2023肿瘤免疫逃逸的关键因素及肝癌有关研究进展.docx

2023肿瘤免疫逃逸的关键因素及肝癌有关研究进展近年来，有多篇重磅级研究指向外泌体PD-L1是导致肿瘤患者对抗 PD-（L）I单抗响应低和耐药的关键因素，并有望在药物传递和疾病诊断领 域有所突破。01、外泌体与肿瘤生长和侵袭相关外泌体（exosome ）是由活细胞分泌的直径约为40-160 nm的小囊 泡，具有典型的脂质双分子层结构。包含有细胞的许多成分组成，包 括DNAs RNA、氨基酸、蛋白质、代谢物、酶、脂质（胆固醇）和热 休克蛋白，以及一些参与细胞间通讯的胞质和细胞表面信号蛋白等。胞外体膜富含跨膜蛋白（如CD81s CD63和CD9等四肽）、整合素 和粘附分子等。图1.外泌体的结构口外泌体最初被认为是一种用来清除细胞中废物的垃圾袋,但随着研究 的深入和机理分析，外泌体还可参与到机体免疫应答、抗原提呈、细 胞迁移、细胞分化、肿瘤侵袭等方方面面。图2.肿瘤微环境中的外泌体功能川外泌体在肿瘤治疗领域的运用拓展是与外泌体与肿瘤生长和扩散的机 制密不可分的。外泌体具有的信号传递功能在肿瘤细胞与肿瘤微环境(TME )的变化过程中扮演着重要的角色。具体作用机制为：外泌体 可通过下调噬菌体、DCs T细胞和NK细胞的数量，上调具有免疫抑 制功能的Tregs MDSC和TAM的数量而导致免疫抑制。另外，外泌 体还可以破坏内皮细胞单层屏障功能，增加血管通透性，并促进血管 生成，进而有利于肿瘤细胞的运动和扩散。而更令人期待的是，有多篇重磅级研究表明，外泌体PD-L1是导致肿 瘤患者对PD-(L)I单抗响应低和耐药的关键因素，进一步增加了大家 对于外泌体研究的关注。肿瘤有很多免疫逃逸的机制，这也是肿瘤难以克服的原因所在。免疫 检杳点抑制剂(ICBs ),特别是PD-1与PD-L1抑制剂的问世并成功 商业化运用，促进了肿瘤免疫治疗的巨大进步。但截止到目前，能够 享受到抗PD-(L)I单抗治疗起效的患者还是少数，并且有很大比例的 患者也会产生免疫耐药现象。这其中的机制，也是研究者孜孜以求， 期冀能够攻克的难题。CeIlularPDLlSoluble (extracellular) forms of PDLlLocal effects in the tumour microenvironmentAnti-PDLl and antiPDl antibodiesMonomeric shed form (-0.01 m)activation/? Z) MOnOmeriC and z dimeric splice U U/ variantsI (f (*0.01 m)Microvesicles (100-1.000 m)activationRAB27A?NSMase2Exosome (30-100 m)exoPDLlEndosome/ mltivesicularSystemic effectsTethej EXOSome NOn-Coding and microRNACirculationChaperonesSignalling proteins图3.表达PD-L1的细胞可以产生多种形式的细胞外PD-L11划2019年发表于Cell期刊上的一项研究，首次从机制上证明，外泌 体PD-L1可能是罪魁祸首。Injected Tumor cellsActivated T-CellSuppressed T-CellActivated T-CellDeathOExosome without PD-L1Anti-TumorMemoryAnti-Tumor MemoryExtended SurvivalExtended SurvivalExtended SurvivalExtended SurvivalDraining Lymph NodesExtended SurvivalExtended SurvivalTumor Cell Active T-Cell Suppressed T-Cell Exosome with PD-L1Secondary Challenge WT tumorSecondary Challenge WT tumor图3.