摘要
外泌体是由大多数细胞类型产生的小型细胞外囊泡。它们携带反映癌细胞特征的特定标记物和生物分子货物。这些囊泡包含癌蛋白、突变DNA片段和癌症特异性RNA谱，可作为肿瘤检测、疾病进展和治疗耐药性分析的生物标志物。作为一种非侵入性诊断工具，外泌体生物标志物可从液体活检中获取，包括血液、尿液和唾液样本。外泌体的货物，如miRNA和蛋白质，通常与患者预后相关，为肿瘤侵袭性和生存率提供见解，有助于患者风险评估。由于其天然的生物相容性和最小的免疫反应，外泌体是抗癌治疗中具有前景的药物递送载体，包括化疗药物和基于RNA的疗法。本综述重点介绍了外泌体在癌症中的双重作用，重点关注其诊断和治疗潜力。
1 引言
多年来，大量努力和重大资金投入致力于开发先进的癌症治疗方法，如化疗、免疫疗法和分子靶向疗法。尽管治疗方案取得了重大进展，癌症仍然是全球第二大死亡原因。虽然基因突变被认为是癌症的主要原因，但许多其他复杂因素也促成了其发病和进展。理解这些复杂性促使人们采用了复杂适应性治疗策略（CATS）模型，该模型将肿瘤描述为动态和适应性的，而非静态异常。这一观点为开发新的治疗方法铺平了道路。此外，遵循CATS原则的人类免疫系统可以激活针对恶性肿瘤的复杂防御机制。最近，外泌体——一种特殊的细胞外囊泡（EVs）——因其独特的生物特性，已成为解决传统癌症治疗局限性的有前景的工具。与CAR-T细胞等基于细胞的疗法相比，外泌体具有几个关键优势，包括更高的生物相容性、更易于储存和处理，以及更有效地穿越生物屏障的能力。这些特点使外泌体成为更安全、更多用途的癌症治疗平台。
外泌体是一种直径在30至150纳米之间的EV，由脂质双层膜包裹，在真核细胞的内体区室中形成。最初由Eberhard Trams于1981年在绵羊网织红细胞上清液中鉴定，外泌体一词后来由Johnstone于1987年提出。这些囊泡普遍存在于各种生物液体中，包括眼泪、唾液、汗液、血液、母乳、尿液、腹水和脑脊液。外泌体具有多种功能，包括辅助凝血、清除细胞废物和促进细胞间通信。源自亲代细胞的外泌体保留了使其对精确诊断有价值的关键特性。这些囊泡因其副作用小、体内相容性好以及能够整合到肿瘤微环境（TME）中而具有优势，从而影响周围组织。
癌症相关死亡的主要原因之一是转移，即癌细胞从原发肿瘤扩散到其他器官。外泌体在转移的多个阶段中发挥关键作用，包括前转移生态位的形成和细胞特性的调节。研究表明，外泌体可以通过促进细胞间通信来调节靶细胞以支持肿瘤进展，并通过促进循环癌细胞到达前使远端器官做好准备。这一过程影响肿瘤细胞行为并增强其存活率。此外，外泌体促进转移中的器官趋向性，引导癌细胞朝向特定靶器官。
尽管外泌体在癌症治疗中具有相当大的治疗潜力，但仍存在一些挑战。目前的分离技术，如超速离心，存在无法完全将外泌体与其他EVs分离的局限性。此外，缺乏标准化的检测技术削弱了实验结果的可重复性和可靠性。然而，外泌体继续为推进癌症诊断和治疗提供重大前景，同时也增强我们对转移机制的理解。
尽管大量研究已探讨外泌体在癌症生物学中的作用，但现有文献大多支离破碎——仅专注于外泌体生物标志物或孤立的治疗用途。缺乏整合视角来共同检查外泌体在癌症类型中的诊断、治疗和转化相关性。本综述旨在通过提供外泌体生物学、其在癌症进展和免疫调节中的作用、外泌体诊断的最新发展以及作为治疗剂的潜力的全面和有组织的总结来弥合这一差距。通过强调机遇和现有挑战，本综述为在精准肿瘤学领域工作的研究人员和临床医生提供了一个最新、整合的资源。
