曹啟江 周奕辰 王金巖
(遼寧何氏醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)部,沈陽 110163)
調(diào)節(jié)性T細胞(T regulatory cell,Treg)是具有免疫調(diào)節(jié)活性的T細胞亞群,在維持機體的免疫耐受以及調(diào)控免疫應(yīng)答過程中發(fā)揮重要作用。Treg細胞通過其表面表達抑制性分子、分泌抑炎性細胞因子,直接發(fā)揮細胞毒作用以及改變抗原呈遞細胞的抗原提呈功能而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。Treg的數(shù)量和功能異常與多種疾病有關(guān)。越來越多的研究表明Treg細胞可通過產(chǎn)生外泌體以旁分泌或內(nèi)分泌方式調(diào)控效應(yīng)性T細胞的功能,進而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,維持自身免疫耐受和調(diào)控免疫應(yīng)答。
外泌體(Exosomes)是指細胞合成并分泌至胞外的納米級囊泡,其內(nèi)含有多種DNA和mRNA片段、各種調(diào)節(jié)性小RNA分子、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等多種生物分子。不同的細胞或在細胞的不同狀態(tài)下釋放的外泌體不同,體現(xiàn)外泌體具有異質(zhì)性。研究發(fā)現(xiàn)機體幾乎所有的細胞均可產(chǎn)生外泌體,因此推測外泌體可能是人們新發(fā)現(xiàn)的細胞之間相互作用的一種新型介質(zhì),機體細胞可通過產(chǎn)生外泌體將其所攜帶的內(nèi)含物質(zhì)傳遞給不同細胞,從而改變相應(yīng)細胞的生物活性,參與多種生物學(xué)作用。
最新研究發(fā)現(xiàn)Treg細胞產(chǎn)生的外泌體作用于不同的免疫細胞發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。本文對Treg細胞產(chǎn)生外泌體的生物學(xué)特點以及其在疾病中的作用做一綜述,旨在為研究Treg細胞的生物學(xué)功能和其在疾病病理形成中的作用提供理論依據(jù)。
免疫系統(tǒng)的主要功能是識別并清除異己抗原并對自身組織建立免疫耐受。Treg細胞是一種獨特的細胞亞群,在建立機體的免疫耐受和維持機體穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用[1]。Treg細胞包括CD4+Treg細胞、CD8+Treg以及NKT細胞等。
CD4+CD25+Foxp3+Treg細胞屬于CD4+T細胞亞群,占正常人外周血及脾臟組織中的CD4+T細胞的5%~10%[2]。其利用細胞表面分子主要包括CD25分子(IL-2受體鏈,IL-2R)、細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)抗原-4(CTLA-4)、程序化死亡配體-1(Programmed death-ligand1,PD-L1)、糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子受體(Glucocorticoid induced tumor necrosis factor receptor,GITR)及人類白細胞抗原-DR(Human leukocyte antigen,HLA-DR)等發(fā)揮免疫抑制作用[3-6]。此外,還通過其他多種機制發(fā)揮免疫抑制作用[7],如通過分泌抑制性細胞因子,如IL-10、IL-35或TGF-β來抑制效應(yīng)性T細胞(T effector cell,Teffs)的生物學(xué)功能[8];通過釋放細胞毒性分子如穿孔素或顆粒酶促進Teffs細胞凋亡[9];通過干擾T細胞代謝來發(fā)揮抑制作用,比如Treg細胞表達CD39和/或CD73分子,裂解胞外ATP等物質(zhì)產(chǎn)生腺苷,促進Teffs細胞的胞內(nèi)第二信使cAMP升高,進而干擾其代謝、增殖與生物學(xué)功能[10];Treg還可抑制抗原提呈細胞的成熟或誘導(dǎo)耐受性樹突狀細胞等發(fā)揮免疫抑制作用[11]。