研究设计简图2具体操作方式为：研究者构建了一个对PD-1抑制剂抵抗的鼠胰腺癌模型，分别将抵抗 性肿瘤细胞和去除了与外泌体分泌相关基因的肿瘤细胞注射小鼠体内, 发现尽管基因编辑和未编辑的肿瘤细胞均表达PD-L1 ,但阻断PD-L1 后只有不能分泌外泌体的肿瘤细胞可被免疫系统识别和杀伤；将去除了与外泌体分泌相关基因的肿瘤细胞接种健康小鼠后，立刻注 入外泌体PD-L1o由于注入的外泌体能够中和免疫反应，导致外泌体缺陷的肿瘤细胞最终能够形成肿瘤，进一步研究发现，接种经过编辑 的肿瘤细胞的小鼠淋巴结中免疫细胞数量和活性均高于未编辑的健康 小鼠；在另一个单独的结肠癌小鼠模型中，研究人员鉴定出两种不同的 PD-L1 : 一种在肿瘤细胞表面且对PD-L1抑制剂敏感，另一种存在外 泌体中且对PD-L1抵抗。当采用能够阻断外泌体形成和PD-L1抑制剂 的联合疗法时，小鼠的生存期相对单独的疗法更长。对于上述研究，作者提出了如下4个观点:阻断肿瘤细胞分泌带有PD-L1的外泌体能通过提高抗肿瘤免疫反应而延长生存期；外泌体PD-LI能够抑制弓|流淋巴结中T细胞的活性；外泌体缺陷肿瘤细胞能够引起系统性抗肿瘤免疫和记忆;外泌体的PD-L1对PD-L1抑制剂具有抵抗作用。 PaLlY AnUPNJaMyExosomal PD-L1Y PD-1( Anti PD-1 antibodyL-2 TNF- IFN-Up-regulationDown-regulation图4.肿瘤细胞源性外泌体PD-L1介导的免疫逃逸简而言之，包被着PD-L1的外泌体从肿瘤细胞上脱落下来，并通过淋 巴系统或血液流到达淋巴结，然后PD-L1蛋白远程影响并阻止免疫细 胞确定对肿瘤发起抗癌攻击。因此，外泌体携带的PD-L1不是关闭肿 瘤表面的免疫反应，而是在免疫细胞到达肿瘤之前就抑制了免疫细胞。除了与免疫耐药的机制密切相关外，外泌体还越来越多地被认为是疾 病的生物标志物和预后因子，具有重要的临床诊断和治疗意义。除此 之外，它们还有潜力被用于临床，作为基因和药物递送的载体。在肝 癌领域，主要集中在靶向治疗药物耐药机制的探讨和肝癌的诊断领域。03、外泌体与肝癌外泌体内含有丰富的非编码RNA ,且具有重要的基因调控功能，在肝 癌的发生发展中起重要作用。外泌体非编码RNA有望成为新型的肝癌 液体活检标志物，为肝癌的早期诊断、早期治疗提供新手段。尽管当 前外泌体非编码RNA的临床应用仍存在不足，但随着研究的深入，外 泌体非编码RNA在肝癌的诊断、个性化治疗及预后评估等方面将发挥 越来越重要的作用。但鉴于当前检测行业尚处于发展早期阶段，对于疾病的诊断尚有很多 争议未解决。且肝癌领域的分子分型及肝癌诊断，不同研究团队的发 现是否具有普遍共性，都是值得商榷的。图5. RNA-RNA交互网络在肝癌研究中的机制仅举一例，海军军医大学国家肝癌科学中心王红阳院士科研团队发现， RNA-RNA交互网络促进谷氨酰胺代谢诱导肝癌发生,并通过PD-L1 + 外泌体阻碍肝癌免疫治疗。04、肝癌免疫治疗合适的Biomarker综上，对于外泌体，尤其是与免疫密切相关的外泌体PD-L1的研究探索, 尚处于早期，而HCC领域，免疫进展还是非常迅速的，那基于现有 Biomarker的探索，是否有更合适的免疫治疗预测的指标更具有参考性, 本文也试图从中择取自己的思考点。目前尚不可能确定哪些生物标记物可以有效预测免疫治疗的疗效。