俗話說一寸長一寸強，一寸短一寸險。從刀劍到長矛、弓箭，再到槍炮，有效攻擊距離是越來越遠，能在敵人攻擊距離外消滅敵人是再好不過的了。蒙古人更是靠著騎射戰(zhàn)術(shù)一路從蒙古高原打到了多瑙河畔。

在體內(nèi)，如果說T細胞的死亡之吻是近戰(zhàn)攻擊的話，B細胞向血液中分泌的抗體就是遠程攻擊了。然而誰能想到這種遠程攻擊也被癌細胞學去了。

近日，賓夕法尼亞大學的華人學者XuXiaowei和GuoWei發(fā)現(xiàn)，[1]癌細胞可以穩(wěn)坐腫瘤之中，決勝千里之外。

原來我們認為，T細胞只有進入腫瘤內(nèi)部，才會被癌細胞打趴下。Xu和Guo的研究表明，腫瘤內(nèi)的癌細胞會產(chǎn)生攜帶壓制T細胞活性的PD-L1的外泌體，這種外泌體從腫瘤組織中直接散播到全身各處，對人體的免疫系統(tǒng)進行全面的打擊和壓制。這恐怕也是癌癥患者免疫力低下的原因之一。

此外，癌細胞的這種技能還會導致“抗癌神藥”PD-1抑制劑無效。XuXiaowei和GuoWei的這一重要研究成果發(fā)表在Nature上[1]。

話要從腫瘤的免疫逃避開始說起。腫瘤細胞為了在免疫系統(tǒng)的監(jiān)視下活下來，動了不少歪腦筋，比如偽裝成正常細胞，或者，干脆，把免疫細胞的功能給抑制了。程序性死亡受體1（PD-1）就是腫瘤細胞抑制T細胞的途徑之一。

腫瘤細胞在表面表達PD-1的配體PD-L1與PD-1結(jié)合，抑制T細胞的增殖、粘附，并減少了細胞因子的產(chǎn)生[2]。

針對腫瘤細胞的這個免疫逃避機制，各個醫(yī)藥公司開發(fā)了很多抗癌藥，最具代表性的就是PD-1抗體了。

PD-1抗體有使用范圍廣，療效持久的優(yōu)點，曾經(jīng)治愈了美國前總統(tǒng)卡特的晚期黑色素癌。但抗PD-1通路的治療卻不是對所用人都有用。

以pembrolizumab為例，在黑色素瘤中有效率只有33%[3]，在其它腫瘤中的有效率大多也在10-30%之間。治療有效的長期生存，而其他人不但治療無效[2]，還要承受治療的副作用。這個不確定度實在是太大了。

“對于許多轉(zhuǎn)移性黑素瘤患者來說，免疫療法拯救了他們的生命，但其中約70%的患者沒有反應，”文章通訊作者之一GuoWei說。“這些治療是昂貴的，而且有毒副作用，所以知道哪些病人會有反應是很重要的。”

PD-1抗體治愈了美國前總統(tǒng)卡特的黑色素癌

XuXiaowei和GuoWei決定從最近大熱的外泌體入手。

外泌體是一類細胞分泌的帶有脂雙層膜的小泡，其中可以攜帶很多信號分子。腫瘤細胞的外泌體被認為是腫瘤進展和轉(zhuǎn)移中的關(guān)鍵信使[4]。

研究人員從幾種黑色素瘤細胞系中分離得到了外泌體，使用反相蛋白質(zhì)陣列分析了其中的信號分子。

外泌體中竟然也有抑制T細胞活性的PD-L1！

隨后的Westernblot實驗也證實了這一結(jié)果，而且發(fā)現(xiàn)那些轉(zhuǎn)移黑色素瘤來源的外泌體中，PD-L1含量比原位的高。電鏡觀察和ELISA實驗也證實了，外泌體中的PD-L1與細胞表面的有同樣的結(jié)構(gòu)，也能結(jié)合T細胞上的PD-1。

看到這里，奇點糕不禁想起了齊天大圣孫悟空的身外身法，一撮猴毛變成滿山滿野的孫悟空，打得天兵天將全線潰敗。怪不得腫瘤那么難治。

不過培養(yǎng)皿畢竟和體內(nèi)環(huán)境有差別，研究人員接著在小鼠身上驗證了這一現(xiàn)象。研究人員在裸鼠體內(nèi)接種了人類黑色素瘤，然后從小鼠血液中收集外泌體，用ELISA檢測PD-L1。果不其然的又發(fā)現(xiàn)了PD-L1的蹤跡。而且循環(huán)中外泌體PD-L1的水平與腫瘤大小正相關(guān)。

