ANEXT安齡生物·外泌體在感染和疾病期間調(diào)節(jié)免疫的自然功能

標(biāo)題:ANEXT安齡生物·外泌體在感染和疾病期間調(diào)節(jié)免疫的自然功能
?ANEXT安齡生物·外泌體在腫瘤微環(huán)境(TME)和免疫串?dāng)_中的作用
ANEXT安齡生物·外泌體在應(yīng)激反應(yīng)中的作用
ANEXT安齡生物·外泌體生物標(biāo)志物在疫苗遞送中的作用
ANEXT安齡生物·外泌體組成及其在免疫應(yīng)答和多種疾病信號(hào)通路中的作用
細(xì)胞外囊泡可分為三組,外泌體(直徑30-120nm)、微囊泡(100-1000nm)和凋亡體(200-500nm)。外泌體胞吐作用和分泌取決于脂質(zhì)或膜運(yùn)輸分子,如Rab11、Rab27、Rab35等。體內(nèi)和體外數(shù)據(jù)都證實(shí)外泌體可以促進(jìn)內(nèi)化并促進(jìn)細(xì)胞與所有細(xì)胞的通訊。有許多研究人員鑒定出的細(xì)胞起源特異性蛋白質(zhì)標(biāo)記物多種。外泌體還攜帶蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、小的非編碼、微調(diào)控RNA(miRNA)分子和更豐富的功能性信使RNA(mRNA)。外泌體豐富保持較長的半衰期,穩(wěn)定并且能夠進(jìn)行短距離或長距離通信,這些特征使它們成為治療應(yīng)用的合適候選者。外泌體是體內(nèi)和體外中宏、微分子和遺傳遞送(DNA,mRNA,miRNA)的可行遞送系統(tǒng)。作為免疫治療劑,來源于B細(xì)胞和DC的外泌體可以加載蛋白質(zhì)(抗原)或肽,證明能夠誘導(dǎo)系統(tǒng)抗原特異性B細(xì)胞和T細(xì)胞反應(yīng)。與細(xì)胞療法和其他非細(xì)胞療法相比,來自DC的外泌體還有望更精確,更準(zhǔn)確地啟動(dòng)針對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)。具體來說,成熟和活化的DC衍生外泌體攜帶MHC-I和MHC-II分子和共刺激分子,如CD40、CD80、CD86、活性細(xì)胞毒性T和自然殺傷(NK)細(xì)胞在體外和體內(nèi)通過有效的抗原特異性T和B細(xì)胞反應(yīng)。這種刺激需要外泌體的MHC-I和MHC-II和T細(xì)胞受體分別與T細(xì)胞上的CD8或CD4直接相互作用。此外,DC衍生的外泌體可以激活先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng),因?yàn)槟[瘤細(xì)胞誘導(dǎo)抗原特異性反應(yīng)以克服腫瘤誘導(dǎo)的免疫抑制。 另一項(xiàng)研究還報(bào)告了源自成熟DC的外泌體,通過產(chǎn)生和分泌IFN-γ和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞增殖來誘導(dǎo)Th1極化,這些細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞增殖負(fù)責(zé)抗原特異性殺傷體內(nèi)免疫反應(yīng)。DCs衍生的外泌體治療在黑色素瘤和非小細(xì)胞肺癌患者中的兩期I臨床試驗(yàn)已經(jīng)完成,沒有毒性問題和更好的效率。在這兩項(xiàng)研究中,表達(dá)晚期/轉(zhuǎn)移性黑色素瘤或非小細(xì)胞肺癌(IIIb期或IV期)的黑色素瘤相關(guān)抗原(MAGE)患者被給予裝有MAGE MHC I類和II類限制性肽的DC衍生外泌體。新的免疫調(diào)節(jié)藥物可以逆轉(zhuǎn)晚期癌癥患者的腫瘤轉(zhuǎn)移;耐受癌癥抑制的策略對(duì)于癌癥疫苗的開發(fā)至關(guān)重要,癌癥疫苗可應(yīng)用于廣泛的癌癥患者。先前的一項(xiàng)研究表明,阿霉素處理的癌細(xì)胞釋放HSP90和HMGB1,在先天免疫細(xì)胞中充當(dāng)TLR激動(dòng)劑,并增強(qiáng)抗腫瘤免疫力。