隨著能夠阻止PD1和PDL1之間相互作用的藥物的成功應(yīng)用，過去十年來癌癥治療領(lǐng)域發(fā)生了革命性變化，這些藥物獲得了美國FDA的批準(zhǔn)，用于治療肺癌、腎癌、膀胱癌、黑色素瘤、霍奇金淋巴瘤和乳腺癌。很多報(bào)道已經(jīng)研究了可溶性PDL1在免疫抑制中的作用以及作為腫瘤進(jìn)展的預(yù)后生物標(biāo)志物或?qū)γ庖忒煼ǚ磻?yīng)的預(yù)測性生物標(biāo)志物。人體血液包含多種形式的可溶性或細(xì)胞外PDL1（包括外泌體和微囊泡）以及游離形式的PDL1（例如分泌的變體或不同的切割形式），這一事實(shí)使該研究變得復(fù)雜（圖1）。最近的報(bào)告表明，在分析對免疫療法的反應(yīng)時(shí)，區(qū)分這些形式非常重要。
圖1、表達(dá)PDL1的細(xì)胞可以產(chǎn)生多種形式的細(xì)胞外PDL1
在全血低速離心分離血清或血漿后，最常見的方法是測定可溶性PDL1；無細(xì)胞的上清液含有多種類型的細(xì)胞外PDL1。因此，血清分析不能區(qū)分細(xì)胞外囊泡相關(guān)、外泌體、脫落或分泌形式的PDL1蛋白，因?yàn)樗行问蕉即嬖谟谏锨逡褐?/span>。這篇文獻(xiàn)使用術(shù)語“可溶性PDL1”來指代低速離心后回收的細(xì)胞外PDL1的混合群體，這與其它文獻(xiàn)中的一般用法是一致的。分析高速離心分離的外泌體PDL1（exoPDL1）的最新論文表明，exoPDL1是PDL1的一種重要形式，它可以直接和系統(tǒng)地抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。這篇文獻(xiàn)回顧了有關(guān)exoPDL1的最新數(shù)據(jù)以及不同形式的可溶性PDL1在腫瘤免疫逃避和癌癥免疫治療中的功能。作者建議區(qū)分這些不同可溶性PDL1形式對于理解它們作為免疫應(yīng)答抑制劑的相對重要性以及作為生物標(biāo)記物的潛力至關(guān)重要。
一、癌癥中細(xì)胞外PDL1
外泌體PDL1
ExoPDL1介導(dǎo)PD1交聯(lián)和免疫抑制，因?yàn)?/span>外泌體不僅可以在其表面表達(dá)多個(gè)PDL1分子，而且還可以表達(dá)其他對T細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至關(guān)重要的蛋白質(zhì)，例如MHC分子。實(shí)際上，外泌體可能比其他形式的細(xì)胞外PDL1發(fā)揮更有效的免疫抑制。PD1的作用機(jī)制涉及將酪氨酸蛋白磷酸酶SHP2募集到PD1胞質(zhì)域，在那里它使T細(xì)胞受體（TCR）和CD28途徑中的近端信號分子去磷酸化。如果TCR和PDL1信號是通過不同的表面?zhèn)鬟f的，則PD1不會(huì)產(chǎn)生免疫抑制作用，這表明PDL1必須與PD1緊密接觸TCR-CD28信號才能將SHP2磷酸酶活性定位在該部位。如果肽-MHC分子和PDL1在外泌體上共表達(dá)，這將使它們非常接近有效免疫抑制所需的條件。
外泌體還可以通過與靶細(xì)胞融合將外泌體內(nèi)容物卸載到細(xì)胞中來進(jìn)行細(xì)胞間通信。在這方面，已經(jīng)報(bào)道了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤來源的外泌體中的CD274 DNA，在牙周疾病患者的唾液中發(fā)現(xiàn)了含有CD274 mRNA的外泌體。此外，外泌體可以在細(xì)胞之間轉(zhuǎn)移多種microRNA、酶和其他分子，并影響細(xì)胞活性。這篇文獻(xiàn)專注于外泌體功能的最新研究，這些外泌體在其表面表達(dá)PDL1，因此可以被治療性PD1特異性或PDL1特異性抗體阻斷。
表達(dá)PDL1的外泌體可能是由腫瘤微環(huán)境中或腫瘤外部的腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞或其他細(xì)胞產(chǎn)生的。有研究在異種移植模型中，使用對小鼠或人PDL1特異的抗體，將人類腫瘤相關(guān)的exoPDL1與小鼠免疫細(xì)胞（宿主）衍生的exoPDL1進(jìn)行了區(qū)分。人exoPDL1的水平與異種移植小鼠的腫瘤大小呈正相關(guān)。此外，異種移植黑素瘤產(chǎn)生的exoPDL1起到免疫抑制劑的作用，因?yàn)榭谷?/span>PDL1的抗體抑制了腫瘤的生長。從肺癌細(xì)胞株中分離出的含PDL1的外泌體在體外抑制Jurkat T細(xì)胞產(chǎn)生的干擾素-γ（IFNγ）。高比例PDL1+外泌體患者的血清也抑制了從非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者中分離出的CD8+ T細(xì)胞的體外IL-2和IFNγ的產(chǎn)生。從B16-F10腫瘤細(xì)胞分離的表達(dá)PDL1的外泌體在體外抑制CD8+ T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞毒性以及腫瘤特異性OT-1 T細(xì)胞的活性。靜脈內(nèi)將從腫瘤細(xì)胞系中分離出的外泌體處理小鼠會(huì)增加腫瘤生長并減少B16-F10腫瘤浸潤CD8+ T細(xì)胞的數(shù)量；抗PDL1抗體治療阻止了該作用。
使用缺乏PDL1表達(dá)或外泌體生成或兩者都不存在的小鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)證明了exoPDL1可以在體內(nèi)充當(dāng)全身性免疫抑制劑的現(xiàn)象。研究表明exoPDL1使腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞和T細(xì)胞失活；但是，如果exoPDL1水平被局部抑制，則可能會(huì)產(chǎn)生抗腫瘤免疫反應(yīng)。這類結(jié)果提出了一個(gè)問題，即如何最好地靶向exoPDL1以增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)并克服對PD1阻斷的抵抗力。與這些結(jié)果一致，來自胃癌細(xì)胞系的外泌體抑制了T細(xì)胞活化。此外，免疫抑制活性需要在外泌體上同時(shí)表達(dá)PDL1和MHC I。在胃癌患者中，較高水平的exoPDL1與較少的CD4+和CD8+ T細(xì)胞以及減少的顆粒酶B表達(dá)相關(guān)。較高水平的exoPDL1與胃癌生存期較差有關(guān)，而可溶性PDL1并非如此。
Soluble PDL1.
