前言
程序性死亡配体1（PD－L1）是一种典型的免疫表面蛋白，通过其胞外结构域与T细胞上的程序性细胞死亡受体1（PD－1）结合。随后，T细胞活性被抑制，肿瘤免疫耐受增强。抗PD－1／PD－L1免疫检查点疗法阻断PD－1／PD－L1的结合，使耗竭的T细胞恢复活力，从而抑制肿瘤生长。
外泌体是由多种细胞分泌的具有生物活性的脂质双层纳米囊泡，介导细胞间的信号传递。研究表明，PD－L1不仅可以在肿瘤细胞、免疫细胞和肿瘤微环境中的其他细胞表面表达，还可以从肿瘤细胞中释放并以细胞外形式存在。外泌体PD－L1的免疫调节作在肿瘤免疫抑制中起着不利作用，同时，其在体液诊断中的具有极大的潜力。外泌体PD－L1有可能成为克服抗PD－1／PD－L1抗体治疗耐药性的重要靶点。
PD－L1与外泌体
PD－1在多种免疫细胞中表达，包括外周活化T细胞、B细胞和单核细胞。PD－1的两种已知配体是程序性死亡配体1 PD－L1（B7－H1）和PD－L2（B7－DC）。PD－L1是一种典型的免疫表面蛋白，通过其细胞外结构域与T细胞上的PD－1结合。大量研究表明，PD－L1在许多肿瘤中异常表达，如皮肤、大脑、甲状腺、食管和结直肠肿瘤。PD－L1抑制T细胞的活性，增强肿瘤细胞的免疫耐受性，从而阻止可能损害肿瘤的免疫反应，导致肿瘤的免疫逃逸。
外泌体是具有生物活性的细胞外囊泡，直径约30–120 nm，具有由各种细胞分泌的脂质双层结构。外泌体是在多泡内小体（MVEs）成熟过程中由内小体膜出芽形成的腔内小泡（ILV）。MVE可以与溶酶体融合，导致细胞外囊泡的降解及其内容物的循环，从而促进细胞代谢。MVE还与细胞膜融合，导致ILV在细胞外释放，这些从细胞释放的ILV被称为外泌体。
外泌体可以由各种细胞类型释放，并稳定存在于所有体液中。已广泛证实外泌体促进细胞之间的通讯以及蛋白质、核酸和其他物质的交换。外泌体精确地将许多生物成分转移到靶细胞，是影响远处细胞基因表达的有效途径。
外泌体PD－L1的特征
PD－L1在肿瘤细胞表面表达，并促进肿瘤免疫逃逸。然而，细胞表面PD－L1介导的肿瘤免疫逃逸是暂时的，依赖于IFN－γ。此外，PD－L1在肿瘤细胞表面的表达时间极短。PD－L1也表达于宿主免疫细胞表面，尤其是肿瘤相关巨噬细胞（TAM）。当PD－L1从肿瘤细胞表面消失时，宿主免疫细胞上的PD－L1表达得以维持。因此，尽管肿瘤细胞表面的PD－L1在免疫逃逸中起一定作用，但免疫抑制肿瘤微环境的建立主要是通过在TAMs表面表达PD－L1来实现的。
除了在细胞表面表达外，PD－L1还从肿瘤细胞释放到细胞外空间，成为游离PD－L1，包括外泌体PD－L1和可溶性PD－L1（sPD－L1）。最近的研究表明，外泌体PD－L1在肿瘤免疫抑制中起着重要作用。与sPD－L1相比，外泌体PD－L1不易被细胞外蛋白水解酶降解，可诱导T细胞功能障碍并提高稳定性。因此，了解细胞上的PD－L1是如何组装成外泌体是很重要的。
研究表明，EGFR的负调节因子ALIX调节某些外泌体内容物的组装，并控制外泌体PD－L1和细胞表面PD－L1之间的平衡。在ALIX敲除细胞中，MVE中PD－L1的比例大于ILV中的比例，这表明需要ALIX将PD－L1从MVE膜处理到ILV中。此外，巨噬细胞和树突状细胞（DC）会释放含有PD－L1的外泌体。总之，肿瘤或免疫细胞与外显子PD－L1之间的联系可能非常复杂。
