浅谈外体(exosome)在肿瘤免疫治疗中的应用
2013-01-23王雅卓郝淑维
王雅卓 郝淑维*
(河北医科大学,河北 石家庄050000)
浅谈外体(exosome)在肿瘤免疫治疗中的应用
王雅卓 郝淑维*
(河北医科大学,河北 石家庄050000)
肿瘤属于现代社会中常见的多发病,指的是机体在多种致癌因素的作用下,人体局部组织的某个细胞基因发生变异,从而形成的异常病变,主要分为良性与恶性两类。恶性肿瘤对于人体的危害是非常大的,甚至有可能威胁到患者的生命安全,且很难治愈,就目前来说,外体(exosome)在肿瘤的免疫治疗中具有一定的应用价值,已经取得了较为明显的免疫治疗效果。外体富含有多种类型的蛋白成分,可以起到使机体开启免疫应答系统的作用。本文就exosome在肿瘤免疫治疗当中所具有的应用价值这一问题做了相关阐述,以供大家参考。
外体;exosome;肿瘤;免疫治疗;应用
随着近些年来人们生活及工作习惯的不断改变,各种疾病的发生率也越来越高,其中较为常见且严重的一种疾病就是肿瘤,尤其是恶性肿瘤。恶性肿瘤会对人类健康产生重大威胁,当前来说,手术、放射治疗与化学疗法仍然是主要的肿瘤但是这些手段均没有达到理想的治疗效果,且副作用较大。而随着分子生物学、免疫学在临床应用的日趋广泛,对肿瘤进行免疫治疗逐渐变成了一种新型的肿瘤治疗手段。外体(exosome)指的是一种大小约50~90nma的囊泡,该种特质可以由多种哺乳动物的细胞分泌而形成,可以选择性的将某些细胞蛋白移出,在细胞之间传递很多种类型的分子,可以诱发与增强机体免疫反应,是较为有效的肿瘤免疫疗法。
1 外体概念及组成
外体是起源于人体细胞内的晚期核内体,即多泡体。当人体细胞经吞而形成早期的核内体之后,其内会包含外源性抗原,早期的核内体囊膜突入、内陷,形成许多小囊泡,而且可以选择性的接收人体细胞胞浆之内的脂内及蛋白质成分,进而形成晚期的核内体,也就是多泡体[1]。
在电镜下,外体呈典型杯状,是由双层脂质膜所包围的扁平型半球体,其直径约为50~100nm,且这些特征和多泡体内部的小囊泡一致。外体所携带的来源细胞中的某些特定膜蛋白、脂质和胞质溶胶原进入到细胞的外环境中,这些外体可以作为细胞功能使者,参与许多生理以及病理生理的过程。多种非造血和造血细胞及多种类型的肿瘤细胞都可以释放外体。
外体组成成分会随细胞的来源不同有所差异,所具有功能也有所不同[2]。外体功能主要与细胞来源有关,且可以说,外体功能一定程度上与细胞表面的蛋白功能有明显的关系。目前研究已表明外体蛋白分子组成大致分为两类,第一类为普通的蛋白质,是在所有外体上面都有分布的,第二类为特异性类型的蛋白质,通常来说,这种类型的蛋白质只是存在于特定的细胞来源外体,和其生物学功能关系非常密切。这两类外体分子的组成能够充分地体现出抗原肽的结合情况,并通过转运和呈递等多种形式,诱导T型细胞活化,并激活对应的免疫反应,起到重要的作用。
同时,外体中除了蛋白质外,还会包含多种其他成分,如脂质。目前临床学者对外体脂质的研究仍不充分,但是已经证实其具有外体主要成分—神经鞘磷脂、及磷脂酰丝氨酸等等,而其中最为主要的两种成分是神经鞘磷脂和磷脂酰丝氨酸。
2 外体分离及各项风险
外体本身是一种具有特殊理化性质的物质。通过多项研究细胞发现,在体外细胞培养过程中,外体最为常见的一种有效提取方法是使用高速离心方法。通过此方法除掉死细胞与大碎片,接下来采用蔗糖密度梯度悬浮的方法对其进行分离。外体所呈现的形式是以脂质囊漂浮在上面的[3]。利用这一方法能够取得相对一致的外体类型,随后再利用免疫电镜结合Western印迹的方法,进而更好地对外体表面分组的组成进行分析,可以取得较好的效果。需要注意的是,此方法需要对大量细胞进行培养,且需要对大量的细胞进行培养,同时还要避免在分析过程中容易受到其它蛋白质的干扰。