本综述考察了外泌体在癌症中的作用，强调了其诊断和治疗潜力。为了更好地理解外泌体在癌症中的作用，我们首先深入了解外泌体生物学及其在TME中的作用，然后将回顾其治疗潜力，最后探讨其在各种癌症诊断中的应用。
2 外泌体的发现与生物学
在外泌体中，外泌体通过内向出芽在晚期内体中形成，从而产生多囊体（MVB）。内腔囊泡（ILVs）作为这种内向出芽过程的结果在MVB内发育。当MVB与质膜融合时，ILVs作为外泌体释放到细胞外空间。这些囊泡富含来自亲代细胞的各种生物分子，包括蛋白质（如细胞骨架成分、细胞因子、核糖体蛋白、粘附分子、代谢酶和生长因子）和脂质（包括脂筏、胆固醇和神经酰胺）。此外，外泌体携带核酸，包括DNA、mRNA和miRNA。外泌体通常含有对膜运输过程至关重要的各种蛋白质，如RAB GTPases、annexins和flotillins。它们还富含参与MVB形成的成分，包括ALIX和肿瘤易感基因101（TSG101）。此外，热休克蛋白（HSP60和HSP90）以及四跨膜蛋白（CD9、CD63和CD81）通常存在。
来自亲代细胞的这些分子成分，如蛋白质和RNA，可作为潜在的生物标志物。虽然外泌体的蛋白质组成取决于起源细胞和组织类型，但它们始终共享一组保守的核心蛋白质。外泌体的特定分子货物反映其亲代细胞，并且可能因细胞类型而异。表征这种多样性对于监测癌症等疾病很有价值。外泌体通过囊泡介导的运输转移生物分子来促进细胞间通信，影响免疫细胞，如树突状细胞（DCs）和B淋巴细胞，并可能有助于对肿瘤和病原体的适应性免疫反应。EVs的独特特性使其成为临床应用的有希望的候选者，特别是作为生物标志物和治疗工具。
3 癌症进展与转移中的作用
肿瘤微环境（TME）由多种免疫细胞组成，包括骨髓来源的细胞，如骨髓来源的抑制细胞（MDSCs）、DCs和肿瘤相关巨噬细胞（TAMs），以及淋巴细胞，包括T和B细胞。在外泌体中，外泌体促进肿瘤细胞、免疫细胞和基质细胞交换生物活性化学物质，这有助于癌细胞发展免疫耐受并逃避免疫监视。相反，免疫细胞来源的外泌体可以通过抑制肿瘤增殖、扩散和转移来发挥抗肿瘤作用。因此，外泌体在癌症免疫中发挥双重作用，根据其细胞来源和背景，可作为免疫抑制剂或增强剂。
肿瘤来源的外泌体（TEXs）携带可调节免疫反应的细胞成分，包括危险相关分子模式（DAMPs），如mRNA、膜结合蛋白（如CD9、CD63和CD81）、热休克蛋白、MHC I类分子和肿瘤相关抗原（TAAs）。这些特性使TEXs能够启动抗肿瘤反应，并通过招募和重编程免疫细胞来调节肿瘤微环境。开创性研究强调了外泌体在细胞间通信中的关键作用。1996年，Raposo及其同事证明免疫细胞，包括B淋巴细胞，分泌能够直接激活CD4+ T细胞的抗原呈递囊泡。十多年后，2007年，Valadi及其同事进一步确定外泌体通过RNA转移介导遗传物质交换，揭示了细胞间信号传导的基本机制。这些发现显著增强了对外泌体组成和功能的科学理解，将研究重新导向其潜在的诊断和治疗应用。
相反，程序性细胞死亡配体1（PD-L1）已在黑素瘤细胞产生的外泌体中被发现，它抑制体内CD8+ T淋巴细胞的抗癌活性。TEXs还以PD-L1依赖的方式抑制树突状细胞（DC）成熟，从而损害T细胞介导的免疫反应。此外，来自肿瘤细胞和间充质干细胞（MSCs）的外泌体在免疫调节中发挥关键作用，影响促肿瘤和抗肿瘤反应。虽然这些囊泡已知促进肿瘤生长和转移，但它们也促进使癌细胞能够逃避治疗的机制（图1）。
