论文标题：Extracellular Vesicles in Cancer: Mechanistic Insights and Clinical Applications

论文链接：https://www.mdpi.com/2072-6694/18/3/537

期刊名：Cancers

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/cancers

一、引言

细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）是细胞释放的膜性纳米颗粒，在肿瘤发生、进展、转移和治疗抵抗中发挥关键调控作用。本综述系统阐述了肿瘤来源的EVs如何通过携带蛋白质、核酸和脂质等生物活性分子，在肿瘤微环境与远处器官之间介导细胞间通讯，从而参与从肿瘤发生、转移播散到免疫应答调节的癌症进展全过程。

二、EV的生物发生、分离与表征

EVs主要包括外泌体（30–150 nm）、微囊泡（100–1000 nm）和凋亡小体。外泌体形成始于内体膜内陷，形成多泡体后分泌至细胞外；微囊泡则通过质膜直接出芽生成（图1）。EVs通过转移多种RNA物种介导细胞间通讯，其携带的mRNA可在受体细胞中翻译为蛋白质，实现遗传物质的水平转移。

图1. 癌症中EV的货物、释放与生物发生。

EV的分离与表征方法如图2所示，主要包括差速超速离心、超滤、密度梯度离心、聚合物沉淀、尺寸排阻色谱和免疫亲和捕获六大类技术。这些方法各有优劣，标准化仍是当前面临的主要挑战。

图2. EVs分离与纯化的主要技术。

三、EVs在肿瘤进展中的功能

血管生成：如图3所示，间充质干细胞在缺氧条件下释放富含miRNA和生长因子的EVs，抵达内皮细胞后激活VEGF、PDGF、FGF等促血管生成信号通路，促进新生血管形成。

图3. 间充质干细胞来源EVs在血管生成中的旁分泌作用。

免疫逃逸：肿瘤EVs表面表达的Fas配体可直接诱导T细胞凋亡。EV相关PD-L1亦被证实可直接抑制T细胞活性。

上皮-间质转化：如图4所示，肿瘤来源的EVs向受体细胞传递EMT诱导性cargo，激活TGF-β/SMAD、Wnt/β-catenin、PI3K/AKT及Notch信号通路，促使上皮细胞获得间充质表型，增强迁移和侵袭能力。

图4. EVs在上皮-间质转化中的作用。

转移与耐药：EVs调理预转移微环境、重塑细胞外基质、传递促侵袭因子，使肿瘤细胞得以定植远处器官。EVs还可通过外排化疗药物或向敏感细胞传递耐药相关分子来赋予耐药性。

四、EVs作为肿瘤生物标志物

如图5所示，不同肿瘤来源的EVs携带器官特异性的分子指纹。结直肠癌患者血清中EV相关miR-17a-5p和miR-934水平显著升高，与远处转移及临床分期密切相关。乳腺癌骨转移患者EV中miR-21水平升高。相比循环肿瘤DNA，EVs具有更多可供采样的突变拷贝、mRNA的主动释放机制以及脂质双分子层对核酸的保护，展现出独特的诊断优势。

图5. 携带器官特异性货物的EVs在临床诊断/预后中的应用。

五、EVs的治疗应用

如图6所示，EVs在肿瘤治疗中发挥多重作用―作为药物递送载体、免疫治疗平台以及克服耐药的工具。

图6. EVs在癌症治疗中的意义。

EVs可装载化学药物、siRNA和miRNA等治疗分子，穿越生物屏障抵达靶组织。基因工程改造的SMART-Exos可同时表达靶向T细胞和肿瘤细胞的双特异性抗体。树突状细胞来源的EVs已被证实可在体内激活特异性细胞毒性T淋巴细胞应答。将anti-miR-9包裹于间充质干细胞来源的EVs中，可逆转胶质母细胞瘤对替莫唑胺的耐药。

六、临床转化的挑战

如图7所示，EV临床转化面临的主要挑战包括：分离与表征流程缺乏标准化、EV高度异质性、生物发生机制尚不完全清楚、分子谱分析技术复杂、监管路径不明确以及储存稳定性问题。

图7. EVs在临床应用中面临的挑战。

七、结语

EVs凭借其在细胞间通讯中的核心地位、作为疾病标志物的独特优势以及作为药物载体的天然特性，正成为连接癌症基础研究与临床诊疗的重要桥梁。通过多组学整合、高通量自动化分离工作流的开发以及AI辅助分析，EVs有望成为兼具诊断与治疗功能的“诊疗一体化”工具，推动癌症精准医学迈向新阶段。

Alhumaydhi, F.A.; Anwar, S. Extracellular Vesicles in Cancer: Mechanistic Insights and Clinical Applications. Cancers 2026, 18, 537. https://doi.org/10.3390/cancers18030537

期刊介绍

主编：Prof. Dr. Samuel C. Mok, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, USA

期刊主题涵盖癌症治疗和免疫疗法、癌症生物标志物、流行病学和预防、肿瘤微环境、癌症病因和筛查、诊断和护理、癌症分子生物学等肿瘤学领域的各个方面。目前，期刊已被SCIE、Scopus、PubMed 等重要数据库收录。

2025 Impact Factor：4.8

2025 CiteScore：9.0

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