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基础医学院蔡志坚课题组《Cellular & Molecular Immunology》揭示肿瘤细胞来源的胞外囊泡介导抗PD-L1治疗机制

编辑:林海燕 来源:基础医学系 时间:2022年10月17日 访问次数:10  源地址

        20221011日,77779193永利|主頁欢迎您!基础医学院/77779193永利|主頁欢迎您!医学院附属第二医院蔡志坚课题组在中国免疫学会官方期刊《Cellular & Molecular Immunology》在线发表了题为Tumor extracellular vesicles mediate anti-PD-L1 therapy resistance by decoying anti-PD-L1的研究论文。

 该文首次揭示了肿瘤细胞来源的胞外囊泡(Tumor cell-derived extracellular vesicles, TEVs)通过PD-L1“诱捕并大量消耗抗PD-L1,导致抗PD-L1的治疗抵抗,从而为临床上提高抗PD-L1治疗的响应率提供有效的策略。

 免疫检查点抑制剂抗PD-1/PD-L1的发现是人类对抗癌症的里程碑,可有效提高各种晚期癌症患者的生存期。然而,由于原发及继发性抵抗的发生,抗PD-1/PD-L1治疗的临床响应率不高,仅为15-30%。目前,我们对抗PD-1/PD-L1治疗抵抗的机制知之甚少。

 TEVs含有高水平的PD-L1,可抑制机体系统性的免疫反应。研究报道,TEVsPD-L1水平与抗PD-/PD-L1治疗的愈后负相关,这表明TEVs参与抗PD-1/PD-L1治疗抵抗的发生,然而相关的机制仍不清楚。

 在本文的研究中,作者首先在体外发现TEVs可通过PD-L1与肿瘤细胞竞争结合抗PD-L1。接着通过邻位连接技术,作者将每个与抗PD-L1结合的肿瘤细胞膜PD-L1分子可视化为一个红色荧光点。通过该方法,作者发现,回输外源性TEVs可明显减少小鼠肿瘤组织中的红色荧光点,而通过敲除Rab27a抑制肿瘤细胞内源性EVs的分泌则可明显增加肿瘤组织中的红色荧光点(图1)。


1. 近位连接技术显示抗PD-L1与肿瘤细胞膜PD-L1的结合。A. 外源性TEVs抑制抗PD-L1与肿瘤细胞膜PD-L1的结合;B. 抑制内源性TEVs分泌促进抗PD-L1与肿瘤细胞膜PD-L1的结合。


 同时,伴随着肿瘤小鼠体内TEVs的增加或减少,抗PD-L1的治疗效果分别被抑制或提升。在抗PD-L1治疗抵抗的小鼠肿瘤模型中,提高抗PD-L1的治疗剂量及抑制内源性TEVs的分泌均可有效废除治疗抵抗,充分表明TEVs介导了抗PD-L1治疗抵抗的发生。

 此外,作者发现与TEVs结合的抗PD-L1的体内分布发生明显变化,可更多的被组织巨噬细胞及外周血单核细胞所吞噬(图2),从而更快的进入溶酶体降解途径。


2. TEVs结合改变抗PD-L1的体内分布。A. TEVs结合的抗PD-L1在肝、脾的分布明显增加。B. TEVs结合的抗PD-L1更多的被巨噬细胞吞噬。


 通过临床药物培西达替尼(PLX3397)抑制巨噬细胞的生成,可明显增加血清中游离抗PD-L1的浓度,促进抗PD-L1与肿瘤细胞PD-L1的结合,并废除抗PD-L1的治疗抵抗(图3)。


3. 临床药物培西达替尼废除小鼠前列腺癌TRAMP-C2的抗PD-L1治疗抵抗现象。


 最后,作者发现与抗PD-L1相比,抗PD-1具有更好的抗肿瘤作用。抑制内源性TEVs分泌之后,两者则表现出类似的治疗效果。不过,在抗PD-L1治疗的肿瘤小鼠体内检测到更少的PD-1阳性调节性T细胞,而该细胞与免疫检测点治疗后的超进展疾病相关。因此,在废除TEVs对抗PD-L1诱捕之后,抗PD-L1治疗引起超进展疾病发生的可能性更低,因而,相较于抗PD-1,抗PD-L1可能更适用于临床肿瘤的治疗。

 综上所述,在本研究中,作者揭示了TEVs介导的抗PD-L1治疗抵抗的新机制,并提出了有效的解决方案。在肿瘤组织内,由于肿瘤内部的高压环境,真正浸润到肿瘤深处的治疗性抗体量并不高,同时这些浸润的抗体又可快速的被肿瘤时时、大量分泌的TEVs所捕获。因此,TEVs所介导的对抗PD-L1的消耗在临床肿瘤的免疫治疗中需要引起高度的重视。

 77779193永利|主頁欢迎您!基础医学院博士研究生陈际名杨洁王文慧为该研究的共同第一作者,77779193永利|主頁欢迎您!基础医学院蔡志坚教授为该研究的通讯作者。该研究受到国家自然科学基金的资助并得到浙江省免疫和炎症疾病重点实验室的支持。

 

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