由于其独特的生物物理特性和多样的分子货物，外泌体越来越被认为是疾病诊断的有价值生物标志物。此外，它们向靶细胞递送蛋白质或核酸的能力为开发与传统化疗相比减少脱靶毒性的精准癌症疗法提供了令人兴奋的机会。
图1
肿瘤来源的外泌体（TEXs）通过多种机制调节免疫微环境，促进肿瘤进展。
A TEXs通过抑制Th1/Th17极化、损害CTL和NK细胞细胞毒性以及限制树突状细胞（DCs）和巨噬细胞的活化来抑制抗肿瘤免疫。
B 它们还扩大了免疫抑制种群，包括Tregs、Bregs、CD8⁺调节性T细胞、骨髓来源的抑制细胞（MDSCs）和M2样巨噬细胞。TEX激活的巨噬细胞显示独特的细胞因子谱——TIMP1、IFN-γ和IL-16减少，IL-8、CCL2、MIP2和IL-1Ra升高——与肿瘤侵袭和转移相关。此外，肿瘤和病原体来源的外泌体促进Treg扩增，通过Fas/FasL信号诱导T细胞凋亡，并刺激产生IL-10的B细胞，有助于免疫抑制和肿瘤免疫逃逸。
4 治疗应用
2013年，Chen和Mellman概念化了癌症-免疫循环，描述了有效抗肿瘤免疫反应所需的一系列相互关联的步骤，从释放肿瘤抗原开始。癌症细胞死亡后，肿瘤相关抗原（TAAs）或新抗原被释放到周围环境，在那里它们被抗原呈递细胞（APCs）识别，包括DCs和巨噬细胞。这些免疫细胞内化、处理并向幼稚T细胞呈递抗原，触发适应性免疫反应。为了有效的T细胞启动，需要额外的共刺激信号来增强APCs中肿瘤抗原的免疫原性。成熟的DCs然后迁移到淋巴结，在那里它们通过MHC-I和/或MHC-II分子呈递处理过的抗原，从而将幼稚T细胞激活为能够靶向肿瘤细胞的效应T细胞。此抗原呈递步骤的有效性显著影响效应T细胞和调节性T细胞（Tregs）之间的平衡，最终影响抗肿瘤免疫反应的强度和特异性。
效应T细胞分化为细胞毒性T细胞，它们迁移到肿瘤部位并通过T细胞受体（TCRs）与呈递在MHC-I分子上的肿瘤抗原之间的相互作用识别恶性细胞。识别后，细胞毒性T细胞启动癌细胞的破坏，导致TAAs的释放和免疫反应的进一步刺激。此过程强化癌症免疫循环，维持和放大抗肿瘤免疫。然而，肿瘤已经进化出各种机制以在该循环的不同阶段逃避免疫监视，使其能够抵抗免疫介导的消除。因此，针对此过程中单一阶段的免疫疗法通常面临疗效限制。作为对这一挑战的响应，科学家正在研究同时针对免疫循环多个阶段的方法，旨在提高治疗效果。新兴证据表明，外泌体在激活癌症免疫循环的几个阶段中发挥作用（图2）。例如，外泌体可作为无细胞治疗性疫苗，触发强烈的抗肿瘤免疫反应。此外，外泌体通过促进生物活性分子的适当功能来促进肿瘤抑制性微环境，从而对肿瘤进展产生显著的抑制作用。鉴于这些特性，基于外泌体的疗法正在获得关注，成为癌症免疫疗法的一个有希望的途径。
图2
工程化外泌体在增强癌症免疫循环中起着至关重要的作用，这是一个对有效抗肿瘤免疫至关重要的多步骤过程。该循环涉及：(1) 从死亡肿瘤细胞释放癌症抗原，(2) 抗原呈递细胞（APCs）对其呈递，(3) T细胞在淋巴结中的激活和启动，(4) T细胞向肿瘤微环境的迁移，(5) T细胞浸润到肿瘤组织中，(6) T细胞识别癌细胞，以及(7) T细胞消除癌细胞。外泌体，特别是工程化外泌体，已被证明影响并增强该循环的各个阶段，突显其治疗潜力。Exo-DOX 含有多柔比星的外泌体；Exo-PTX 紫杉醇负载的外泌体；Exo-OV 溶瘤病毒负载的外泌体；TEX 肿瘤来源的外泌体；DEX 树突状细胞来源的外泌体；mVSVG-Exo 表达mVSVG蛋白的外泌体；SIRPα-Exo 表达SIRPα的外泌体；Exo-DNA DNA负载的外泌体；Exo-STING STING负载的外泌体；CD40L-Exo 表达CD40L的外泌体；PH20-Exo 表达PH20的外泌体；CAR-Exo 嵌合抗原受体T细胞来源的外泌体；SMART-Exo 表达合成多价抗体的外泌体；NK-Exo NK细胞来源的外泌体；M1-Exo M1样巨噬细胞来源的外泌体。经许可改编自文献[125]
