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惡性腫瘤細(xì)胞來源的外泌體調(diào)控自然殺傷細(xì)胞活性的相關(guān)機(jī)制

2021-12-05 21:38:15魯婷瑋張建軍陳萬濤
關(guān)鍵詞:外泌體癌細(xì)胞受體

魯婷瑋,張建軍,陳萬濤

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院·口腔醫(yī)學(xué)院口腔頜面-頭頸腫瘤科,國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心,上海市口腔醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海市口腔醫(yī)學(xué)研究所,上海200011

1987年,Johnstone等[1]將在體外培養(yǎng)的綿羊紅細(xì)胞上清液中發(fā)現(xiàn)的一種有膜結(jié)構(gòu)的小囊泡命名為外泌體(exosomes)。最初,外泌體被認(rèn)為是一種細(xì)胞的廢棄物而被忽視。直到后來研究發(fā)現(xiàn),B細(xì)胞分泌的外泌體中攜帶了主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)類分子,激活T細(xì)胞并在機(jī)體的免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要的作用,這才使外泌體進(jìn)入了人們的視線。近年來,隨著精準(zhǔn)醫(yī)療概念的提出,外泌體與惡性腫瘤免疫成為了生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

外泌體是一種直徑在30~100 nm的納米級脂質(zhì)包裹體結(jié)構(gòu),表面具有特定的分子標(biāo)志如CD9、CD63、CD81和ALIX等[2]。早期外泌體的形成起源于膜的向內(nèi)收縮,形成初級內(nèi)體;在轉(zhuǎn)運(yùn)所需的內(nèi)體分選復(fù)合體(endosomal sorting complex required for transport,ESCRT)等的協(xié)助下,初級內(nèi)體隨后發(fā)生膜內(nèi)陷形成多泡體;在動力蛋白,又稱為分子馬達(dá)(molecular motor)的驅(qū)動下,多泡體沿著胞質(zhì)內(nèi)的微管或微絲高速移動,高效、精確地將內(nèi)容物定向運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜結(jié)構(gòu)處;通過與細(xì)胞膜的融合將其中包含的囊泡——外泌體釋放到胞外環(huán)境中[3]。外泌體幾乎存在于人體所有體液中,包括血液、腦脊液、尿液、唾液等,并可以通過自分泌或旁分泌的途徑對細(xì)胞進(jìn)行功能調(diào)控[4]。其攜帶的生物活性分子如蛋白質(zhì)、核酸(RNA、DNA、lncRNA和miRNA)及脂質(zhì)等,可影響細(xì)胞的微環(huán)境,傳遞基因相關(guān)的信息,并促進(jìn)惡性腫瘤的進(jìn)展和侵襲[5]。

腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)在惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展中至關(guān)重要[6],由基質(zhì)細(xì)胞形成,包括血管、髓源性抑制細(xì)胞、抗原提呈細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞,以及細(xì)胞外基質(zhì)、可溶性因子(如細(xì)胞因子和生長因子)等,并與惡性腫瘤的發(fā)生、生長、轉(zhuǎn)移及耐藥性等密切相關(guān)[7]。TME中富含MHCⅠ、Ⅱ類分子,共刺激分子,生長因子受體和多種腫瘤相關(guān)抗原[8]。大多數(shù)細(xì)胞都能夠分泌外泌體,如免疫細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞和惡性腫瘤細(xì)胞等[9]。其中,腫瘤細(xì)胞源性外泌體(tumor-derived exosomes,TDEXs)可調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的表型和功能,在惡性腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用[10-11]。