超過s TPT抑制先天免疫激活,因?yàn)樗龠M(jìn)過度細(xì)胞死亡并產(chǎn)生不充分的免疫刺激DNA或誘導(dǎo)拓?fù)洚悩?gòu)酶I介導(dǎo)的核小體重塑。含有來自E0771細(xì)胞的外泌體的DNA,這些外泌體傳遞到GM-DC的細(xì)胞質(zhì)中,以激活STING依賴性途徑以優(yōu)化抗腫瘤免疫。TPT激活和抑制可以控制抗腫瘤免疫。化療仍然是通過各種機(jī)制對(duì)抗腫瘤的主要治療方法。它具有細(xì)胞毒性作用,如促炎細(xì)胞因子分泌,T細(xì)胞活化以及骨髓細(xì)胞活化和募集。通過腫瘤細(xì)胞(如蛋白質(zhì)B1和DAMPs)釋放的細(xì)胞毒性藥物的免疫原性反應(yīng)。另一個(gè)問題是自我DNA,這是炎癥和自身免疫性疾病的關(guān)鍵原因。通過DC的細(xì)胞質(zhì)的自身DNA通過胞質(zhì)DNA傳感器cGAS激活干擾素基因依賴性細(xì)胞因子產(chǎn)生刺激物?;煹牧硪粋€(gè)副作用是胃腸道綜合征。伊立替康(CPT-11)和氟尿嘧啶(5FU)等化療藥物可以通過HCT-116外泌體中的dsDNA誘導(dǎo)腸道炎癥,促進(jìn)IL-1β和IL-18成熟,而黑色素瘤2(AIM2)依賴性激活方式缺乏炎癥。這項(xiàng)研究還可視化了AIM2靶向疫苗平臺(tái)由于化療誘導(dǎo)炎癥對(duì)抗腫瘤作用。傳染病抗原在血液循環(huán)中循環(huán),可以被抗原呈遞細(xì)胞(APC)捕獲。疫苗提供非活性或天然形式的適當(dāng)抗原佐劑,通常引起有效的免疫反應(yīng)。在癌癥研究中,人類癌癥中腫瘤相關(guān)抗原(TAA)的現(xiàn)場鑒定觸發(fā)了癌癥疫苗(平臺(tái))。一些TAA靶向蛋白是CEA、HER2、p53、MUC1、RAS。但一般來說,這些TAA蛋白是免疫抑制環(huán)境,抗原性差。最重要的是,大多數(shù)TAA是細(xì)胞特異性的,大多數(shù)疫苗不是細(xì)胞靶向的。在癌癥疫苗的情況下,主要是一種機(jī)制,即建立TAA免疫抗性狀態(tài)。據(jù)報(bào)道,外泌體將細(xì)胞間抗原轉(zhuǎn)移到APC并誘導(dǎo)免疫原性。哈特曼等.建議創(chuàng)建表達(dá)到人表皮生長因子受體2(HER2)或癌胚抗原(CEA)的細(xì)胞外域(ECD)的重組腺病毒載體,該載體與乳粘蛋白的C1C2結(jié)構(gòu)域相連,以及天然未連接的ECD版本的CEA和HER2。由于表達(dá)C1C2修飾的CEA / ECD和HER2 / ECD的腺病毒的表面修飾,轉(zhuǎn)基因小鼠模型中外泌體部分的蛋白質(zhì)表達(dá)更高。這項(xiàng)研究驗(yàn)證了可溶性TAA在癌癥患者中的低免疫原性,并通過癌癥生物標(biāo)志物分析和改善抗腫瘤免疫反應(yīng)為癌癥疫苗打開了平臺(tái)。其次,肝細(xì)胞癌(HCC)是全球最致命的惡性腫瘤之一,因?yàn)樗劳雎矢?,?duì)治療反應(yīng)不足,具有侵襲性。基于DC的免疫療法很有前途,但成本高昂,分離和制備工作繁瑣。此外,DC有一個(gè)非常低的半衰期。源自攜帶DC的蛋白質(zhì)(如MHC I類和II類以及其他共刺激分子)的外泌體可用作DC的替代物進(jìn)行癌癥免疫治療。腫瘤抗原肽脈沖DC衍生的外泌體在肥大細(xì)胞瘤和乳腺癌小鼠中誘導(dǎo)強(qiáng)烈的免疫抑制并引發(fā)免疫反應(yīng)。最近對(duì)晚期黑色素瘤患者進(jìn)行的DC衍生外泌體的臨床研究顯示出有希望的結(jié)果。來自HCC抗原修飾DC的外泌體可以用作HCC的無細(xì)胞疫苗,并為HCC免疫治療打開了窗口。髓源性抑制細(xì)胞(MDSC)來源的外泌體可以通過蛋白質(zhì),脂質(zhì),mRNA和miRNA的差異含量誘導(dǎo)免疫抑制功能。由MDSC引起的炎癥與其豐度和抑制活性有關(guān),可增強(qiáng)腫瘤進(jìn)展。通過分析MDSC和MDSC衍生的外泌體確定了MDSC細(xì)胞免疫抑制的機(jī)制。這項(xiàng)綜合研究確定了多種miRNA和mRNA,其已知或預(yù)測的功能與它們參與MDSC介導(dǎo)的免疫抑制一致。
