有证据表明，外泌体在癌症生物学的许多方面都起着核心作用。随着研究人员开始揭开这些难以捉摸的小囊泡的秘密，这为解决癌症的新机会打开了很多新的机会 - 从非侵入性诊断到创新的新疗法。

外泌体被认为是由多囊体（MVB）并从细胞中释放。这些微小的膜包裹包装包含多种货物，例如小分子，蛋白质或核酸。

但是，由于没有可将它们与其他囊泡区分开的标记，因此很难定义外泌体 - 他们的命名法当前是热门辩论的主题。

“我非常喜欢外泌体一词，因为那是我认为我正在学习的东西 - 但我无法证明！”英国加的夫大学癌症与遗传学系的Aled Clayton教授说。

“可能更正确的伞术是细胞外囊泡，其中还包括较大的质膜衍生的囊泡，这些囊泡在结构和物理上是完全不同的。”

除了将它们称为什么外，外泌体在健康系统中的作用也不清楚。

“我们认为它们可能会促进一些事情，其中​​一件可能是去除可能错误折叠的不良蛋白质，而另一个是在细胞之间传递信息，”英国伦敦帝国学院的研究助理理查德·凯尔维克（Richard Kelwick）博士说。

外泌体是癌症生物学不可或缺的

但是，有越来越多的研究指向手指的外泌体癌症发展的许多方面，包括缺氧驱动上皮 - 间质转变（EMT），癌症，血管生成，转移和调节免疫反应。

克莱顿说：“只要想到肿瘤需要做的一切 - 这些囊泡以某种方式参与其中。”

外泌体甚至可能有助于解释为什么特定的癌症类型表现出对转移到特定器官。

克莱顿解释说：“一些论文表明，这些囊泡可能是肿瘤细胞启动其他器官的一种方式 - 因此它们就像种子，引起了一些变化，然后允许肿瘤细胞在那里转移。”

它们也可能帮助细胞发展耐药性，例如，将药物包装成外泌体并将其扔掉从细胞中。

克莱顿说：“我们认为它们甚至可以与邻近细胞共享这些特性，旁观者细胞可能是易感药物从耐药细胞中接受囊泡的药物，并且通过这种相互作用变得耐药。”

液体活检以进行早期检测和个性化治疗

有了证据，有证据表明外泌体参与了许多不同的癌症方面，这为潜在的临床应用打开了许多新的机会。

在这种淘金热的最前沿，正在使用癌症外泌体作为容易获得的来源诊断生物标志物。

凯尔威克说：“虽然有时很难进入肿瘤，但在几乎所有体液（如血液，唾液或尿液）中发现的外泌体可能很容易进入外泌体。”

当外泌体在肿瘤发育的早期阶段进入血液时，它们为身体提供了一个令人兴奋的窗口，可以很早就可以很早就发现癌症。

凯尔维克说：“例如，我在一个更广泛的协作项目中开发了一个新的筛查计划来检测早期肺癌，是将外泌体与血样分离并查看微RNA。”

甚至有可能将它们用作测试，以监测肿瘤的变化，以表明它们何时变得危险。

克莱顿解释说：“通过串行跟踪人们的年龄跟踪，并确定肿瘤开始表现出侵略性的迹象，这是您需要治疗的迹象。”

外泌体生物标志物还可以提供见解，以基于驱动患者自身癌症的原因或作为同伴诊断来弄清楚他们的治疗是否实时工作的洞察力。

外泌体作为癌症治疗剂

在未来的进一步前进，另一个令人兴奋的可能性是使用外泌体治疗癌症，利用他们进入细胞的能力。

“您可以用药物加载囊泡，然后有一个正在保护它的系统，该系统正在围绕体内散射，可以靶向特定的细胞或组织，并且可以通过质膜进入细胞，并在极端的细胞中进入细胞高效的时尚。”克莱顿解释说。

通过将不同的治疗方式的组合加载到外泌体中，例如小分子，蛋白质或核酸，还具有更复杂的治疗剂来设计更复杂的治疗剂的潜力。

“这种多模式的方法似乎是我们前往复杂的疾病，当一个目标还不够时，这对于可能发生抵抗的癌症尤为正确，” Kelwick兴奋地说。

研究外泌体的挑战

如果我们要利用这些新机会的数组，我们将首先需要通过隔离它们并研究其组成部分来提高对它们的基本生物学的理解。

隔离外泌体的标准技术是超速离心。但是，由于对其他蛋白质的污染（例如，由于血液）的污染，可能存在问题，或者由于高离心力而损害外泌体。

“微流体提供了有希望的替代方案。这些往往是带有精心设计的通道的硅或塑料芯片，可帮助您根据其物理和电物理特性分离外泌体。” Kelwick说。

一旦孤立，纳米颗粒跟踪分析有助于了解样本中外泌体的种群。然后，研究人员使用许多不同的下游技术来表征外泌体的表面标记或内容物，包括流式细胞术，质谱或下一代测序。

但是，生物学家承认，他们正在努力提取这些微小的外泌体并量化它们的分子，尤其是来自充满污染物的血液。

“I think we’ve reached a point where we do need help from other disciplines, maybe chemists or engineers or physicists, who can help us devise new methods which are very sensitive to enable us to measure these very small things in the context of a very complex background,” says Clayton.

使用细胞培养来研究其正常生物学也很具有挑战性，因为由于产生足够的外泌体所需的大量烧瓶通常是不切实际的 - 并且使用2D细胞培养通常不是理解复杂过程的理想选择。为了解决这个问题，一些公司正在开发专门用于外部生产的新培养细胞的方法。

“我认为我看到的最好的是空心纤维细胞培养，这是2D和3D文化之间的一种混合。它使您可以在很小的卷中具有很高的密度，从而使您能够获得非常浓缩的外泌体。” Kelwick说。

诊所的外泌体

从几个不同的角度来看，展望未来，外泌体可能在患者的癌症诊断和治疗中起关键作用。

“我认为，对于怀疑患有癌症或正在治疗的任何人来说，外泌体诊断将是正常的。也许有一天，我们可能能够设计个性化的外泌体 - 旨在治疗患者自己的特定癌症。”

解决转移的潜在临床应用也令人兴奋，但目前很难范围。

克莱顿说：“由于我们目前没有任何抗转移性药物，因此可以为控制这种疾病打开全新的途径，以便人们能够患有肿瘤并防止它们传播并引起致命疾病。”

潜力较大的小包装

这些漫长的小囊泡仍在证明难以捉摸 - 还有许多挑战，即如何捕获和研究它们，甚至在称呼它们的范围内。但是他们当然值得追求，因为他们有可能改变我们将来诊断和治疗癌症的方式。

克莱顿说：“我要说的是，它们对我们对生物学的理解绝对是至关重要的 - 仅仅因为这很困难，您就必须忽略或解雇它们。”