随近些年来我国的分子生物科学技术的飞速发展,分离外体的新型方法也应运而生,目前较为常用的分离外体的方法,是使用免疫磁珠方法、流式细胞仪两种,效果均较好。而其中使用抗-HLA-DP、-DQ、-DR抗体免疫磁珠进行吸附,同时将外体有效地分离开。但是此方法尽管能够使与免疫不相关的MHCII外体除掉,然而这种免疫磁珠并不能将其中含有HCII类的分子浆膜性小泡进行有效分离,因此在操作过程中要增加其他干预手段,如加入特异性标记CD63。此外还需要对各种特异性的荧光抗体准确标记后,应当采取流式的细胞仪对表面分子进行分析。这一种方法非常简便,易用,所需要细胞的数量非常少,不会受到细胞蛋白的干扰,但这种方法的费用比较高,并不适用于大规模的制备和提取。
3 外体在临床肿瘤免疫治疗当中的应用
就目前来说,临床肿瘤的免疫治疗方面主要包括肿瘤细胞来源外体与DC来源外体。
3.1 DC分泌外体
1998年有专家对DC分泌外体做了首次的报道,并且研究了关于DC分泌外体的功能、主要方法、产生方式等。其认为,人体外周组织中已经成熟的DC细胞与尚未成熟的DC细胞,对病原体进行了充分的摄取,其能够产生MHC抗原肽类型复合体。而在MHC抗原肽类型复合体中,存在较多的通过Dexosome运送的复合体,但是这些物质并未直接接触到病原体DC中[4]。同时,人体外周组织内的DC还能够迁移到淋巴结,进而对其他DC产生活化作用。通过这些方法使人体免疫应当增强的目的。目前来说,已经可以对单核细胞源DC所分泌的Dexosome按照GMP标准成功制备入,当前已经有公司研发出肿瘤疫苗,以Dexosome作为疫苗的基础,且已经完成了临床I期试验。
同DC相比较,Dexosome在肿瘤的治疗方面具有多种优点,如抗原性强,稳定高效等,但Dexosome瘤苗对于不同类型肿瘤的治疗效果仍然需要进一步进行观察。
3.2 人体肿瘤细胞所分泌出的外体
肿瘤细胞来源外体是人体的肿瘤细胞自身产生的,是具有天然的肿瘤抗原物质,同时也能够将肿瘤抗原向抗原呈递细胞,引起抗肿瘤免疫应答。同时,Texosome作为一种肿瘤抗原呈递系统时,也属于新型肿瘤排斥抗原的来源[5]。
通过蛋白质组学分析,临床学者证实,Texosome中是包含有MHC I类分子、肿瘤抗原、以及肿瘤抗原的伴侣分子-热激蛋白的物质。尽管人体Texosome中包含MHC I类分子,但是其自身身并不能够诱导CTL产生相关反应,只有在它与DC同时存在,才可以诱导CTL反应。此外,研究还发现,Texosome是携带肿瘤抗原的,并且可以诱导抗原发生特异性免疫应当,诱导抗肿瘤细胞的反应发生。
4 结 论
虽然近些年来外体在临床肿瘤免疫治疗方面取得了一些效果,然而如果想将其作为免疫治疗方式并普遍应用在临床中的话,还是存在许多问题的。从当前临床研究发现,患者在接受以外体为基础的肿瘤免疫治疗之后,症状确实有所缓解,但缓解者非常少,所以外体在肿瘤的免疫治疗方面仍待深入研究。
[1] 沈宜,向自武,陈国庆等.As2O3联合H22源exosome的抗肿瘤作用研究[J].激光杂志,2009,30(4):82-84.
[2] 张家模,吴小候,张尧,等.膀胱移行细胞癌来源exosome的制备及相关蛋白分子的鉴定[J].肿瘤防治研究,2010,37(6):636-639.
[3] 任微娜,常春康,范华骅,等.外来体在肿瘤免疫治疗中的研究进展[J].内科理论与实践,2009,4(1):66-68.
[4] 萨仁高娃,吴岩,肖文华,等.exosome与肿瘤免疫治疗的研究进展[J].感染、炎症、修复,2008,9(3):181-184.
[5] 李秋文,肖文华.外体(exosome)在肿瘤免疫治疗中的应用[J].生物技术通讯,2009,20(2):243-245.
R730.51
A
1671-8194(2013)18-0083-02
*通讯作者:E-mail:haoshuwei@sina.com