CD8+Treg細胞主要來源于CD8+CD28-T淋巴細胞,表面表達CTLA-4通過與B7結(jié)合發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,或者通過分泌IL-10刺激產(chǎn)生CD8+Treg細胞發(fā)揮抑制作用。NKT細胞是連接固有免疫與適應(yīng)性免疫的橋梁之一,主要發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)和細胞毒作用。
因此,普遍認為Treg細胞可通過表面表達多種分子以直接接觸方式發(fā)揮抑制作用;產(chǎn)生多種抑制性細胞因子和毒性分子等以間接方式作用于其他免疫細胞,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。然而,最新的研究顯示Treg細胞以一種新的方式,即產(chǎn)生外泌體,以旁分泌和內(nèi)分泌方式與其他細胞相互作用,進而發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用。
外泌體是機體細胞合成并分泌到胞外的囊泡,直徑通常在30~100 nm,囊泡具有質(zhì)膜,其內(nèi)部包裹著豐富的蛋白質(zhì)、核酸物質(zhì)和脂類等生物分子[12]。與細胞的質(zhì)膜類似,外泌體的質(zhì)膜中含有脂類分子。研究發(fā)現(xiàn)外泌體的質(zhì)膜富含膽固醇、神經(jīng)酰胺和鞘磷脂以及飽和或單一不飽和脂肪酸。脂類分子可促進外泌體與靶細胞質(zhì)膜融合,并參與維持外泌體的形態(tài)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[13]。外泌體中的核酸物質(zhì)來源細胞本身,包括多種DNA和mRNA片段、小分子RNA如microRNA(miRNA)、Small interfering RNA(siRNA)、Long non-coding RNA(lncRNA)和circRNA等。蛋白質(zhì)成分則包括來源于細胞本身的非特異性保守蛋白質(zhì)如細胞骨架蛋白、跨膜融合蛋白和熱休克蛋白(HSP60/90)等以及特異性蛋白質(zhì)。外泌體中的特異性蛋白質(zhì)根據(jù)來源細胞不同而各異,如抗原呈遞細胞來源的外泌體中富含MHC-Ⅰ類分子、MHC-Ⅱ類分子和B7分子,這些分子均與抗原提呈細胞的抗原提呈功能密切相關(guān)[14];血小板來源的外泌體富含整合蛋白CD41a分子[15];CD8+T細胞來源的外泌體中富含穿孔素和顆粒酶,作用于靶細胞促進靶細胞凋亡發(fā)揮CTL細胞的裂解作用[16]??傊?,外泌體中含有多種生物分子,這些分子不僅來源于細胞本身,而且在介導(dǎo)細胞與細胞之間的相互作用中發(fā)揮關(guān)鍵作用。細胞通過產(chǎn)生和釋放外泌體作為介導(dǎo)機體細胞通訊的一種新型方式。
外泌體的合成和釋放是一個連續(xù)的復(fù)雜過程,主要包括四個階段:起始、內(nèi)吞、多泡體形成和分泌[17]。具體的合成和釋放過程涉及兩種途徑:內(nèi)體蛋白分選轉(zhuǎn)運復(fù)合物(Endosomal sorting complex required for transport,ESCRT)依賴和ESCRT非依賴途徑。ESCRT由4個復(fù)合物組成,包括ESCRT-0到ESCRT-Ⅲ。ESCRT依賴性途徑起始于細胞質(zhì)膜在網(wǎng)格蛋白作用下細胞膜表面受體內(nèi)陷并導(dǎo)致胞膜內(nèi)磷酸磷脂酰肌醇泛素化,形成早期內(nèi)體。