综述：肉瘤中的端粒-代谢-免疫轴：免疫逃逸机制与治疗策略

《Clinical and Translational Medicine》：Telomere–metabolism–immunity axis in sarcoma: Immune evasion mechanisms and therapeutic strategies

本综述系统阐述了肉瘤中端粒维持机制（TMMs，包括端粒酶激活和端粒替代延长ALT）与代谢重编程如何协同驱动免疫逃逸。文章揭示了TMMs通过调控PD-L1表达、抑制cGAS-STING通路等机制塑造免疫抑制微环境，同时代谢适应（如谷氨酰胺成瘾、乳酸积累）进一步削弱抗肿瘤免疫力。作者深入探讨了靶向该轴心的治疗策略（如端粒酶疫苗、代谢调节剂联合免疫检查点抑制剂ICI），为克服肉瘤免疫治疗耐药性提供了新的视角和转化方向。

　　

端粒-代谢-免疫轴：揭示肉瘤免疫治疗耐药的新机制

肉瘤是一组高度异质性的间叶源性恶性肿瘤，预后差，对包括免疫检查点抑制剂（ICIs）在内的标准治疗方案反应有限。肿瘤内在因素，如端粒维持机制（TMMs）和代谢重编程，在驱动免疫逃逸和治疗抵抗中扮演核心角色。

1 引言

肉瘤涵盖70多种组织学亚型，虽然在成人恶性肿瘤中仅占约1%，但在儿童实体瘤中占比高达15%-20%，晚期患者5年生存率仍低于20%。ICIs（如抗PD-1/PD-L1、抗CTLA-4抗体）在多种癌症中取得突破，但在肉瘤中的疗效有限且异质性大，如SARC028和Alliance A091401等临床试验仅在未分化多形性肉瘤（UPS）、肺泡状软组织肉瘤等特定亚型中观察到中等反应。这种差异提示肉瘤特异的肿瘤内在和微环境因素显著影响免疫治疗反应。端粒功能障碍不仅是复制性衰老的标志，也是肿瘤-免疫相互作用的关键调节因子。端粒严重缩短会引发DNA损伤反应（DDR）并激活衰老检查点。这种端粒驱动的基因组不稳定性促进胞质DNA片段释放，进而激活cGAS-STING通路，诱导I型干扰素（IFN）反应和促炎细胞因子释放。然而，持续或失调的激活可能通过T细胞耗竭和检查点分子上调导致免疫抑制。在肉瘤中，端粒酶逆转录酶（TERT）重新表达与PD-L1诱导和免疫逃逸相关，而替代性端粒延长（ALT）阳性肿瘤中ATRX或DAXX的缺失会损害cGAS-STING信号传导，导致先天免疫激活降低。同时，代谢重编程通过乳酸酸化、营养耗竭和抑制性代谢物（如犬尿氨酸、腺苷）积累等方式塑造免疫抑制性肿瘤微环境（TME）。越来越多的证据表明TMMs和代谢重编程并非独立现象，而是形成一个动态且相互关联的网络，共同调节肉瘤的免疫格局。

2 肉瘤中的端粒维持机制

端粒是染色体末端的保护性结构，其缩短会触发细胞衰老。癌细胞通过激活TMMs（主要是端粒酶再激活或ALT）获得复制永生性。

2.1 肉瘤中的端粒酶激活

端粒酶是一种核糖核蛋白逆转录酶，其催化亚基TERT在大多数体细胞中被严格抑制，但在多种恶性肿瘤中重新激活。在肉瘤中，TERT激活机制多样：TERT启动子突变（在平滑肌肉瘤和黏液样脂肪肉瘤中罕见）、TERT基因扩增（见于横纹肌肉瘤和滑膜肉瘤）、表观遗传调控（如尤文肉瘤中EWS-FLI1融合蛋白结合TERT启动子）以及转录后调控。端粒酶不仅维持端粒长度，还促进细胞存活、抵抗氧化应激和增强线粒体功能。

