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为提升癌症免疫治疗效果,研究人员探究间充质干细胞外泌体 miR-125b-5p 对结肠癌抗 PD-1 治疗影响,发现其可增效,意义重大。
在癌症治疗的领域中,免疫疗法就像一把神奇的钥匙,为无数患者打开了新的希望之门。其中,免疫检查点抑制剂(ICIs),如抗 PD-1/PD-L1 和抗 CTLA4 疗法,被广泛应用于多种癌症的临床治疗。然而,这把钥匙并没有想象中那么万能,目前这些治疗的总体完全缓解(CR)率仅在 20 - 30% 左右。
大量研究发现,肿瘤组织中存在的大量 CD4+FoxP3+调节性 T 细胞(Tregs)是导致 ICIs 治疗效果受限的重要原因。Tregs 就像肿瘤的 “帮凶”,帮助肿瘤细胞逃避人体免疫系统的攻击。TNFR2 在高抑制性 Tregs 和部分肿瘤细胞上优先表达,其表达水平与 ICIs 治疗反应密切相关,调节 TNFR2+ Tregs 的稳定性或许能增强抗肿瘤免疫治疗效果。
此前研究表明,miR-125b-5p 可直接下调 Tregs 中的 TNFR2,且体内使用 miR-125b-5p 激动剂能抑制小鼠结肠肿瘤生长。间充质干细胞(MSCs)凭借其强大的免疫调节和再生能力,在细胞治疗中应用越来越广泛,其分泌的外泌体(MSC-EXO)更是被视为有效的治疗载体。那么,MSC-EXO 能否通过传递 miR-125b-5p 来增强癌症免疫治疗效果呢?
为了解开这个谜团,深圳大学第一附属医院、长春中医药大学等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》杂志上。
研究人员开展这项研究时,运用了多种关键技术方法。首先,通过纳米颗粒跟踪分析(NTA)和透射电子显微镜(TEM)对 MSC 来源的外泌体进行表征,确定其大小和形态。接着,利用流式细胞术在体外和体内研究外泌体 miR-125b-5p 的功能。此外,还采用实时荧光定量 PCR(RT-qPCR)检测 miR-125b-5p 的表达水平。实验使用的小鼠结肠癌细胞系 MC38 购自 ATCC,小鼠骨髓间充质干细胞购自武汉普赛尔生物技术有限公司,实验小鼠为雌性 C57BL/6J 小鼠,由长春中医药大学动物实验中心提供并饲养。
下面来看看具体的研究结果:
- MSC 来源的外泌体通过传递 miR-125b-5p 抑制 FoxP3+ Tregs:研究人员构建了稳定表达 miR-125b-5p 的细胞,并从 MSC 中纯化外泌体。RT-qPCR 分析显示,miR-125b-5p 表达显著高于对照外泌体,证实其可由 MSC-EXO 传递。NTA 分析表明外泌体平均大小在 30 - 150nm,TEM 观察到其形态特征。将 DiD 标记的外泌体与 CD4+ T 细胞共培养,发现外泌体能被 CD4+ T 细胞摄取。进一步研究发现,MSC-EXO-miR-125b-5p 处理后,CD4+ T 细胞中 FoxP3+ Tregs 比例降低约 40%,增殖减少约 30%,Tregs 对 CD4+CD25-效应 T(Teff)细胞的抑制作用也显著降低。同时,TNFR2 以及相关共抑制标记 CTLA-4、PD-L1 和 LAG-3 的表达均下降,而外泌体传递的 miR-125b-5p 对 CD8 T 细胞的活力和增殖无显著影响。这表明 MSC 来源的外泌体通过传递活性 miR-125b-5p 优先抑制 Treg 细胞的增殖和抑制表型。
- 外泌体 miR-125b-5p 通过调节肿瘤微环境增强小鼠结肠癌模型中抗 PD-1 治疗的疗效:研究人员给 MC38 荷瘤小鼠注射 MSC-EXO-miR-125b-5p,发现仅约 20% 的小鼠肿瘤完全消退,肿瘤生长受到一定抑制。而当联合抗 PD-1 抗体治疗时,约 80% 的小鼠肿瘤完全消退,肿瘤生长显著抑制,荷瘤小鼠的长期生存也明显改善。进一步分析肿瘤免疫环境发现,联合治疗后肿瘤组织中 CD8/CD4 T 细胞比例显著增加,CD8 T 细胞增殖和 IFNγ 表达显著提高,而 FoxP3+ Tregs 比例明显下降。此外,联合治疗还导致循环炎症细胞因子 IL-6、TNF 和 IL-12 水平降低,IFN-γ 水平升高。这表明 MSC 细胞来源的外泌体 miR-125b-5p 可能通过消除免疫抑制性肿瘤浸润 Tregs 和激活 CD8 细胞毒性 T 淋巴细胞(CTLs)来增强抗 PD-1 治疗的疗效。
研究结论和讨论部分指出,该研究证实了 MSC 来源的外泌体 miR-125b-5p 能增强癌症抗 PD-1 治疗的疗效,为未来 miRNAs 在癌症治疗策略中的转化研究提供了有力证据。虽然 MSC 来源的外泌体在临床应用中面临着提高稳定性、阐明作用机制和降低潜在脱靶效应等挑战,但它仍具有巨大的临床应用潜力。通过深入研究外泌体与不同细胞类型的相互作用,明确其治疗效果的关键因素和靶点,有望开发出更精准有效的癌症治疗方案,为癌症患者带来更多的希望。
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