自然殺傷(natural killer,NK)細(xì)胞是人體免疫系統(tǒng)中固有免疫的重要組成部分,是淋巴細(xì)胞的一個主要亞群,能夠分泌穿孔素、γ干擾素(interferon-γ,IFN-γ)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor,GM-CSF)以及巨噬細(xì)胞炎癥蛋白1(macrophage inflammatory protein-1,MIP-1)以提升免疫應(yīng)答時的細(xì)胞毒性[12]。NK細(xì)胞釋放的穿孔素和顆粒酶通過Fas/FasL途徑、TNF-α途徑和抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)等途徑殺傷靶細(xì)胞[13]。NK細(xì)胞不僅與抗惡性腫瘤、抗病毒感染和免疫調(diào)節(jié)有關(guān),而且在某些情況下參與超敏反應(yīng)和自身免疫性疾病的發(fā)生,能識別靶細(xì)胞,還能活化和促進(jìn)殺傷介質(zhì)的殺傷作用。生理情況下,NK細(xì)胞功能的正常發(fā)揮受到激活信號和抑制信號的雙重調(diào)控和制約;然而,一些腫瘤細(xì)胞可以通過不同的調(diào)控機(jī)制引起NK細(xì)胞功能發(fā)生變化,使其無法行使其正常的免疫監(jiān)視功能,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視[14]。

TDEXs可以被NK細(xì)胞主動吸收和內(nèi)化,外泌體中攜帶的一些特異性物質(zhì)則將活化或抑制信號傳遞至NK細(xì)胞,增強(qiáng)或減弱NK細(xì)胞的免疫活性。本文參考相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合本課題組的研究成果,總結(jié)TDEXs對NK細(xì)胞免疫活性的調(diào)節(jié)作用及其在惡性腫瘤免疫診斷與治療方面的潛在應(yīng)用價值。

1 TDEXs

除了外泌體的一般特征外,TDEXs還具有其來源宿主的部分特性,在惡性腫瘤的生長、轉(zhuǎn)移,以及免疫防御和免疫耐受過程中發(fā)揮一定作用。不同惡性腫瘤來源的TDEXs中攜帶的物質(zhì)、傳遞的信息也不盡相同。Sakaue等[15]發(fā)現(xiàn)與其他癌癥細(xì)胞分泌的外泌體相比,晚期胰腺癌細(xì)胞來源的外泌體中CD133呈特異性高表達(dá),提示TDEXs中CD133是一種潛在的預(yù)測晚期胰腺癌進(jìn)展和治療效果的候選靶標(biāo)。乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)相關(guān)肝細(xì)胞癌患者的血清外泌體中miR-1290特異性升高,有望成為診斷HBV相關(guān)肝細(xì)胞癌的血清學(xué)候選標(biāo)志物[16]。此外,卵巢癌細(xì)胞外泌體中富含miR-222-3p,可促進(jìn)巨噬細(xì)胞的極化,加速疾病進(jìn)展[17]??谇击[癌細(xì)胞外泌體中上調(diào)的miR-21與順鉑耐藥密切相關(guān),可作為預(yù)測順鉑治療口腔鱗癌預(yù)后的候選標(biāo)志物[18]。

在機(jī)體應(yīng)對惡性腫瘤細(xì)胞的免疫應(yīng)答過程中,TDEXs是不可或缺的組成部分。一方面因?yàn)門DEXs含有惡性腫瘤細(xì)胞的特異性組分,可作為抗原成分引發(fā)抗腫瘤免疫;更重要的是,TDEXs含有多種免疫抑制分子,在惡性腫瘤免疫逃逸過程中發(fā)揮重要作用。TDEXs抑制T細(xì)胞的功能,癌細(xì)胞表面的程序性死亡配體1(programmed death ligand 1,PD-L1)與效應(yīng)T細(xì)胞上的程序性死亡受體1(programmed death receptor 1,PD-1)相結(jié)合,抑制T細(xì)胞的活性,從而引發(fā)癌細(xì)胞免疫逃逸[19]。TDEXs也會影響樹突狀細(xì)胞的免疫應(yīng)答,如胰腺癌細(xì)胞來源的外泌體中miR-212-3p表達(dá)上調(diào),抑制了調(diào)節(jié)因子X相關(guān)蛋白(regulatory factor X-associated protein,RFXAP)的表達(dá),導(dǎo)致MHCⅡ類分子表達(dá)減少,引起樹突狀細(xì)胞的免疫耐受[20]。巨噬細(xì)胞根據(jù)其表型和功能,分為M1型和M2型,前者有助于惡性腫瘤的清除,而后者可促進(jìn)惡性腫瘤的生長。乳腺癌外泌體中的棕櫚酰化蛋白可與巨噬細(xì)胞表面Toll樣受體2(Tolllike receptor 2,TLR2)結(jié)合,激活NF-κB信號通路,引起巨噬細(xì)胞向M2型極化,促進(jìn)惡性腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移[21]。