外泌体PD－L1对T细胞的影响
越来越多的证据表明，外泌体PD－L1在肿瘤免疫逃逸中发挥作用，并通过促进T细胞凋亡和抑制细胞因子的产生促进肿瘤的发展。肿瘤细胞源性外泌体PD－L1与CD8＋T细胞上的PD－1受体相互作用，削弱CD8＋T细胞的功能，诱导其凋亡，并促进肿瘤免疫逃逸。因此，外泌体表面的膜蛋白通过直接的蛋白质相互作用在多种肿瘤中发挥作用。
几乎所有先前关于PD－L1和T细胞之间相互作用的研究都是基于肿瘤细胞表面PD－L1介导的免疫抑制模型。Yang等人发现外泌体PD－L1位于靶细胞表面并与PD－1结合，表明外泌体将功能性PD－L1转移到其他细胞。Poggio等人的研究表明，在存在外泌体PD－L1的情况下，肿瘤引流淋巴结中的T细胞表达耗竭标志物，脾脏缩小。通过在遗传水平上去除外泌体或PD－L1，T细胞的激活、增殖并且杀伤潜能显著增强。当外源性外泌体PD－L1被重新引入时，效果被逆转。
外泌体PD－L1诱导巨噬细胞M2极化
以往的研究发现肿瘤来源的外泌体可以诱导巨噬细胞的M2极化。然而，关于肿瘤源性外泌体中PD－L1是否影响巨噬细胞极化的研究很少。事实上，不难看出PD－L1在不同肿瘤细胞中的表达上调。肿瘤免疫逃逸的重要机制是T细胞PD－L1与PD－1的结合，从而引起免疫检查点反应。近年来，随着外泌体PD－L1研究的增多，其在肿瘤免疫逃逸中的作用变得越来越重要。
相关研究发现，通过酶联免疫吸附试验，外泌体PD－L1和细胞表面PD－L1具有相同的膜拓扑结构。肿瘤分泌的含有PD－L1的外泌体可以有效地将外泌体PD－L1转移到巨噬细胞，并削弱肿瘤微环境中的抗肿瘤免疫。Liu等人证实，通过增加黑色素瘤外泌体PD－L1的表达，可以诱导巨噬细胞的M2极化，从而最终导致抗PD－1／PD－L1治疗的耐药性。此外，该方法与直接上调巨噬细胞PD－L1导致的肿瘤免疫逃逸和抗PD－L1治疗结果一致。所有这些都表明肿瘤源性外泌体PD－L1可以通过诱导巨噬细胞M2极化来促进肿瘤免疫逃逸。
外泌体PD－L1的临床应用前景
外泌体PD－L1检测方法
外泌体PD－L1的水平可以反映某些癌症类型中肿瘤的发生情况，并与免疫治疗的反应密切相关。因此，检测外泌体PD－L1水平可作为现有免疫检查点测量的补充，以提高诊断的准确性。
目前，外泌体PD－L1的公认定量检测方法是酶联免疫吸附试验（ELISA）。然而，这种方法有一定的局限性。当外泌体PD－L1表达过低（＜200 pg／ml）时，无法区分患者和健康人。此外，Huang等人提出了一种称为HOLMES－ExoPD－L1的检测方法，该方法过应用比PD－L1抗体具有更高识别效率的适配体，检测灵敏度显著提高。Pang等人提出了一种体外检测血浆外泌体PD－L1的方法，该方法涉及使用纳米颗粒通过结合TiO2壳和外体磷脂的亲水性磷酸盐来富集外泌体。Liu等人开发了一种高度灵敏、实时、无标记的光学检测方法，不需要纳米材料，并有效降低了检测成本。令人惊讶的是，该方法比传统的ELISA检测方法具有更高的检测灵敏度。
癌症的早期诊断与预后
外泌体被广泛认为是肿瘤细胞和肿瘤微环境之间的一种新型串扰模式。一些研究已经阐明，外泌体甚至代表了TME中免疫抑制因素参与肿瘤进展周期的机制。当前许多研究表明，检测外泌体PD－L1的表达水平对于肿瘤的早期诊断具有重要意义。
