磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（Phosphatidylinositol 3 kinase/protein kinase，PI3K/Akt）信号通路为酪氨酸激酶级联反应通路，参与许多病理生理活动，其通过调控多耐药相关蛋白抑制细胞凋亡，诱导肿瘤细胞对铂类的脱靶耐药［29］。相应的，抑制该通路可显著增加肿瘤细胞对铂类药物的敏感性，从而逆转其耐药，成为卵巢癌铂类化疗耐药的关键调控因素。

外泌体中miR-21、miR-223、mir-214均可通过PTEN-PI3K/AKT通路促进上皮性卵巢癌细胞的耐药［30-34］。卵巢癌组织中肿瘤坏死因子相关凋亡诱导因子不仅可刺激巨噬细胞及其外泌体中miR-7的高表达、下调EGFR的表达并抑制下游的AKT/ERK1/2通路以抑制卵巢癌细胞的侵袭及转移，还可通过调控细胞凋亡逆转卵巢癌上皮细胞对铂类的耐受性［32］。DORAYAPPAN等［33］研究发现，与常氧环境的卵巢癌细胞相比，暴露于低氧环境下的卵巢癌细胞源性外泌体携带更强的致癌蛋白（如STAT3和FAS），其可通过FAS/FASL通路显著增加细胞的迁移、侵袭和耐药性。

综上所述，外泌体可通过参与靶前耐药、靶上耐药、靶后耐药及脱靶耐药途径在卵巢癌铂类耐药中发挥作用。减少外泌体的形成和分泌，调节外泌体中耐药相关miRNA、信号传导通路、药物输出蛋白、DNA损伤修复基因等方式有望成为铂类耐药的卵巢癌患者新的治疗策略。另外，外泌体的检测也可用于预测卵巢癌患者对不同化疗药物的敏感性，并根据药敏结果选择性使用化疗药物，实现个体化精准治疗，提高化疗疗效［34］。外泌体还可用于卵巢癌免疫治疗及疫苗的开发［35］。目前，外泌体在卵巢癌的铂类耐药中的具体作用机制仍需进一步研究。