上述研究結(jié)果表明,不同惡性腫瘤來源的外泌體對NK細(xì)胞既有正向的激活作用,也有負(fù)向的抑制作用。進(jìn)一步探討發(fā)生這2種相反調(diào)節(jié)作用的可能機(jī)制,對臨床上以腫瘤外泌體和NK細(xì)胞作為干預(yù)靶點(diǎn)的研究具有重要的意義。

2 TDEXs對NK細(xì)胞的作用

2.1 TDEXs降低NK細(xì)胞的殺傷活性

NK細(xì)胞活化型受體(natural killer group 2 member D,NKG2D)是固有免疫系統(tǒng)中一個重要的激活性受體,通過識別靶細(xì)胞表面的NKG2D配體(NKG2D ligand,NKG2DL)傳遞活化信號并激活免疫系統(tǒng),從而對靶細(xì)胞發(fā)揮殺傷作用[22]。NKG2D可以表達(dá)在所有的NK細(xì)胞表面,并可以識別應(yīng)激誘導(dǎo)的配體家族成員,包括MHC-Ⅰ類分子相關(guān)蛋白A(MHC classⅠmolecular associated protein A,MICA)、MHC-Ⅰ類分子相關(guān)蛋白B(MHC classⅠmolecular associated protein B,MICB)和UL16結(jié) 合 蛋 白1(UL16 binding protein 1,ULBP1-6)[23]。NKG2D/NKG2DL為免疫細(xì)胞識別癌細(xì)胞提供了一個相對特異的系統(tǒng)。Gerra等[24]的研究結(jié)果表明,在NKG2D介導(dǎo)的腫瘤識別中,惡性腫瘤免疫逃逸的一個重要機(jī)制是NKG2DL的丟失或表達(dá)減少。惡性腫瘤細(xì)胞分泌的外泌體可通過影響NKG2D/NKG2DL的表達(dá),逃避免疫系統(tǒng)監(jiān)視。

前列腺癌細(xì)胞來源的外泌體高表達(dá)NKG2DL,同時TDEXs可選擇性地使NK細(xì)胞中NKG2D下調(diào),從而促進(jìn)免疫抑制和腫瘤逃逸[20]。由頭頸癌、上皮性卵巢癌和肺癌等癌細(xì)胞分泌的外泌體,也可通過這種機(jī)制逃避NK細(xì)胞的免疫殺傷[25-27]。還有研究[28]表明,這些癌細(xì)胞分泌的外泌體中含有的MICA是NKG2D的一種抑制性配體,通過與NK細(xì)胞表面的NKG2D結(jié)合,下調(diào)NKG2D的表達(dá),進(jìn)而抑制NK細(xì)胞的殺傷活性;其中,MICA*008是TDEXs中占比最多的MICA的等位基因。Ashiru等[29]通過對HeLa細(xì)胞系的研究,發(fā)現(xiàn)MICA*008不僅能引起NK細(xì)胞表面NKG2D的下調(diào),還能引起NK細(xì)胞活性顯著降低,而這一現(xiàn)象與靶細(xì)胞表達(dá)NKG2D配體無關(guān)。