然后早期內(nèi)體經(jīng)過內(nèi)部的酸化發(fā)育形成晚期內(nèi)體。在ESCRT復(fù)合物、磷脂酶D2(Phospholipase D2,PLD2)、胞內(nèi)銜接蛋白(Syntenin)以及附屬蛋白質(zhì)(Alix)等作用下晚期內(nèi)體局部出芽形成多囊泡體(Multivesicular endosomes,MVE),部分MVE經(jīng)溶酶體途徑被降解,不被溶酶體途徑降解的MVE與細胞質(zhì)膜融合形成外泌體并釋放到細胞外基質(zhì)[18];ESCRT非依賴分泌途徑是在質(zhì)膜中神經(jīng)鞘脂神經(jīng)酰胺的作用下,神經(jīng)酰胺激活G蛋白耦聯(lián)的神經(jīng)酰胺受體,將miRNA和脂筏等生物分子裝載進入內(nèi)體后,進行膜融合釋放外泌體到細胞外基質(zhì)[19]。
最初,外泌體被認為僅僅是細胞處理不需要成分的一種手段[20],然而,現(xiàn)在人們認為外泌體可富集某些特定的核酸、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)作為細胞間信號傳遞媒介,維持正常的細胞穩(wěn)態(tài)過程或病理發(fā)展的結(jié)果[21]。
在21世紀初人們就發(fā)現(xiàn)活化的T細胞可產(chǎn)生外泌體發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,隨后的研究證明多種免疫細胞包括樹突狀細胞、CD4+T細胞和CD8+T細胞均可以釋放各種不同的外泌體發(fā)揮多種生物學(xué)作用[22];Clayton等[23]在人的膀胱癌腫瘤細胞中發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞可以產(chǎn)生外泌體,該外泌體表達CD73分子,后者可降解胞外單磷酸腺苷(AMP)為腺苷,進而抑制T細胞的活化和效應(yīng)功能;Li等[24]總結(jié)近期Treg細胞的起源與功能分類時,強調(diào)外泌體在維持和調(diào)節(jié)Treg細胞穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用。上述研究結(jié)果使人們想到Treg細胞能否通過產(chǎn)生外泌體發(fā)揮生物學(xué)作用。
2013年Smyth等[25]發(fā)現(xiàn)Treg細胞經(jīng)抗CD3抗體和抗CD28抗體刺激活化后可產(chǎn)生外泌體,這種外泌體質(zhì)膜表面表達CD25分子和CTLA-4分子等免疫調(diào)節(jié)分子。將純化的外泌體與Teffs細胞共培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)其可阻止Teffs細胞增殖、抑制分泌效應(yīng)性細胞因子IFN-γ等,并促進免疫耐受的形成;進一步研究發(fā)現(xiàn)Treg產(chǎn)生的外泌體可表達CD73分子通過腺苷/腺苷受體通路激活Teffs細胞的胞內(nèi)cAMP,抑制Teffs細胞發(fā)揮作用,促進免疫耐受的形成[10]。有趣的是,Zhang等[26]利用小鼠B16黑色素瘤的腫瘤模型實驗顯示CD8+CD25+Treg細胞在活化后可釋放外泌體,該外泌體表達很多重要的細胞表面膜分子如CD25和GITR等分子,體外實驗表明該外泌體可阻止樹突狀細胞的抗原提呈并具有抑制T細胞增殖的作用,將體外純化的外泌體與樹突狀細胞共同注射B16黑色素瘤小鼠能顯著抑制CTL介導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答,促進腫瘤生長;Treg細胞通過釋放外泌體抑制抗原提呈細胞與CTL相互作用被隨后的實驗證實,Xie等[27]研究小鼠黑色素瘤移植模型發(fā)現(xiàn),腫瘤組織中Treg細胞分泌的外泌體表達淋巴細胞功能相關(guān)組分(LFA-1)和TCR,抑制DC上抗原肽/MHC復(fù)合體的抗原呈遞能力或通過過表達FasL分子介導(dǎo)細胞毒作用進而抑制T細胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答。促進腫瘤生長[27]。以上研究表明Treg細胞來源的外泌體通過表達多種表面分子與其他免疫細胞相互作用來發(fā)揮免疫抑制作用。
