NK等免疫細胞衍生的外泌體作為細胞療法的潛力巨大

最近，已經進行了幾項臨床前研究來驗證外泌體作為免疫療法的抗腫瘤作用。

由于外泌體具有低細胞毒性和免疫原性的生物相容性，因此它們可以用作生物標志物、疫苗、藥物和治療劑的載體。

癌細胞通過分泌各種因子（例如細胞因子和趨化因子）來功能性地設計它們的微環境，以維持它們的增殖和存活。

在這個過程中，免疫細胞被重新編程以經歷顯著的表型變化，朝著消殺腫瘤的方向發展，從而促進免疫逃逸。

以腫瘤細胞為靶點的傳統癌癥療法，例如放射療法和化學療法，最初會在大多數患者中引起積極反應，但與頻繁的復發和耐藥性有關。因此，利用人體免疫系統誘導抗腫瘤作用的免疫療法正在成為一種有用的工具。

癌癥免疫療法的主要目標是增強和恢復抗腫瘤免疫反應以消除癌細胞。癌癥免疫療法包括過繼細胞轉移 (ACT)、檢查點封鎖和抗癌疫苗。ACT 利用從腫瘤組織中分離出來的或經過遺傳操作的 T 淋巴細胞來識別特定抗原。

目前也在研究使用其他免疫細胞類型，例如自然殺傷 (NK) 細胞。腫瘤特異性免疫細胞的 ACT 已證明在癌癥治療中取得臨床成功。然而，挑戰包括自體給藥、自身免疫反應、腫瘤外毒性和嚴重的副作用，如細胞因子釋放綜合征 (CRS) 。

基于外泌體的無細胞療法正在成為一種潛在的治療方法，以解決基于細胞療法的這些局限性。外泌體是小的內體衍生的納米級脂質雙層細胞外囊泡，攜帶大量蛋白質、脂質和核酸。

外泌體作為重要的信使，將源自親代細胞的功能性貨物遞送至靶細胞并調整靶細胞的生理或病理過程。含有 FasL 和 NKG2D 的 NK 細胞衍生外泌體可以介導抗腫瘤反應。此外，樹突狀細胞 (DC) 衍生的外泌體可通過激活 CD4 + T 細胞或 CD8 +誘導適應性免疫反應T 細胞通過肽-MHC 復合體。

免疫細胞來源的外泌體

最早報道的外泌體介導的細胞間通訊的生理目標之一是免疫系統。20 世紀 90 年代后期，科學家Raposo等人研究表明 B 淋巴細胞分泌的外泌體通過表面上的肽-MHC II 類復合物誘導抗原特異性 CD4 + T 細胞反應，從而在抗原呈遞中發揮作用。

隨后，各種研究報道了源自免疫細胞的外泌體的特性及其在免疫系統中的作用。免疫細胞衍生的外泌體代表了親代免疫細胞的功能特性。APC 衍生的外泌體通過在細胞膜上表達的抗原-MHC 復合物刺激 CD4 +和 CD8 + T 細胞。

免疫細胞衍生的外泌體表達細胞特異性標記蛋白，例如 APC 衍生的外泌體上的 MHC I 類和 II 類以及共刺激分子、NK 衍生的外泌體上的 CD56 和 T 細胞衍生的外泌體上的 TCR/CD3 復合物。

此外，四跨膜蛋白家族在免疫細胞衍生的外泌體中含量豐富。這些蛋白質通過與 MHC 分子或細胞粘附分子（包括 LFA-1 和 ICAM-1）相互作用或通過調節 MHC 復合物的聚集來調節免疫反應。

來自用腫瘤特異性肽脈沖的樹突細胞的外泌體作為癌癥疫苗的臨床研究表明，免疫細胞衍生的外泌體具有免疫治療潛力。在這里，T 細胞衍生的外泌體和 NK 衍生的外泌體作為 ACT 的替代品的抗腫瘤功能將在以下部分討論。

T 細胞衍生的外泌體控制免疫反應

T 細胞衍生的外泌體僅在 T 細胞被激活后產生。發現四跨膜蛋白、神經酰胺、髓磷脂和淋巴細胞蛋白 (MAL) 蛋白之間的相互作用對于 T 細胞外泌體的生物發生很重要。特別是，MAL 蛋白，一種在 T 細胞中部分表達的四跨膜蛋白，參與 MVB 與細胞膜的融合。