除了通過分泌特異性NKG2DL下調(diào)NK細(xì)胞表面的NKG2D外,在多數(shù)的實(shí)體癌中都會產(chǎn)生缺氧的微環(huán)境。在缺氧條件下,癌細(xì)胞可分泌多種免疫抑制因子。轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)是其中最常見的因子之一,對NK細(xì)胞的生長、分化和免疫功能都有重要的調(diào)節(jié)作用。TGF-β有3種亞型,即TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3[30]。惡性腫瘤細(xì)胞分泌的TDEXs中多數(shù)含有富集的TGF-β1,是介導(dǎo)NK細(xì)胞功能缺陷的重要活 性物 質(zhì)[31]。Sharma等[32]對 黑 色 素 瘤 的研 究 表明,TDEXs中富集的TGF-β可以顯著降低NK細(xì)胞中NKG2D的表達(dá)。急性髓性白血病來源的外泌體也可將TGF-β1傳遞至NK細(xì)胞,誘導(dǎo)NK細(xì)胞中SMAD蛋白磷酸化,降低NKG2D基因表達(dá),從而抑制NK細(xì)胞的免疫功能[33]。腎透明細(xì)胞癌來源的外泌體通過TGF-β/SMAD途徑誘導(dǎo)NK細(xì)胞功能紊亂,逃避天然免疫監(jiān)視[34]。另外,缺氧性癌細(xì)胞來源的外泌體中miR-23a和miR-210高表達(dá)。Berchem等[35]發(fā)現(xiàn),miR-23a可通過靶向調(diào)控CD107a,影響NK細(xì)胞的免疫活性和功能。

除了上述作用機(jī)制外,Alipoor等[27]對肺癌的研究表明,TDEXs還可以通過其他機(jī)制減弱NK細(xì)胞的免疫活性,包括抑制白介素2(interleukin-2,IL-2)誘導(dǎo)的信號通路[36],抑制穿孔素或細(xì)胞周期素D3的產(chǎn)生和Jak3/Stat5的激活,從而導(dǎo)致NK介導(dǎo)的細(xì)胞免疫作用產(chǎn)生障礙[37]。Liu等[38]研究發(fā)現(xiàn),小鼠乳腺腫瘤來源的外泌體通過選擇性降低穿孔素的表達(dá),而抑制NK細(xì)胞對靶細(xì)胞的溶解活性,還可通過阻斷Jak3和Cyclin D3的表達(dá),阻止NK細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期。LncRNA NKILA在多種惡性腫瘤細(xì)胞中高表達(dá),并與TME中炎癥相關(guān)信號的激活有關(guān);而TDEXs可將NKILA轉(zhuǎn)運(yùn)到TME中的NK細(xì)胞等免疫細(xì)胞中,競爭性抑制免疫細(xì)胞中NF-κB信號通路的激活,進(jìn)而抑制免疫殺傷相關(guān)分子的表達(dá)[38]。

2.2 TDEXs增強(qiáng)NK細(xì)胞的殺傷活性

部分惡性腫瘤來源的外泌體可以增強(qiáng)NK細(xì)胞的殺傷活性,熱休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)等在這個方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。HSP是一類當(dāng)細(xì)胞處于應(yīng)激狀態(tài)時胞內(nèi)異常表達(dá)增多的蛋白,其在結(jié)腸癌、卵巢癌、乳腺癌等多種惡性腫瘤中高表達(dá),與腫瘤細(xì)胞的增殖和分化有關(guān)[39]。其中,HSP70是HSPs家族中最重要且最保守的一族。正常情況下,HSP70在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)水平較低;而在各種有害應(yīng)激狀態(tài)下,HSP70的合成速度顯著增加,一般在數(shù)分鐘內(nèi)即可達(dá)到最高水平。TDEXs中的HSP70可引發(fā)針對癌細(xì)胞本身的適應(yīng)性免疫,誘導(dǎo)和增強(qiáng)NK細(xì)胞對癌細(xì)胞的殺傷作用。黑色素瘤來源的外泌體中HSP70水平升高,增強(qiáng)了NK細(xì)胞的細(xì)胞毒作用,結(jié)果抑制了癌細(xì)胞的生長[40]。此外,HSP70還可通過與其他物質(zhì)的相互作用,增強(qiáng)NK細(xì)胞的功能。作為HSP70的協(xié)同伴侶分子,B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)等相關(guān)致癌基因家族的成員能與HSP70相互作用;其中,BAG-4不僅在細(xì)胞質(zhì)中與HSP70相互作用,其相互作用也可發(fā)生在細(xì)胞膜表面。Gastpar等[41]發(fā)現(xiàn),從胰腺癌和結(jié)腸癌中提取的HSP70/BAG-4陽性外泌體,可以選擇性地激活NK細(xì)胞,并促進(jìn)顆粒酶B的釋放。NK細(xì)胞分泌的IFN-γ具有抗病毒、免疫調(diào)節(jié)及抗惡性腫瘤的特性;Vulpis等[42]研究發(fā)現(xiàn),多發(fā)性骨髓瘤來源的外泌體表面可高表達(dá)HSP70,觸發(fā)TLR2后,通過激活TLR2下游的NF-κB信號通路,刺激NK細(xì)胞大量產(chǎn)生IFN-γ。Han等[14]提出,肝癌來源的TDEXs可促進(jìn)NK細(xì)胞顆粒酶B的釋放,增強(qiáng)了NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性。盡管TDEXs會造成NK細(xì)胞表面的活化受體CD69、NKG2D和NKp44下調(diào),抑制受體CD94上調(diào),但由于顆粒酶B的大量釋放,NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性仍然得到了增強(qiáng)。

