科学实锤！间充质干细胞外泌体，不仅被用来对付衰老，还被用来抗癌

近年来，间充质干细胞外泌体被广泛应用到美容整形及癌症等疾病的治疗研究中。国内学者在《中华整形外科杂志》发文表示,“干细胞来的外泌体作为无细胞治疗的替代方法，在抗皮肤老化中起着重要的作用”。在癌症治疗领域，越来越多的研究发现，间充质干细胞的外泌体含有丰富的蛋白质、mRNA和miRNA，可有效发挥抑制肿瘤的作用。本文分享一篇新综述，帮助大家进一步了解间充质干细胞外泌体在对抗癌症的过程中所发挥的作用。

在各种癌症类型中，脑瘤导致了许多儿童和成人死亡。据世界卫生组织的最新报告，脑瘤是青少年群体中第三大常见癌症，且截至目前一共有70万人被诊断患有脑瘤。在这70万病例中，30.1%被诊断患有恶性肿瘤，平均存活率为35% [1]。

对于脑部恶性肿瘤来说，目前采用手术与放化疗相结合的治疗手段已经在脑癌的治疗方面取得了很大的进展，极大地提高了患者的预期寿命。但是，中枢神经系统(CNS)肿瘤具有独特的特征，使其区别于体内的其他肿瘤。在脑毛细血管内，有一个血脑屏障(BBB)和内皮膜的存在[2]，这就相当于在脑子和外界之间立起一道“坚不可摧的围墙”，使得许多治疗药物无法达到脑部病灶发挥作用，无法有效阻止病情恶化。

(图片来自参考文献2)

在过去的几十年中，大量的证据表明，基于干细胞的治疗在这一领域可能是有希望的，因为这些细胞在受损器官中具有潜在的治疗应用。干细胞疗法可能是治疗不可逆和不可治愈疾病的一种有前景的方法,今天给大家分享的这篇名为“Mesenchymal stem cell-derived exosomes as a new therapeutic strategy in the brain tumors”的新综述[3]就重点阐述了间充质干细胞来源的外泌体的特性及其在脑部恶性肿瘤治疗中的应用前景。

(图片来自参考文献3)

外泌体（EVs）是直径20-1000纳米的脂质双层囊泡，通过运输RNA、蛋白质和脂质实现细胞间通信。主要分为三类：外泌体（40-150纳米）、微囊（150-1000纳米）和凋亡体（50-2000纳米）。外泌体是小颗粒细胞外囊泡，就像一艘“货船”一样，内含有蛋白质、核酸、脂质等”货物”，在各种疾病中发挥重要作用。其组成也受环境和药物影响，在不同疾病中具有变化。

如下图所示，外泌体起源于内体，包含多种生物分子，如MHC-I、MHC-II、热休克蛋白等，标记物包括CD63和CD9。

(图片来自参考文献3)

外泌体“这艘货船”的含量会在癌症等疾病中增加，而其“装载的货物”包括miRNA、蛋白质等，在疾病的诊断和治疗方面有巨大的潜力。而间充质干细胞（MSCs）是外泌体的重要来源，能迁移于受损组织。

间充质干细胞来源的外泌体（MSC-E）含有丰富的蛋白质、mRNA和miRNA，可有效发挥抑制肿瘤的作用，其蛋白质组包括膜蛋白和可溶性蛋白在细胞间通信、组织再生和临床应用中发挥重要作用。相较于活细胞，MSC-E具有较低的风险，为细胞治疗提供潜在机会。

由上文我们可以知道，由于有血脑屏障（BBB）的存在，导致许多药物无法进入脑部病灶发挥作用，使得其成为治疗药物无法触及到的“禁区”。而间充质干细胞外泌体凭借其独特的性质拥有着“禁区”的两大“通行证”，一是被内皮细胞这个“禁区守门人员”吸收并转运到病灶细胞，二是通过内皮细胞之间（可以理解为两守门人员之间的无人看管的区域）的连接直接进入CNS发挥作用。

下图为较为形象的示意图[4]。由此一来，外泌体载有的“抗癌物质”就可以到靶区发挥作用。

(图片来自参考文献4)

目前，一项名为“外泌体来源于异基因间充质干细胞的开放标签临床试验”（ClinicalTrials.gov标识符：NCT03384433）的临床试验旨在探索通过立体定向/脑内注射一种富含miR-124的MSC-E（间充质干细胞外泌体）在中风后一个月改善急性缺血性中风患者的疗效。该试验通过将miR-124富集的MSC-E注入中风患者的脑内，目前已经取得初步成效。

小结

脑病恶性肿瘤的治疗仍是肿瘤学的主要挑战之一。MRI作为非侵入性的高分辨率成像技术在诊断中起关键作用。尽管药物研究和抗癌疗法有所进展，但原发性脑肿瘤的治疗前景仍不明朗。外泌体，特别是由MSCs产生的，显示出在神经治疗和脑肿瘤治疗中的潜在价值。然而，使用外泌体作为治疗载体仍然面临挑战，包括缺乏标准化的分离方法和外泌体产量较低的限制。相信未来在有越来越多的临床试验的研究下，间充质干细胞外泌体将会做为一种更为安全以及更有竞争力的选择方案。

参考文献：

[1]Rehman, Amjad et al. “Microscopic brain tumor detection and classification using 3D CNN and feature selection architecture.” Microscopy research and technique vol. 84,1 (2021): 133-149. doi:10.1002/jemt.23597

https://sci-hub.st/10.1002/jemt.23597

[2]Kadry, Hossam et al. “A blood-brain barrier overview on structure, function, impairment, and biomarkers of integrity.” Fluids and barriers of the CNS vol. 17,1 69. 18 Nov. 2020, doi:10.1186/s12987-020-00230-3IF: 7.3 Q1

https://sci-hub.st/10.1186/s12987-020-00230-3

[3] Ghasempour E, Hesami S, Movahed E, Keshel SH, Doroudian M. Mesenchymal stem cell-derived exosomes as a new therapeutic strategy in the brain tumors. Stem Cell Res Ther. 2022 Dec 20;13(1):527. doi: 10.1186/s13287-022-03212-4. PMID: 36536420; PMCID: PMC9764546.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9764546/

[4]Michel Record, Caroline Subra, Sandrine Silvente-Poirot, Marc Poirot,Exosomes as intercellular signalosomes and pharmacological effectors,Biochemical Pharmacology,

Volume 81, Issue 10,2011,Pages 1171-1182,ISSN 0006-2952.

链接：https://doi.org/10.1016/j.bcp.2011.02.011.