肿瘤细胞和免疫细胞如何通过外泌体进行通信

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走近外泌体——肿瘤细胞和免疫细胞如何通过外泌体进行通信

细胞无法像我们人类一样互相说话和交流，但它们之间仍然可以传递信息。细胞与细胞间彼此发送消息的一种方式是通过外泌体，这是它们发出的一种微小的球形的“信息包裹”。

美国西弗吉尼亚大学（WVU）医学院的研究员David Klinke正在致力于解读肿瘤细胞释放的外泌体中的内容，主要研究外泌体包含的信息以及它们如何影响其他细胞，这将可能为癌症免疫疗法提出新的靶标。

Klinke同时也是WVU本杰明·斯泰特勒工程与矿物资源学院副教授，他说：“外泌体就像是在细胞之间传递的小信息球。它们容纳了多种蛋白质，这些蛋白质是其母细胞的组成部分。它们还包含提供制造新蛋白质和操纵基因作用的指令RNA。”

“如果我们打个比方，这里的每个蛋白质就像一个句子，那么外泌体就像一本书。”

不仅仅是“细胞产生的垃圾”

Klinke和他的同事们想了解肿瘤细胞发出的“这本书”如何影响我们身体检测和抵抗肿瘤的能力。但是首先，他们必须找出肿瘤细胞在外泌体中藏了什么东西。

因此，他们收集了黑色素瘤分泌的外泌体（黑色素是一种对抗色素生成细胞的癌症类型），并确定了外泌体所包含的蛋白质和RNA的类型。

研究人员发现，黑色素瘤细胞似乎在其外泌体中选择性地包装了某些蛋白质和RNA，而保留了其他蛋白质和RNA。这一发现与长期以来的假设相矛盾，即外泌体包含细胞内含物是随机分类的。

Klinke说：“早期人们就认为外泌体是细胞的垃圾桶，外泌体中的一切都是细胞内的代表性物质。在过去的十年左右的时间里，人们重新认识了外泌体。人们回到了文献中，意识到他们以前曾经看过这些东西，但并不真正知道他们做了什么。最近，研究人员已经能够将外泌体分开并找出分离它们的方法。现在我们进入了一个阶段。那么新的问题来了，外泌体是做什么的？他们在细胞通讯中扮演什么角色？“

抑制免疫反应

接下来，研究团队刺激了T细胞，这种T细胞在正常条件下能够识别黑素瘤并将其杀死。Klinke将这一过程比作流感疫苗的杀伤模式。

他说：“每个T细胞都能识别出独特的模式。这就是为什么要接种流感疫苗的原因。您可以提前激活这些T细胞，这样在今年流感中这些T细胞就可以发挥它的作用。”

最开始，当研究人员将T细胞用于治疗黑色素瘤时，T细胞的反应达到了预期：它们迅速繁殖并将肿瘤包围。但是一旦研究人员向样品中添加了黑色素瘤的外泌体，“ T细胞就停止了增殖，”Klinke说。 “外泌体实质上抑制了T细胞的反应。”

该研究结果于2018年发表在欧洲生物化学学会联合会的国际期刊FEBS Journal上。今年，Klinke及其同事也因此获得了FEBS的Richard Perham奖。FEBS邀请他们在今年夏天在波兰克拉科夫举行的FEB​​S大会上展示他们的发现。

研究团队的结果表明，肿瘤细胞可能通过抑制T细胞活性而利用其外泌体来避免肿瘤免疫杀伤。

Klinke说：“外泌体为肿瘤细胞的生存创造了环境。外泌体是一本含有很多信息的手册，影响免疫系统对微环境的反应性。但是，如果我们了解免疫系统如何读取信息以及外泌体如何影响T细胞，也许我们可以改造免疫细胞帮助免疫细胞不再受外泌体的影响。”

参考文献：

• Bland CL, Byrne-Hoffman CN, Fernandez A, Rellick SL, Deng W, Klinke DJ 2nd. Exosomes derived from B16F0 melanoma cells alter the transcriptome of cytotoxic T cells that impacts mitochondrial respiration. FEBS J. 2018 Mar;285(6):1033-1050.
• https://wvutoday.wvu.edu/stories/2019/10/29/enter-the-exosome-wvu-researcher-studies-how-cancer-and-immune-cells-communicate