檢查點抑制是一種革命性的癌癥免疫療法，僅適用于少數(shù)患者，科學家們想知道它為什么在大多數(shù)患者中受到抵抗。在加州大學舊金山分校(UCSF)，科學家們認為他們找到了一個與當前癌癥免疫治療教條背道而馳的答案。

這些科學家表示，免疫細胞不需要達到腫瘤生態(tài)位來接受免疫抑制蛋白，正如教條所說的那樣。相反，免疫細胞可能與流動外泌體攜帶的免疫抑制蛋白質發(fā)生沖突。從癌細胞發(fā)芽的外來體可以通過淋巴系統(tǒng)或血流進入淋巴結，即免疫細胞被激活的部位。在那里，包含免疫活性抑制蛋白PD-L1的外泌體有效地解除了免疫細胞的武裝并阻止它們定位和攻擊腫瘤。

這篇遠程失活機制的細節(jié)出現(xiàn)在4月4日的Cell期刊上，題目是“抑制外泌體PD-L1誘導系統(tǒng)性抗腫瘤免疫和記憶。”這篇文章描述了外泌體PD-L1如何系統(tǒng)地抑制抗腫瘤反應。該文章還提供證據(jù)表明，遺傳阻斷遠程失活機制可以促進引流淋巴結中的T細胞活性，誘導全身抗腫瘤免疫和記憶。

該文章的作者寫道：“即使在抗PD-L1抗體的模型中，去除外泌體PD-L1也能抑制腫瘤生長。”“來自腫瘤的外來體PD-L1抑制引流淋巴結中的T細胞活化。系統(tǒng)性引入的外泌體PD-L1拯救了無法分泌自身腫瘤的腫瘤生長。

“暴露于外來體PD-L1缺陷的腫瘤細胞抑制了在遠處注射的野生型腫瘤細胞的生長，同時或數(shù)月后?？筆D-L1抗體與外來體PD-L1阻斷相結合，而不是冗余，以抑制腫瘤生長。“

由醫(yī)學博士，醫(yī)學博士Robert Blelloch領導的加州大學舊金山分校的科學家決定探索外泌體時，他們注意到一些奇怪的東西，這表明PD-L1呈現(xiàn)的標準模型存在缺陷。與之前的科學家一樣，他們發(fā)現(xiàn)抗性癌癥中PD-L1蛋白水平較低。但是當他們觀察所有蛋白質的分子前體信使RNA(mRNA)時，他們觀察到了一個奇怪的差異：他們在細胞中測量的PD-L1蛋白質含量太多，PD-L1 mRNA太多了。

“我們看到了mRNA和蛋白質水平之間的差異，并想知道發(fā)生了什么，”Blelloch說。“我們的實驗還表明，蛋白質實際上是在某個時刻制造的，并且它沒有被降解。就在那時我們看著外泌體，發(fā)現(xiàn)了缺失的PD-L1。“

在惡性組織中，稱為PD-L1的蛋白質起“隱形斗篷”的作用：通過在其表面上展示PD-L1，癌細胞保護自身免受免疫系統(tǒng)的攻擊。一些最成功的免疫療法通過干擾PD-L1或其受體PD-1起作用，PD-1位于免疫細胞上。當PD-L1和PD-1之間的相互作用被阻斷時，腫瘤就會失去隱藏免疫系統(tǒng)的能力，并且變得易受抗癌免疫攻擊。

某些腫瘤可能對這些治療有抵抗力的一個原因是它們不會產生PD-L1，這意味著現(xiàn)有的檢查點抑制劑無法發(fā)揮作用 - 也就是說，它們可能會使用其他檢查點蛋白來避免免疫系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)?？茖W家此前已經證明PD-??L1蛋白在前列腺癌患者的腫瘤細胞中以低水平或完全不存在的方式存在，可能解釋了它們對治療的抵抗力。

為了證明外泌體PD-L1負責賦予免疫隱身性，研究人員轉向了一種對檢查點抑制劑具有抗性的小鼠前列腺癌模型。當他們將這些癌細胞移植到健康小鼠體內時，腫瘤迅速發(fā)芽。但是，當科學家使用基因編輯工具CRISPR刪除外泌體生成所需的兩個基因時，編輯過的癌細胞無法在遺傳上相同的小鼠中形成腫瘤。雖然編輯和未編輯的細胞都產生PD-L1，但是當PD-L1被阻斷時，只有那些不能產生外泌體的細胞是可見的并且易受免疫系統(tǒng)的影響。

