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前言

癌細(xì)胞主動釋放多種可溶性生物分子，如細(xì)胞因子、趨化因子和生長因子，以建立腫瘤微環(huán)境。在過去的幾十年中，細(xì)胞外囊泡，特別是外泌體，被認(rèn)為是癌細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞和遠(yuǎn)處細(xì)胞溝通的重要工具。新證據(jù)表明，腫瘤源性外泌體（TDE）包含多種分子成分，包括脂質(zhì)、膜相關(guān)蛋白、長非編碼RNA（lncRNAs）和miRNAs，它們參與腫瘤形成和侵襲的幾個過程，包括血管生成、增殖和生長、轉(zhuǎn)移和免疫逃逸。

大量研究表明，來源于腫瘤細(xì)胞的外泌體通過損害DC、NK細(xì)胞和T細(xì)胞的功能破壞抗腫瘤免疫。其中，NK細(xì)胞被認(rèn)為是惡性細(xì)胞轉(zhuǎn)化的第一層防御，而腫瘤細(xì)胞可以通過不同的機(jī)制抑制NK細(xì)胞的功能，其中腫瘤外泌體在NK細(xì)胞功能障礙中起著關(guān)鍵作用。

TDEs可被NK細(xì)胞吸收或通過受體－配體相互作用誘導(dǎo)下游信號，從而下調(diào)其抗腫瘤活性。此外，腫瘤外泌體含有多種表面配體和生物分子，可干擾NK細(xì)胞的募集、細(xì)胞因子的產(chǎn)生、分子表達(dá)和細(xì)胞溶解活性。因此，了解TDEs在NK細(xì)胞功能障礙中的作用，對以NK細(xì)胞為基礎(chǔ)的腫瘤治療具有重要的臨床意義。

外泌體概述

1981年，外泌體首次被描述為由不同細(xì)胞類型在體外分泌的納米囊泡，其脂質(zhì)成分不同于質(zhì)膜，表明與簡單的膜出芽相比，其來源不同且更復(fù)雜。外泌體幾乎可以由所有類型的細(xì)胞分泌，包括免疫細(xì)胞、血液細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞、上皮細(xì)胞以及癌細(xì)胞。它們含有通過生物發(fā)生過程從原始細(xì)胞中保留下來的蛋白質(zhì)。

外泌體最終可進(jìn)入循環(huán)，并已在多種生物液體（如血液、尿液、唾液或母乳）中檢測到，也可在惡性積液（如胸水和腹水）中檢測到。已有研究表明，外泌體還可以包含miRNA、信使RNA，甚至長的非編碼RNA，它們顯著參與外泌體的調(diào)節(jié)作用。              

外泌體的生物活性物質(zhì)可以通過兩種主要方式影響受體細(xì)胞的代謝。第一種是外泌體表面蛋白與靶細(xì)胞受體的直接相互作用。第二種是內(nèi)容物的內(nèi)化，在與目標(biāo)細(xì)胞的質(zhì)膜融合后，或通過內(nèi)吞、巨噬細(xì)胞吞噬。外泌體具有重要的臨床意義，尤其是在腫瘤中。

TDEs對NK細(xì)胞功能的影響

TDEs可通過質(zhì)膜融合、內(nèi)吞、吞噬、微胞飲和脂筏介導(dǎo)的內(nèi)化被各種細(xì)胞（優(yōu)先是免疫細(xì)胞）吸收。多個研究結(jié)果表明，腫瘤外泌體可以通過與細(xì)胞膜融合將其內(nèi)容物輸送到NK細(xì)胞中，從而阻礙其抗腫瘤功能。