4.1 改造肿瘤细胞来源的外泌体（TEXs）
与正常细胞相比，肿瘤细胞向循环和体液中释放更多的外泌体。这些TEXs与周围细胞和远端组织相互作用，运输反映其细胞来源的肿瘤特异性抗原。因此，TEXs已成为癌症疫苗开发的有希望的抗原来源（图2）。TEXs的免疫原性潜力最早于2001年报道，强调了它们刺激肿瘤特异性TCRs的能力。TEXs作为TAAs的载体，DCs可以内化和处理，最终触发强大的抗癌免疫反应。研究表明，与肿瘤细胞裂解物相比，TEXs产生更强的疫苗诱导免疫力。此外，先天免疫细胞，包括巨噬细胞和DCs，可直接受到TEXs的影响，将它们转变为促炎状态。在肿瘤引流淋巴结中，TEX暴露促进促炎细胞因子的释放，包括干扰素-γ（IFN-γ）、白细胞介素-6（IL-6）和IL-12，同时抑制抗炎细胞因子如IL-10的产生。
癌症疫苗通常依赖于肿瘤新抗原和佐剂来增强抗原处理和呈递。在这方面，由于TEXs作为肿瘤抗原来源和天然免疫佐剂的双重作用，它们已成为癌症疫苗开发的有前景的平台。然而，尽管它们具有引发强烈免疫反应的潜力，TEXs的临床应用因其致瘤特性而变得复杂，因为它们保留了其亲代癌细胞的许多特征。
TEXs在癌症进展中发挥非常多样化的作用，具体取决于癌症类型、其基因组谱和疾病阶段。例如，来自胰腺癌细胞的外泌体已被证明在NIH/3T3细胞中诱导肿瘤转化，暗示其在肿瘤发生中的潜在作用。类似地，由缺氧胶质母细胞瘤（GBM）细胞分泌的TEXs促进内皮细胞中的促血管生成活性，促进脑TME中的血管发育。此外，表达表皮生长因子受体（EGFR）的胃癌细胞产生的TEXs已被发现与库普弗细胞和肝星状细胞相互作用，通过激活肝生长因子信号通路促进肝脏中促转移生态位的建立。
4.2 树突状细胞来源的外泌体（DEXs）作为肿瘤疫苗
Zitvogel、Raposo和Amigorena进行的研究表明，DCs释放富含功能性MHC I类和II类分子以及共刺激蛋白的外泌体。这些DEXs有效启动细胞毒性T淋巴细胞（CTLs），从而以T细胞依赖的方式促进抗肿瘤免疫反应。鉴于它们诱导肿瘤特异性免疫的能力，DEXs作为无细胞肿瘤疫苗受到了相当大的关注，代表了癌症免疫疗法的一个有希望的途径。
DEXs抗肿瘤作用的机制已得到广泛探索。这些外泌体含有高浓度对抗原呈递至关重要的膜蛋白，包括MHC I类和II类分子、MHC I类样分子（CD1）、共刺激蛋白（CD80和CD86）以及粘附分子（MFG-E8和ICAM-1）。对DEXs的蛋白质组学分析进一步确定了新的外泌体蛋白，主要是细胞骨架相关分子（如cofilin和profilin I）和膜运输/信号因子（如annexins、Rab7、Rab11、Rap1B和syntenin），表明外泌体在膜运输和免疫调节中起着关键作用。热休克蛋白73（HSP73）已在DCs的内吞区室中被鉴定，它可能通过T细胞依赖和T细胞非依赖机制促进抗肿瘤免疫。