Treg細胞產(chǎn)生的外泌體除表達特定的表面分子發(fā)揮免疫抑制作用外,外泌體中還含有多種RNA成分以及胞質(zhì)成分,通過釋放外泌體中的組分與靶細胞相互作用來發(fā)揮其生物學(xué)功能。Bryniarski等[28]研究過敏性皮炎,利用miRNA-150缺失突變小鼠動物模型發(fā)現(xiàn),T細胞產(chǎn)生的外泌體可特異性利用組分miRNA-150抑制Teffs細胞活性,Treg細胞亦可分泌外泌體將特異性miRNA轉(zhuǎn)移至T細胞,通過抑制T細胞效應(yīng)基因的表達抑制T細胞的增殖和生物學(xué)功能。Chatila等[29]進一步分析表明Treg細胞分泌外泌體誘導(dǎo)免疫耐受,與Okoye觀點的一致性。Okoye等[30]的研究發(fā)現(xiàn),Treg細胞產(chǎn)生的外泌體中含有多種調(diào)節(jié)性RNA成分如miR-155、Let-7b和Let-7d,其中Let-7d可以靶向前列腺素內(nèi)過氧化物合成酶2(Ptgs2)的合成基因Cox-2,將靶基因沉默可抑制Th1細胞增殖和細胞因子IL-2和IFN-γ的分泌,通過非自主基因沉默抑制細胞因子IL-2和IFN-γ等效應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯,抑制致病性Th1細胞的活化和發(fā)揮其生物學(xué)作用,阻止自身免疫病的發(fā)生發(fā)展[30,31];Wen等[32]研究年齡相關(guān)性血管炎綜合征發(fā)現(xiàn),CD8+CD25+Treg細胞分泌的外泌體含有NADPH氧化酶2(NOX2),過度表達NOX2可恢復(fù)CD8+Treg細胞的抑制功能,從而保護高齡個體免受組織破壞性炎癥性疾病。以上研究表明Treg細胞來源的外泌體利用非編碼RNA作用于靶細胞或內(nèi)含組分發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。
Treg細胞可產(chǎn)生IL-10、IL-35和TGF-β等細胞因子發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[8]。Treg細胞是否通過合成外泌體釋放這些抑炎性細胞因子發(fā)揮免疫抑制作用?Cai等[33]實驗證實分離的樹突狀細胞來源的外泌體上含有IL-35和TGF-β,利用這樣的樹突狀細胞可誘導(dǎo)產(chǎn)生Treg細胞和降低Th17比例,抑制炎癥性自身免疫疾病。然而,目前尚未見Treg細胞釋放的外泌體中含有上述細胞因子的相關(guān)報道以及相關(guān)的機制也不清楚。
Treg細胞來源的外泌體內(nèi)含物收集過程是隨機選擇母細胞胞質(zhì)中的生物分子還是靶向富集某些特定的生物分子,對這一問題的回答仍不清楚。Villarroya等[34]研究發(fā)現(xiàn)在細胞形成外泌體時,類泛素化的異質(zhì)核糖核蛋白A2B1(hnRNPA2B1)可通過結(jié)合特定序列來調(diào)控分選miRNA。Kelada等[35]對曼氏血吸蟲慢性感染的Th2和大腸桿菌感染的Th1免疫應(yīng)答中Treg細胞的外泌體全基因組測序發(fā)現(xiàn):miRNA-10a和miRNA-182分別是Th1或Th2的關(guān)鍵miRNA可控制IL-2和IFN-γ的表達,進一步研究發(fā)現(xiàn)Treg細胞可富集不同性質(zhì)的miRNA形成外泌體,進而調(diào)控效應(yīng)性CD4+T細胞的生物學(xué)作用,發(fā)揮免疫抑制功能?;谏鲜龅膶嶒炑芯课覀兺茰yTreg細胞可能在不同的炎性條件下通過選擇性富集胞內(nèi)不同區(qū)域的不同胞內(nèi)組分形成外泌體發(fā)揮特定的生物學(xué)作用。
