学术动态
蔡志坚和王建莉团队发现提高化疗抗肿瘤效应的新方法
作者：蔡志坚 来源自：中国免疫学会 点击数：15709 发布时间：2019-04-01
2019年3月19日《Immunity》杂志正式刊登了浙江大学蔡志坚教授和王建莉教授研究团队的论文“Specific Decrease in B Cell-Derived Extracellular Vesicles Enhances Post-Chemotherapeutic CD8+ T Cell Responses”，揭示了CD19阳性胞外囊泡在化疗后免疫抑制中的重要作用，从而为提高化疗的抗肿瘤效应提供了新的思路。
化疗是目前治疗癌症最有效的手段之一。然而，化疗长期以来一直与诱导全身性免疫抑制有关。 许多化疗药物是骨髓抑制剂，可以抑制骨髓中血细胞的产生，减少绝对白细胞计数，导致淋巴细胞减少。肿瘤特异的CD8阳性T细胞是清除化疗抵抗或化疗后残余肿瘤细胞的最主要效应细胞，能有效防止化疗后肿瘤的复发。但是，化疗伴随的系统性免疫抑制极大程度上限制了肿瘤特异的CD8阳性T细胞的活化，最终导致化疗的失败。因此，充分阐明化疗后系统性免疫抑制的机制，对提高化疗效果，防止肿瘤复发具有关键意义。
化疗药物诱导的凋亡肿瘤细胞可在短时间内向胞外释放大量的ATP，人体如何处理这样巨大水平的ATP及其对机体抗肿瘤免疫的影响仍不清楚。CD39是外核苷三磷酸二磷酸水解酶1，可将ATP水解为ADP或AMP。 CD73是5-主核苷酸水解酶，可将AMP水解为腺苷。腺苷是一种功能强大的免疫抑制性分子，能够抑制CD8阳性T细胞的活化。蔡志坚教授和王建莉教授研究团队发现，B细胞释放的CD19阳性胞外囊泡含有高水平的CD39和CD73分子，能将化疗药物诱导的凋亡肿瘤细胞释放的ATP水解为腺苷，抑制化疗后CD8阳性T细胞的活化，进而削弱化疗的抗肿瘤效果。
他们还发现，虽然肿瘤小鼠和正常小鼠体内CD19阳性胞外囊泡含有相近水平的CD39和CD73分子，并显示出类似的水解ATP和抑制化疗抗肿瘤效果的能力，但与正常小鼠相比，肿瘤小鼠的B细胞能够释放更多水平的胞外囊泡。进一步的研究表明，肿瘤微环境可上调B细胞中HIF-1ɑ的蛋白水平，随后HIF-1ɑ直接结合到Rab27a基因的启动子，促进Rab27a蛋白的表达，最终促进B细胞分泌更多的胞外囊泡。同样的，与健康人相比，在不同分期的肿瘤病人血清中可检测到更高水平的CD19阳性胞外囊泡，而且含有较低水平CD19阳性胞外囊泡病人显示出更好的化疗效果。提示血清CD19阳性胞外囊泡在肿瘤诊断及化疗效果评价中的意义。
为了进一步揭示CD19阳性胞外囊泡对化疗效果的影响，蔡志坚教授和王建莉教授研究团队构建了B细胞特异缺失Rab27a基因的小鼠，在肿瘤状态下，该小鼠的B细胞并不增加胞外囊泡的释放。而且化疗后该小鼠体内CD8阳性T细胞活化程度明显增强，甚至有一半小鼠的肿瘤可以完全消失。
此外，蔡志坚教授和王建莉教授研究团队还将他们的发现与临床应用相联系。他们利用Epstein-Barr病毒（EBVs）特异感染人类B细胞的特性，将Rab27a小干扰RNA导入灭活的EBVs（Rab27a siRNA/iEBVs），利用Rab27a siRNA/iEBVs特异的抑制人源化NSG小鼠中人B细胞中Rab27a蛋白的表达后，他们发现Rab27a siRNA/iEBVs能明显提高化疗的效果，并增强人源化NSG小鼠中人CD8阳性T细胞的数量。
该研究发现了由CD19阳性胞外囊泡介导的化疗后免疫抑制的新机制，并证实Rab27a siRNA/iEBVs与化疗联合的临床应用前景。
《Immunity》杂志同期刊登了MD安德森癌症中心癌症生物学系主任Raghu Kalluri教授撰写的题为“Exosomes Exercise Inhibition of Anti-Tumor Immunity during Chemotherapy”的Preview，对该研究给予了积极的评价。