“這一發(fā)現(xiàn)的重要性立即顯而易見，”新研究的第一作者，博士后研究員Mauro Poggio博士說。“目前在臨床上，沒有可用的藥物可以抵消外泌體PD-L1的破壞力，因此了解外泌體PD-L1的生物學是第一個可能為患者帶來新的治療方法的基本步驟。”

在互補實驗中，將相同的CRISPR編輯的癌細胞移植到健康小鼠中，然后立即注射攜帶PD-L1的外泌體。由于無法產生外泌體，CRISPR編輯的癌細胞應成為免疫系統(tǒng)的犧牲品。相反，注射的外泌體能夠代表癌癥中和免疫應答，這使得外來體缺陷的癌細胞形成腫瘤。

為了弄清外泌體PD-L1如何干擾免疫系統(tǒng)，研究人員檢查了接受CRISPR編輯或未摻雜癌細胞的小鼠淋巴結。接受編輯細胞的小鼠顯示出免疫細胞增殖增加，并且淋巴結中有更多的活化免疫細胞，這是免疫系統(tǒng)的中心指揮中心。

在一個單獨的小鼠模型 - 一種僅對免疫治療有部分反應的結腸直腸癌 - 研究人員確定了兩個不同的PD-L1池：一個在腫瘤細胞表面，對PD-L1抑制劑敏感，另一個在外來體中具有抗性。當他們用涉及阻止外泌體形成和施用PD-L1抑制劑的聯(lián)合療法治療癌癥時，小鼠比單獨用任一種方法治療的那些存活時間更長。

“來自兩個非常不同的癌癥模型的這些數(shù)據(jù)提示了一種新的治療方法，其中抑制外泌體中PD-L1的釋放，單獨或與目前的檢查點抑制劑組合，可以克服目前對治療有抵抗力的大部分患者的耐藥性。檢查點抑制劑單獨，“Blelloch說。

在新論文的一個令人驚訝的結果中，研究人員發(fā)現(xiàn)他們可以使用CRISPR編輯的外泌體缺陷癌細胞來誘導針對通常抵抗免疫攻擊的腫瘤的抗癌免疫反應。

研究人員首先將不能產生外泌體的CRISPR編輯的癌細胞移植到正常小鼠體內并等待90天。然后，他們將未經編輯的，可能是免疫逃避的癌細胞移植到同一只老鼠身上。在將免疫系統(tǒng)暴露于CRISPR編輯的外泌體缺陷的癌細胞后，未經編輯的細胞不再是不可見的。免疫系統(tǒng)不是忽略這些細胞，而是采取了強有力的反應，針對這些以前免疫逃避的癌細胞并阻止它們增殖。

“免疫系統(tǒng)在暴露于不能產生外泌體PD-L1的癌細胞后會形成抗腫瘤記憶。一旦免疫系統(tǒng)產生記憶，它就不再對這種形式的PD-L1敏感，因此也可以靶向產生外泌體PD-L1的癌細胞，“Blelloch說。

當未編輯和CRISPR編輯的外來體缺陷的癌細胞同時移植到同一小鼠的相對側時，實現(xiàn)了另一個令人驚訝的結果。盡管它們同時被引入，但CRISPR編輯的細胞被證明是顯性的 - 它們能夠激活免疫系統(tǒng)，然后發(fā)動攻擊，摧毀未經編輯的，據(jù)稱在另一側生長的免疫抗性腫瘤。

這些結果表明即使暫時抑制外泌體中PD-L1的釋放也可導致腫瘤生長的長期全身抑制。此外，他們暗示了一種新型免疫療法的可能性，其中可以編輯和重新引入患者的癌細胞，以激活免疫系統(tǒng)并將其用于攻擊免疫抗性癌癥。抑制外泌體中PD-L1的釋放或Blelloch團隊設計的“腫瘤細胞疫苗”的引入可能有一天可能為那些腫瘤對今天的治療方案沒有反應的患者帶來希望。