此部分略，詳見參考文獻(xiàn)。
圖2、分離不同形式的可溶性（細(xì)胞外）PDL1
二、PDL1作為生物標(biāo)志物
細(xì)胞表面的PDL1
略
外泌體PDL1
外泌體在轉(zhuǎn)移性生態(tài)位中起著重要的作用，并且正在成為潛在的免疫治療生物標(biāo)志物。一些研究表明，exoPDL1是手術(shù)、化學(xué)療法和放射后不良結(jié)局的標(biāo)志物，例如在胃癌和頭頸部鱗狀細(xì)胞癌患者中。然而，很少有研究報(bào)道可溶性或exoPDL1是免疫治療反應(yīng)的預(yù)測生物標(biāo)志物。在免疫治療之前和之后測定不同類型的PDL1（總可溶性、微囊泡、外泌體、分泌或脫落）的水平時(shí)，exoPDL1的水平而非其他形式的PDL1的水平可以區(qū)分出對PD1阻斷有反應(yīng)的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者。免疫治療開始后的早期，應(yīng)答者中exoPDL1的增加幅度顯著更高，而總的，微囊泡和無膜的PDL1則沒有顯著差異，這表明exoPDL1是適應(yīng)性免疫激活的標(biāo)志。還不知道exoPDL1的這種增加是源于黑素瘤中腫瘤還是免疫細(xì)胞釋放的外泌體，還是兩者都釋放。
PD1途徑的阻斷會(huì)增加PD1+ CD8+ T細(xì)胞產(chǎn)生的IFNγ，而該IFNγ又會(huì)誘導(dǎo)腫瘤微環(huán)境中各種細(xì)胞表達(dá)PDL1；然而，由于靶向PD1的治療藥物會(huì)阻斷PD1和PDL1之間的任何相互作用，因此預(yù)計(jì)這種增加的PDL1表達(dá)不會(huì)具有免疫抑制作用。在黑色素瘤中，在開始PD1阻斷后早期發(fā)現(xiàn)exoPDL1增加，因此監(jiān)測exoPDL1可能是在開始治療后2個(gè)月內(nèi)篩選出反應(yīng)者的方法，以及從不同類型的治療中篩選出受益的患者的方法。因此，exoPDL1可能在臨床上可用于監(jiān)測癌癥免疫療法的療效?？紤]到用PD1阻斷抗體nivolumab治療的NSCLC患者可溶性PDL1水平升高與預(yù)后不良相關(guān)，應(yīng)對exoPDL1與分泌的PDL1或脫落的PDL1進(jìn)行嚴(yán)格分析。免疫激活和衰竭或?qū)?/span>PD1阻斷的抵抗之間的平衡是復(fù)雜的。通過嚴(yán)格分析exoPDL1的作用，我們可以找出將受益于靶向外泌體的一部分患者。
三、臨床意義
隨著PD1-PDL1途徑抑制劑的使用增加，無論是作為單一藥物還是在聯(lián)合治療中，臨床上有用的生物標(biāo)志物對于使患者獲益最大化將變得越來越重要。ExoPDL1是黑色素瘤臨床獲益的早期指標(biāo)，可以在添加和更改療法時(shí)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以最大程度地降低毒性并最大化臨床獲益。定量分析可溶性PDL1和exoPDL1的外周血的測定可能比治療前的活檢更為有用。例如，外周血中exoPDL1的水平可能是免疫療法后適應(yīng)性免疫激活的標(biāo)志物，但也可能鑒定出腫瘤更依賴exoPDL1的患者。在這些患者中，單獨(dú)或與免疫檢查點(diǎn)療法聯(lián)用的抑制外泌體釋放的小分子（例如分別針對N-SMase2和RAB27A的GW4869和Nexinib-20）可能具有潛力。另外，可溶性PDL1可能有助于我們理解免疫療法的抗藥性機(jī)制，如因產(chǎn)生PDL1的分泌變異體而對PDL1阻斷療法產(chǎn)生抗藥性，該抗藥性可充當(dāng)抗PDL1抗體的誘餌。鑒于這些關(guān)于exoPDL1在黑色素瘤中的臨床重要性的令人振奮的結(jié)果，很明顯，必須嚴(yán)格分離不同形式的細(xì)胞外PDL1，以區(qū)分它們并確定exoPDL1在其他腫瘤類型中是否在功能上很重要，以及它是否是生物標(biāo)志物針對性的免疫逃逸機(jī)制。
參考文獻(xiàn)：
Daassi, D., Mahoney, K.M. & Freeman, G.J. The importance of exosomal PDL1 in tumour immune evasion. Nat Rev Immunol (2020). Doi：10.1038/s41577-019-0264-y IF=44.01
