综述：解读甲状腺癌复杂性：细胞外囊泡（EV）来源的非编码 RNA（ncRNA）的新兴作用

《Cell Death Discovery》：Navigating thyroid cancer complexity: the emerging role of EV-derived non-coding RNAs

本文聚焦甲状腺癌（TC），深入探讨了细胞外囊泡来源的非编码 RNA（EV-ncRNAs）的重要作用。其在 TC 的生长、转移、免疫调节、诊断及治疗方面意义重大，虽临床转化面临挑战，但前景广阔，值得一读。

　　

甲状腺癌现状与研究意义

甲状腺癌（Thyroid Cancer，TC）是源于甲状腺上皮细胞的恶性肿瘤，近年来其发病率在全球范围内显著上升，是增长最快的实体恶性肿瘤之一。TC 主要包括乳头状甲状腺癌（Papillary Thyroid Cancer，PTC）、滤泡状甲状腺癌（Follicular Thyroid Cancer，FTC）、髓样甲状腺癌和未分化甲状腺癌（Anaplastic Thyroid Carcinoma，ATC）等多种亚型 ，其中 PTC 的发病率增长最为明显，而 ATC 虽占比仅 1 - 2%，却是内分泌系统中致死率最高且对治疗耐药的恶性肿瘤。尽管 TC 总体发病率高但生存率相对较高，然而晚期重症患者仍缺乏根治措施，需终身服药维持生命。因此，寻找精准的分子标志物用于 TC 的早期诊断和治疗迫在眉睫。

细胞外囊泡与非编码 RNA 概述

在生理和病理条件下，几乎所有细胞都能产生并释放细胞外囊泡（Extracellular Vesicles，EVs），其主要由直径 50nm - 1μm 的微囊泡和直径 40nm - 160nm 的外泌体组成。外泌体通过内吞途径形成，历经早期内体、多泡体（Multivesicular Bodies，MVBs）、腔内囊泡（Intraluminal Vesicles，ILVs）等阶段，最终 ILVs 与细胞膜融合并将 EVs 释放到细胞外空间 。EVs 能携带多种生物活性物质，如 DNA 片段、mRNA、非编码 RNA（Non-coding RNAs，ncRNAs）、蛋白质、脂质和小分子代谢物等 ，且在形成过程中会产生特定的蛋白质生物标志物，如四跨膜蛋白（CD9、CD63、CD81）、黏附分子（整合素、EPCAM）、抗原呈递分子（MHC-I、MHC-II）、膜运输和融合蛋白（Rabs、Annexins）等，可用于 EVs 的鉴定。

肿瘤微环境（Tumor Microenvironment，TME）是一个由可溶性因子、肿瘤细胞、免疫细胞、基质细胞、血管生成相关细胞和细胞外基质等组成的异质性实体。在 TME 中，EVs 作为信息交互的载体，对甲状腺癌的发生、TME 重塑和肿瘤恶性行为起着关键的调节作用。例如，研究发现 PTC 小鼠模型中，表达 BRAFV600E 的甲状腺细胞分泌的 EVs 与正常甲状腺组织相比，上皮和免疫标记物的释放增加，且随着癌症进展，其携带的微小 RNA（MicroRNA，miRNA）含量失调，可能有助于营造免疫微环境，影响肿瘤进展和复发 。

ncRNAs 是人类基因组的重要组成部分，传统上属于不编码蛋白质的内源性 RNA 分子，包括 miRNA、长链非编码 RNA（Long non-coding RNA，lncRNA）、环状 RNA（Circular RNA，circRNA）、小核 RNA（Small Nuclear RNA，snRNA）和 PIWI 相互作用 RNA（PIWI-interacting RNA，piRNA）等多种类型，它们通过对基因表达的特定调控（如染色质重塑、转录调控和转录后修饰等），在细胞活动中发挥关键作用，参与肿瘤的起始、发生、上皮 - 间质转化（Epithelial - Mesenchymal Transition，EMT）和耐药等过程。多种内外部因素刺激会导致组织特异性的 EV 来源的 ncRNAs（EV-ncRNAs）发生时空变化，这是 TC 进展的关键驱动因素。