寄生蟲或病毒感染的細(xì)胞甚至寄生蟲本身都可以釋放外泌體,通過抗原呈遞激活T細(xì)胞。相比之下,來自攜帶HIV Nef或利什曼原蟲GP63的微生物分子的外泌體可以抑制T細(xì)胞活化或啟動(dòng)免疫效應(yīng)細(xì)胞(如輔助性T細(xì)胞或效應(yīng)B細(xì)胞)的凋亡。有趣的是,被細(xì)菌感染的巨噬細(xì)胞攜帶通過交叉啟動(dòng)激活CD8和CD4 T細(xì)胞的抗原。相比之下,一些受感染的細(xì)胞釋放攜帶PAMS,DAMS的外泌體,限制巨噬細(xì)胞對(duì)INF-Υ刺激做出反應(yīng)或刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α。顯示革蘭氏陰性細(xì)菌如何形成外膜囊泡(OMV)作為基于OMV的疫苗囊泡出現(xiàn)。異源流感嗜血桿菌衍生的OMV具有徹底的特征和大小分布,菌株Rd.KW20,NTHi 2019-R菌株和Hib菌株Eagan之間的囊泡產(chǎn)生量。流感嗜血桿菌OMV的生物標(biāo)志物篩選研究確定了13種ATP結(jié)合盒(ABC)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和26種脂蛋白作為針對(duì)流感嗜血桿菌感染的潛在疫苗靶向位點(diǎn)。相比之下,來自流感嗜血桿菌的外泌體上的候選疫苗OMP 358和蛋白質(zhì)D和絲氨酸蛋白酶HtrA等重要毒力因子可用作疫苗遞送平臺(tái)。百日咳是一種呼吸道傳染病,在世界上已經(jīng)流行了十年。有許多類型的疫苗可供選擇,如多抗原全細(xì)胞百日咳(wP)疫苗、無細(xì)胞百日咳(aP)疫苗。使用百日咳外膜囊泡或外泌體含有多種疫苗對(duì)抗小鼠中循環(huán)Pertactin(PRN)缺陷分離株的肺部感染。由于PRN的缺乏,傳統(tǒng)疫苗對(duì)這些循環(huán)臨床分離株的抵抗失敗了。持久的免疫力可有效預(yù)防百日咳博德特氏菌感染。兩劑OMV疫苗CD44 T細(xì)胞具有組織駐留記憶(TRM)細(xì)胞表型(CD62 CD<>L)+++低CD69和CD103)在免疫后14天積聚在小鼠肺部。外泌體由于其作為藥物載體和免疫調(diào)節(jié)機(jī)制的內(nèi)在特性而受到更多關(guān)注。使用帶有外泌體的人瘤病毒(HPV)E7蛋白。E7蛋白引發(fā)有效和強(qiáng)大的抗原特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)免疫。注射表達(dá)HPV-E7的DNA載體,該載體融合在外泌體錨定蛋白Nef的C末端++穆特(Nef是蛋白質(zhì)的名稱,當(dāng)它發(fā)生突變或工程時(shí),它被寫成Nef穆特)。?還對(duì)多種病毒產(chǎn)品進(jìn)行了免疫原性研究,包括埃博拉病毒 VP24、VP40 和 NP、流感病毒 NP、克里米亞-剛果出血熱 NP、西尼羅河病毒 NS3 和丙型肝炎病毒 NS3。所有抗原均呈現(xiàn)穩(wěn)定且可檢測的抗原特異性CD8 T細(xì)胞處理,外泌體攜帶Nef+穆特與DNA載體HPV-E7的系繩。作者提出這種多功能CTL疫苗平臺(tái)將攜帶DNA載體誘導(dǎo)的抗原特異性CD8 T細(xì)胞反應(yīng)的外泌體作為疫苗應(yīng)用。這種細(xì)胞毒性反應(yīng)足以殺死表達(dá)抗原/肽負(fù)載的同源細(xì)胞。表達(dá)T細(xì)胞受體(TCR)或嵌合抗原受體(CAR)的基因工程同種異體或自體T細(xì)胞作為細(xì)胞免疫療法有望成為多種癌癥的新治療方法。盡管T細(xì)胞治療效率高,但T細(xì)胞療法顯示出獨(dú)特的毒性,如CAR-T相關(guān)腦病綜合征(CRES)和細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)。多項(xiàng)研究還描述了靶向細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)的人T細(xì)胞來源外泌體在癌癥免疫治療應(yīng)用中的益處。CTL 細(xì)胞來源的外泌體含有表面膜分子(CD3、CD8 和 TCR),通過適當(dāng)?shù)目乖?MHC 組合與 TCR 之間的相互作用觸發(fā)腫瘤細(xì)胞死亡。