基于外泌体的诊断和治疗口腔和颌面部疾病的工程策略（八）

8、口腔癌

头颈鳞状细胞癌是全球第七大最常见的恶性肿瘤，年发病率>60万，其中约一半位于口腔。口腔粘膜上皮引起的鳞状细胞癌是一种致命的疾病，由于肿瘤侵袭、口腔面破坏、宫颈淋巴结转移和最终导致血源性传播。口腔癌（OC）在早期阶段可以预防和治愈。然而，大量OC病例直到进行阶段才被诊断出来，这是治疗反应和预后较差的主要原因之一。口腔癌患者患继发性癌症的风险很高，在患者出现可见的病变并通过活检诊断之前，没有可用的生物标志物来检测它们。癌细胞分泌的外泌体参与肿瘤的生长、侵袭和转移，使用外泌体是诊断口腔癌的一个非常有前途的生物标志物。OC显示外体标记的表达不同：CD81和CD9的表达较低，CD63的表达较高。口腔和口咽鳞状细胞癌的唾液外泌体显示，与健康对照组相比，miR-486-5p、miR-1307-5p、miR-10b、miR-130a、miR-210和miR-365的表达升高，miR-10b-5p的表达减少。虽然miR-512-3p和miR-412-3p在口服鳞状细胞癌（OSCC）患者的唾液外泌体中上调，而miR-302b-3p和miR-517b-3p仅在OSCC患者的外泌体中表达。唾液外泌体miR-24-3p通过靶向PER1来维持OSCC细胞增殖，miR-24-3p是OSCC的潜在新型诊断生物标志物。Has_circ_0069313是一种外泌体环RNA，has_circ_0069313在口服鳞状细胞和Treg细胞中通过miR-325-3p-Foxp3轴诱导口服鳞状细胞免疫逃逸，has_circ_0069313在口腔鳞状细胞癌组织中上调。科研人员使用外泌体circRNA和qRT-PCR验证的微阵列组合策略，发现来自OSCC的三种类型的circRNA与术前淋巴结转移（LNM）风险有关，包括hsa_circRNA_047733、hsa_circRNA_024144和hsa_circRNA_403472。他们还证明，hsa_circRNA_047733可能是OSCC中LNM的新生物标志物。从血浆中分离的外泌体表面的循环PD-L1成为头颈鳞状细胞癌（HNSCC）患者疾病和免疫活动的有用指标。OSCC LN1-1细胞除了增强淋巴内皮细胞（LECs）迁移和管状形成的能力外，还比其亲本的OEC-M1细胞表现出更大的淋巴发生和淋巴结转移能力。LEC对富含层蛋白γ2的外泌体的吸收增强了体外淋巴管的形成，因此携带层压素-332的外泌体是OSCC的可行生物标志物。一项研究检查了OSCC淋巴结转移（LNM）患者的血清外泌体（SE），他们得出结论，SE中的PF4V1、CXCL7、F13A1和ApoA1可能与OSCC转移有关，这可能有助于诊断OSCC。

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大量证据表明，含有治疗剂的工程外泌体可以减弱人类癌细胞的致癌活性，因此迫切需要开发特定的OSCC靶向外泌体（oct-外泌体）。缺氧是实体肿瘤的常见特征，与攻击性和患者预后不良有关。从缺氧口腔鳞状细胞癌细胞中提取的外泌体以HIF-1α和HIF-2α依赖的方式增加了口腔鳞状细胞的迁移和入侵。在厌食症和缺氧OSCC衍生的外泌体上进行miRNA测序，其中miR-21是缺氧条件下最显著的上调性miRNA之一。结果促使对外来体抑制对癌症治疗的治疗价值进行进一步研究。研究表明，miRNA-34a对OSCC的增殖、迁移和入侵有抑制作用。然而，缺乏安全有效的输送系统限制了miRNA-34a在口腔癌治疗中的临床应用。研究人员通过联合孵化将胆固醇修饰的miRNA-34a加载到HEK293T细胞的外泌体中，最终被口腔鳞状癌细胞吸收。含有miRNA-34a的外泌体通过下调SATB6表达来抑制口腔鳞状癌细胞的增殖、迁移和入侵。它为治疗口腔癌提供了一种新方法。通过siRNA电穿孔作为淋巴细胞胞浆蛋白1（LCP1）作为工程外泌体，构造了用爱泼斯坦-巴尔病毒诱导性3（EBI3）cDNA转染的正常成纤维细胞的外泌体。实验表明，工程外泌体稳定有效地将siLCP1转移到OSCC细胞中，LCP1在OSCC细胞中使用工程外泌体进行下调，导致体外和体内产生显著的肿瘤抑制作用。含有miR-155抑制剂的外泌体可以逆转口腔癌的化学耐药性，从而为治疗难治性口腔癌患者提供替代治疗策略。研究人员开发了一种基于牛奶外泌体的pH/光敏药物系统，用于治疗口腔小细胞癌。它被称为外来体-多克索鲁比星-过氧化腐衍生物（Exo@Dox-EPT1，NPs）。牛奶外泌体与阿霉素结合，此外，还含有内过氧化物和氯e6（Ce6），可释放单线性氧以杀死癌细胞。新的基于牛奶外泌体的药物输送系统已被证明对治疗OSCC有效。一项研究最近开发了一种带有工程外泌体的治疗药物候选物exoASO-STAT6，它提供了针对信号传感器和转录6（STAT6）激活剂的反义寡核苷酸（ASOs）。ASOs选择性地沉默了TAM（肿瘤相关巨噬细胞）中的STAT6表达，exoASO-STAT6单药疗法产生了有效的抗肿瘤反应，促使临床研究人员开始研究新的癌症疗法，作为其他类型癌症（包括OSCC）的有效单药疗法候选药物。

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Exo@Dox-EPT1（NPs）合成过程的示意图

B酸性肿瘤微环境下NPs的治疗机制，808 nm近红外光辐照下NP的C PTT机制

在过去的十年里，外泌体领域取得了相当大的进展，我们对它们的生物起源、分子含量和生物功能有了更深入的了解。由于外泌体作为生物标志物和治疗剂的潜在作用，外泌体在诊断和治疗口腔和颌面系统疾病中的作用受到了相当大的研究关注。在临床应用中使用外泌体作为生物标志物和治疗剂有几个优势。使用外泌体作为诊断具有侵入性最小和在各种体液中广泛可用性的优势。外来体含量的多样性提供了各种诊断指标，可以提高诊断的敏感性和特异性。在治疗口腔和颌面疾病时，外泌体是细胞间通信的媒介，将其内容输送到受体细胞，并通过调节宿主相关免疫反应、血管生成、耐药性或侵入性转移来影响口腔疾病进展。外泌体适应各种生物分子类型，它们同时发挥不同的治疗机制。

更重要的是，由于外泌体的独特结构和物理化学特性，导致外泌体可以被修改，大量研究表明，工程外泌体可以比自然外泌体表现出更好的诊断和治疗效果。本文简要讨论了外泌体的工程方法，包括修饰母体细胞、直接修饰外泌体或生物材料加载外泌体，重点是工程外泌体在牙周炎、牙髓炎、口腔癌等中的应用。总体而言，工程外泌体可以表现出更好的性能，例如更强的靶向、更活跃的成分和更高的运输效率，这是天然外泌体所没有的。但在外泌体分离和纯化方法方面仍有很大的改进空间。尽管目前面临挑战，但使用工程外泌体作为口腔和颌面疾病的诊断和治疗工具的想法很有希望，预计在不久的将来，工程外泌体的使用将越来越广泛地用于口腔和颌面疾病。

全文完

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