核小體組裝蛋白1(nucleosome assembly protein 1,NAP1)是一種IKK相關(guān)激酶的激活劑,NAK-NAP1復(fù)合物可通過促進(jìn)NF-κB信號通路的激活來保護(hù)細(xì)胞免受TNF-α誘導(dǎo)的凋亡[43]。NAP1與IKKε和TBK1形成復(fù)合物后激活干擾素調(diào)節(jié)因子-3(interferon regulatory factor-3,IRF-3),而IRF-3是參與免疫應(yīng)答的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子??谇话┘?xì)胞源性的外泌體富含NAP1,并可被NK細(xì)胞內(nèi)化,促進(jìn)NK細(xì)胞中IRF-3的活化,進(jìn)而激活其下游分子IFN、趨化因子和共刺激分子的表達(dá),誘導(dǎo)NK細(xì)胞的活化,增加顆粒酶和穿孔素的釋放,顯著提高NK細(xì)胞的殺傷活性[44]。維甲酸誘導(dǎo)基因蛋白I(retinoic acid induced gene protein I,RIG-I)是一種識別病毒RNA的免疫受體,在有核細(xì)胞,包括惡性腫瘤細(xì)胞中表達(dá)[45];BAG6是一種表達(dá)于細(xì)胞表面的配體,可與NK細(xì)胞上活化的受體NKp30結(jié) 合,激 活NK細(xì) 胞 功 能[46];Da?ler-Plenker等[47]研究表明,在RIG-I的誘導(dǎo)下,黑色素瘤細(xì)胞大量釋放外泌體,激活NK細(xì)胞功能,并且發(fā)現(xiàn)外泌體表面NKp30配體BAG6、AT3表達(dá)增加,通過激活NK細(xì)胞的受體NKp30,激發(fā)NK細(xì)胞的溶解作用。

2.3 TDEXs對NK細(xì)胞的活性調(diào)控存在“雙面性”

TDEXs可通過下調(diào)NK細(xì)胞表面的NKG2D受體等途徑,抑制NK細(xì)胞的免疫應(yīng)答能力,有助于癌細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視,進(jìn)而有利于癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。另一方面,TDEXs可通過表達(dá)HSP70等分子,增強(qiáng)NK細(xì)胞的免疫活性,提高殺傷癌細(xì)胞能力。需要特別注意的是,TDEXs對NK細(xì)胞的激活或抑制作用可能是同時存在的,即TDEXs對NK細(xì)胞的調(diào)控具有“雙面性”。

