隨著能夠阻止PD1和PDL1之間相互作用的藥物的成功應用，過去十年來癌癥治療領域發生了革命性變化，這些藥物獲得了美國FDA的批準，用于治療肺癌、腎癌、膀胱癌、黑色素瘤、霍奇金淋巴瘤和乳腺癌。很多報道已經研究了可溶性PDL1在免疫抑制中的作用以及作為腫瘤進展的預后生物標志物或對免疫療法反應的預測性生物標志物。人體血液包含多種形式的可溶性或細胞外PDL1（包括外泌體和微囊泡）以及游離形式的PDL1（例如分泌的變體或不同的切割形式），這一事實使該研究變得復雜（圖1）。最近的報告表明，在分析對免疫療法的反應時，區分這些形式非常重要。

圖1、表達PDL1的細胞可以產生多種形式的細胞外PDL1

在全血低速離心分離血清或血漿后，最常見的方法是測定可溶性PDL1；無細胞的上清液含有多種類型的細胞外PDL1。因此，血清分析不能區分細胞外囊泡相關、外泌體、脫落或分泌形式的PDL1蛋白，因為所有形式都存在于上清液中。這篇文獻使用術語“可溶性PDL1”來指代低速離心后回收的細胞外PDL1的混合群體，這與其它文獻中的一般用法是一致的。分析高速離心分離的外泌體PDL1（exoPDL1）的最新論文表明，exoPDL1是PDL1的一種重要形式，它可以直接和系統地抑制抗腫瘤免疫反應。這篇文獻回顧了有關exoPDL1的最新數據以及不同形式的可溶性PDL1在腫瘤免疫逃避和癌癥免疫治療中的功能。作者建議區分這些不同可溶性PDL1形式對于理解它們作為免疫應答抑制劑的相對重要性以及作為生物標記物的潛力至關重要。

一、癌癥中細胞外PDL1

外泌體PDL1

ExoPDL1介導PD1交聯和免疫抑制，因為外泌體不僅可以在其表面表達多個PDL1分子，而且還可以表達其他對T細胞信號轉導至關重要的蛋白質，例如MHC分子。實際上，外泌體可能比其他形式的細胞外PDL1發揮更有效的免疫抑制。PD1的作用機制涉及將酪氨酸蛋白磷酸酶SHP2募集到PD1胞質域，在那里它使T細胞受體（TCR）和CD28途徑中的近端信號分子去磷酸化。如果TCR和PDL1信號是通過不同的表面傳遞的，則PD1不會產生免疫抑制作用，這表明PDL1必須與PD1緊密接觸TCR-CD28信號才能將SHP2磷酸酶活性定位在該部位。如果肽-MHC分子和PDL1在外泌體上共表達，這將使它們非常接近有效免疫抑制所需的條件。

外泌體還可以通過與靶細胞融合將外泌體內容物卸載到細胞中來進行細胞間通信。在這方面，已經報道了膠質母細胞瘤來源的外泌體中的CD274 DNA，在牙周疾病患者的唾液中發現了含有CD274 mRNA的外泌體。此外，外泌體可以在細胞之間轉移多種microRNA、酶和其他分子，并影響細胞活性。這篇文獻專注于外泌體功能的最新研究，這些外泌體在其表面表達PDL1，因此可以被治療性PD1特異性或PDL1特異性抗體阻斷。

表達PDL1的外泌體可能是由腫瘤微環境中或腫瘤外部的腫瘤細胞、免疫細胞、間充質干細胞或其他細胞產生的。有研究在異種移植模型中，使用對小鼠或人PDL1特異的抗體，將人類腫瘤相關的exoPDL1與小鼠免疫細胞（宿主）衍生的exoPDL1進行了區分。人exoPDL1的水平與異種移植小鼠的腫瘤大小呈正相關。此外，異種移植黑素瘤產生的exoPDL1起到免疫抑制劑的作用，因為抗人PDL1的抗體抑制了腫瘤的生長。從肺癌細胞株中分離出的含PDL1的外泌體在體外抑制Jurkat T細胞產生的干擾素-γ（IFNγ）。高比例PDL1⁺外泌體患者的血清也抑制了從非小細胞肺癌（NSCLC）患者中分離出的CD8⁺ T細胞的體外IL-2和IFNγ的產生。從B16-F10腫瘤細胞分離的表達PDL1的外泌體在體外抑制CD8⁺ T細胞的增殖和細胞毒性以及腫瘤特異性OT-1 T細胞的活性。靜脈內將從腫瘤細胞系中分離出的外泌體處理小鼠會增加腫瘤生長并減少B16-F10腫瘤浸潤CD8⁺ T細胞的數量；抗PDL1抗體治療阻止了該作用。