EV - ncRNAs 在甲状腺癌生长和转移中的作用

TC 细胞与基质细胞的相互作用会影响释放的外泌体的蛋白质组和基因组，进而影响 EVs 和 TC 的进展。例如，TC 细胞与成纤维细胞相互作用产生的 EVs 数量明显多于单独的细胞，这些 EVs 可显著促进 MMP2 激活和细胞外基质（Extracellular Matrix，ECM）降解，从而推动 TC 进展 。进入受体细胞后，EV-ncRNAs 可通过调节靶基因的表达和功能，改变肿瘤细胞的行为。

EV 衍生的 miRNA

miRNA 是一类短链 ncRNAs，可与靶 mRNA 结合，实现基因沉默和翻译抑制 。miRNA 的生物发生和加工机制对 TC 进程有重要影响 。在多种癌症中，EV 介导的 miRNA 在肿瘤增殖、血管生成、转移和化疗耐药中发挥作用，是前沿的诊断生物标志物和治疗靶点。

在 PTC 中，miR - 146b 和 miR - 222 在 PTC 细胞外泌体中过表达，对 TPC - 1 和 NTHY 细胞的增殖有抑制作用 。PTC 患者血清中 miR - 423 - 5p 水平显著高于正常人，TPC - 1 细胞外泌体中的 miR - 423 - 5p 可有效促进 PTC 细胞的迁移和侵袭功能 。缺氧条件下，PTC 血清和 BCPAP 细胞外泌体中 miR - 21 - 5p 表达上调，通过直接靶向并抑制 TGFBI 和 COL4A1，增强内皮管形成，促进血管生成 ，揭示了 miR - 21 - 5p/TGFBI 和 miR - 21 - 5p/COL4A1 调控轴在缺氧条件下 PTC 血管生成中的关键作用。此外，缺氧来源的外泌体 miR - 221 - 3p 在 PTC 中上调，通过靶向 ZFAND5 促进细胞增殖、迁移、侵袭和 EMT，抑制 miR - 221 - 3p 可减少 PTC 模型中的肿瘤生长，显示出其作为诊断和预后生物标志物及治疗干预靶点的潜力 。在 ATC 细胞系 SW1736 中，低氧条件下 miR - 210 - 3p 水平升高，并与细胞外囊泡和 AGO2 一起释放，表明其可能作为细胞内和细胞外缺氧的生物标志物 。

EV 衍生的 lncRNA

lncRNA 是长度大于 200 个核苷酸的 ncRNA，可调节 miRNA 和下游基因的表达 ，参与转录、翻译和翻译后修饰，与肿瘤相关的恶性表型高度相关。

CDKN2B - AS1 是一种促进 TC 的 ncRNA，在癌症干细胞（Cancer Stem Cells，CSCs）及其来源的外泌体中高表达 。CSC 来源的外泌体 CDKN2B - AS1 可促进 TC 细胞增殖、迁移和侵袭，通过 TGF-β1/Smad2/3 信号通路降低 N - cadherin 和 Vimentin 的蛋白质表达，稳定 CDKN2B，从而促进 TC 进展 。生物信息学分析显示，DOCK9 - AS2 在 PTC 和血浆外泌体中显著升高 。PTC - CSC 来源的外泌体 lncRNA DOCK9 - AS2 可通过结合 SP1 增强 CTNNB1 表达，激活 Wnt/β - catenin 通路，并靶向 miR - 1972/CTNNB1，加剧 PTC 进展 。另外，CSC 外泌体转运的 lncRNA，如 linc - ROR，能够启动 EMT，促进肿瘤种子细胞的增殖和在远处转移部位的定植 。

EV 衍生的 circRNA

circRNA 是一类共价键形成环状结构的 ncRNA 分子，具有组织限制性和癌症特异性表达模式 ，可通过 EV 递送介导细胞间通讯，主要作为竞争性内源性 RNA（Competing Endogenous RNA，ceRNA）发挥基因调节作用 。

研究证实，circ007293 在 PTC 患者血清外泌体和细胞培养基中富集 。外泌体 circ007293 通过靶向调节 miR - 653 - 5p/PAX6 轴，促进 PTC 细胞的 EMT、侵袭和增殖，是促进 PTC 进程的重要分子和潜在的治疗生物标志物。

EV - ncRNAs 在甲状腺癌免疫调节中的作用

EVs 在先天免疫和获得性免疫中均发挥重要作用，包括抗原呈递、炎症信号放大以及淋巴细胞的发育和激活等 。肿瘤细胞可通过直接物理接触或分泌因子调节免疫细胞，使其发生抑制性驯化 。肿瘤来源的 EVs 携带亲本肿瘤细胞的免疫逃逸和免疫原性特性，驱动肿瘤发生恶性生物学改变 。