IL-2、IL-12、IL-15、IL-18、IL-21和IFN等細(xì)胞因子是NK細(xì)胞成熟、激活的關(guān)鍵因子[48-49]。Li等[50]制備了轉(zhuǎn)基因K562細(xì)胞(GMK),其分泌的外泌體中攜帶IL-15、IL-18和4-1BBL。GMK細(xì)胞被用來刺激體外人原代NK細(xì)胞的擴(kuò)增。研究結(jié)果表明,GMK來源的外泌體在短時間內(nèi)的確可通過攜帶的細(xì)胞因子以及4-1BBL蛋白類似物,促進(jìn)NK細(xì)胞的活化與增殖,增強(qiáng)其敏感性與抗腫瘤效力;然而,48 h后GMK對NK細(xì)胞活性的正向調(diào)節(jié)發(fā)生了反轉(zhuǎn),此時,TDEXs攜帶的物質(zhì)引起了NKG2D的下調(diào),繼而抑制了NK細(xì)胞的殺傷活性。NKG2D是對NK細(xì)胞活性調(diào)節(jié)最重要的受體,其表達(dá)受多種物質(zhì)的影響[51];IL-2、IL-15等細(xì)胞因子可通過增加NKG2D在NK細(xì)胞表面的表達(dá),而增強(qiáng)NK細(xì)胞的功能。然而,其他分子則可通過各種機(jī)制下調(diào)NKG2D表達(dá),抵消先前細(xì)胞因子對NKG2D的上調(diào)作用,并產(chǎn)生逆轉(zhuǎn),致使NKG2D的表達(dá)顯著減少,進(jìn)而對NK細(xì)胞的功能產(chǎn)生負(fù)向調(diào)節(jié)作用。

因此,TDEXs對NK細(xì)胞的免疫應(yīng)答存在雙向調(diào)控作用,促進(jìn)與抑制作用同時存在。最終對NK細(xì)胞活性的調(diào)控作用,則取決于TDEXs中發(fā)揮促進(jìn)與抑制作用的物質(zhì)。由此可見,TDEXs對NK細(xì)胞活性的促進(jìn)或抑制作用,也是可以相互轉(zhuǎn)化的,使其功能轉(zhuǎn)化的相關(guān)方法和機(jī)制還需深入研究。

3 TDEXs對NK細(xì)胞活性的調(diào)控在惡性腫瘤治療中的可能路徑和潛力

外泌體具有獨(dú)特的雙層脂質(zhì)結(jié)構(gòu),是細(xì)胞間信息傳遞的重要載體[52]。目前許多研究聚焦在利用外泌體協(xié)助惡性腫瘤的診斷和靶向治療。外泌體廣泛地存在于人的體液中,標(biāo)本易于獲得,且含有多種生物活性分子,其表達(dá)情況能反映細(xì)胞的生理或病理狀況,可以作為一種潛在的診斷標(biāo)準(zhǔn)。針對明確的致癌分子或突變基因,靶向治療可以在細(xì)胞分子水平,直接作用于癌細(xì)胞的特定靶點(diǎn),使癌靶向細(xì)胞特異性死亡,而不會波及癌周圍的正常組織細(xì)胞。這不僅能提高效率,也使治療的安全性得到提高。外泌體作為細(xì)胞間信息傳遞的工具,在運(yùn)輸靶向治療藥物或分子方面能發(fā)揮獨(dú)特的作用。

能夠促使外泌體膜表面富集HSP70的藥物,可能會成為一種更有效的體外誘導(dǎo)抗惡性腫瘤的免疫途徑。Xie等[53]通過基因編輯,使癌細(xì)胞分泌的外泌體中帶有高表達(dá)的HSP70,致使NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性反應(yīng)更明顯,從而產(chǎn)生更有效的抗癌免疫。Yang等[54]發(fā)現(xiàn),卡鉑、鹽酸伊立替康等抗惡性腫瘤藥物,能夠誘導(dǎo)腫瘤產(chǎn)生較多攜帶HSP70的外泌體,進(jìn)而上調(diào)NK細(xì)胞活化受體CD69、NKG2D和NKp44的表達(dá),下調(diào)抑制受體CD94的表達(dá),增加顆粒酶B的產(chǎn)生和釋放,激活和增強(qiáng)NK細(xì)胞的細(xì)胞毒作用。IL-15、IL-18等細(xì)胞因子在NK細(xì)胞活化過程中有著重要的作用,不僅可以促進(jìn)NK細(xì)胞增殖,還可以誘導(dǎo)其活化、分泌IFN-γ,進(jìn)而提高抗炎和抗癌能力。因此,提高TME中相關(guān)細(xì)胞因子的表達(dá)水平,也是抗癌治療的有效途徑之一。Borrelli等[55]發(fā)現(xiàn),低劑量的化療藥物可通過誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡,促使凋亡相關(guān)分泌因子的表達(dá),促進(jìn)IL-15誘導(dǎo)、激活NK細(xì)胞增殖的功能,加強(qiáng)NK細(xì)胞對癌細(xì)胞的免疫監(jiān)測作用。

