結直腸癌（CRC）是全球最常見的癌癥之一。CRC的發生發展不僅受遺傳和表觀遺傳調控，而且與腫瘤微環境（TME），尤其是腫瘤免疫微環境密切相關。近十年來，免疫檢查點阻斷（ICB）因其在惡性實體瘤（如黑色素瘤和非小細胞肺癌）治療中的良好療效而備受關注。ICB療法也被批準用于治療具有DNA錯配修復缺陷（dMMR）/MSI-H分子特征的CRC患者。然而，dMMR/MSI-H CRC亞組僅占CRC患者的15%，且大多數CRC患者不能從ICB治療中獲益。因此，研究CRC與免疫系統之間的相互作用，進而調節TME中的免疫細胞，可能為CRC的免疫治療提供一種有效的策略。
巨噬細胞是TME中存在的最豐富的免疫細胞類型之一，它們被稱為腫瘤相關巨噬細胞（TAMs）。之前的研究表明，TAMs通過分泌IL6來增加CRC細胞的化學抗性，并抑制藥物誘導的細胞凋亡，IL6在CRC細胞中調節STAT3-miR-204軸。其他研究也報道了TAMs表達的PD-1抑制吞噬作用和抗腫瘤免疫，并且TAM衍生的CCL5通過p65/STAT3-CSN5-PD-L1通路促進CRC細胞的免疫逃逸。這些研究表明，TAMs可以抑制局部免疫并促進腫瘤免疫逃逸和進展，TAMs可能代表癌癥免疫治療的潛在靶點。然而，如何在CRC TME中培養TAMs仍然不清楚。
小細胞外囊泡（sEVs）是由細胞分泌的，直徑為30-150nm的細胞外囊泡，已成為細胞間信號傳導的重要調節因子和有前途的生物標志物。sEVs攜帶復雜的生物分子，包括蛋白質、脂質、DNA和RNA。在這些貨物中，microRNAs（miRNAs）被認為是最重要的信號分子之一：1）miRNAs長度為21-25個核苷酸，可以有效地包裹到sEVs中；2）miRNAs穩定分布于各種組織和體液中；3）單個miRNA可以調控多個靶基因，反之，多個miRNA可以協同調控單個基因，形成高效靈活的基因調控模式。之前的研究已經證實了sEV介導的功能性miRNAs傳遞在TME的細胞間通訊中發揮關鍵作用。
近日，Advanced Science（IF16.806）期刊在線發表了題為Colorectal Cancer-Derived Small Extracellular Vesicles Promote Tumor Immune Evasion by Upregulating PD-L1 Expression in Tumor-Associated Macrophages的研究論文。報道了CRC來源的小細胞外囊泡通過上調腫瘤相關巨噬細胞（TAMs）的PD-L1表達促進腫瘤免疫逃逸的作用機制，為CRC免疫治療提供了一個全新的靶點。
首先，研究人員發現CRC細胞中的PD-L1水平非常低，但在TAMs中PD-L1水平很高，并鑒定了一個PD-L1+CD206+巨噬細胞亞群，該亞群是在巨噬細胞浸潤過程中由腫瘤細胞誘導的，且與預后不良相關。此外，研究發現基于巨噬細胞和CD8+ T細胞之間相互作用的PD-L1介導的免疫抑制導致了CRC TME內免疫的改變。然后，研究人員通過mIF和IHC染色來確定巨噬細胞中的PD-L1表達是否有助于TAM的免疫抑制功能。結果表明TAMs中的PD-L1可抑制CRC TME中的CD8+ T細胞。
Fig1. CRC TME中巨噬細胞相關免疫的改變
之前的研究揭示了免疫逃避和由腫瘤分泌的sEVs介導的腫瘤生長之間的主要聯系。研究人員推測CRC來源的sEV負責CRC對TAMs的調節。實驗結果顯示CRC細胞在體外可以通過遞送sEVs來培養巨噬細胞并促進巨噬細胞PD-L1的表達。接著，研究人員想確定這些sEVs是否可以在體內進入和調節巨噬細胞。結果發現CRC來源的sEVs可在體內培養巨噬細胞并促進PD-L1的表達。
Fig2. CRC細胞來源的sEVs可以培養巨噬細胞并促進巨噬細胞PD-L1的表達
機制研究表明，CRC細胞可以分泌被巨噬細胞吸收的小細胞外囊泡（sEVs），誘導M2樣極化和PD-L1表達，導致CRC TME中PD-L1+CD206+巨噬細胞豐度增加和T細胞活性降低。sEV來源的miR-21-5p和miR-200a被鑒定為介導CRC對巨噬細胞調節作用的關鍵信號分子。進一步的研究表明，CRC來源的miR-21-5p和miR-200a通過調節PTEN/AKT和SCOS1/STAT1通路，協同誘導巨噬細胞M2樣極化和PD-L1表達，導致CD8+ T細胞活性降低和腫瘤生長增加。
Fig3.?CRC來源的sEVs可增強TAM中的PD-L1表達，然后抑制TME中的CD8+ T細胞并促進CRC腫瘤生長
總之，研究結果表明抑制CRC中特定sEV-miRNAs的分泌并靶向TAM中的PD-L1可作為CRC治療的新方法，也是CRC中anti-PD-L1治療的敏化方法。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202102620
本研究涉及到的小細胞外囊泡miRNA測序服務由銳博生物提供！
