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癌細胞并不僅僅是一群生長失去控制的細胞；為了自身的生存，它們積極地參與與免疫系統(tǒng)之間的斗爭。能夠逃避免疫系統(tǒng)檢測是癌癥的一種特征。在一項新的研究中，來自美國賓夕法尼亞大學的研究人員發(fā)現(xiàn)癌細胞釋放生物“無人機”---在血液中循環(huán)的被稱作外泌體（exosome）的小囊泡，這些小囊泡攜帶著PD-L1蛋白，這種蛋白導致T細胞在有具體你達到腫瘤并進行戰(zhàn)斗之前精疲力竭---來協(xié)助這種斗爭。盡管這項研究主要針對轉(zhuǎn)移性黑色素瘤，但是這些研究人員也發(fā)現(xiàn)乳腺癌和肺癌也會釋放攜帶著PD-L1的外泌體。相關(guān)研究結(jié)果于2018年8月8日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Exosomal PD-L1 contributes to immunosuppression and is associated with anti-PD-1 response”。論文通信作者為賓夕法尼亞大學文理學院生物學教授Wei Guo博士和賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫(yī)學院病理學與實驗室醫(yī)學教授Xiaowei Xu博士。
圖片來自The labs of Wei Guo, PhD, and Xiaowei Xu, MD, PhD, University of Pennsylvania。
這項研究以一種顛覆現(xiàn)有觀念的方式展示了癌癥如何采取一種系統(tǒng)性方法來抑制免疫系統(tǒng)。此外，它還指出了一種新方法來預測哪些癌癥患者會對通過破壞免疫抑制來抵抗腫瘤的抗PD1療法（anti-PD1 therapy）作出反應，并提供一種追蹤這類療法治療效果的方法。
Guo說，“對許多轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者來說，免疫療法可以挽救生命，但是大約70%的這些患者沒有作出反應。這類療法費用昂貴并且具有毒副作用，因此了解哪些患者會作出反應將是有幫助的。鑒定血液中的生物標志物可能有助于及早預測哪些患者會作出反應，以及隨后可能為患者及其醫(yī)生提供一種監(jiān)測治療效果的方法。”
Xu說，“外泌體是微小的脂質(zhì)包裹的囊泡，它的直徑不到紅細胞的1/100。我們在這些循環(huán)外泌體中取得的發(fā)現(xiàn)的確是非常了不起的。我們收集了來自接受抗PD1療法治療的黑色素瘤患者的血液樣品。這種液體活檢檢測允許我們在一段時間內(nèi)監(jiān)測腫瘤相關(guān)的免疫抑制。”
癌癥治療中成功的創(chuàng)新之一是使用免疫檢查點抑制劑藥物，這類藥物旨在阻止癌細胞抑制免疫系統(tǒng)而讓腫瘤茁壯成長和擴散的企圖。這類藥物的主要靶標之一是PD-1，即一種位于T細胞表面上的蛋白。在腫瘤細胞的表面上，它們表達一種被稱為PD-L1的對應分子，它與T細胞表面上的PD-1蛋白相互作用，有效地關(guān)閉了T細胞的抗癌反應。使用免疫檢查點抑制劑阻斷這種相互作用讓T細胞重新活躍，從而允許它們在腫瘤中能夠釋放出殺傷癌細胞的能力。
盡管已知癌細胞在它們的表面上攜帶PD-L1，但是在這項新的研究中，這些研究人員發(fā)現(xiàn)來自人類黑色素瘤細胞的外泌體也在它們的表面上攜帶著PD-L1。外泌體PD-L1可直接結(jié)合T細胞并抑制這些T細胞的功能。鑒定出腫瘤細胞分泌的外泌體PD-L1為免疫檢查點機制提供了一次重大更新，并對腫瘤免疫逃避提供了新見解。
Guo說，“本質(zhì)上，由黑素瘤細胞分泌的外泌體是免疫抑制性的。我們提出了一種模型，在這種模型中，這些外泌體像無人機一樣抵抗循環(huán)流通中的T細胞，即便在T細胞接近腫瘤之前，也是如此。”鑒于單個腫瘤細胞能夠分泌許多外泌體拷貝，攜帶PD-L1的外泌體與T細胞之間的相互作用提供了一種在全身系統(tǒng)性地和地抑制抗腫瘤免疫反應的手段。這可能解釋著為什么癌癥患者的免疫系統(tǒng)可能會受到削弱。
鑒于外泌體在血液中循環(huán)流通，相比于傳統(tǒng)的更具侵入性的腫瘤活檢，它們提供了一種通過血液檢測監(jiān)測癌癥/T細胞斗爭的可行性方法。在經(jīng)過急性治療階段之后，這些研究人員設(shè)想這樣的一種測試方法能夠監(jiān)測藥物如何很好地控制癌細胞。
通過測量治療前的PD-L1水平，腫瘤學家們可能能夠預測患者的腫瘤負荷程度并將它與治療結(jié)果關(guān)聯(lián)在一起。此外，血液測試可能測量治療的有效性，比如外泌體中的PD-L1水平可能指示免疫檢查點抑制劑對T細胞的活化水平。
Guo說，“在未來，我認為我們將開始將癌癥視為一種慢性疾病，就像糖尿病那樣。正如糖尿病患者使用血糖儀測量血糖水平一樣，監(jiān)測循環(huán)外泌體上的PD-L1和其他的生物標志物可能是臨床醫(yī)生和癌癥患者的一種密切關(guān)注治療方法的方式。這是朝實現(xiàn)醫(yī)療和個性化醫(yī)療的目標又邁出了一步。”（生物谷）
參考資料：
Gang Chen, Alexander C. Huang, Wei Zhang et al. Exosomal PD-L1 contributes to immunosuppression and is associated with anti-PD-1 response. Nature, Published Online: 08 August 2018, doi:10.1038/s41586-018-0392-8.
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