TDEs調(diào)節(jié)NK細(xì)胞的募集和遷移

有證據(jù)顯示，TDE積極影響癌癥和免疫細(xì)胞的募集和遷移，以建立腫瘤微環(huán)境和轉(zhuǎn)移生態(tài)位。先前的一項研究表明，腫瘤外泌體介導(dǎo)MDSC的遷移，并以CCL2依賴的方式促進(jìn)小鼠乳腺癌細(xì)胞（4T1細(xì)胞）向肺的轉(zhuǎn)移。最近的一項研究表明，從AML患者分離的外泌體可以顯著減少NK－92細(xì)胞向腫瘤細(xì)胞的遷移。進(jìn)一步的蛋白質(zhì)組分析顯示，與從健康供體獲得的外泌體相比，AML外泌體在CXCL4、CXCL7和CCL5方面高度富集。

TDEs影響NK細(xì)胞的增殖和存活

多項研究支持TDEs主要通過下調(diào)免疫細(xì)胞的增殖和存活來促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。在一項探索腫瘤外泌體對NK細(xì)胞增殖和存活的影響的先驅(qū)研究中，發(fā)現(xiàn)用小鼠乳腺癌（TS／a細(xì)胞）外泌體預(yù)處理可減少體外NK細(xì)胞的數(shù)量和百分比。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，不僅TS／a外泌體，包括來自MDA231（人類乳腺癌）、A2058（人類黑色素瘤）和4T1（小鼠乳腺癌）細(xì)胞系的外泌體都可以顯著阻止IL－2誘導(dǎo)的NK細(xì)胞增殖。

對IL－2R下游信號通路的研究表明，經(jīng)TDEs處理后，NK細(xì)胞中p42／p44和Akt（PI3K的底物）的活性沒有改變。然而，觀察到磷酸化STAT5水平降低，外泌體能夠抑制Jak3的表達(dá)，STAT5磷酸化的降低取決于TDEs的濃度。同樣，在用腫瘤外泌體處理的NK細(xì)胞中，也觀察到細(xì)胞周期蛋白D3及其底物Rb磷酸化水平的劑量依賴性降低。

TDEs改變NK細(xì)胞的細(xì)胞溶解活性

最近的研究表明，除了減少NK細(xì)胞數(shù)量外，腫瘤外泌體也是在腫瘤環(huán)境中降低NK細(xì)胞溶細(xì)胞活性的候選物。已經(jīng)證明，用AML外泌體處理NK－92細(xì)胞可顯著抑制其對K562細(xì)胞的細(xì)胞毒性。同樣，經(jīng)胰腺癌衍生的外泌體預(yù)處理的NK細(xì)胞對胰腺癌干細(xì)胞的細(xì)胞毒性降低。其他研究口腔癌來源的外泌體的結(jié)果顯示，與NK細(xì)胞在短時間內(nèi)共同孵育后，NK細(xì)胞的口腔癌細(xì)胞殺傷作用可能會增加，但是通過增加孵育時間，NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性顯著降低。這些發(fā)現(xiàn)表明，盡管TDEs可能在短時間內(nèi)刺激NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性，但長時間暴露于TDEs可抑制其細(xì)胞溶解功能，導(dǎo)致免疫逃逸和癌癥進(jìn)展。

TDEs調(diào)節(jié)NK細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子

TNF－α和IFN－γ是活化NK細(xì)胞產(chǎn)生的兩種主要細(xì)胞因子，協(xié)調(diào)抗腫瘤免疫反應(yīng)。膽管癌的外泌體被發(fā)現(xiàn)顯著抑制NK細(xì)胞分泌TNF－α，降低其抗腫瘤功能。類似地，與胰腺癌衍生外泌體共同培養(yǎng)的NK細(xì)胞在TNF－1和IFN－γ產(chǎn)生方面有顯著降低，表明腫瘤外泌體可影響NK細(xì)胞細(xì)胞因子的產(chǎn)生。

TDEs改變NK細(xì)胞的受體和分子表達(dá)模式

已知NK細(xì)胞的功能受到激活和抑制性受體的嚴(yán)格調(diào)控。NKG2D和NKp30、NKp44、NKp46是NK細(xì)胞上重要的激活受體，它們的表達(dá)水平?jīng)Q定了NK細(xì)胞的抗腫瘤能力。另一方面，NKG2A（NK細(xì)胞最重要的抑制性受體之一）的表達(dá)與其抗腫瘤活性呈負(fù)相關(guān)。

