关键词：胰腺癌、外泌体、RNAi、癌症的靶向治疗、CD47

研究思路和成果：

在胰腺导管腺癌发生的过程中，GTPase KRAS突变扮演了重要的角色，有超过90%的胰腺癌都存在突变的KRAS，其驱动肿瘤发生，进展以及转移。之前的研究表明，在小鼠中突变的KRAS能保持肿瘤的生长及帮助癌前肿瘤转变成浸润性肿瘤。当抑制KRAS后，肿瘤逐渐消失并且不再有复发的迹象。然而目前还没有某种药物能直接靶向性的针对RAS家族蛋白。在肺癌和结直肠癌研究中，纳米材料包裹RNAi的策略常被用来锚定Kras或其下游效应蛋白进而对肿瘤产生影响，而在胰腺中，由于RNAi的转运效率以及纳米材料在循环系统中快速被清除等原因，这种策略并不是非常理想。外泌体是一种纳米级别的胞外囊泡（40-150 nm），几乎所有的细胞都能分泌外泌体，并进入其他细胞当中，由此，本研究中主要关注于外泌体能否替代纳米材料，成为RNAi的有效载体。

首先，研究人员从包皮成纤维细胞培养上清中分离出外泌体，并用质谱对外泌体标记蛋白CD47与CD63进行检测。随后通过电穿孔方式将siRNA注入外泌体（iExosome）和脂质体（iLiposome）（图1）。在人类PANC-1（KRAS^G12V）细胞中发现，与iLiposomes相比，iExosomes更显著的降低KRAS^G12D mRNA水平及磷酸化的ERK蛋白水平。此外，iExosomes还特征性抑制PANC-1细胞（KRAS^G12D细胞）中的RAS活性，损害细胞的增殖以及增强细胞凋亡，而对KRAS野生型细胞、KRAS^G12V细胞及KRAS^G12C细胞没有影响。

随后在小鼠模型上腹腔注射iExosomes，开展靶向治疗验证。对照组小鼠的肿瘤呈现快速增长的态势，而注射iExosomes的实验组小鼠在处理30天之后肿瘤明显缩小（图2）。而注射iLiposomes组小鼠未观察到类似的现象。iExosomes并不影响KRAS野生型肿瘤的生长及小鼠存活。

CD47是信号调控蛋白alpha（SIRPα）的配体，CD47-SIRPα的结合起始“don’t eat me”信号途径进而抑制细胞的吞噬作用。外泌体表面存在的CD47有助于外泌体逃脱机体免疫系统的清除，RAS介导的巨胞饮以及外泌体表面存在的其他蛋白可能可以促进胰腺癌细胞对iExosomes的利用（图3）。

小鼠实验还发现，iEsoxomes处理组小鼠生存期显著延长，iExosomes能够减轻肿瘤带来的副作用。除此之外，iExosomes疗法也没有带来显著的毒副作用（图4）。

总结：本研究表明外泌体能够携带并转运RNAi，抑制肿瘤的生长，这可能跟其类似质膜结构的磷脂双分子层及膜蛋白组成有关。上述特征使得外泌体能够逃脱机体循环系统的清除。此项研究打开了外泌体在胰腺癌靶向疗法的新局面，基于小鼠模型上观察到的良好结论，我们有理由相信，日后外泌体疗法在临床上将具有重大的应用潜力。