巨噬细胞是一类高度多样化和异质性的细胞群体，通常可分为抗肿瘤的 M1 表型和促肿瘤的 M2 表型 。研究发现，PTC 患者血清中外泌体 miR - 655 - 3p 显著下调，外泌体 miR - 655 - 3p 可通过抑制 CXCR4 表达，在异种移植模型中抑制 PTC 生长、侵袭和 M2 巨噬细胞极化，提示外泌体 miR - 655 - 3p/CXCR4 是治疗 PTC 的新靶向轴 。PTC 来源的外泌体 miR - 519e - 5p 在远处转移性 PTC 的循环系统中显著升高，通过激活 Wnt 信号通路促进恶性表型，并抑制 Notch 信号通路导致 CD8⁺T 细胞耗竭，从而增强转移性 PTC 的肿瘤恶性程度和 CD8⁺T 细胞耗竭 。

EV - ncRNAs 在甲状腺癌诊断中的作用

大多数 TC 起病隐匿，早期症状不明显，早期检测和诊断可提高 TC 的治愈率。除了传统的病理诊断、血液检查和影像学方法外，EVs 和 EV 衍生的 ncRNAs 可稳定且特异地存在于 TC 患者的血液、尿液和唾液中，有望成为新型循环肿瘤标志物 。标准化的 EV - ncRNAs 分离、制备和精确检测方法对于 TC 的鉴别诊断至关重要。

EV 衍生的 miRNA 在甲状腺癌诊断中的作用

甲状腺疾病较为常见，甲状腺病理标本在常规病理工作中占比大，因此甲状腺疾病的诊断和良恶性鉴别意义重大。研究表明，miR - 146b - 5p 和 miR21a - 5p 在 PTC 患者和良性疾病患者纯化的血浆来源的 EVs 中的丰度存在明显差异 。通过免疫磁珠法分离并验证甲状腺过氧化物酶（Thyroid Peroxidase，TPO）阳性的 EVs，然后用 RT - qPCR 定量检测其中 Let - 7 家族成员的表达，可区分滤泡性腺瘤和 FTC 。利用 RNA - seq 技术发现，与良性甲状腺结节相比，PTC 患者血浆外泌体中 miR - 16 - 2 - 3p、miR - 34c - 5p、miR - 223 - 3p、miR - 223 - 5p、miR - 182 - 5p 和 miR - 146b - 5p 的表达降低 ，由 miR - 16 - 2 - 3p、miR - 223 - 5p、miR - 101 - 3p 和 miR - 34c - 5p 组成的特征可用于区分甲状腺结节的良恶性 。此外，血清外泌体中多个 miRNA 的表达变化也具有诊断价值，如 hsa - miR - 146b - 5p、hsa - miR - 27a - 5p 等在 PC 患者血清外泌体中上调，其中外泌体 hsa - miR - 27a - 5p 可有效区分甲状旁腺癌（Parathyroid Carcinoma，PC）和甲状旁腺腺瘤（Parathyroid Adenoma，PA） 。

血清外泌体 miR - 29a 可区分 PTC 和正常对照，其表达降低与 PTC 的高复发风险、不良预后和 TNM 分期相关，具有较高的诊断和预后预测效能 。还有研究发现，PTC 患者血清外泌体中 miR24 - 3p、miR146a5p、miR181a - 5p 和 miR382 - 5p 与健康个体存在差异表达，这些特定的 miRNA 可能作为 PTC 的生物标志物，但在预测淋巴结转移方面的作用尚不明确 。血浆外泌体 miR - 485 - 3p 和 miR - 4433a - 5p 对 PTC 的诊断具有良好潜力，且 miR - 485 - 3p 可区分高风险和低风险 PTC 。基于 6 个 miRNA 构建的风险评分系统可预测 PTC 患者的预后 ，血浆外泌体 miR - 6774 - 3p 和 miR - 6879 - 5p 及其组合可作为 PTC 淋巴结转移（Lymph Node Metastasis，LNM）的潜在诊断标志物 ，不过在预测淋巴结转移时仍需更多数据支持和谨慎处理循环外泌体 miRNA 。此外，将 TC 细胞送入国际空间站，分析微重力对其分泌 miRNA 的影响，发现了如 hsa - miR - 429 和 hsa - miR - 485 - 5p 等 100 多个差异表达的 miRNA，表明太空重力或其他应激环境变化可能影响 TC 肿瘤的遗传特征 。

