外泌体决定肿瘤转移的器官特异性

一项研究表明，肿瘤细胞通过释放外泌体，使受纳器官做好准备，形成转移灶。

癌细胞通过血液由起源部位传播扩散到远处器官是癌症相关死亡的主要原因。这个过程并不随机；相反，一些种类的癌症细胞会通过一系列分子程序，优先寻找特定器官，并在该处筑巢。这种寻找目的地的行为涉及到逃避原发肿瘤的癌细胞（有时也被称为“种子”）和目的器官处的微环境（或叫“土壤”）的互动。而Hoshino等人的研究发现，种子在到达之前，能通过名为外泌体的胞外囊泡来影响“土壤”，从而为肿瘤转移做好准备。

越来越多证据显示，原发肿瘤转移之前会有一系列的系统性反应，这些反应甚至促使了癌症的转移。这些反应可能包括：机体血管的复杂变化、凝血和炎症——例如，癌症相关的变化包括细胞种类、可溶性蛋白和血液中外泌体的变化。

Hoshino等人把外泌体定义为小小的，把蛋白质、脂质和核酸由一个细胞运输到另一个细胞的，可以随着血液传播到远端的胞外囊泡。外泌体在癌症研究领域引起了很多人的关注——因为一些细胞外囊泡携带致癌基因，促进癌症的形成和疾病进展。

外囊泡，包括外泌体，在转移微环境形成及为转移做准备过程的几个关键事件中起了重要作用，研究者们对此也研究了好几年。例如，黑色素瘤的小鼠模型中，外泌体和毛细管壁之间的互动引起血管通透性变化，使肿瘤细胞能从血管中逃逸，进入一个新位点。此外，外泌体能把致癌基因MET受体蛋白转移到循环的骨髓细胞中，从而改变其行为，为癌症转移做准备。胰腺癌模型中，血液中的外泌体把转移抑制因子蛋白转移到肝脏的库普弗免疫细胞（Kupffer cell）上，引发一连串事件，促进转移微环境的形成。

虽然这些结果表明外泌体促进肿瘤转移，但外泌体是否和如何参与肿瘤的器官特异性转移方面的研究非常匮乏。为研究这一问题，Hoshino等人提出问题：优先转移至肺、肝、脑或骨的癌症细胞是否可能会在转移之前通过外泌体与这些器官进行互动。实验结果正是如此。把癌细胞的外泌体注射到小鼠体内，这些外泌体会滞留在癌细胞倾向于转移的器官中。此外，这些器官特异性的外泌体能与不同的细胞类型互动。例如，靶向肺的外泌体会粘附在肺内的内皮细胞上，而靶向肝脏的外泌体则会进入库普弗免疫细胞。

Hoshino等人把癌细胞的外泌体注入相同的细胞系中，证明了外泌体促进肿瘤的器官特异性转移。然后他们发现了一个有趣的现象——转移到肺部的乳腺癌细胞的外泌体能把另一类通常会转移到骨头的肿瘤细胞重定向到肺部。这一发现进一步证实肿瘤细胞的转移特征并不是自主的，而是由外部因素影响的。

Hoshino等人针对外泌体如何影响器官特异性转移提供了几点线索。他们发现，针对不同器官的外泌体拥有不同的细胞粘附受体蛋白，即细胞表面的整合素（integrin）。不同类型的外泌体会倾向性地进入拥有大量与其表面整合素对应的配体的器官中。例如，αVβ5整合素把外泌体定向到肝脏，而α6β4则定向到肺（图1）。此外，抑制胞外体的表达或整合素的表达，能抑制癌症转移。zui后，Hoshino外泌体侵入目的器官时，会引起S100蛋白的合成，从而促进炎症和细胞迁移，并激活Src蛋白——这些都为癌症细胞的转移奠定基础