數(shù)據(jù)驗(yàn)證了CAR-T細(xì)胞來源的外泌體可以用作癌癥靶向劑,并提高治療效果和潛在的癌癥疫苗平臺(tái)。共孵育后來源于剛地弓形蟲的外泌體可以調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞RAW264.7細(xì)胞中的免疫應(yīng)答。弓形蟲外泌體處理后,使用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)的作者發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞中IL-12,TNF-α和IFN-γ的產(chǎn)生更高,IL-10降低。弓形蟲外泌體在體外調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞從M1到M2的活化,并觸發(fā)細(xì)胞和體液免疫反應(yīng)。這種免疫反應(yīng)可以部分防止小鼠模型中的急性寄生蟲感染,并規(guī)定外泌體可以作為弓形蟲病的潛在候選疫苗。在另一項(xiàng)研究中,作者顯示了供體抗原特異性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(T+注冊(cè)細(xì)胞)抑制同種異體移植心臟中的免疫炎癥。我們發(fā)現(xiàn)外泌體研究在器官移植中的應(yīng)用。終末期心力衰竭患者的有效治療方法之一是同種異體移植。一個(gè)重要的缺點(diǎn)是異體排斥,這對(duì)移植物的長期存活至關(guān)重要。免疫抑制劑可以降低排斥反應(yīng)的發(fā)生率,但長期使用可能會(huì)產(chǎn)生不良副作用,如腎功能衰竭,惡性腫瘤和感染。我們還知道慢性心臟同種異體移植血管病變通過缺血導(dǎo)致同種異體衰竭。這種排斥反應(yīng)也與CD4 T細(xì)胞介導(dǎo)的延遲型超敏反應(yīng)(DTH)有關(guān)。藥物或分子可以通過阻斷mTOR依賴性抑制foxp4轉(zhuǎn)錄,將幼稚CD3 T細(xì)胞從頭分化為Treg細(xì)胞來誘導(dǎo)免疫耐受。整合素αvβ6可以轉(zhuǎn)化潛伏轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β以促進(jìn)Treg細(xì)胞。作者表明,攜帶整合素αvβ6的心血管外泌體的遞送促進(jìn)了供體抗原特異性免疫耐受的產(chǎn)生。另一項(xiàng)研究還表明DC衍生的外泌體促進(jìn)心臟同種異體移植存活。 作者最終驗(yàn)證了攜帶MMP1a的供體來源的外周外泌體通過誘導(dǎo)供體抗原特異性Treg來減輕T輔助(Th)2模式炎癥來促進(jìn)同種異體移植心臟存活。隨著最近的發(fā)病率,我們還發(fā)現(xiàn)免疫抑制劑使人容易感染SARs-CoV-2等傳染病和癌癥進(jìn)展。關(guān)于白血病研究的論文,由于父母白血病細(xì)胞中TGF-β1的慢病毒shRNA沉默,白血病細(xì)胞衍生外泌體(LEX)中的TGF-β1水平下調(diào)。然后孵化LEX++TGF-β1si與DC細(xì)胞一起促進(jìn)共刺激因子和MHC II類分子表面表達(dá)的上調(diào),誘導(dǎo)IL-12p70和TNF-α的分泌。使用LEX進(jìn)行進(jìn)一步免疫接種TGF-β1si與幼稚LEX相比,刺激更強(qiáng)的特異性細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞(CTL)反應(yīng)和自然殺傷(NK)細(xì)胞毒性,促進(jìn)CD4 T細(xì)胞增殖和Th1細(xì)胞因子分泌。通過下調(diào)外泌體TGF-β表達(dá)成功誘導(dǎo)抗腫瘤免疫。這種白血病免疫療法在未來擁有潛在的外泌體疫苗平臺(tái)。這個(gè)外泌體研究領(lǐng)域非常動(dòng)態(tài),并且隨著需求而急劇變化。我們總結(jié)了該外泌體領(lǐng)域在疫苗研究和交付方面的發(fā)展現(xiàn)狀。外泌體將提高疫苗對(duì)多種疾病的效率,是為人類帶來更多疫苗的多功能平臺(tái)。