事實上，腫瘤細(xì)胞利用不同的機(jī)制操縱NK細(xì)胞上這些分子的表達(dá)，從而改變NK細(xì)胞抗腫瘤能力，導(dǎo)致腫瘤進(jìn)展。TDEs極有可能在受體和分子表達(dá)的改變中發(fā)揮作用，從而導(dǎo)致腫瘤相關(guān)NK細(xì)胞功能障礙。最近，研究人員調(diào)查了口腔癌源性外泌體（OCEX）對NK細(xì)胞NKG2D、NKp30、NKp44、NKp46和NKG2A表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)OCEX在給予后24小時內(nèi)顯著上調(diào)NK92MI細(xì)胞上激活受體（NKG2D、NKp30、NKp44和NKp46）的表達(dá)，而NKG2A的表達(dá)在同一時間顯著降低。進(jìn)一步的實驗顯示，在7天的時間內(nèi)，NK細(xì)胞上激活受體的表達(dá)逐漸減少，而在這段時間內(nèi)，未觀察到NKG2A表達(dá)的顯著變化。由于腫瘤不斷向周圍微環(huán)境和循環(huán)釋放外泌體，因此NK細(xì)胞更可能持續(xù)暴露于腫瘤外泌體，最終導(dǎo)致NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性功能喪失。

TDEs介導(dǎo)NK細(xì)胞功能障礙的分子基礎(chǔ)

腫瘤外泌體可通過多種機(jī)制主動誘導(dǎo)免疫抑制。其表面的各種免疫抑制蛋白以及TDE的脂質(zhì)和RNA（miRNA、lncRNA等）含量可影響免疫細(xì)胞，包括NK細(xì)胞。

NKG2D的配體（MICA／B和ULBP1－6）

NK細(xì)胞持續(xù)暴露于腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)的配體已被證明會導(dǎo)致NK細(xì)胞異常。研究表明，激活NKG2D的配體MHC I類相關(guān)鏈（MIC）A和MICB可以從腫瘤細(xì)胞中脫落，它們在患者血漿中的存在與受損的NK細(xì)胞反應(yīng)和疾病進(jìn)展密切相關(guān)。MICA和MICB在腫瘤外泌體中的存在已被證實，因此，外泌體MICA／B可能能夠改變NKG2D表達(dá)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)AML外泌體富含膜相關(guān)MICA／MICB，被認(rèn)為是NKG2D下調(diào)和伴隨NK細(xì)胞毒性降低的原因。

其它研究發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞也釋放外泌體ULBP3，與可溶性ULBP2相比，外泌體ULBP3對NKG2D下調(diào)更有效，限制了NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性活性。這些結(jié)果可能部分解釋了白血�。�淋巴瘤患者臨床觀察到的NK細(xì)胞功能障礙，提示NKG2D的外泌體配體在腫瘤相關(guān)NK細(xì)胞異常中起著關(guān)鍵作用。

TGF－β

眾所周知， TGF－β參與免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)的廣泛過程，它對包括NK細(xì)胞在內(nèi)的免疫細(xì)胞具有抑制作用。最近的研究表明，腫瘤外泌體也攜帶高水平的膜相關(guān)TGF－β，其可誘導(dǎo)與其可溶性對應(yīng)物類似的免疫抑制作用。目前有多份研究報告顯示，從AML和透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌（ccRCC）患者或間皮瘤細(xì)胞分離的外泌體含有顯著高水平的成熟TGF－β。

此外，由于低氧腫瘤微環(huán)境已被證實調(diào)節(jié)TGF－β信號傳導(dǎo)和外泌體內(nèi)容物裝載，研究人員還研究了低氧是否會影響非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）衍生外泌體上NK配體和TGF－β的表達(dá)。盡管未觀察到NK配體表達(dá)的顯著變化，但有趣的是，與常氧腫瘤細(xì)胞相比，從缺氧細(xì)胞分離的TDEs有顯著更高的TGF－β水平。