腫瘤來源的外泌體可被免疫細(xì)胞識別,并可直接或通過樹突狀細(xì)胞的抗原提呈,激活細(xì)胞的自身免疫監(jiān)視作用。因此,外泌體除了用于藥物輸送外,還可能作為無細(xì)胞疫苗激活免疫細(xì)胞,增強(qiáng)機(jī)體對癌細(xì)胞免疫逃逸的干預(yù)效果。除了TDEXs攜帶的抗原外,還可以通過外泌體增加新的抗原參與免疫應(yīng)答[50]。Koyama等[56]用編碼致病菌抗原的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染癌細(xì)胞,獲得同時攜帶腫瘤相關(guān)抗原和致病菌抗原的外泌體,從而顯著地激活了對癌細(xì)胞的免疫反應(yīng)。

Xie等[57]將外泌體在治療腫瘤上的臨床應(yīng)用分為四大類:①通過直接抑制惡性腫瘤相關(guān)外泌體的合成和分泌發(fā)揮作用。②基于外泌體的免疫疫苗,是指從腫瘤中分離和自身免疫細(xì)胞產(chǎn)生的外泌體,修飾后再回輸機(jī)體內(nèi)激活免疫應(yīng)答。③將外泌體作為靶向藥物的載體。④基于外泌體的再生治療。在各種抗癌藥物的臨床應(yīng)用過程中,腫瘤耐藥性是一大阻礙。盡管,靶向治療為抗癌治療提出了新的思路,但是調(diào)控腫瘤發(fā)生、發(fā)展的因素多而復(fù)雜,單一的靶向治療藥物很難達(dá)到理想的抗癌效果,且很容易發(fā)生藥物的脫靶效應(yīng),這些也給惡性腫瘤的治療帶來巨大的挑戰(zhàn)。如何通過外泌體提高TME中NK細(xì)胞的免疫監(jiān)視和殺傷活性,進(jìn)而提高機(jī)體對腫瘤的免疫應(yīng)答,最終應(yīng)用于臨床治療,還需要進(jìn)一步研究。

4 總結(jié)與展望

外泌體是由細(xì)胞分泌的囊泡狀結(jié)構(gòu),可以通過分子物質(zhì)的傳遞介導(dǎo)細(xì)胞間的信息交流。外泌體不僅能在惡性腫瘤的診斷中發(fā)揮作用,還因其較低的免疫原性及較高的穩(wěn)定性,可作為靶向藥物的載體參與臨床治療。目前,國內(nèi)外已有相關(guān)藥物進(jìn)入臨床試驗(yàn)[58]。由于外泌體可以直接作用或通過中間細(xì)胞,如NK細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory cells,Tregs)等,影響惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和耐藥性等惡性特征,對其確切作用和調(diào)控機(jī)制的闡明會對惡性腫瘤診治新技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。惡性腫瘤細(xì)胞分泌的外泌體在調(diào)控NK細(xì)胞的免疫活性方面起著舉足輕重的作用。以TDEXs/NK作為治療靶標(biāo),具備開發(fā)新的治療策略和技術(shù)的潛能。TDEXs既可以提高NK細(xì)胞殺傷癌細(xì)胞的能力,同時也存在抑制NK細(xì)胞的殺傷活性、幫助癌細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視等不利于惡性腫瘤治療的一面。TDEXs對NK細(xì)胞調(diào)控的這種“雙面性”特征,無疑是臨床轉(zhuǎn)化和應(yīng)用的一大障礙。這需要對TDEXs/NK進(jìn)行更加深入的研究,最大限度地趨利避害。除了上述提到的一些可能作用機(jī)制和影響因素外,筆者認(rèn)為TDEXs中帶有的特異性lncRNA和miRNA等分子,也會對NK細(xì)胞的功能產(chǎn)生正向或負(fù)向的調(diào)節(jié)作用,有關(guān)這方面的作用和機(jī)制也是值得進(jìn)一步深入探索的領(lǐng)域。

參·考·文·獻(xiàn)

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