之前已經(jīng)有人在黑色素瘤病人的血液中發(fā)現(xiàn)了PD-L1[5]，也有人在其它腫瘤（頭頸癌）病人的血液中發(fā)現(xiàn)了帶有PD-L1的外泌體[6]，沒有更深入的研究，也沒有證實外泌體PD-L1對全身免疫系統(tǒng)的抑制。

那黑色素瘤病人的血液中是不是也跟之前的小鼠一樣，含有攜帶PD-L1的外泌體呢？研究人員從黑色素瘤病人身上取血進行了檢測。

結(jié)果又一次是陽性的。研究人員發(fā)現(xiàn)黑色素瘤，尤其是轉(zhuǎn)移性黑色素瘤病人的血液中的外泌體，其PD-L1水平明顯高于健康人。

黑色素瘤患者血液中外泌體上的PD-L1的存在已經(jīng)證實了，那么這些攜帶PD-L1的外泌體是不是真如研究人員所想的那樣，能隨著血液循環(huán)抑制全身的T細胞的功能呢？

研究人員首先使用激光共聚焦顯微鏡觀察了腫瘤外泌體和CD8+T細胞的相互作用。發(fā)現(xiàn)其中確實存在很強的相互作用。而且那些之前經(jīng)過IFN-γ治療，PD-L1水平更高的患者的外泌體與T細胞的作用更強。

接下來，研究人員選擇了一種不表達PD-L1和其它免疫抑制蛋白的黑色素瘤細胞——MLE624，從中分離出外泌體，研究了它們與T細胞的作用，并與同樣由MLE624產(chǎn)生，人工導入了PD-L1的外泌體進行對比。

結(jié)果顯示導入了PD-L1的外泌體抑制了CD8+T細胞的增殖，并減弱了它分泌細胞因子和殺傷腫瘤細胞的能力。而使用攜帶抗PD-L1抗體的人工外泌體的前處理，能阻斷這一過程。

帶PD-L1的外泌體在體外能抑制T細胞，那在體內(nèi)的抑制效果如何呢？研究人員又在小鼠中進行了實驗。研究人員先向小鼠體內(nèi)接種了鼠黑色素瘤細胞B16-F10，之后給小鼠注射攜帶PD-L1的外泌體。

研究人員發(fā)現(xiàn)，攜帶PD-L1的外泌體促進了腫瘤生長。進一步研究還發(fā)現(xiàn)攜帶PD-L1的外泌體使腫瘤中浸潤的T細胞減少了，甚至在脾和淋巴結(jié)這兩個免疫系統(tǒng)大本營，T細胞也減少了，外泌體真是深入敵后。

免疫系統(tǒng)的大本營都被端了，怪不得腫瘤晚期病人的免疫力那么差。

外泌體的PD-L1參與了腫瘤的免疫逃避是沒得跑了。那它在抗PD-1通路的免疫治療中又起了怎樣的作用呢？

研究人員在44個使用Keytruda治療的患者中進行了研究，發(fā)現(xiàn)在對治療有響應的21個患者中，治療前的血液外泌體PD-L1水平明顯低于另外23個對治療沒有響應的患者。預后上，也是血液外泌體PD-L1水平低的患者較好。

相反的是，那些對治療響應較好的患者，在接受Keytruda治療后，血液中外泌體PD-L1水平竟然升高了。

對此，研究人員認為治療前的高PD-L1水平，反應了腫瘤在和免疫系統(tǒng)的斗爭中取得了壓倒性優(yōu)勢，已經(jīng)沒有足夠的T細胞可供激活了。而在治療后，正是T細胞的激活，促使腫瘤不得不產(chǎn)生更多的PD-L1來負隅頑抗。

通過測量PD-L1治療前的水平，醫(yī)生可以判斷患者的腫瘤負擔程度，并預測治療結(jié)果。如果能針對癌細胞對免疫系統(tǒng)的全身打擊，再開發(fā)出一種新的療法就更好了。

“在未來，我認為我們可以把癌癥視為像糖尿病這樣的慢性病，”GuoWei說，“正如糖尿病患者使用血糖儀來測量他們的血糖水平一樣，監(jiān)測循環(huán)外泌體上的PD-L1和其他生物標志物也有可能成為臨床醫(yī)生和癌癥患者預測和觀察治療效果的一種方式。這是邁向精準化和個性化醫(yī)療的又一步。”