腺苷與糖代謝

腺苷（ADO）是公認(rèn)的免疫細(xì)胞功能抑制劑。研究表明，在存在攜帶CD39／CD73的腫瘤外泌體的情況下，NK細(xì)胞能夠從外源性ATP產(chǎn)生ADO。并且由于NK－92細(xì)胞攜帶A2AR，ADO激活NK－92細(xì)胞上A2AR的自分泌信號很可能部分導(dǎo)致NK－92細(xì)胞的功能喪失。

此外，營養(yǎng)素攝取和葡萄糖代謝對NK細(xì)胞的正常反應(yīng)也很重要。CD71（轉(zhuǎn)鐵蛋白受體）、CD98（大型中性氨基酸轉(zhuǎn)運體）和2－NBDG是NK細(xì)胞三個常用的代謝參數(shù)。然而，胰腺癌細(xì)胞衍生的外泌體可顯著降低NK細(xì)胞中CD71和CD98的表達(dá)及其葡萄糖攝取能力。

Fas－L、survivin、B7－H3和PD－L1

越來越多的證據(jù)表明，TDEs含有大量的膜相關(guān)蛋白，這些蛋白在腫瘤免疫逃逸中起著至關(guān)重要的作用。一些研究表明，攜帶Fas－L的TDE可誘導(dǎo)CD8＋T細(xì)胞凋亡。在一項關(guān)于淋巴瘤的研究中，發(fā)現(xiàn)淋巴瘤衍生的外泌體富含F(xiàn)as－L和Survivin，研究結(jié)果顯示，使用淋巴瘤衍生的外泌體可下調(diào)NK細(xì)胞上NKG2D的表達(dá)，并降低穿孔素、顆粒酶B、TNF－α和IFN－γ的蛋白水平，這可能是Fas－L／Survivin依賴性的。

B7－H3是B7家族蛋白的一個成員，是另一個檢查點分子，已被證明可在多種腫瘤中具有免疫抑制作用。人們發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞通過外泌體方式分泌B7－H3，從而抑制NK介導(dǎo)的腫瘤溶解。此外，大多數(shù)TDE的最新研究指出，外泌體在通過PD－L1／PD1軸的腫瘤免疫逃逸中也起著重要作用。

RNA

除蛋白質(zhì)外，TDE還含有可被其他細(xì)胞（包括NK細(xì)胞）吸收并改變其功能的mRNA、microRNA和lncRNAs。研究發(fā)現(xiàn)肝癌來源的外泌體含有高水平的miR－92b，含有miR－92b的外泌體可顯著誘導(dǎo)NK－92細(xì)胞中的miR－92b表達(dá)，表明腫瘤可以通過外泌體主動將抑制性生物分子（包括miRNA）轉(zhuǎn)移至浸潤性NK細(xì)胞。通過TDEs轉(zhuǎn)移miR－92b可顯著抑制NK－92細(xì)胞上CD69的表達(dá)，并降低其對親代Hep3B腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性。此外，發(fā)現(xiàn)miR－92b的過度表達(dá)與肝癌細(xì)胞系的遷移增強(qiáng)有關(guān)。

小結(jié)

從迄今為止TDEs對NK細(xì)胞影響的研究中可以清楚地看出，腫瘤外泌體是腫瘤免疫抑制的重要參與者。TDEs通過多種機(jī)制和內(nèi)容物分子參與腫瘤NK細(xì)胞的功能障礙。因此，深入了解TDE介導(dǎo)的NK細(xì)胞功能障礙的病理作用和機(jī)制，我們將能夠進(jìn)一步提高NK細(xì)胞以及其他免疫療法在治療癌癥方面的治療潛力。

參考文獻(xiàn)：

1．Cancer exosomes and natural killer cellsdysfunction： biological roles， clinical significance and implications forimmunotherapy． Mol Cancer． 2022； 21： 15．

       原文標(biāo)題 : 腫瘤源性外泌體與NK細(xì)胞的功能障礙