Nat Cell Biol | 宋彦龄团队解析肿瘤囊泡分泌昼夜节律，赋能时辰治疗新策略

昼夜节律是内源性的、接近24小时的生物节律，作为生物体内调节内分泌、代谢和免疫功能以维持生理稳态的生物时钟。尽管新兴研究发现将CAR-T细胞疗法和免疫检查点阻断等免疫治疗与抗肿瘤免疫节律活性的高峰期同步可提高治疗效果，但免疫治疗的临床获益仍局限于特定肿瘤类型与少部分患者。因此，突破现有以免疫导向为主的治疗策略，将时辰治疗拓展到更广泛的领域至关重要。

循环肿瘤来源的细胞外囊泡（ctEVs）在促进肿瘤转移与免疫抑制中发挥关键作用，其固有的昼夜节律可能作为时辰治疗的潜在靶点。然而，其体内分泌是否受昼夜节律调控仍不明确。因此，开发能够高时间分辨率解析ctEV动态变化的方法，将为探索其作为时辰敏感形治疗靶点提供重要研究基础。

2026年8月24日，厦门大学宋彦龄团队在Nature Cell Biology上发表了文章“Circadian control of circulating tumour-derived extracellular vesicle secretion affects targeted therapy efficacy”，报道了一种用于表征循环肿瘤来源细胞外囊泡的新策略ctEV-CLOCK。该方法借助代谢聚糖标记为囊泡赋予“化学时间戳”，并利用肿瘤标志物靶向的核酸适体介导选择性共价点击，能够以12小时分辨率实现对新生ctEV的精准富集。依托该方法，宋彦龄团队在多种小鼠肿瘤模型中揭示了ctEV分泌丰度及其功能特性的昼夜节律振荡，并利用这一发现将靶向治疗与ctEV蛋白丰度高峰期同步实现抗肿瘤治疗效果的显著增强。

研究团队开发了ctEV-CLOCK技术，通过将代谢聚糖标记实现分泌时间段区分与EpCAM靶向的异源双价适体介导的肿瘤特异性点击化学相结合，实现了对特定昼夜窗口内（12小时分辨率）兼具“新生”与“肿瘤来源”双重特征的ctEV的选择性分离。经系统优化与验证，该方法展现出优异的选择性及灵敏度，能够精确监测新生ctEV的分泌动态。

图1 检测活跃期（夜晚）分泌ctEV的ctEV-CLOCK工作流程原理图

该工作以4T1荷瘤小鼠为模型探究ctEVs的分泌是否受昼夜节律调控。通过在昼夜不同时间点ZT0（白天/静息期）与ZT12（夜晚/活跃期）分别进行代谢标记，研究人员发现夜晚12小时内新分泌的ctEV总量显著高于白天。进一步的研究发现，该振荡在持续黑暗条件下依然保持不变，在光暗周期颠倒后发生相应转变，证实ctEV的分泌节律受内源性生物钟驱动，而非单纯依赖于外界光暗信号，同时亦可被外界光暗周期所重置。为进一步探究不同时间段分泌ctEV的功能差异，研究人员利用核酸酶无损释放ctEV-CLOCK特异性捕获的白天与夜晚分泌的ctEV。体外功能实验表明，夜晚来源的ctEV显著增强肿瘤细胞的迁移与侵袭能力。综上述，该研究直接证明了ctEV的分泌表现出昼夜节律振荡，其中夜晚分泌的ctEV在丰度与促肿瘤功能上均占优势。

进一步的蛋白质谱分析揭示ctEV蛋白谱同样存在昼夜差异。该工作聚焦于夜间分泌ctEV中显著上调的肝素酶HPSE，其在降解细胞外基质和释放促血管生成因子（VEGF、FGF）中发挥的关键作用可能促进血管生成和肿瘤细胞浸润。研究人员发现夜间HPSE水平的提高主要表现为夜间分泌的HPSE阳性ctEV以及总ctEV浓度的上升，而单个EV中的HPSE水平仅略有上升。综上所述，这些发现证实了HPSE是一种具有昼夜节律特性的ctEV标志物，并提示其可能作为抗肿瘤时辰治疗的潜在靶点。

