Cancer Research：郭巍团队揭示实体瘤来源外泌体抑制CAR-T功能

尽管CAR-T细胞疗法在治疗造血系统恶性肿瘤方面表现出显着的疗效，但在治疗实体瘤方面仍面临巨大挑战，因此，实体瘤抑制CAR-T细胞浸润和功能的机制亟待研究。目前，CAR-T细胞疗法抵抗的机制包括肿瘤细胞中的抗原异质性和CAR-T细胞的功能缺陷。此外，肿瘤抗原缺失亦是肿瘤逃避CAR-T细胞攻击的主要机制之一。但临床研究表明，抗原阳性的肿瘤患者仍然对CAR-T疗法具有抵抗力，这表明肿瘤细胞存在不依赖于抗原缺失抵抗CAR-T细胞攻击的机制。

实体瘤微环境是限制CAR-T细胞在实体瘤中的浸润和功能的新兴机制。细胞外囊泡（EVs），例如外泌体，是从细胞释放到细胞外环境中的脂质封装囊泡，作为肿瘤微环境的重要组成部分，其携带大量生物活性分子并影响受体细胞的病理生理过程。

近日，宾夕法尼亚大学郭巍教授课题组在 Cancer Research 期刊发表了题为：Tumor-derived Small Extracellular Vesicles Inhibit the Efficacy of CAR T Cells against Solid Tumors 的研究论文。

该研究揭示了CAR-T细胞疗法可促进肿瘤释放高PD-L1表达水平的小型细胞外囊泡（sEV，大多为外泌体）与其携带的肿瘤抗原形成功能单元，高效抑制CAR-T细胞的浸润和功能。

通过构建CAR-T细胞疗法动物模型，研究人员首先发现CAR-T细胞处理可导致肿瘤来源sEVs中PD-L1表达水平感应性增加，体外实验证实了外泌体PD-L1对CAR-T细胞的显着抑制作用。同时利用免疫电镜以及免疫磁珠介导的sEVs富集等技术，发现实体瘤细胞系来源的sEVs存在肿瘤抗原和PD-L1双阳性亚群的富集。同时，尽管实体瘤细胞系来源的sEVs存在与CAR-T细胞相对应的肿瘤抗原，其PD-L1分子仍然具有对CAR-T细胞的显着抑制作用，提示实体瘤细胞系来源的sEVs是抑制CAR-T细胞治疗功效的重要机制之一。

研究人员通过进一步的研究发现，与对照组相比，肿瘤来源的sEVs与CAR-T细胞有更强的结合效率，研究人员继续通过一系列体内体外的研究试验表明：实体瘤来源的sEVs可通过其表面存在的肿瘤抗原与CAR-T细胞嵌合抗原受体高效结合，而这些抗原不仅没能成功激活CAR-T细胞，反而在结构上为sEV PD-L1精确地抑制CAR-T细胞提供了更强的空间可能性。

与血液瘤相比，实体瘤具有致密的细胞外基质，这些基质可帮助肿瘤微环境局部形成高浓度的sEVs，研究人员进一步推测认为：相比血液瘤，实体瘤中sEVs对于CAR-T细胞的抑制作用可能更为显着，并最终导致CAR-T细胞在实体瘤中的治疗效果欠佳。在临床前肿瘤模型中，研究人员发现抑制外泌体的分泌可增强实体瘤中CAR-T细胞疗法的效果，并可进一步改善免疫健全小鼠的内源性抗肿瘤免疫。

综上，该研究表明，实体瘤会产生携带肿瘤抗原和富含免疫检查点分子的sEVs，作为功能单位抑制CAR-T细胞的抗肿瘤功能。靶向sEV分泌可能提供一种改善实体瘤CAR-T细胞治疗效果的新策略。该研究还表明，进一步研究sEV的分子组成及其与CAR-T细胞的关系，对于更好地理解CAR-T细胞在实体瘤中的功能和状态非常重要。该研究也提示我们通过重塑肿瘤微环境的策略，最终开发针对实体瘤患者有效的CAR T细胞治疗方法的可能性。

钟文群、肖泽彬为该论文共同第一作者，宾夕法尼亚大学郭巍教授和Ellen Puré教授为论文的共同通讯作者。“CAR T之父”Carl June教授参与此项研究。

原始出处：

Wenqun Zhong， et al. Tumor-derived Small Extracellular Vesicles Inhibit the Efficacy of CAR T Cells against Solid Tumors. Cancer Res CAN-22-2220.