EV 衍生的 circRNA 在甲状腺癌诊断中的作用

circRNA 由于其共价闭合环状结构具有独特的稳定性，且常表现出组织特异性表达模式，在 TC 诊断中具有潜力。研究显示，PTC 和良性甲状腺肿血清外泌体中存在特定差异表达的 circRNA，如 hsacirc_007293、hsacirc_031752 和 hsacirc_020135 等，这些 circRNA 参与 TC 相关通路的调节，可能作为鉴别诊断的生物标志物 。外泌体 circRNA，如 hsa_circ_0082002 和 hsa_circ_0003863，在 PTC 患者中显著升高，且与淋巴结转移和血管侵袭相关，具有诊断潜力 。此外，体液外泌体中的其他蛋白质、核酸和小分子成分也可能具有早期筛查、疾病检测和预后评估的功能，如尿外泌体 TIMP 和血管生成素 - 1 可能是分化良好的 TC 的术前生物标志物 。但目前大多数研究为回顾性研究，其临床实际应用还需大规模队列研究和长期随访进一步确定，将 EV - ncRNA 谱与现有诊断框架相结合，有助于提高甲状腺疾病良恶性鉴别的准确性和预测患者预后的能力。

EV - ncRNAs 在甲状腺癌治疗中的作用

当肿瘤接受化疗、放疗和免疫治疗等干预时，许多肿瘤细胞、免疫细胞和其他基质细胞分泌的外泌体在内容物、基因组和蛋白质组方面会发生相应改变，这些 EVs 的变化可导致治疗效果的增强或减弱 。虽然分化型 PTC 通常预后较好、死亡率较低，但部分病例会进展为放射性碘难治性（Radioiodine Refractory，RAIR）PTC，这部分患者的生存期明显缩短 。研究发现，RAIR 细胞系、RAIR PTC 患者血浆和组织中外泌体 miR - 1296 - 5p 上调，推测循环外泌体 miR - 1296 - 5p 可能通过直接靶向 Na⁺/I^?转运体（Na⁺/I^? symporter，NIS）参与 RAIR PTC 的发病机制 。

外泌体作为纳米级囊泡，具有低免疫原性、循环特性、高生物安全性和能够携带活性分子等优点，是优秀的载体 。例如，构建的将 SCD - 1 siRNA 封装在 HEK293 细胞来源外泌体中的治疗平台，可通过调节脂肪酸代谢和活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）水平促进 ATC 细胞死亡 。工程化的 HEK - 293T 外泌体靶向递送平台（Dox@iRGD - Exos - 131I）具有放射性核素和化疗能力，能够有效靶向肿瘤并抑制肿瘤生长，为 ATC 治疗提供了高效多功能的纳米工具 。

干细胞来源的 EVs 具有良好的生物安全性、携带性能、易于修饰和扩增等特点，是肿瘤治疗的高效载体平台。骨髓间充质干细胞（Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells，BMSC）来源外泌体中封装的 miR - 152 可通过靶向 DPP4 显著抑制 B - CPAP 和 TPC - 1 细胞的增殖和迁移，表明过表达 miR - 152 的 BMSC 外泌体可作为 TC 治疗的有效策略 。通过构建过表达 miR - 30c - 5p 的人脐带间充质干细胞（Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells，HUCMSCs）来源的 EVs，可下调 PELI1 表达，抑制 PTC 细胞的生长，证实了 miR 工程化的 hUCMSC - EVs 在 PTC 治疗中的有效性和可行性 。

研究局限与展望

总体而言，EVs 是肿瘤行为重塑的重要调节因子，EV - ncRNAs 在 TC 的生长、增殖、转移、免疫调节、诊断和治疗中发挥着重要作用，但在 EVs 对 TC 的作用机制和潜在临床应用方面仍存在许多问题。

在机制研究方面，虽然 EVs 广泛参与免疫反应、细胞凋亡、细胞代谢、肿瘤细胞增殖和侵袭、EMT 等多种生理和病理过程，但目前相关的 ncRNA 表观遗传调控大多集中在 miRNA，对 lncRNA、circRNA 等其他 RNA 种类的报道较少，如 piRNA 和 snRNA 在 TC，尤其是在外泌体背景下的作用基本未被探索。与乳腺癌、肝癌和胃癌等常见肿瘤相比，对 TC 中 EVs 的研究数量相对较少，对 EV 来源的 lncRNA 和 circ<