總之,以上研究結(jié)果表明,Treg細胞產(chǎn)生的外泌體含有多種來自細胞本身的成分如膜表面蛋白質(zhì)分子、多種RNA甚至細胞因子,可與靶細胞高效作用從而有效地發(fā)揮Treg細胞的免疫調(diào)節(jié)作用。
4.1Treg細胞來源的外泌體與移植免疫 移植免疫是指組織或器官移植時,受者的免疫系統(tǒng)與供者的移植物相互作用而發(fā)生的細胞和/或體液免疫應(yīng)答。在移植過程中Treg細胞能夠誘導(dǎo)免疫耐受,對移植成功起到關(guān)鍵作用。而Treg細胞來源的外泌體可利用其表面分子和載有的miRNA等組分誘導(dǎo)免疫耐受,預(yù)防排斥反應(yīng)發(fā)生。
Yu等[36]研究大鼠腎移植動物實驗?zāi)P桶l(fā)現(xiàn),Treg細胞來源的外泌體能夠延長同種異體移植物的存活和功能;Agarwal等[37]實驗研究進一步證實,Treg細胞來源的外泌體表達CD25和CTLA-4等表面分子,通過抑制Teffs細胞的增殖和活性發(fā)揮免疫抑制作用,誘導(dǎo)免疫耐受而阻止發(fā)生移植排斥反應(yīng)。Aiello等[38]利用腺病毒載體轉(zhuǎn)移顯性抑制基因核因子激酶抑制子(Inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase,IKK2)阻斷NF-κB信號通路獲得未成熟樹突狀細胞,利用該未成熟樹突狀細胞體外誘導(dǎo)產(chǎn)生Treg細胞,該Treg細胞分泌的外泌體含有miRNA(miR-503、miR-330和miR-9),miRNA通過干擾T細胞的細胞周期蛋白的表達抑制T細胞增殖;另外,該研究還發(fā)現(xiàn)該Treg細胞來源的外泌體含有誘導(dǎo)型NO合成酶(iNOS)可誘導(dǎo)產(chǎn)生大量NO,誘發(fā)Teffs細胞凋亡;體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)回輸未成熟的樹突狀細胞誘導(dǎo)的iTreg細胞可有效阻止移植排斥反應(yīng),延長腎移植存活的時間,這些結(jié)果說明iTreg細胞可通過釋放外泌體促進機體對移植物免疫耐受的形成,延長移植物的存活時間[38]。上述研究表明Treg細胞可釋放特定的外泌體降低抗移植物免疫應(yīng)答強度,促進機體對移植物的免疫耐受來延長移植物存活時間。因此,理解和闡明Treg來源的外泌體的作用機制可為實體器官的同種異體移植排斥反應(yīng)的診斷評估與免疫治療奠定理論和實驗基礎(chǔ)。
4.2Treg細胞來源的外泌體與感染性疾病 Treg細胞在抗感染過程中發(fā)揮重要的免疫調(diào)節(jié)作用。Treg細胞可調(diào)控抗感染免疫應(yīng)答的強度來保護機體免受過度炎癥反應(yīng)造成的組織損傷,但是這可能增加病原體持久性體內(nèi)存活而形成慢性感染或感染性疾病復(fù)發(fā)的風(fēng)險。Cook等[39]觀察幽門螺旋桿菌感染時發(fā)現(xiàn):胃黏膜局部聚集大量Treg細胞可抑制由幽門螺桿菌感染導(dǎo)致炎癥反應(yīng)引發(fā)的胃潰瘍,然而該Treg細胞釋放的外泌體中含有與該病原體相關(guān)組分結(jié)合的受體,進而造成病灶轉(zhuǎn)移并發(fā)生持續(xù)性感染,最終導(dǎo)致慢性潰瘍性胃炎直至引發(fā)胃癌;Gonzalez等[40]研究慢性人類HIV病毒感染,Treg細胞在局部黏膜的數(shù)量和循環(huán)明顯增加,其一方面降低病毒的拷貝數(shù)阻止樹突狀細胞向T細胞的抗原提呈,一方面通過外泌體含有的CD39促使更多的T細胞轉(zhuǎn)化為Treg細胞而抑制免疫應(yīng)答。上述研究揭示Treg細胞與病原微生物發(fā)生發(fā)展的部分分子機制,有助于提高Treg細胞對病原微生物識別的特異性,通過精準的靶向Treg細胞操作可以提高免疫調(diào)控的精確程度。
