Adv Sci:腫瘤EVs通過鞘氨醇激酶驅動腫瘤微環境中的T細胞耗竭

間充質干細胞、免疫細胞、外泌體源頭實驗室
SPHK1(鞘氨醇激酶-1)催化鞘氨醇(sphingosine)磷酸化為1-磷酸鞘氨醇(S1P),被發現在實體瘤中高表達。近日,Advanced Science雜志上發表一篇文章,報道發現細胞外囊泡(EV)是SPHK1存在于腫瘤微環境的關鍵轉運蛋白。因此,包裝SPHK1的EV提高了腫瘤微環境中的S1P水平,其中S1P表現為免疫抑制性。然而,S1P如何介導其在癌癥中的免疫抑制作用的確切機制尚不清楚。研究表明S1P可以誘導T細胞衰竭。S1P還可以通過E2F1介導的轉錄上調程序性死亡配體1(PDL-1)的表達。值得注意的是,SPHK1抑制劑PF543提高了T細胞介導的細胞毒性。此外,在體內將PF543與抗PD-1抗體組合比單獨使用PF543更有效地減少腫瘤負荷和轉移。這些數據證明了一種以前未被認識的機制,即包裝SPHK1的EV如何促進卵巢癌的進展,因此提出了抑制SPHK1/S1P信號傳導以改善卵巢癌免疫檢查點阻斷(抗PD-1抗體)治療的潛在臨床應用。
Adv Sci:腫瘤EVs通過鞘氨醇激酶驅動腫瘤微環境中的T細胞耗竭
檢查點免疫療法試驗,例如程序性細胞死亡蛋白-1/程序性死亡配體-1(PD-1/PD-L1)抑制劑療法,在卵巢癌患者的治療初期似乎很有希望。然而,廣泛的研究表明反應率相當低:
S1P在鞘氨醇激酶1(SPHK1)磷酸化鞘氨醇時合成。SPHK1/S1P信號傳導與癌癥進展和轉移有關,因為它調節許多關鍵的致癌事件,例如增殖、遷移、侵襲、粘附、血管生成和細胞凋亡。與這些觀察結果一致,作者發現高級別漿液性卵巢癌患者血漿中S1P水平升高,組織樣本中SPHK1酶高表達。此外,還已知S1P信號傳導可控制免疫細胞運輸。最近,研究發現S1P可以調節影響腫瘤微環境(TME)中T細胞代謝適應性的上游信號傳導。靶向S1P信號以雙重方式改善腫瘤控制:通過抑制腫瘤生長和增加T細胞的抗腫瘤活性。
雖然眾所周知SPHK1在細胞內磷酸化鞘氨醇以形成S1P,但作者最近發現卵巢癌細胞釋放攜帶SPHK1的細胞外囊泡(EV)進入TME,從而使S1P在癌細胞外產生。已知EV通過促進轉移、免疫調節、血管生成和組織再生來影響腫瘤進展。然而,含有SPHK1以及因此S1P升高的EV如何調節腫瘤微環境尚不清楚。此外,缺乏關于S1P影響免疫細胞對癌細胞反應性的數據。
Adv Sci:腫瘤EVs通過鞘氨醇激酶驅動腫瘤微環境中的T細胞耗竭
EVs相關SPHK1抑制T細胞的細胞毒性
在評估腫瘤微環境中調節S1P水平的機制時,作者發現S1P上調腫瘤細胞中PD-L1的表達,激活耗盡細胞毒性T細胞活性的T細胞死亡機制。這些發現使作者在卵巢癌的同基因模型中將PF543(一種SPHK1抑制劑)與抗PD-1療法相結合。研究發現腫瘤負荷顯著降低,并提高了體內存活率。使用體內和體外方法,研究證明了i) EVs-SPHK1(SPHK1包裝的EVs)誘導卵巢癌的免疫抑制和 ii) 用特異性抑制劑PF543靶向SPHK1,并結合抗PD-1治療增強卵巢癌患者的免疫激活,從而提高生存率。
Adv Sci:腫瘤EVs通過鞘氨醇激酶驅動腫瘤微環境中的T細胞耗竭
模式圖
參考文獻:
GuptaP, Kadamberi IP, Mittal S, Tsaih SW, George J, Kumar S, Vijayan DK, GeethadeviA, Parashar D, Topchyan P, McAlarnen L, Volkman BF, Cui W, Zhang KYJ, Di VizioD, Chaluvally-Raghavan P, Pradeep S. Tumor Derived Extracellular VesiclesDrive T Cell Exhaustion in Tumor Microenvironment through Sphingosine MediatedSignaling and Impacting Immunotherapy Outcomes in Ovarian Cancer. AdvSci (Weinh). 2022 Mar 15:e2104452. doi: 10.1002/advs.202104452.PMID: 35289120.

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