2.2 ALT在肉瘤中的作用

ALT是一种不依赖端粒酶的、基于同源重组的端粒延长机制，尤其多见于高级别肉瘤，如骨肉瘤、平滑肌肉瘤、UPS和恶性纤维组织细胞瘤。ALT的分子标志包括端粒长度异质性、端粒相关PML核体（APBs）形成、染色体外端粒重复序列（如C环）以及端粒处增强的DNA损伤信号。ALT活性与ATRX、DAXX和组蛋白H3.3（H3F3A）的功能缺失突变密切相关。

2.4 TMMs在肉瘤中的免疫学意义

TMMs对肿瘤免疫原性、免疫细胞招募和免疫治疗反应具有深远影响。ALT阳性肿瘤通常具有较高的染色体不稳定性，可能增加肿瘤突变负荷（TMB）和新抗原多样性，理论上增强免疫识别。ALT活性产生的胞质DNA可激活cGAS-STING先天免疫信号通路。然而，慢性激活可能导致脱敏或负反馈抑制，造成免疫抑制。ALT诱导的端粒功能障碍可能促进衰老相关分泌表型（SASP），吸引髓源性抑制细胞（MDSCs）和调节性T细胞（Tregs）。

2.5 端粒酶与免疫逃逸

研究表明，TERT表达与PD-L1水平升高相关，可能通过NF-κB或PI3K/AKT信号通路实现，导致T细胞耗竭。端粒酶激活还与增强的线粒体功能和活性氧（ROS）减少相关，这种代谢状态不利于免疫细胞浸润和细胞毒性功能。尽管TERT具有免疫抑制作用，但它也被认为是一种有前景的肿瘤相关抗原，其衍生肽已用于癌症疫苗和T细胞受体（TCR）工程化T细胞疗法。

2.6 基因敲除模型的启示

TERT敲除模型显示端粒酶缺失会加速DNA损伤信号并改变代谢编程。ATRX和DAXX敲除模型揭示了ALT的机制，ATRX缺失会诱导端粒功能障碍和基因组不稳定性，在肉瘤背景下，ATRX突变破坏染色质重塑并削弱cGAS-STING通路激活。肉瘤特异性敲除研究证实靶向端粒维持可能同时影响肿瘤代谢和免疫原性。

2.7 TMM亚型特异性与治疗意义

TMMs在肉瘤亚型中的分布影响其对免疫疗法的反应性。例如，尤文肉瘤以端粒酶激活为主，可能适用于TERT靶向疫苗/TCR疗法；骨肉瘤常见ALT，可能对STING激动剂、ATR抑制剂敏感；滑膜肉瘤以端粒酶为主，可能受益于ICI联合代谢调节；平滑肌肉瘤和UPS常为ALT阳性，可能适用于PARP抑制剂联合检查点阻断。

3 肉瘤中的代谢重编程：对免疫逃逸和免疫治疗的意义

代谢重编程是癌症的标志之一，肉瘤细胞适应其代谢以满足快速增殖需求，并在缺氧或营养缺乏条件下生存。

3.1 肉瘤代谢重编程的标志

包括有氧糖酵解（Warburg效应）、谷氨酰胺成瘾、脂肪酸代谢改变以及氧化磷酸化（OXPHOS）和ROS调控。这些适应通过乳酸积累酸化和TME、色氨酸分解代谢（通过IDO1/TDO2）、缺氧和HIF-1α信号传导、精氨酸代谢（通过ARG1）以及改变的NAD+代谢等方式显著影响免疫细胞功能。

3.3 肉瘤亚型特异性代谢特征

代谢组学和转录组学分析揭示了不同肉瘤亚型的代谢脆弱性和免疫相互作用。例如，尤文肉瘤表现为谷氨酰胺依赖和高糖酵解；骨肉瘤具有糖酵解和氧化的双重表型；滑膜肉瘤脂质代谢增强；平滑肌肉瘤具有高脂肪酸氧化（FAO）和HIF-1α特征；UPS则表现可变代谢特征。

3.4 治疗意义：靶向代谢以增强免疫治疗

靶向肉瘤代谢通路为增敏ICI提供了有前景的策略。糖酵解抑制剂（如2-DG，LDHA抑制剂）可减少乳酸积累；谷氨酰胺酶抑制剂（如CB-839）与PD-1阻断剂在临床前模型中显示协同作用；FAO抑制剂（如依托莫司）可能重编程肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）；IDO1抑制剂（如依帕卡司他）可能与TME调节剂联用；HIF-1α抑制剂或缺氧激活前药可减少VEGF表达；精氨酸酶抑制剂或聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶（ADI-PEG20）也在研究中。