4.3Treg細胞來源的外泌體與自身免疫病 自身免疫性疾病是機體免疫穩(wěn)態(tài)被打破后,發(fā)生異常免疫反應(yīng)而攻擊自身抗原,破壞機體自身正常組織和細胞,從而引發(fā)的慢性炎癥性疾病,Treg細胞的數(shù)量或功能異常在平衡免疫反應(yīng)過程中承擔重要角色,對多發(fā)性硬化癥、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、Ⅰ型糖尿病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、炎癥性腸病等自身免疫病起到調(diào)節(jié)和預(yù)防作用[41-44]。如多發(fā)性硬化癥(Multiple sclerosis,MS)是由T細胞介導(dǎo)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘疾病,Kimura等[44]研究表明通過Treg細胞來源的外泌體組分Let-7i可阻斷胰島素樣生長因子1受體(IGF1R)與轉(zhuǎn)化生長因子β受體1(TGF-βR1)途徑而阻止誘發(fā)MS;類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一種以關(guān)節(jié)病變?yōu)橹鞯穆匀碜陨砻庖咝约膊?,Wang等[43]研究發(fā)現(xiàn)Treg細胞可產(chǎn)生外泌體,利用外泌體組分miR-548a-3p干擾調(diào)節(jié)TLR4/NF-κB信號通路,用于調(diào)控RA發(fā)生、診斷與治療;Ⅰ型糖尿病(Type 1 diabetes mellitus,T1DM)是一種自身免疫性疾病,由T淋巴細胞介導(dǎo)破壞胰島-β細胞導(dǎo)致胰島素分泌絕對不足而發(fā)病,Zhou等[42]研究發(fā)現(xiàn)組織蛋白酶G(CatG)參與胰島素原抗原呈遞激活T細胞,生成大量Th1細胞降低Th2和Treg細胞數(shù)量導(dǎo)致胰島-β細胞受到破壞發(fā)生T1DM,實驗研究表明干擾下調(diào)CatG表達可降低T1DM。因此,可以利用Treg細胞來源的外泌體miRNA干擾CatG作為一種治療T1DM的手段。
Treg細胞來源的外泌體miRNA可通過基因沉默,抑制Th1細胞增殖和細胞因子的產(chǎn)生來抑制自身反應(yīng)性T細胞,或者通過含有抑制性細胞因子和表面分子結(jié)合靶細胞來抑制免疫應(yīng)答,參與自身免疫耐受和免疫過程的建立、維持與調(diào)節(jié)[45]。
4.4Treg細胞來源的外泌體與腫瘤 腫瘤微環(huán)境是由腫瘤細胞、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、炎癥細胞及細胞外基質(zhì)共同構(gòu)成的有利于腫瘤起始、生長、入侵和轉(zhuǎn)移的局部病理環(huán)境,其中存在大量的Treg細胞、髓源性抑制細胞(Myeloid-derived suppressor cells,MDSC)和腫瘤相關(guān)巨噬細胞(Tumor-associated macrophage,TAM)等免疫抑制性細胞,這些細胞及其活性分子構(gòu)成免疫抑制微環(huán)境,促進腫瘤免疫逃逸。外泌體參與腫瘤轉(zhuǎn)移、促進血管生成、缺氧、TGF-β信號、連環(huán)蛋白信號以及EMT信號促進腫瘤微環(huán)境形成,而Treg細胞來源的外泌體可反映母細胞的狀態(tài)與胞內(nèi)情況,其產(chǎn)生的外泌體輔助腫瘤細胞產(chǎn)生的外泌體共同調(diào)控腫瘤細胞以及腫瘤的微環(huán)境,引起腫瘤免疫逃逸,影響腫瘤的形成、侵襲和轉(zhuǎn)移[46]。
