综述:肿瘤微环境中的衰老免疫细胞:癌症免疫治疗耐药性的新见解
《Frontiers in Immunology》:Senescent immune cells in the tumor microenvironment: emerging insights into cancer immunotherapy resistance
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时间:2025年10月18日
来源:Frontiers in Immunology 5.9
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本综述系统阐述了衰老免疫细胞通过衰老相关分泌表型(SASP)促进免疫抑制性肿瘤微环境(TME)形成、导致免疫检查点抑制剂(ICIs)和嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)等免疫疗法耐药的机制,并探讨了senolytics(如ABT-263)、纳米递送系统等联合策略逆转衰老状态的最新进展,为提升肿瘤免疫治疗效果提供了新视角。
癌症是全球主要死亡原因,2022年新发恶性肿瘤病例约1966.5万例,死亡973.7万例。传统治疗手段(手术、放疗、化疗)存在副作用大、易复发等局限。肿瘤免疫治疗通过激活抗肿瘤免疫应答显示出变革性潜力,但免疫检查点抑制剂(ICIs)应答率不足20%,“免疫沙漠”表型和肿瘤微环境(TME)免疫抑制仍是重大挑战。近年研究发现,免疫细胞衰老是TME驱动免疫抑制的关键因素:衰老免疫细胞功能衰退、抑制性免疫检查点分子表达升高、促炎因子分泌增加,共同削弱抗肿瘤免疫力。本综述聚焦免疫细胞衰老在塑造免疫抑制性TME和驱动免疫治疗耐药中的作用,并探讨免疫治疗与靶向衰老联合策略的新见解。
TME是由恶性细胞、基质/免疫细胞、细胞外基质(ECM)和生物活性分子组成的动态生态系统。先天免疫细胞(巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞[D Cs]、自然杀伤[NK]细胞)和适应性免疫细胞(T细胞、B细胞)通过相互作用决定肿瘤命运。M1巨噬细胞具抗肿瘤活性,M2表型则促进免疫抑制;细胞毒性CD8+ T细胞在慢性抗原暴露下会衰竭并高表达PD-1、CTLA-4等抑制性受体。非细胞成分中,TGF-β、IL-10等免疫抑制因子与肿瘤代谢产物(如乳酸)共同抑制T/NK细胞功能,而ECM重塑和外泌体携带的PD-L1、miRNA等进一步促进免疫逃逸。TME具有时空异质性:肿瘤核心常呈缺氧、代谢应激的“免疫沙漠”状态,外围则富集效应免疫细胞;随着肿瘤进展,TME从免疫“热”状态(富集效应T细胞)向免疫“冷”状态(Tregs、MDSCs主导)演化。
免疫细胞衰老可由内在衰老、治疗诱导衰老(化疗/放疗引起DNA双链断裂、ROS过量)和TME应激诱导衰老(缺氧、营养剥夺、氧化应激)触发。衰老标志包括不可逆细胞周期停滞、端粒缩短、SASP(分泌IL-6、IL-8、MMPs等)、表观遗传重塑(DNA超甲基化、SAHF形成)和代谢重编程(糖酵解增强、线粒体功能障碍)。衰老T细胞下调CD27/CD28、上调CD57/KLRG-1,穿孔素/颗粒酶B分泌减少;衰老NK细胞激活受体下调、细胞毒性受损;衰老巨噬细胞和DC抗原呈递功能下降。SASP具双重角色:早期可招募免疫细胞清除癌变细胞,但持续SASP会招募Tregs/MDSCs,促进上皮-间质转化(EMT)和血管生成。特别值得注意的是,Tregs通过葡萄糖竞争激活p21/p16/p53通路诱导T细胞衰老,而肿瘤来源的cAMP、腺苷可加速T细胞老化。
ICIs(抗PD-1/PD-L1、CTLA-4抗体)在黑色素瘤、非小细胞肺癌(NSCLC)中显效,但衰老免疫细胞通过多种机制导致耐药:循环中CD57+KLRG-1+ CD8+ T细胞升高与ICI应答差相关;衰老Tregs/MDSCs通过IL-10/TGF-β/PD-L1抑制CD8+ T细胞;IDO活性上调导致色氨酸耗竭,积累免疫抑制代谢物。过继性细胞治疗(CAR-T、TCR-T)在实体瘤中受限于TME免疫衰老,但工程化双共刺激域(CD28/4-1BB)的CAR-T可增强抗衰老能力。癌症疫苗(如新抗原疫苗)疗效受TME中衰老细胞阻碍。老年患者因胸腺萎缩、免疫细胞衰老加剧,irAEs风险升高,疗效进一步受限。
Senolytics(如ABT-263、达沙替尼+槲皮岑)可清除治疗诱导的衰老细胞,恢复TME免疫稳态。抗衰老药物二甲双胍通过抑制mTOR增强CD8+ T细胞肿瘤清除能力,改善抗PD-1疗效。靶向uPAR的CAR-T能特异性清除衰老细胞。SASP抑制剂(二甲双胍抑制NF-κB,雷帕霉素抑制mTOR)可阻断有害因子分泌而保留免疫激活功能。纳米递送系统(如负载senolytics的pH响应纳米粒、PD-L1抗体偶联mPEG-PLGA-PLL纳米粒)能提升靶向性,增强CD8+ T细胞免疫监视。
免疫细胞衰老与TME免疫抑制形成恶性循环,是免疫治疗耐药的核心机制。联合senolytics、SASP抑制剂、纳米技术与现有免疫疗法,通过单细胞测序、空间多组学鉴定Granzyme K+ CD8+ T细胞等衰老生物标志物,有望实现精准免疫治疗策略,为克服耐药提供新途径。
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