4 TMMs与代谢的相互作用：免疫调节的统一轴心

端粒酶，特别是TERT，具有端粒延长以外的非经典功能：TERT定位于线粒体可减少线粒体ROS并维持膜电位，支持持续的OXPHOS；TERT通过上调PGC-1α增强线粒体生物合成。TERT激活还与糖酵解酶（如HK2，LDHA）表达增加相关。ALT阳性肉瘤通常携带ATRX或DAXX突变，这些染色质重塑因子也调节线粒体和核代谢：ATRX缺陷破坏NAD+/NADH稳态并损害线粒体DNA维持，导致代谢应激和ROS积累。慢性ALT活性产生胞质DNA片段，激活cGAS-STING等先天免疫通路，这些通路受代谢线索（如NAD+水平、线粒体ROS）调节。为了生存，ALT+细胞通常依赖增加的自噬和谷氨酰胺分解以补偿能量和氧化还原失衡。

4.4 TMM与代谢的表现遗传收敛

TMM和代谢都与表现遗传重塑紧密相连。H3.3和ATRX突变（常见于ALT肉瘤）破坏端粒和代谢基因启动子处的异染色质，导致免疫信号失调。代谢物如α-酮戊二酸和富马酸盐作为表现遗传酶（如TET，KDM）的辅因子或抑制剂，影响PD-L1表达、抗原呈递和T细胞招募。端粒染色质结构本身可以通过组蛋白乙酰化/甲基化受代谢状态调节。

4.5 TMM-代谢串扰的统一免疫代谢结果

端粒酶驱动的肿瘤主要表现为糖酵解和活跃的OXPHOS，免疫特征为抑制性TME、低IFN信号、PD-L1高表达，治疗上可考虑抗PD-1联合糖酵解或TERT抑制剂。ALT驱动的肿瘤主要表现为氧化应激、谷氨酰胺驱动，免疫特征为染色体不稳定性、STING突变、TMB高，治疗上可考虑PARP/STING激动剂联合ICIs。混合/未定义TMM的肉瘤代谢灵活，免疫特征为免疫抑制或免疫排斥，需根据代谢成像和端粒状态进行分层。

5 治疗策略与未来方向

克服肉瘤的免疫治疗耐药性需要从单一ICI转向针对肿瘤内在脆弱性（特别是TMMs和代谢重编程）的联合策略。

5.1 在免疫治疗背景下靶向端粒酶和ALT

TERT靶向方法包括TERT肽疫苗（如GV1001，UV1）、TERT特异性TCR-T细胞和TERT抑制剂（如伊美司他）。ALT特异性策略包括ATR抑制剂（如塞拉塞替布，伊利穆塞替布）、PARP抑制剂（如他拉唑帕尼）和STING激动剂（如ADU-S100，MK-1454），它们可能利用ALT或ATRX缺陷肉瘤中的合成致死性，并触发STING介导的免疫激活。

5.2 代谢靶向联合ICIs

糖酵解抑制剂（2-DG）、LDHA抑制剂（如FX11，NCI-006）、谷氨酰胺酶抑制剂（CB-839 [特拉格列司他]）、IDO1抑制剂（依帕卡司他，BMS-986205）、缺氧和ROS调节剂（如缺氧激活前药Evofosfamide，线粒体ROS增强剂Elesclomol）等与ICI的联合应用正在探索中。

5.3 表现遗传和免疫代谢重塑疗法

表现遗传修饰剂与ICI联用展现出前景。EZH2抑制剂（如他泽司他）可增强MHC-I表达和T细胞浸润；HDAC抑制剂（如恩替司他）可下调PD-L1并抑制MDSCs；DNMT抑制剂（如阿扎胞苷）可能通过内源性逆转录病毒元件诱导病毒模拟反应，增强ALT+肿瘤中的STING激活。