臨床檢測結(jié)果表明腫瘤浸潤的Treg細胞可通過釋放外泌體發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。Santos等[47]研究乳腺癌發(fā)現(xiàn)腫瘤干細胞以及Treg細胞分泌外泌體組分miR-155促進上皮細胞轉(zhuǎn)化為上皮間質(zhì)細胞而增加耐藥性促進腫瘤復(fù)發(fā);Huang等[48]實驗發(fā)現(xiàn)表皮生長因子受體(Epidermal growth factor receptor,EGFR)與肺癌的發(fā)生密切相關(guān),EGFR能夠活化PI3K引起DC表達IDO形成耐受性DC產(chǎn)生Treg細胞,Treg細胞及其產(chǎn)生的外泌體通過表面分子以及穿孔素和顆粒酶作為腫瘤特異抗原可以破壞腫瘤抗原特異性的CD8+T細胞,促使腫瘤侵襲;Whiteside等[49]研究頭頸部鱗癌發(fā)現(xiàn)外泌體包括Treg細胞來源的外泌體表達程序性細胞死亡蛋白配體-1(Programmed death ligand-1,PD-L1),與PD-1結(jié)合后啟動PI3K傳遞抑制信號,抑制CD4+T向Th1和Th17分化,以及抑制Teffs作用,促進腫瘤細胞發(fā)生上皮間質(zhì)化而促進腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。
腫瘤轉(zhuǎn)移是指惡性腫瘤細胞從原發(fā)部位經(jīng)淋巴、血液或體腔等途徑,到達其他部位繼續(xù)生長的過程,超過95%的腫瘤相關(guān)死亡都由腫瘤轉(zhuǎn)移引發(fā),這一過程不是單一癌細胞的自主功能,而是需要多種因素共同形成腫瘤微環(huán)境來完成[50]。研究發(fā)現(xiàn),在腫瘤轉(zhuǎn)移過程中外泌體介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo),其中腫瘤浸潤Treg細胞來源的外泌體可以作為載體攜帶源細胞中的生物活性物質(zhì),通過內(nèi)分泌循環(huán)輔助建立腫瘤微環(huán)境,介導(dǎo)營養(yǎng)轉(zhuǎn)移、促進血管生成和凝聚以及癌細胞增殖轉(zhuǎn)移等作用[51]。因此,腫瘤的微環(huán)境能夠檢測到大量的Treg細胞,Treg細胞產(chǎn)生的外泌體促進腫瘤局部微環(huán)境的建立與維持,為腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移提供幫助,而揭示Treg細胞產(chǎn)生的外泌體對腫瘤調(diào)節(jié)的作用機制,有利于將Treg細胞來源的外泌體作為腫瘤檢測和治療的手段[52,53]。研究Treg細胞來源的外泌體為炎癥性疾病的早期診斷、預(yù)后及免疫治療提供新的思路,作為基因干預(yù)治療的新靶點,在臨床上為腫瘤免疫治療與診斷提供潛在手段。
Treg細胞可通過多種機制調(diào)控免疫應(yīng)答,包括近距離細胞接觸的方式比如利用其表面表達的分子或細胞毒作用;遠距離Treg細胞分泌抑制因子或受體分子等方式抑制Teffs。近來研究發(fā)現(xiàn)Treg細胞可利用外泌體作為胞內(nèi)信號交流的新機制來調(diào)控免疫應(yīng)答,了解其作用機理有助于將Treg細胞來源的外泌體開發(fā)為抗腫瘤疫苗以及作為藥物或生物工程載體準確靶向細胞用于疾病診斷與治療,對其生物活檢技術(shù)具有無限期望。
Treg細胞來源的外泌體用于人類疾病治療具有有效性和安全性,但還存在一些關(guān)鍵限制,如目前還沒有關(guān)于外泌體提取、分離和純化的正式標準;Treg細胞非組成型釋放外泌體,需要CD3+CD28+抗體激活,這樣存在污染的可能;使用外泌體的特異靶向性和用量還不能確定等問題需進一步解決。因此,醫(yī)學(xué)家和生物學(xué)家需共同深入闡明Treg細胞的免疫調(diào)節(jié)的分子機制以及利用Treg細胞來源外泌體開發(fā)穩(wěn)定特異免疫療法對有效治療免疫相關(guān)疾病具有重要理論和臨床實踐意義。