此外，DEXs通过促进抗原呈递和免疫细胞激活在免疫调节中发挥关键作用。在体内给药后，DEXs可以直接通过表面表达的肽-MHC复合物刺激T细胞，或间接通过抗原转移到APCs（交叉装扮）或外泌体摄取后抗原处理（图3）。这一过程的关键方面是激活MHC I类限制性、肽特异性CTLs，这对于有效抗肿瘤免疫至关重要。然而，与激活或记忆T细胞相比，DEXs在刺激幼稚CD4⁺ T细胞方面的效率有限，需要DCs的存在才能实现最佳T细胞激活。此外，B细胞在CTL启动中起辅助作用，因为它们的缺失会导致由于补体激活受损和抗原运输效率低下而导致免疫反应减弱。体外研究表明，除非与成熟DCs一起孵育，否则DEXs本身不足以诱导抗原特异性T细胞激活。这些成熟的DCs通过将功能性肽-MHC复合物转移到邻近的DCs来增强适应性免疫，从而放大抗原呈递和免疫反应。
图3
树突状细胞来源的外泌体（DEXs）的免疫调节作用。
A、B 树突状细胞来源的外泌体（Dex）通过直接和间接机制调节免疫反应。它们可以通过表面表达的肽-MHC复合物直接激活T细胞，或间接通过将这些复合物转移到抗原呈递细胞（"交叉装扮"）或通过APCs摄取和抗原处理来刺激T细胞启动。
C Dex还通过IL-15Rα和NKG2D等受体的参与促进NK细胞激活和增殖
除了在T细胞调节中的作用外，DEXs还促进NK细胞的激活和增殖，导致NK细胞介导的肿瘤排斥。研究已确定DEXs中存在几种膜相关刺激分子。这些外泌体表达功能性IL-15R，促进NK细胞扩增和IFN-γ分泌。此外，DEXs在其表面携带多种TNF超家族配体（TNFSFLs），与NK细胞上的TNF受体相互作用并进一步促进其激活。NK细胞上激活受体的参与对其对肿瘤细胞的细胞毒性功能至关重要。值得注意的是，DEXs已被证明表达如BAT3（HLA-B相关转录3）和NKG2D等配体，两者都促进NK细胞的直接激活。
鉴于这些发现，DEXs已被探索作为有希望的无细胞疫苗，以刺激抗肿瘤免疫反应并抑制肿瘤进展。在转移性黑色素瘤和晚期非小细胞肺癌患者中进行的临床试验表明，基于DEX的疫苗接种增强了免疫激活并有助于疾病稳定。然而，克服免疫抑制障碍和恢复足够的T细胞反应仍然是需要进一步研究的关键挑战，以优化DEXs作为癌症疫苗的治疗潜力。
5 诊断和预后应用
分析外泌体内容物比常规肿瘤生物标志物检测提供更精确和全面的特定癌症生物标志物见解。追踪TEXs为癌症诊断、疾病监测和治疗效果评估提供了一种非侵入性、高效和动态的方法。
5.1 癌症诊断中的外泌体遗传货物
核酸，包括mRNA和miRNA，是癌症诊断和治疗监测的有希望的生物标志物。肿瘤来源的外泌体mRNAs，如血浆中的PD-L1和尿液中的钙粘蛋白3（CDH3），与疾病状态和治疗反应相关。值得注意的是，胰腺癌和肺癌外泌体中升高的端粒酶逆转录酶（hTERT），以及胶质母细胞瘤中增加的dynamin 3（DNM3）和P65，突显了它们的诊断潜力。miRNAs是外泌体中最丰富的RNA，受到降解保护，使其成为稳定可靠的生物标志物。它们的选择性包装和比细胞内miRNAs更高的细胞外浓度进一步增强了它们在肿瘤检测和疾病监测中的作用。
除了miRNAs外，外泌体中的长非编码RNAs（lncRNAs）和环状RNAs（circRNAs）显示出高稳定性和特异性，使其成为有价值的生物标志物。例如，胃癌中的外泌体lncRNAs如HOTTP和前列腺癌中的lncRNA-p21显示出比传统标志物更高的诊断准确性。此外，尿液外泌体中的lncRNA PCAT-1和MALAT1与膀胱癌复发相关，而肝细胞癌中的lncRNA-ATB与不良生存结果相关。类似地，结直肠癌中的circRNAs如hsa-circ-0004771和胰腺癌中的circRNA PDE8A已显示出早期检测和疾病监测的潜力。此外，外泌体DNA，包括基因组和线粒体DNA，反映肿瘤特异性突变，为基因诊断提供潜力。然而，一些研究表明，细胞外DNA的分泌可能独立于外泌体。
