靶向胞外囊泡介导的 “自相残杀” 提升 CAR-T 细胞治疗实体瘤疗效的新策略

Overcoming extracellular vesicle-mediated fratricide improves CAR T cell treatment against solid tumors

为解决嵌合抗原受体（CAR）T 细胞治疗实体瘤疗效受限的问题，研究人员开展了关于实体瘤对 CAR-T 细胞反应机制及改进治疗策略的研究。结果发现肿瘤通过分泌携带抗原的胞外囊泡导致 CAR-T 细胞自相残杀，用 Serpin B9 修饰的 CAR-T 细胞可改善疗效。该研究揭示了限制 CAR-T 细胞功能的机制并提供新策略。

　　

嵌合抗原受体（CAR）T 细胞治疗实体瘤的效果并不理想，其背后的分子机制还不明确，所以急需新策略来提升治疗效果。

在CAR-T细胞治疗实体瘤的临床应用中，细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）介导的同胞相食（Fratricide）是当前面临的核心挑战之一。该现象指肿瘤微环境（TME）中肿瘤细胞分泌的EVs携带抗原，被CAR-T细胞摄取后触发后者自相残杀，导致疗效下降。

EVs介导“自相残杀”的机制与影响

1抗原交叉传递
实体瘤细胞通过EVs释放肿瘤相关抗原（如EGFR、HER2等），这些抗原被邻近CAR-T细胞摄取后，可能表达于CAR-T表面，激活其他CAR-T细胞的杀伤程序，形成自毁循环。

2免疫抑制性信号富集
EVs还可携带PD-L1、TGF-β等免疫抑制分子，抑制CAR-T功能并促进耗竭。研究表明，EVs中PD-L1水平与CAR-T疗效呈负相关（Nature Communications, 2023）。

3物理屏障效应
实体瘤中EVs的过度分泌可能形成纤维化基质，阻碍CAR-T细胞浸润，同时通过旁分泌途径加速CAR-T耗竭。

EVs 是由细胞分泌的微小囊泡，在细胞间通讯中发挥重要作用。然而，在肿瘤微环境中，EVs 却可能助力肿瘤细胞生长与转移，还会削弱 CAR-T 细胞的疗效。研究发现，肿瘤细胞来源的 EVs 可通过一种被称为 “同胞相食” 的效应，干扰 CAR-T 细胞的功能。因此，如何克服 EVs 介导的同胞相食效应，成为提升 CAR-T 疗法在实体瘤治疗中效果的关键。

目前，科学家们在多个方向展开探索。在清除或中和循环 EVs 方面，研究人员开发出了创新性的技术。利用磁性纳米颗粒偶联抗 EV 抗体（如 CD63、Alix），能够在体外高效清除患者血液中的 EVs，这一成果发表于《Clinical Cancer Research》2023 年的研究中。同时，使用小分子抑制剂（如 GW4869）可以抑制肿瘤细胞 EV 的分泌。不过，在应用这类抑制剂时，需要谨慎平衡其对正常细胞通讯的影响，以避免产生严重的副作用。

联合疗法也是增强抗肿瘤免疫的重要策略。免疫检查点抑制剂与 CAR-T 疗法的联用成为研究热点。通过联合使用 PD-1/PD-L1 抗体，能够逆转 EVs 介导的免疫抑制微环境，为 CAR-T 细胞发挥作用创造更好的条件。另外，基质重塑剂的应用也为 CAR-T 细胞的浸润开辟了道路。采用胶原酶或透明质酸酶对肿瘤组织进行预处理，可以改善 CAR-T 细胞的浸润情况，并减少 EVs 形成的物理屏障，使 CAR-T 细胞能够更有效地接近并杀伤肿瘤细胞。

然而，将这些研究成果转化为临床应用仍面临诸多挑战。安全性平衡是首要考虑的问题，EV 清除操作可能会干扰正常细胞间的通讯，因此开发肿瘤特异性 EV 标记物迫在眉睫，只有实现精准干预，才能在有效治疗肿瘤的同时，最大程度降低对正常生理功能的影响。

新研究发现，实体瘤会对 CAR-T 细胞做出上调携带肿瘤抗原的小细胞外囊泡（extracellular vesicles ，EVs）的分泌的反应，这些小 EVs 会横向转移到 CAR-T 细胞中，使 CAR-T 细胞识别抗原，进而出现 “自相残杀” 的现象。用主要颗粒酶 B（granzyme B，GrB）抑制剂 Serpin B9 修饰的 CAR-T 细胞，在雌性小鼠体内的 “自相残杀” 现象减少，活力增强，肿瘤浸润能力和抗肿瘤活性也有所提升。此外，与抗程序性死亡受体 1（programmed death 1，PD-1）抗体联合使用时，经 Serpin B9 修饰的 CAR-T 细胞治疗实体瘤的效果比普通 CAR-T 细胞更好。这项发表在《Nature Cancer》上的研究揭示了限制 CAR-T 细胞功能的机制，还为肿瘤治疗提供了新策略。