T細胞衍生的外泌體強烈攜帶 TCR/CD3 復合物并含有 miRNA 和細胞毒性分子，包括 IFN-γ 和顆粒酶 B。源自活化的人 CD3 + T 細胞的外泌體與 IL-2 一起誘導靜息CD3+的增殖T 細胞并提高CD3 + T 細胞中細胞因子和趨化因子的水平。

研究?證實由IL-12刺激的細胞毒性T淋巴細胞 (CTL) 產生的外泌體含有豐富的外泌體蛋白，如Alix、CD9、CD81和Tsg101，以及CTL相關蛋白，包括顆粒酶B、STAT3和STAT5B 。盡管這些外泌體不介導記憶 CTL 的形成，但無論抗原如何，它們都能激活幼稚CD8+T細胞，并在輕度抗原刺激下加強 CTL 的激活。此外，在免疫突觸形成后，載有miRNA的外泌體從T細胞單向轉移到 APCs。這些結果表明T細胞衍生的外泌體控制免疫反應。

NK 細胞衍生的外泌體

NK 細胞可以殺死癌癥等異常細胞，并通過分泌促炎細胞因子和趨化因子刺激適應性免疫反應。與親本細胞相似，NK 細胞衍生的外泌體表達 NK 標記 CD56 和受體（如 NKG2D），它們與在惡性細胞中表達受限的配體結合，并含有細胞溶解分子，如 FasL、穿孔素和顆粒酶 。

在對 NK 細胞衍生的外泌體的研究中發現，從 NK 細胞中純化的外泌體不僅表達 NK 細胞標志物 CD56，還表達 FasL 和穿孔素，并且僅在 Jurkat 和 K562 細胞系等血液癌細胞中表現出細胞溶解活性。后來，證明從活化的 NK 細胞中大規模分離的外泌體通過半胱天冬酶介導的途徑對包括 ALL 和神經母細胞瘤在內的幾種癌癥類型發揮細胞毒活性。這些研究表明，NK 細胞的激活會釋放有效的外泌體。

另外，研究觀察到 NK 細胞衍生的外泌體 (NK-92 Exo) 在黑色素瘤中誘導細胞凋亡，但不誘導正常細胞凋亡，并抑制帶有黑色素瘤細胞的異種移植物中的腫瘤生長。

此外，從先前暴露于神經母細胞瘤 (NB) 細胞的 NK 細胞中分離出的外泌體攜帶 NK 細胞受體，如CD56和NKG2D，并對NB腫瘤表現出抗腫瘤作用體外和體內。NK 細胞衍生的外泌體還通過表面表達的DNAX輔助分子-1(DNAM1) 誘導癌細胞凋亡。

這些結果支持 NK 衍生的外泌體抗癌的治療潛力。除了包括 FasL 和穿孔素在內的蛋白質外，NK衍生外泌體中包含的 miRNA 也參與抗腫瘤活性。研究證實源自含有腫瘤抑制因子miR-186的活化NK細胞的外泌體顯示出針對 MYCN 擴增的 NB 細胞系的細胞毒性并抑制 TGF-β 依賴性免疫逃逸。

其他免疫細胞衍生的外泌體：DC 衍生的外泌體和巨噬細胞衍生的外泌體：除了源自可能殺死腫瘤細胞的細胞毒性效應物的外泌體外，源自 DC 或巨噬細胞的外泌體可用作癌癥疫苗。從腫瘤肽脈沖 DC 中分離出的外泌體通過將裝載在外泌體表面的 MHC 限制性肽遞送至 T 細胞或誘導 DC 中 MHC/肽復合物的表達來促進腫瘤特異性 T 細胞啟動。因此，與 DC 疫苗一樣，DC 衍生的外泌體 (DEXs) 療法可以通過誘導患者的適應性免疫系統對特定腫瘤抗原產生抑制腫瘤生長和腫瘤消退的效果。

總之，免疫細胞衍生的外泌體由于其親代細胞衍生的蛋白質和核酸等生物功能貨物而發揮免疫調節作用。包括 T 細胞和 NK 細胞在內的細胞毒性效應物中分離出的外泌體表現出與通過細胞毒性分子如 FasL、IFN-γ 和穿孔素介導的親本細胞相同的抗腫瘤作用。此外，臨床前結果提供的證據表明，與 ACT 相比，這些外泌體具有低毒性，這增強了外泌體的治療潛力。

參考文獻：

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