表1 肿瘤来源外泌体临床应用示例
5.2 外泌体蛋白作为癌症生物标志物
蛋白质组学技术的进步显著增强了外泌体蛋白质的识别及其在癌症预测、诊断和进展中的临床相关性。研究表明，外泌体蛋白质表达谱在各种癌症类型中有所不同，提供有价值的诊断和预后见解（表1）。例如，胰腺癌患者中糖蛋白-1（GPC1）阳性外泌体显著升高，对早期和晚期诊断显示出高灵敏度和特异性。类似地，从非小细胞肺癌（NSCLC）患者血清中分离的外泌体表现出关键致癌蛋白的过表达，如NY-ESO-1、EGFR和上皮细胞粘附分子（EpCAM），所有这些都与不良预后相关。在乳腺癌中，磷酸化外泌体蛋白，包括RALGAPA2和PKG1，已成为潜在的诊断和预后生物标志物。此外，细胞外基质蛋白发育内皮位点-1（Del-1）区分恶性肿瘤和良性疾病，为鉴别诊断提供了有价值的工具。此外，从胶质瘤患者血清衍生的外泌体中获得的聚合酶I和转录释放因子（PTRF）水平与肿瘤等级相关，使其成为诊断和治疗应用的有希望的候选者。除了血清分析外，肺癌患者唾液和血清外泌体的蛋白质组学分析揭示了差异表达的蛋白质，突显了它们作为非侵入性生物标志物用于早期检测和疾病监测的潜力。
5.3 外泌体脂质生物标志物和代谢物
外泌体脂质在维持囊泡完整性的同时，在肿瘤发生和转移中也充当关键信号分子。新兴证据表明，外泌体膜通过转移"移动筏"促进细胞外通信，调节细胞通路——这一效果主要由神经酰胺调节。高通量脂质组学已在前列腺癌患者来源的外泌体中鉴定出不同的脂质谱，突显了它们作为诊断生物标志物的潜力。类似地，前列腺癌和胰腺癌患者外泌体的代谢组学分析揭示了脂质失衡和代谢变化，进一步支持了它们在癌症检测和疾病进展监测中的作用。
随着分析技术的进步，外泌体脂质、蛋白质和核酸的整合正成为增强癌症诊断和预后的有力方法。外泌体生物标志物的多重分析——包括代谢物、RNAs和蛋白质——可以显著提高诊断准确性和灵敏度。值得注意的是，Cho等人开发了一种多重原位检测方法，能够定量评估前列腺癌细胞来源的外泌体中疾病特异性miRNAs和表面蛋白。这种创新方法突显了基于外泌体的诊断在更精确的癌症检测和监测中的潜力。
将外泌体生物标志物与常规诊断方法相结合，可以提高灵敏度和特异性，减少对侵入性组织活检的依赖。基于传感器的诊断平台提供快速、非侵入性和高灵敏度的癌症检测。这些生物传感器——从电化学和光学传感器到适体基础和表面等离子体共振（SPR）设备——能够以显著的灵敏度准确识别外泌体生物标志物，如miRNAs、突变EGFR和PD-L1，甚至达到阿摩尔水平。这种基于传感器的外泌体分析增强了诊断精度，克服了传统活检的局限性，并支持肿瘤异质性的早期检测和监测。这些创新是新兴精准肿瘤学领域的重要组成部分。
6 未来方向与挑战
尽管基于外泌体的应用在癌症诊断和治疗中具有巨大潜力，但在其广泛临床实施之前必须解决几个挑战。一个主要障碍是当前分离和大规模生产技术的效率低下，这限制了基于外泌体的治疗的可重复性和可行性。此外，缺乏标准化的纯化方案在确保临床应用的一致性方面构成了挑战，可能影响基于外泌体的生物标志物和治疗剂的可靠性。
