08.16 外泌體:腫瘤免疫的雙刃劍

點擊上方“轉化醫學網”訂閱我們!

乾貨 | 靠譜 | 實用

隨著測序技術的不斷髮展,癌症的體液活檢技術逐漸壯大。除了CTC和ctDNA,其中的後起之秀外泌體越來越受到關注,尤其是在癌症領域,憑藉其分佈廣泛,含量高,結構穩定的特點,在腫瘤診斷(早篩)與監測以及治療方面(如新型生物標誌物、靶向治療等)都表現出了巨大的優勢。

外泌體究竟是什麼?

外泌体:肿瘤免疫的双刃剑

外泌體(exosomes)最早是指細胞內多泡體(MVB)與細胞膜融合後,釋放到細胞外基質中的一種直徑約30~120nm 的膜性囊泡,現特指直徑在40-100nm的盤狀囊泡。在1983年之前一直被認為是細胞用來排洩廢物的工具,後發現其可隨著循環系統到達其他細胞或組織內,並將親本細胞的大量生物分子運載至其他細胞,其中包括如蛋白質、核酸(miRNA、mRNA、lncRNA、circRNA、DNA等)、脂類等。這些內容物賦予了外泌體多種多樣的生物學功能,如細胞間的信息傳遞、免疫中的抗原呈遞,腫瘤的生長與遷移等。

外泌體介導的腫瘤免疫逃逸及耐受

研究發現腫瘤細胞可以通過大量生產外泌體,利用這些外泌體將癌基因轉移至其他細胞,並改變其原始環境提前建立適合自己轉移並紮根的微環境,除此之外還可傳遞能抑制針對腫瘤的免疫應答的信號因子,來降低腫瘤病人尤其是晚期病人的免疫力。

我們都知道,腫瘤免疫逃逸及耐受等一直在困擾著腫瘤研究者。由此看來,腫瘤細胞來源的外泌體(tumor-derived exosomes,TDEs)是其中一個不可忽視的原因。

外泌體介導腫瘤免疫耐受

免疫耐受是腫瘤細胞逃避免疫監視的主要原因,exosome介導的免疫耐受與其含有的腫瘤相關抗原和免疫抑制分子相關,這些免疫分子能夠下調免疫系統的表達。TDEs還能傳遞某些抑制信號,在機體免疫應答過程中起負性調節作用,誘導腫瘤細胞形成免疫耐受。有研究表明,TDEs誘導的免疫耐受與其表面FasL相關聯,Fas存在於多種細胞表面,當機體受到外界刺激後,Fas含量迅速上升,並通過Fas/FasL途徑誘導細胞死亡,以此來調節免疫應答以及維持免疫耐受。

另外,髓源性抑制細胞(MDSCs)是骨髓來源的一群異質性細胞,是樹突狀細胞(DCs)、巨噬細胞和(或)粒細胞的前體,具有顯著抑制免疫應答的能力。研究人員發現腫瘤來源的exosomes(TDEs)攜帶的HSP72通過激活STAT3抑制了MDSCs的免疫抑制作用,從而達到免疫耐受。

外泌體介導腫瘤免疫逃逸

外泌体:肿瘤免疫的双刃剑

關於腫瘤免疫逃逸,其中一個原因是那些能夠促進癌轉移的蛋白質和RNA可以利用外泌體作為逃逸載體而免受機體免疫應答作用。而且在腫瘤微環境中,外泌體也可在腫瘤細胞、免疫細胞以及基質細胞之間相互傳遞,充當通訊員的作用,幫助腫瘤細胞逃避免疫監視。

再者,有研究顯示,TDEs還可以充當炮灰角色,替代腫瘤細胞接受免疫系統的攻擊,幫助腫瘤細胞實現免疫逃避,外泌體可以說是相當的“忠誠“了。

最新的研究發現,黑色素瘤細胞分泌的外泌體中帶有PD-L1蛋白,並且可以直接與T細胞結合,抑制T細胞的功能,導致T細胞在到達癌細胞做鬥爭之前出現“疲勞”。這個研究結果已成為目前腫瘤免疫逃避的新見解。

外泌体:肿瘤免疫的双刃剑

黑色素瘤細胞分泌的攜帶PD-L1的外泌體

外泌體是一把雙刃劍。

由於大多數細胞都可分泌外泌體,腫瘤細胞可以,那麼免疫細胞當然也可以。而且免疫細胞來源的外泌體可以抑制腫瘤的生長、增殖和轉移。

研究發現,抗原提呈細胞(APC)分泌的exosome可以刺激T細胞的體外增殖和誘導體內的抗腫瘤免疫反應。從腫瘤細胞中分泌出的包含腫瘤抗原的exosome也可以通過APC交叉呈遞給細胞毒性T淋巴細胞(CTL),使其產生腫瘤殺傷作用。因此,exosome作為一種潛力巨大的腫瘤疫苗,目前也得到了廣泛的研究。

此外,包括上文中提到的黑色素瘤中帶PD-L1蛋白外泌體,它不僅僅是解釋了為什麼腫瘤患者的免疫系統會減弱,更重要的是揭示了為什麼PD-1靶向治療對70%的黑色素瘤患者沒有效果,對當前火熱的抗PD-1/PD-L1免疫療法具有重要指導意義,是邁向精準、個性化醫療的又一大步。

而且,根據不同細胞來源的外泌體不同,研究人員已經提出了通過檢測循環中外泌體的方法來預測哪些癌症患者會對某些檢查點抑制劑藥物產生反應,這樣不僅可以精準治療,還可以追蹤這些療法的有效性。


分享到:


相關文章: