前言

外泌體是直徑約為100nm的小型囊泡，它們廣泛存在于各種體液中，包括血液、唾液、眼淚和尿液，并可由各種細(xì)胞分泌。外泌體可以運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)、脂質(zhì)、核酸和其他物質(zhì)，并作為細(xì)胞內(nèi)載體，在調(diào)節(jié)細(xì)胞間通訊中起著關(guān)鍵作用。

外泌體是一種理想的藥物遞送系統(tǒng)，具有多種優(yōu)點(diǎn)：如免疫原性低、穩(wěn)定性好和靶向能力。外泌體不具有細(xì)胞和器官中的復(fù)雜性，使其免疫原性較低。同時(shí)，與單個(gè)蛋白質(zhì)或小分子不同，外泌體含有異質(zhì)分子，可確保外泌體在人體內(nèi)的良好生物分布、藥代動力學(xué)和細(xì)胞攝取，更容易用于治療。外泌體作為各種治療藥物的載體，有效保護(hù)了治療藥物在體內(nèi)的完整性，極大地提高了藥物的生物利用度，減少了藥物的毒副作用，最大限度地提高了抗腫瘤效率。

外泌體可以以不同的方式用于腫瘤治療。腫瘤衍生的外泌體（TEX）作為信使調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境。在癌癥的初始階段，腫瘤細(xì)胞分泌的外泌體數(shù)量顯著高于正常細(xì)胞，TEX被認(rèn)為反映了各種癌癥的分子特征。開發(fā)減少腫瘤細(xì)胞外泌體分泌的療法可能會更好地抑制腫瘤發(fā)生。外泌體可以通過多種機(jī)制發(fā)揮其生理活性，包括吞噬作用、胞飲作用、融合和受體或脂筏介導(dǎo)的內(nèi)吞作用。這些細(xì)胞吸收外泌體的獨(dú)特機(jī)制促進(jìn)了基于外泌體的癌癥療法的發(fā)展。此外，外泌體在介導(dǎo)腫瘤微環(huán)境中腫瘤細(xì)胞與TAM之間的細(xì)胞間信息傳遞發(fā)揮著重要的功能，這可能為抗腫瘤治療提供新的靶點(diǎn)。

外泌體作為癌癥疫苗抗原和疫苗增效劑

眾所周知，與正常細(xì)胞相比，即使在腫瘤進(jìn)展的早期階段，腫瘤細(xì)胞也會向血漿和體液中釋放更多的外泌體。TEX提供免疫刺激或免疫抑制分子，調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的發(fā)育、成熟和抗腫瘤能力。來自TEX的腫瘤相關(guān)抗原可以通過樹突狀細(xì)胞（DC）呈遞，DC細(xì)胞激活腫瘤特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTL）以誘導(dǎo)抗腫瘤免疫。與腫瘤裂解物相比，TEX由于更豐富的免疫刺激成分而增強(qiáng)了疫苗效果。此外，TEX還含有促進(jìn)DC攝取各種抗原的功能性標(biāo)記物。因此，TEX已成為一種很有前途的抗原來源和腫瘤疫苗的增效劑。

許多研究人員發(fā)現(xiàn)，TEX在體內(nèi)和體外刺激抗腫瘤免疫反應(yīng)。在轉(zhuǎn)移性黑色素瘤小鼠模型中接種TEX后，發(fā)現(xiàn)Th1免疫反應(yīng)被激活，從而顯著抑制腫瘤生長，并抑制肺轉(zhuǎn)移。然而，TEX在腫瘤免疫中具有雙向作用。TEX的另一個(gè)作用就是重塑腫瘤免疫微環(huán)境，并在逃逸期介導(dǎo)腫瘤免疫抑制。TEX以Fas配體或腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體的形式誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡，它們還通過免疫抑制分子如TGF-β、前列腺素E2和其他免疫抑制分子抑制抗腫瘤功能。此外，它們上調(diào)抑制性免疫檢查點(diǎn)分子。因此，應(yīng)合理考慮TEX在腫瘤免疫治療中的負(fù)面影響。

DC衍生的外泌體（DEX）有望成為具有抗原呈遞和免疫細(xì)胞激活分子的無細(xì)胞疫苗。首先，抗原呈遞MHC I和II類分子以及共刺激分子CD80和CD86有助于T細(xì)胞活化。其次，粘附和靶向的相關(guān)蛋白、整合素以及細(xì)胞間粘附分子-1有助于DEX的靶向。第三，膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和融合蛋白有助于將抗原裝載到MHC上，并增強(qiáng)DEX的免疫原性。與DC疫苗相比，DEX受腫瘤免疫抑制微環(huán)境的影響較小，早期研究已經(jīng)證明了DEX疫苗在腫瘤治療中的可行性，并發(fā)現(xiàn)DEX參與NK細(xì)胞介導(dǎo)的先天免疫。此外，DEX疫苗與微波消融和基因療法等其他療法相結(jié)合，取得了比其他療法更好的抗腫瘤效果。DEX比TEX具有優(yōu)勢，包括更多樣的抗原呈遞方式，提高抗腫瘤免疫分子和靶向分子的表達(dá)，以及更好地刺激先天免疫。盡管如此，DEX仍有一些局限性。受腫瘤復(fù)雜免疫微環(huán)境的阻礙，DEX需要更強(qiáng)的活性來誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，這意味著未來需要開發(fā)更合適的抗原和佐劑來裝載DEX。

增強(qiáng)腫瘤抗原攝取

當(dāng)先天免疫細(xì)胞（如吞噬細(xì)胞和DC）遇到腫瘤細(xì)胞時(shí)，它們可以迅速吞噬腫瘤細(xì)胞，并將腫瘤抗原呈遞給T細(xì)胞，從而誘導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)。然而，腫瘤細(xì)胞可以發(fā)出“不要吃我”的信號，如CD47、B2M、PD-L1和CD24，這些信號與SIRP、LILRB1、PD-1和Siglec10有關(guān)，分別作用于先天免疫細(xì)胞。這種關(guān)聯(lián)將腫瘤細(xì)胞標(biāo)記為“自身”，即作為分子阻止腫瘤細(xì)胞被吞噬以及隨后先天免疫細(xì)胞呈遞腫瘤抗原，從而抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。

SIRP-α高表達(dá)的外泌體可作為免疫檢查點(diǎn)抑制劑，可以競爭性地結(jié)合腫瘤細(xì)胞上的CD47，抑制CD47和SIRP-α介導(dǎo)的細(xì)胞相互作用，從而增強(qiáng)了免疫細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中的吞噬作用。這些外泌體顯示出顯著的抗腫瘤作用，成功誘導(dǎo)了適應(yīng)性T細(xì)胞免疫反應(yīng)，并促進(jìn)了CD8 + T細(xì)胞浸潤腫瘤。

外泌體在藥物遞送中的作用

外泌體可以攜帶多種抗腫瘤藥物，以實(shí)現(xiàn)更精確的腫瘤靶向和更強(qiáng)的治療效果。這些藥物類型包括非編碼RNA（ncRNA）、蛋白藥物、小分子藥物、膜蛋白以及天然產(chǎn)物等。

阿霉素和紫杉醇是常見的外泌體負(fù)載的化療藥物，可抑制腫瘤細(xì)胞的快速增殖，并發(fā)揮抗癌作用。在骨肉瘤中，MSC衍生的外泌體有效遞送阿霉素已被證明產(chǎn)生更強(qiáng)的抗腫瘤作用和更低的毒性。此外，在結(jié)直腸癌治療中，與阿霉素相比，負(fù)載阿霉素的MSC衍生外泌體顯示出更高的腫瘤積聚和更快的肝臟清除。

靶向能力是外泌體作為藥物遞送系統(tǒng)的主要考慮因素之一。天然外泌體繼承了其親代細(xì)胞的特性，并表達(dá)靶向分子，這些分子可以天然靶向特定細(xì)胞。TEX來自親本腫瘤細(xì)胞，使其成為藥物遞送的良好載體。負(fù)載化療藥物的TEX在腫瘤組織中表現(xiàn)出高蓄積性和良好療效。

與天然外泌體相比，工程化外泌體是更有利的藥物遞送系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈兙哂懈�高的活性和靶向能力，同時(shí)保留了天然外泌體的特性。工程外泌體的靶向修飾劑包括抗體、適配體、配體、肽和聚合物。聚乙二醇等官能團(tuán)的加入使外泌體能夠被動靶向腫瘤。修飾外泌體的常見配體還包括靶向葉酸受體的葉酸和靶向CD44的透明質(zhì)酸等。

外泌體在腫瘤免疫治療中的臨床應(yīng)用

生物標(biāo)志物的檢測是外泌體臨床試驗(yàn)的主要部分。外泌體具有良好的穩(wěn)定性，能夠充分反映來自親代細(xì)胞的信息。就腫瘤免疫治療而言，外泌體可能有助于實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的液體活檢方法以及更好地預(yù)測腫瘤免疫治療效果。

臨床試驗(yàn)NCT02890849通過檢測癌癥放療前后不同時(shí)間外泌體中PD-L1的表達(dá)水平，研究腫瘤組織與外泌體之間PD-L1表達(dá)的差異，旨在指導(dǎo)放射治療與免疫療法相結(jié)合的臨床實(shí)踐。外泌體PD-L1、LAG-3和miRNA表達(dá)的檢測可以有效預(yù)測腫瘤免疫治療的療效（NCT05575622、NCT04427475、NCT05854030和NCT05705583）。然而，外泌體作為免疫治療相關(guān)生物標(biāo)志物的應(yīng)用還存在一些問題。不同類型腫瘤分泌的外泌體可能在不同的體液中富集，并可能在病理?xiàng)l件下存在不同的循環(huán)水平。免疫治療相關(guān)的生物標(biāo)志物，尤其是ncRNA，也可能因腫瘤而異。此外，外泌體的分選和分泌機(jī)制還有待深入研究。

另外一些臨床試驗(yàn)已經(jīng)評估了外泌體作為藥物載體的可行性。比如，一項(xiàng)試驗(yàn)研究了結(jié)直腸癌癌癥中天然產(chǎn)物姜黃素的外泌體遞送，與外泌體來源于植物相比存在差異（NCT01294072）。在腫瘤免疫治療中，STAT6的反義寡核苷酸靶向腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞，并促進(jìn)誘導(dǎo)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞重編程為M1表型。負(fù)載STAT6反義寡核苷酸的外泌體作為巨噬細(xì)胞重編程藥物的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中（NCT05375604）。

外泌體疫苗是外泌體在腫瘤免疫治療中最早的臨床應(yīng)用。兩項(xiàng)針對黑色素瘤和非小細(xì)胞肺癌癌癥的早期臨床試驗(yàn)已經(jīng)證明了DC-來源的外泌體疫苗用于腫瘤治療的可行性和安全性。TEX也已用于臨床試驗(yàn)，研究人員通過給復(fù)發(fā)性惡性膠質(zhì)瘤患者接種治療性腫瘤細(xì)胞死亡后釋放的外泌體來誘導(dǎo)免疫反應(yīng)（NCT01550523）。

然而，腫瘤學(xué)領(lǐng)域關(guān)于外泌體疫苗的這些臨床試驗(yàn)只提供了有限的信息，外泌體疫苗在臨床上還有很長的路要走。為了獲得良好的治療效果，外泌體的來源、抗原的選擇和患者的篩選是需要考慮的重要因素。此外，免疫細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞來源的外泌體可能攜帶對腫瘤免疫療法具有雙重作用的天然成分，也可能導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞表型的變化，這需要詳細(xì)的機(jī)制研究。盡管有這些問題，但設(shè)計(jì)良好的外泌體疫苗無疑是腫瘤免疫治療的有力工具。

小結(jié)

外泌體作為近年來的一個(gè)熱門領(lǐng)域，其可以在腫瘤免疫治療中發(fā)揮多種作用。外泌體代表了一種有前途且可靠的癌癥免疫治療新治療策略。未來，外泌體的產(chǎn)生、負(fù)載、分泌以及與腫瘤免疫相關(guān)方面的研究將為外泌體臨床應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，并指導(dǎo)我們開發(fā)新一代的癌癥治療技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

1. Biologyand function of exosomes in tumor immunotherapy. Biomed Pharmacother.2023Nov 9:169:115853

       原文標(biāo)題 : 外泌體在腫瘤免疫治療中的生物學(xué)功能和臨床應(yīng)用