为评估HPSE抑制剂OGT2115在昼夜不同时间给药的疗效差异。研究人员分别于ZT1（白天）或ZT13（夜晚）给药4T1荷瘤小鼠，结果显示夜晚治疗显著抑制肿瘤生长、诱导凋亡、破坏微血管结构，疗效优于白天。而经GW4869抑制sEV释放，或使用 Rab27a-KO 肿瘤从遗传层面减少sEV分泌，时辰依赖的疗效差异均消失。同时，肿瘤组织HPSE表达水平及OGT2115的药代动力学无显著昼夜差异。这些结果共同表明，肿瘤来源EV，尤其是sEV在调节HPSE抑制剂疗效的昼夜节律中起着关键作用，凸显了靶向肿瘤sEV以优化治疗时机和提升治疗效果的潜力。

为探究ctEV昼夜节律的普适性，研究进一步在结直肠癌（CT26）、黑色素瘤（B16F10）及黑色素瘤PDX模型中验证，发现夜间ctEV分泌上升现象在多种肿瘤类型中均存在。在B16F10模型中，功能实验同样表明，夜间ctEV显著增强体外肿瘤细胞迁移、侵袭及体内肿瘤生长能力。为进一步探究ctEV分泌节律的调控因素，研究人员发现在B16F10荷瘤的Bmal1全身敲除小鼠（C57BL/6-Bmal1⁻/⁻）中，ctEV分泌的昼夜节律振荡几乎消失，相比之下，无论Bmal1-KO B16F10还是野生型B16F10细胞荷瘤的野生型小鼠的ctEV分泌均表现出明显的昼夜节律震荡。这些结果表明ctEV的昼夜节律可能主要由宿主生物钟驱动，而非肿瘤细胞自身节律主导。

为验证ctEV节律在指导时辰治疗中的普适性，研究人员进一步在B16F10荷瘤小鼠模型中评估ctEV蛋白组的昼夜差异。差异蛋白分析显示夜间上调蛋白富集于细胞黏附、血管生成及迁移等促肿瘤通路。其中，CD47作为关键免疫逃逸标志物在夜间ctEV中显著高表达。因此，研究人员评估了抗CD47抗体在昼夜不同时间给药的疗效差异。结果显示，夜晚（ZT13）给药显著抑制肿瘤生长、诱导坏死、增强CD8⁺ T细胞浸润及促炎因子释放，疗效优于白天（ZT1）给药，而在C57BL/6-Bmal1⁻/⁻小鼠中该时辰依赖性差异消失。进一步经GW4869抑制sEV释放，或使用 Rab27a-KO 肿瘤从遗传层面减少sEV分泌，时辰依赖的疗效差异同样均消失。同时，肿瘤组织CD47表达及抗体药代动力学无显著昼夜差异。该部分工作同样表明，肿瘤来源sEV是介导抗CD47抗体时辰治疗疗效差异的关键因素，提示ctEV作为时辰治疗的普适性靶点。

该研究建立了ctEV-CLOCK方法，通过代谢糖工程结合靶向肿瘤标志物的异源适体实现高时间分辨率（12小时）与细胞源选择性的ctEV分离。利用该平台，研究在多种小鼠肿瘤模型中揭示ctEV的分泌及其功能特性的昼夜节律振荡。这些振荡伴随着囊泡蛋白谱随时辰变化的规律性改变。其中，将靶向治疗与ctEV蛋白丰度高峰期同步能够实现抗肿瘤治疗效果的显著增强。

综上所述，这些发现确立了ctEV的昼夜节律动态是肿瘤生物学中的重要调控维度，突破现有以免疫导向为主的治疗策略，将时辰治疗的靶点拓展至肿瘤EV及其蛋白组分，为发展基于昼夜节律的精准时序化癌症治疗方案提供了新的技术思路与依据。

厦门大学化学化工学院宋彦龄教授为论文通讯作者，陈明滢、张语倩为共同第一作者。

https://www.nature.com/articles/s41556-026-02047-y

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