外泌体基于疗法临床应用中的一个关键挑战是其固有的异质性。外泌体在大小、内容和生物活性方面差异很大，取决于多种因素，如亲代细胞的类型和状态、生理或病理条件，甚至分离和纯化的方法。这种多样性影响了基于外泌体的诊断和治疗的一致性和可重复性。例如，肿瘤来源的外泌体（TEXs）携带独特的致癌货物，不仅在不同癌症类型之间，而且在同一肿瘤的亚群之间也可能不同。此外，分离技术（如超速离心与微流控）的差异可能产生具有不同谱的外泌体群体。克服这种异质性——通过标准化协议、改进的表征技术和单外泌体分析——对于推进基于外泌体的干预措施的临床转化至关重要。
另一个关键问题是外泌体潜在的免疫原性和被免疫系统的快速清除，这可能会损害其治疗效果。此外，使用外泌体实现精确的靶向药物递送仍然是一个挑战，因为必须优化摄取效率、生物分布和稳定性等因素，以确保一致的治疗结果。解决这些限制需要在生物工程、纳米技术和可扩展制造策略方面的进步，以增强外泌体的稳定性、靶向效率和临床适用性。这些领域的持续研究对于释放基于外泌体的精准医学的全部潜力至关重要，为将其整合到常规临床实践铺平道路。
尽管存在这些挑战，最近的进展突显了基于外泌体的平台在诊断和治疗方面的转化进展。基于外泌体的技术已经超越了理论承诺，越来越多地应用于临床和实验室环境。ExoDx前列腺智能评分（EPI），一种非侵入性尿液检测方法，已获得FDA批准，并在识别可安全避免不必要的前列腺活检的患者方面表现出超过90%的特异性。同样，Guardant360 CDx，另一个FDA批准的平台，整合了外泌体和循环游离DNA生物标志物来检测非小细胞肺癌中的可操作突变，从而为治疗选择提供信息。
除了这些批准的平台外，多种基于外泌体的诊断检测——特别是在肺癌、乳腺癌和前列腺癌中——正在观察性和早期临床研究中进行评估（例如，NCT03542253、NCT04529915、NCT01840306、NCT03031418）。在治疗方面，树突状细胞来源的外泌体（Dex）已进入I期和II期临床试验，作为无细胞癌症疫苗（例如，NCT01159288）。间充质基质细胞来源的外泌体（MSC-Exo）主要在临床前模型中用于药物递送研究，但MSC-Exo和Dex也正在早期临床评估中用于药物递送和免疫疗法（例如，NCT03608631、NCT04276987）。
展望未来，外泌体工程、可扩展分离方法和靶向递送策略的进步——与纳米技术和AI辅助多组学分析的整合相结合——对于充分实现其在精准肿瘤学中的潜力并推进更个性化和有效的癌症治疗至关重要。
7 结论
传统癌症治疗，包括手术、化疗和放疗，通常面临严重副作用、药物耐药性、转移和复发等限制。近年来，免疫疗法已成为一种有希望的替代方案，外泌体在肿瘤进展和免疫调节中发挥关键作用。这些细胞外囊泡携带生物活性分子——如蛋白质、脂质和核酸——介导细胞间通信，并以有益和有害的方式影响癌症动态。肿瘤来源的外泌体通过促进免疫逃避、促进血管生成和增强转移来促进癌症进展。相反，来自免疫细胞或用治疗剂工程化的外泌体可以刺激抗肿瘤免疫反应并抑制肿瘤生长，使其成为药物递送和癌症免疫疗法的有吸引力的候选者。
外泌体还具有作为液体活检方法中非侵入性生物标志物的潜力，提供早期检测癌症的可能性，并允许持续监测疾病进展。持续的研究和临床试验对于优化基于外泌体的方法至关重要，从而带来更个性化和有效的癌症治疗。外泌体工程、可扩展分离技术和靶向递送策略的未来进展对于释放其在精准肿瘤学中的全部潜力至关重要。
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