TMB. MSl在肝癌中数据都很小，不是合适的BiomarkeroPD-L1PD-L1在肿瘤细胞、抗原提呈细胞和其他免疫细胞表面广泛表达。据 报道，PD-L1在HCC中的表达普遍较低（约占肿瘤细胞的10% ）, 并且与复发和更短的OS相关。随着近年来由TPS像CPS更为合理的 PD-L1表达率的演变，PD-L1作为ICIS治疗效果的预判指标有了更多 的合理性。且有研究表明，特定亚群，如耗竭的CD8+T细胞和调节性 T细胞（Treg ）,在HCC中优先富集。一些可溶性免疫检查点相关蛋 白最近被证明在各种癌症类型中具有很好的预测价值。如PD-L1的外 泌体，在一项研究中，循环外泌体PD-L1水平的增加幅度可以区分临 床应答者和无应答者。此外，可溶性PD-L1 （ sPD-L1 ）与NSCLC患 者的免疫治疗反应相关，而关于HCC患者缺乏相关数据，需要进一步 研究。以上种种证据都是比较孤立的，从我自身角度考虑，更核心的机制或 者说疗效提升的主要原因不在于上述，还是要回归PD-L1靶点抑制真 正的抗肿瘤原因。树突状细胞苏黎世罗氏创新中心的Maud Mayoux和Wei Xu等又发现，肿瘤中 的树突状细胞（DC）可能是PD-L1抗体治疗的关键之一。PD-L1抗 体与DC表面的PD-L1结合让原本与PD-L1结合的共刺激分子B7.1 暴露了出来,使得DC能更好地激活T细胞，杀伤肿瘤。其实早在2007 年,哈佛大学的Manish J. BUtte等人就曾发现,除了跟PD-1结合外， PD-L1还可以与B7.1分子结合。临床数据也显示,PD-L1抗体阿替利珠单抗的治疗效果跟肿瘤中的DC 丰度高度相关。肿瘤中DC较高的非小细胞肺癌患者，在接受阿替利 珠单抗治疗后，死亡风险比肿瘤DC丰度低的患者低了 46% ,中位总 生存期延长了 8个月。尤其是在PD-L1表达超过5%的患者中，肿瘤 里高丰度的DC与接受阿替利珠单抗治疗后死亡风险降低75%相关。 也许在肝癌这种异质性很强的癌种上，很难找到合适的Biomarker来 进行治疗预测，但也许真的是由于处于耗竭状态的DC上的B7.1靶点 被PD-L1给结合，导致T细胞无法由静息状态转变成具有毒杀效果的 CD8+ T细胞，而抗PD-L1抗体能够与PD-L1靶点结合，暴露出DC 上的B7.1 ,增加更多的T细胞激活，同时，抗PD-L1抗体也能够发挥 传统的作用机制，解除PD-1与PD-L1的结合，发挥CD8+ T细胞正 常识别和杀死肿瘤细胞的功能。此时，再加用贝伐珠单抗，或者仑伐 替尼等抗血管生成药物，能够极大的提升疗效。例如，4月20日，复宏汉霖公布，公司自主研发的PD-1抑制剂H 药汉斯状® （斯鲁利单抗）联合汉贝泰®（贝伐珠单抗版及联合HLX07 （创新型抗EGFR单抗）一线治疗不可切除或转移性肝细胞癌（HCc）的2期临床试验申请获NMPA批准。肝癌，异质性很强的癌种，机制的探索过于复杂。在具体细节上的探 讨，必然是增加更多的启示。但在实际应用过程中，可能是多靶点联 合治疗的研发方向更具可行性。参考文献：1. Citation: Sinha, et al. Trends in Research on Exosomes inCancer Progression and Anticancer Therapy. Cancers 2021f 13f 326.2. Mauro Poggioz et al. Suppression of Exosomal PD-LIInduces Systemic Anti-tumor Immunity and MemoryCeII 177z 414-427z April 4f 2019.3. Bo Shao7 et al. Effectsof Tumor-Deri