5.5 治疗考虑

TERT导向免疫疗法和代谢抑制剂存在靶向/脱瘤效应和全身毒性担忧。核酸为基础的方法（如靶向TERT或ATRX的siRNA或反义寡核苷酸）面临稳定性、生物分布和肿瘤特异性递送障碍。鉴于肉瘤中TMM状态、代谢表型和免疫微环境的异质性，生物标志物引导的患者选择不可或缺。临床进展受到肉瘤队列小且组织学多样的限制，需要适应性试验设计和全球合作。

5.6 儿童与成人肉瘤：不同的TMM-代谢-免疫相互作用

儿童肉瘤（如骨肉瘤、横纹肌肉瘤）通常表现出更高的增殖指数和独特的发育信号通路，更常见端粒酶激活，而ALT在某些青少年和年轻成人肉瘤中富集。儿童肿瘤表现出明显的谷氨酰胺和丝氨酸依赖性，而成人肉瘤更常见脂质代谢和OXPHOS的适应。这些差异强调了年龄特异性生物标志物开发和治疗定制的必要性。

6 近期临床进展与试验

近期临床发展开始验证在肉瘤中靶向TMMs和肿瘤代谢（尤其是联合ICIs）的治疗潜力。

6.1 靶向TMM相关抗原的工程化T细胞疗法

阿法米瑞基因自白细胞（Afami-cel，Tecelra）于2024年获美国FDA批准，成为首个用于实体瘤的TCR工程化疗法，靶向在滑膜肉瘤中高表达的MAGE-A4癌睾抗原。SPEARHEAD-1试验显示其在不可切除或转移性滑膜肉瘤患者中的客观缓解率（ORR）约为39%。TERT高表达且HLA I类丢失低的肿瘤更可能响应。

6.2 基于端粒酶的免疫疗法

TERT基肽和DNA疫苗（如GV1001，UV1，GX301）正在评估中。UV1与帕博利珠单抗联合在黑色素瘤的II期试验中显示出增强的T细胞浸润和改善的生存。TERT特异性TCR工程化T细胞处于早期开发阶段，与STING激动剂或去甲基化剂联用可能增强抗原呈递。

6.3 代谢调节以增强免疫反应

ADI-PEG 20（聚乙二醇化精氨酸脱亚胺酶）联合帕博利珠单抗在晚期肉瘤试验中，超过40%的患者实现疾病控制。谷氨酰胺酶抑制剂特拉格列司他（CB-839）联合免疫检查点抑制剂的试验正在进行。LDHA抑制剂和乳酸阻断剂在临床前模型中显示可恢复CD8+ T细胞功能。

6.4 TMM紊乱肉瘤中的溶瘤病毒疗法

培沙司替莫基因德瓦西尔浦（Pexa-Vec）是一种工程化痘苗病毒，可在肿瘤组织内优先复制，并通过 engaging TLR 和 STING 信号级联诱导抗肿瘤免疫。DNX-2401（Delta-24-RGD）正在缺陷DNA修复（如ATRX/TP53突变）的肉瘤中探索。OVs可诱导免疫原性细胞死亡，增强新抗原呈递。

6.5 表现遗传与免疫代谢联合试验

EZH2抑制剂他泽司他已获FDA批准用于INI1缺陷的上皮样肉瘤。HDAC抑制剂恩替司他联合纳武利尤单抗和伊匹木单抗的试验显示可逆转免疫排斥和重编程髓系细胞。同时靶向DNMT和HDAC可暴露内源性逆转录病毒元件，触发病毒模拟通路。

7 结论与未来方向

端粒酶激活和ALT不仅实现无限复制潜能，还与免疫逃逸机制相交织。肉瘤中的代谢重编程通过创造代谢竞争和抑制性生态位来重塑TME。针对该轴心的综合治疗策略得到近期进展的支持。然而，可靠的生物标志物、肿瘤异质性和合理的联合方案开发仍是挑战。未来研究应聚焦于基于TMM特征对肉瘤患者进行分子分型、开发生物标志物、建立临床前模型系统以及设计合理的联合方案。通过深入理解端粒生物学、细胞代谢和免疫调节之间的串扰，该领域有望为肉瘤治疗开辟新维度。