Li等人的研究表明，非小细胞肺癌患者（尤其是晚期患者）的外泌体PD－L1水平显著高于健康对照组。外泌体PD－L1水平与肿瘤大小、淋巴结阳性状态、远处转移和TNM分期显著相关。相反，sPD－L1水平与肿瘤大小以外的临床病理特征无关。上述研究表明，外泌体PD－L1可能成为肺癌诊断的一个有希望的生物标志物。
此外，在黑色素瘤患者血浆中，外泌体PD－L1水平显著高于sPD－L1，所有患者均检测到外泌体PD－L1。尽管外泌子PD－L1的水平与临床病理特征无关，但治疗后的变化（ΔExoPD－L1）与肿瘤对治疗的反应有关，并且已证实外泌体PD－L1的增加与肿瘤进展有关。
另外的研究也表明外泌体PD－L1水平与胃癌分期之间存在显著相关性，外泌体PD－L1表达较高的组生存率更差。外泌体PD－L1高表达患者的OS显著低于低表达组患者的OS，表明外泌体PD－L1对早期胃癌患者OS的预测价值。上述研究表明，外泌体PD－L1比肿瘤和血清PD－L1更可靠，对癌症的早期诊断和预后有重要意义。
外泌体PD－L1作为生物标志物
目前，FDA已批准多种种PD－1／PD－L1抗体用于治疗人类癌症，抗PD－1／PD－L1疗法显示出深远的应用前景。目前，PD－L1的免疫组织化学（IHC）染色在临床实践中是常规方法，以预测抗PD－1／PD－L1免疫治疗的效果。但相当多PD－L1 IHC染色阳性的NSCLC患者的免疫治疗效果仍不理想。同样在胃癌患者中，并非所有PD－L1阳性患者对抗PD－1有反应，甚至PD－L1阴性患者也有反应。
这一令人失望的结果的原因尚不清楚，但很可能TME中PD－L1通路的整合机制尚未完全理解。最近的研究表明，外泌体PD－L1可能反映肿瘤和免疫细胞之间的动态相互作用，外泌体PD－L1可以反映抗PD－1治疗是否成功触发抗肿瘤免疫。目前，循环外泌体PD－L1已被用作抗PD－1治疗临床反应的预测性生物标志物。作为IHC PD－L1检测方法的重要补充，对于预测PD－1／PD－L1抗体的治疗效果可能会大大改善。
小结
肿瘤源性外泌体PD－L1在肿瘤免疫逃逸中起关键作用。目前，细胞表面或外泌体PD－L1介导肿瘤免疫以实现免疫逃逸的机制有多种，如诱导活化的T细胞凋亡、促进T细胞耗竭、增强Treg功能、抑制T细胞增殖、抑制受损的T细胞活化和IL－2产生。
在临床上，外泌体PD－L1在非小细胞肺癌、黑色素瘤、胃癌、乳腺癌和HNSCC等多种癌症的诊断、治疗和预后方面具有重要的临床价值。外泌体PD－L1水平的测量补充了现有的PD－L1测量标准，促进了免疫相关肿瘤诊断的准确性。此外，外泌体PD－L1有助于预测抗PD－L1／PD－1治疗的效果。然而，肿瘤源性外泌体PD－L1的研究还有很多未知，在临床实践中的应用还有很多工作要做。
参考文献：
1．Effectsof Tumor－Derived Exosome Programmed Death Ligand 1 on Tumor Immunity andClinical Applications． Front Cell Dev Biol． 2021； 9： 760211．
原文标题 : 肿瘤源性PD-L1外泌体
