CRM：逮住免疫治疗“漏网之鱼”！浙大/浙农林大团队揭示癌细胞散播PD-L1之谜

摘要：细胞外囊泡是一种由细胞衍生的双层膜囊泡，可以打包带走本体细胞的蛋白质、核酸、脂质和代谢物。肿瘤细胞衍生的细胞外囊泡（TEV）包里装着武器库，一方面高表达Fas配体，可以诱导T细胞凋亡；另一方面携带转化生长因子TGF-β，可以诱导T细胞和巨噬细胞向免疫抑制表型的

*仅供医学专业人士阅读参考

肿瘤细胞真是把家伙事儿一股脑都塞进细胞外囊泡了。

细胞外囊泡是一种由细胞衍生的双层膜囊泡，可以打包带走本体细胞的蛋白质、核酸、脂质和代谢物。肿瘤细胞衍生的细胞外囊泡（TEV）包里装着武器库，一方面高表达Fas配体，可以诱导T细胞凋亡；另一方面携带转化生长因子TGF-β，可以诱导T细胞和巨噬细胞向免疫抑制表型的分化。

更过分的是，TEV的膜上还富含PD-L1，不仅能抑制抗肿瘤反应，还能帮助肿瘤吸引火力。2022年，浙江大学医学院蔡志坚团队发现，TEV可以通过PD-L1“诱骗”抗PD-L1抗体与自己结合，而结合到TEV的抗PD-L1抗体更容易被巨噬细胞吞噬和降解，导致抗PD-L1抗体被大量消耗、不足以阻断肿瘤细胞的PD-L1。

近日，蔡志坚团队与浙江农林大学冯华军、浙江中医药大学何煜舟的团队合作，表明这些TEV还会介导抗PD-1治疗耐药。

研究表明，肿瘤细胞分泌的一种糖蛋白会激活自身的整合素αv信号通路，介导PD-L1的泛素化修饰，促进其被分选到TEV中。阻断该蛋白质的功能可显著降低肿瘤耐药性，为抗PD-1疗法的优化提供了新的思路，

论文于近日发表在Cell Reports Medicine期刊上。

论文首页截图

之前的工作中，研究团队已经表明TEV PD-L1会引起抗PD-L1治疗耐药。在这项研究中，他们则要验证TEV PD-L1在抗PD-1治疗耐药中的作用。

他们在抗PD-1治疗耐药的黑色素瘤小鼠和乳腺癌小鼠实验中，通过敲除基因Rab27a或Coro1a抑制TEV的分泌。结果显示，TEV减少后，肿瘤耐药性减弱，与对照组小鼠相比肿瘤生长显著减缓。研究团队还通过改变PD-L1的表达水平，确认单纯靠TEV无法引起抗PD-1治疗耐药，得是高表达PD-L1的TEV。

对胃癌患者和肺癌患者的样本进行分析，结果表明，对抗PD-1治疗敏感的患者血液循环中，TEV的PD-L1水平显著低于治疗耐药的患者。而且血液循环TEV PD-L1水平与患者无进展生存期（PFS）、总生存期（OS）显著相关，PD-L1高水平的患者预后较差。

TEV PD-L1水平与患者预后有关

研究团队利用乳腺癌小鼠模型和乳腺癌患者样本的组织发现，随着肿瘤的进展（2周→4周），TEV携带的PD-L1水平逐渐升高，并且这些囊泡对CD8+T细胞的增殖抑制作用也逐渐增强，患者的TEV PD-L1血液水平与CD8+T细胞数量呈负相关。

随后，研究重点转向PD-L1究竟如何被分选到TEV中。

研究表明，肿瘤细胞里PD-L1发生泛素化是分选的关键，这一过程由E3连接酶UBE4A介导，作用于PD-L1分子的K75泛素化位点。另外，泛素化增强只会使肿瘤细胞多给TEV分配些PD-L1，不会影响TEV的分泌数量。

分选PD-L1需要UBE4A发挥作用，那么又是谁在调节UBE4A？

通过分析荷瘤小鼠不同阶段肿瘤组织的培养上清液，研究团队发现随着肿瘤进展，肿瘤微环境中的因子能够显著上调UBE4A的表达。经过重重筛选，一种名为MFGE8的分泌型糖蛋白通过了最终考核，显示能够显著上调乳腺癌细胞中UBE4A的mRNA和蛋白质水平，并增加TEV中的PD-L1表达。

进一步实验将已有的线索都串了起来。

研究表明，肿瘤细胞释放MFGE8后，MFGE8会反过来作用于肿瘤细胞，通过与其细胞膜上的整合素αvβ3和αvβ5结合激活下游信号通路，从而上调UBE4A的表达和PD-L1的泛素化水平。后面的事就交给负责调控细胞内外物质运输和膜动态的ESCRT系统了，蛋白复合物ESCRT-0会通过其亚基HRS识别并结合泛素化的PD-L1，然后由ESCRT系统介导其分选至囊泡内，最终释放到肿瘤微环境。

肿瘤细胞分选PD-L1至细胞外囊泡介导治疗耐药的机制

在肺癌患者和乳腺癌患者中，血清MFGE8水平与TEV上的PD-L1含量呈正相关，TEV的UBE4A、MFGE8、PD-L1水平较低的肺癌患者无进展生存期更长。

荷瘤小鼠实验中，使用整合素抑制剂西仑吉肽，或者中和抗体RM026阻断MFGE8功能，可以降低UBE4A表达水平，恢复T细胞的活性，并减少T细胞耗竭和调节性T细胞的比例，PD-L1在囊泡中的分选减少，最终显著抑制了肿瘤的生长和进展。联合抗PD-1疗法的实验表明，RM026能够增强抗PD-1治疗的疗效，极大抑制乳腺癌肿瘤生长。