癌細胞は、制御不能になっている細胞の塊ではない。 彼らは自分の生存のために免疫システムとの積極的な戦闘に参加する。免疫系を回避できることは癌の特徴である。 ペンシルベニア大学（Penn）の研究者によると、癌細胞は、血液中を循環する生物学的な"ドローン"であるエキソソームとPD-L1と呼ばれるタンパク質により、腫瘍に到達して戦いをする前にT細胞を疲弊させることを報告した。
2018年8月8日Natureに掲載されたこの研究は、School of Arts and Sciences生物学のWei Guo博士とPerelman School of Medicine病理学研究所のXiaowei Xu博士の共同研究である。主に転移性メラノーマに焦点を当てていたが、チームは乳癌と肺癌もPD-L1を持つエキソソームを放出することを発見した。
この論文は、「Exosomal PD-L1は免疫抑制に寄与し、抗PD-1応答に関連する（Exosomal PD-L1 Contributes to Immunosuppression and Is Associated with Anti-PD-1 Response.）」と題されている。 この研究は、癌が免疫系を抑制するために全身的にどのようにアプローチするかについてのパラダイムシフトの絵を提供する。さらに、それはまた、腫瘍と戦うために免疫抑制を中断する抗PD1療法にどの癌患者が応答するかを予測する新たな方法を指し示し、その有効性を追跡する手段となる。
「免疫療法は転移性メラノーマ患者の多くにとっての救命措置ですが、これらの患者の約70％が反応しません。」「これらの治療法は費用がかかり、毒性の副作用があるため、どの患者が反応するのかを知ることは非常に有益である。血流中のバイオマーカーを同定することで、どの患者が反応するかを早期に予測でき、 患者さんとその医師に、彼らの治療がどれほどうまく機能しているかモニターする方法を提供できる。」とGuo博士は語った。
「エキソソームは、赤血球の1/100未満の直径の、脂質でカプセル化された小胞だ。これらの循環エキソソームで我々が見いだしたことは、本当に注目に値することだ。抗PD1療法を受けたメラノーマ患者の血液サンプルを採取した。このタイプの液体生検検定により、腫瘍関連の免疫抑制を時間とともに監視することができる。」とXu博士は語った。
癌治療における最も成功した革新の1つは、チェックポイント阻害剤の使用であり、がん細胞の免疫系を抑制して腫瘍の増殖と拡大を阻止するように設計されている。このクラスの薬剤の主な標的の1つは、T細胞の表面上のタンパク質であるPD-1である。
腫瘍細胞上では、腫瘍細胞はPD-L1と呼ばれる対応する分子を発現し、これはT細胞上のPD-1タンパク質と相互作用し、効果的にその細胞の抗癌応答をオフにする。チェックポイントインヒビターを用いてその相互作用をブロックすることは、T細胞を活性化させ、腫瘍に対する癌殺傷力を発揮させることを可能にする。
癌細胞はPD-L1を表面に担持していることが知られていたが、この新しい研究で研究チームは、ヒトメラノーマ細胞からのエキソソームもPD-L1をその表面上に保有することを発見した。エキソソームPD-L1は、T細胞機能に直接結合し、T細胞機能を阻害する。腫瘍細胞によって分泌されるエキソソームPD-L1の同定は、免疫チェックポイント機構の主要なアップデートを提供し、腫瘍の免疫回避に関する新たな洞察を提供する。
「本質的にメラノーマ細胞によって分泌されるエキソソームは免疫抑制性であり、我々は、これらのエキソソームが、T細胞が腫瘍に近づく前から、循環中のT細胞と戦うためにドローンのような働きをするモデルを提唱する。」とGuo博士は述べた。
単一の腫瘍細胞はエキソソームの多くのコピーを分泌することができるので、PD-L1エキソソームとT細胞との間の相互作用は、全身における抗腫瘍免疫を抑制する非常に有効な手段を提供する。 これは如何に癌患者が免疫系を弱めたのかを説明できるかもしれない。
エキソソームは血流中を循環するので、腫瘍の伝統的なより侵襲性の高い生検と比較して、血液検査を介して癌/ T細胞の戦いを監視するアクセス可能な方法を提示する。急性期治療後、研究者らは、薬物が癌細胞をどの程度良好に保っているかをモニターする方法として、このような試験を想定している。
PD-L1の前処理レベルを測定することにより、腫瘍専門医は、患者における腫瘍負荷の程度を予測し、それを治療結果と関連付けることができる。さらに、血液検査は、治療の有効性を測定することができ、例えば、エキソソームPD-L1のレベルは、免疫チェックポイント阻害剤によるT細胞の活性化のレベルを示し得る。
「将来、癌は糖尿病のような慢性疾患と考えるようになるだろう」「糖尿病患者が糖度を測定するのと同じように、循環エキソソーム上のPD-L1やその他のバイオマーカーをモニターすることは、臨床医や癌患者が治療法を検討する方法になる可能性がある。」とGuo博士は語った。
イメージ： 画像は、T細胞と戦うための腫瘍細胞（右下）によるエキソソームの分泌を示している（左上）。
【BioQuick News：Cancer Cells Send Out “Drones" (Their Own Exosomes) to Battle Immune System from Afar—New Research “Presents Paradigm-Shifting Picture of How Cancers Take Systemic Approach to Suppressing Immune System”-- Findings Called “Truly Remarkable”】
