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Frontiers inImmunology:免疫细胞源性细胞外囊泡在肿瘤免疫治疗中的新策略

免疫细胞外囊泡以其独特的特性和仿生应用日益成为研究的焦点,它可以发挥细胞间通讯信使的重要作用,且具有与亲本细胞相似的生物学特性,包括表面受体、内含物等。但这些免疫细胞衍生的细胞外囊泡在癌症免疫治疗策略方面还知之甚少,发挥抗肿瘤作用的机制也在探索当中。

​2021年12月8日,来自南通市第一人民医院接晶课题组的研究团队南通大学杨鹏翔副研究员合作,在国际著名杂志Frontiers in Immunology上发表题为“ImmuneCell-Derived Extracellular Vesicles-New Strategies in Cancer Immunotherapy”的综述文章。

 

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该综述系统讨论了免疫细胞来源的EVs在肿瘤治疗中的最新进展,对正在进行的基于免疫细胞EVs的癌症治疗临床试验进行了总结,并对EVs的不同分离方法进行了比较。随后从“天然免疫细胞衍生的EVs (包括巨噬细胞、NK 细胞、DC和中性粒细胞)”和“适应性细胞衍生的EVs (包括CD4+T、CD8+T 和 B细胞)”两个方面,系统地介绍了不同免疫细胞来源EVs的结构、形成、功能等生物学特征。免疫细胞衍生的EVs显示出直接参与抗癌免疫治疗的独特特征,也可以作为细胞间通讯的重要介质,调节适应性和先天免疫反应。更重要的是,免疫细胞衍生的 EVs具有的脂质双分子膜纳米结构可以负载、储存各种效应分子,穿过血脑和血肿瘤屏障,并与其他治疗方式相结合,发挥有效的抗肿瘤作用。同时,其在调节免疫反应、疾病的早期筛查、临床诊断以及肿瘤治疗中也具有潜在的应用价值。​
此外文章还讨论了目前“免疫治疗中的工程化EVs”,总结了从膜的改造及内含物两方面工程化囊泡修饰在抗肿瘤方面的应用。最后提出了免疫细胞衍生的EVs在基础研究和临床实践中存在的挑战,并提供了潜在的解决方案及发展方向。

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 图 1:NK 衍生的 EVs 的典型特征和抗肿瘤应用
NK EVs 通过 NKG2D-MICA/B 结合肿瘤细胞,并由释放的细胞毒性蛋白(包括穿孔素、颗粒酶和小抗菌肽)引起细胞毒性作用,导致肿瘤细胞凋亡。此外,工程化NK EVs 包覆的纳米颗粒被用于化疗药物递送
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图 2:M1 和 M2 巨噬细胞衍生的 EVs显示出相反的抗肿瘤作用
M1 衍生的EVs促进 T 细胞活化和肿瘤细胞凋亡, M2衍生的EVs促进肿瘤的侵袭和转移。
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图3:DC 衍生的 EVs 可以通过直接和间接途径激活 CD8 + T 、CD4 + T 细胞及 NK 细胞。
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 图4:T 细胞衍生 EVs 的抗肿瘤和免疫调节作用。
CAR-T 细胞衍生EVs可以通过CAR靶向并杀伤肿瘤细胞,T细胞衍生的 EVs通过PD-1 与肿瘤细胞PD-L1 结合,防止活化诱导的 T 细胞耗竭。另一方面,T 细胞衍生的EVs表达 FasL 与DCs表面Fas结合,导致 DCs 凋亡,从而促进肿瘤增殖

该综述旨在向读者全面概述免疫细胞衍生的EVs在肿瘤治疗中的作用,讨论了天然及适应性免疫细胞及其亚群衍生的EVs作为一种单独或联合(包括免疫治疗、放疗、化疗等其他治疗方法)治疗方式的优缺点及潜在价值,提出了其应用于基因工程、膜工程和负载递送策略中的发展方向,为癌症治疗提供新的理论和技术支持。

参考文献:

Immune Cell-Derived Extracellular Vesicles – New Strategiesin Cancer Immunotherapy. Frontiers in Immunology 2021, 12(5259). DOI: 10.3389/fimmu.2021.771551.

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