使用缺乏PDL1表達或外泌體生成或兩者都不存在的小鼠進行的實驗證明了exoPDL1可以在體內充當全身性免疫抑制劑的現象。研究表明exoPDL1使腫瘤浸潤淋巴細胞和T細胞失活；但是，如果exoPDL1水平被局部抑制，則可能會產生抗腫瘤免疫反應。這類結果提出了一個問題，即如何最好地靶向exoPDL1以增強抗腫瘤免疫反應并克服對PD1阻斷的抵抗力。與這些結果一致，來自胃癌細胞系的外泌體抑制了T細胞活化。此外，免疫抑制活性需要在外泌體上同時表達PDL1和MHC I。在胃癌患者中，較高水平的exoPDL1與較少的CD4⁺和CD8⁺ T細胞以及減少的顆粒酶B表達相關。較高水平的exoPDL1與胃癌生存期較差有關，而可溶性PDL1并非如此。

Soluble PDL1.

此部分略，詳見參考文獻。

圖2、分離不同形式的可溶性（細胞外）PDL1

二、PDL1作為生物標志物

細胞表面的PDL1

略

外泌體PDL1

外泌體在轉移性生態位中起著重要的作用，并且正在成為潛在的免疫治療生物標志物。一些研究表明，exoPDL1是手術、化學療法和放射后不良結局的標志物，例如在胃癌和頭頸部鱗狀細胞癌患者中。然而，很少有研究報道可溶性或exoPDL1是免疫治療反應的預測生物標志物。在免疫治療之前和之后測定不同類型的PDL1（總可溶性、微囊泡、外泌體、分泌或脫落）的水平時，exoPDL1的水平而非其他形式的PDL1的水平可以區分出對PD1阻斷有反應的轉移性黑色素瘤患者。免疫治療開始后的早期，應答者中exoPDL1的增加幅度顯著更高，而總的，微囊泡和無膜的PDL1則沒有顯著差異，這表明exoPDL1是適應性免疫激活的標志。還不知道exoPDL1的這種增加是源于黑素瘤中腫瘤還是免疫細胞釋放的外泌體，還是兩者都釋放。

PD1途徑的阻斷會增加PD1⁺ CD8⁺ T細胞產生的IFNγ，而該IFNγ又會誘導腫瘤微環境中各種細胞表達PDL1；然而，由于靶向PD1的治療藥物會阻斷PD1和PDL1之間的任何相互作用，因此預計這種增加的PDL1表達不會具有免疫抑制作用。在黑色素瘤中，在開始PD1阻斷后早期發現exoPDL1增加，因此監測exoPDL1可能是在開始治療后2個月內篩選出反應者的方法，以及從不同類型的治療中篩選出受益的患者的方法。因此，exoPDL1可能在臨床上可用于監測癌癥免疫療法的療效?？紤]到用PD1阻斷抗體nivolumab治療的NSCLC患者可溶性PDL1水平升高與預后不良相關，應對exoPDL1與分泌的PDL1或脫落的PDL1進行嚴格分析。免疫激活和衰竭或對PD1阻斷的抵抗之間的平衡是復雜的。通過嚴格分析exoPDL1的作用，我們可以找出將受益于靶向外泌體的一部分患者。

三、臨床意義

隨著PD1-PDL1途徑抑制劑的使用增加，無論是作為單一藥物還是在聯合治療中，臨床上有用的生物標志物對于使患者獲益最大化將變得越來越重要。ExoPDL1是黑色素瘤臨床獲益的早期指標，可以在添加和更改療法時進行合理設計，以最大程度地降低毒性并最大化臨床獲益。定量分析可溶性PDL1和exoPDL1的外周血的測定可能比治療前的活檢更為有用。例如，外周血中exoPDL1的水平可能是免疫療法后適應性免疫激活的標志物，但也可能鑒定出腫瘤更依賴exoPDL1的患者。在這些患者中，單獨或與免疫檢查點療法聯用的抑制外泌體釋放的小分子（例如分別針對N-SMase2和RAB27A的GW4869和Nexinib-20）可能具有潛力。另外，可溶性PDL1可能有助于我們理解免疫療法的抗藥性機制，如因產生PDL1的分泌變異體而對PDL1阻斷療法產生抗藥性，該抗藥性可充當抗PDL1抗體的誘餌。鑒于這些關于exoPDL1在黑色素瘤中的臨床重要性的令人振奮的結果，很明顯，必須嚴格分離不同形式的細胞外PDL1，以區分它們并確定exoPDL1在其他腫瘤類型中是否在功能上很重要，以及它是否是生物標志物針對性的免疫逃逸機制。

參考文獻：

Daassi, D., Mahoney, K.M. & Freeman, G.J. The importance of exosomal PDL1 in tumour immune evasion. Nat Rev Immunol (2020). Doi：10.1038/s41577-019-0264-y  IF=44.01