图注：蜻蜓（CD8+ T细胞）正在欢快地捕食蚊子（癌细胞）。 可怕的是，它背后的网袋（CD19+ EV）正朝它扑来。
原文链接：https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(19)30033-0
化疗是目前治疗癌症最有效的手段之一。然而，化疗长期以来一直与诱导全身性免疫抑制有关。 许多化疗药物是骨髓抑制剂，可以抑制骨髓中血细胞的产生，减少绝对白细胞计数，导致淋巴细胞减少。肿瘤特异的CD8阳性T细胞是清除化疗抵抗或化疗后残余肿瘤细胞的最主要效应细胞，能有效防止化疗后肿瘤的复发。但是，化疗伴随的系统性免疫抑制极大程度上限制了肿瘤特异的CD8阳性T细胞的活化，最终导致化疗的失败。因此，充分阐明化疗后系统性免疫抑制的机制，对提高化疗效果，防止肿瘤复发具有关键意义。
化疗药物诱导的凋亡肿瘤细胞可在短时间内向胞外释放大量的ATP，人体如何处理这样巨大水平的ATP及其对机体抗肿瘤免疫的影响仍不清楚。CD39是外核苷三磷酸二磷酸水解酶1，可将ATP水解为ADP或AMP。 CD73是5-主核苷酸水解酶，可将AMP水解为腺苷。腺苷是一种功能强大的免疫抑制性分子，能够抑制CD8阳性T细胞的活化。蔡志坚教授和王建莉教授研究团队发现，B细胞释放的CD19阳性胞外囊泡含有高水平的CD39和CD73分子，能将化疗药物诱导的凋亡肿瘤细胞释放的ATP水解为腺苷，抑制化疗后CD8阳性T细胞的活化，进而削弱化疗的抗肿瘤效果。
他们还发现，虽然肿瘤小鼠和正常小鼠体内CD19阳性胞外囊泡含有相近水平的CD39和CD73分子，并显示出类似的水解ATP和抑制化疗抗肿瘤效果的能力，但与正常小鼠相比，肿瘤小鼠的B细胞能够释放更多水平的胞外囊泡。进一步的研究表明，肿瘤微环境可上调B细胞中HIF-1ɑ的蛋白水平，随后HIF-1ɑ直接结合到Rab27a基因的启动子，促进Rab27a蛋白的表达，最终促进B细胞分泌更多的胞外囊泡。同样的，与健康人相比，在不同分期的肿瘤病人血清中可检测到更高水平的CD19阳性胞外囊泡，而且含有较低水平CD19阳性胞外囊泡病人显示出更好的化疗效果。提示血清CD19阳性胞外囊泡在肿瘤诊断及化疗效果评价中的意义。
为了进一步揭示CD19阳性胞外囊泡对化疗效果的影响，蔡志坚教授和王建莉教授研究团队构建了B细胞特异缺失Rab27a基因的小鼠，在肿瘤状态下，该小鼠的B细胞并不增加胞外囊泡的释放。而且化疗后该小鼠体内CD8阳性T细胞活化程度明显增强，甚至有一半小鼠的肿瘤可以完全消失。
此外，蔡志坚教授和王建莉教授研究团队还将他们的发现与临床应用相联系。他们利用Epstein-Barr病毒（EBVs）特异感染人类B细胞的特性，将Rab27a小干扰RNA导入灭活的EBVs（Rab27a siRNA/iEBVs），利用Rab27a siRNA/iEBVs特异的抑制人源化NSG小鼠中人B细胞中Rab27a蛋白的表达后，他们发现Rab27a siRNA/iEBVs能明显提高化疗的效果，并增强人源化NSG小鼠中人CD8阳性T细胞的数量。
该研究发现了由CD19阳性胞外囊泡介导的化疗后免疫抑制的新机制，并证实Rab27a siRNA/iEBVs与化疗联合的临床应用前景。
《Immunity》杂志同期刊登了MD安德森癌症中心癌症生物学系主任Raghu Kalluri教授撰写的题为“Exosomes Exercise Inhibition of Anti-Tumor Immunity during Chemotherapy”的Preview，对该研究给予了积极的评价。
原文链接：https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(19)30033-0