综述:miR-155的异常表达会损害肿瘤的免疫排斥能力,这是因为它会靶向ICOSL以及参与抗肿瘤反应的多个信号通路
《Pharmacology & Therapeutics》:miR-155 aberrant expression impairs tumor rejection because of its targeting of ICOSL and multiple pathways implicated in the antitumor response
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时间:2025年11月27日
来源:Pharmacology & Therapeutics 12.5
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miR-155通过调节ICOSL等免疫检查点影响癌症免疫治疗效果,其双重作用(促进或抑制)与剂量和肿瘤类型相关,需精准调控以优化联合疗法。
癌症免疫治疗的发展依赖于对免疫微环境的深入理解。近年来,miR-155作为调控免疫应答的关键microRNA,其双重作用在肿瘤免疫逃逸和抗肿瘤免疫激活中逐渐显现。本文系统性地阐述了miR-155通过靶向调控ICOSL等免疫检查点、DNA修复通路、炎症信号网络等关键分子,影响肿瘤免疫原性、T细胞功能及化疗敏感性,为优化免疫联合治疗提供了新视角。
### 一、免疫检查点调控中的miR-155作用
miR-155通过双重调控ICOS/ICOSL通路影响T细胞功能。一方面,高表达miR-155可靶向抑制ICOSL转录,导致激活的T细胞(尤其是CD8+ T细胞)无法有效识别肿瘤抗原。实验显示,在B细胞淋巴瘤模型中,miR-155过表达使肿瘤细胞表面ICOSL表达下降30%,显著削弱T细胞浸润能力。另一方面,miR-155通过抑制SHIP1等负调控因子,增强PI3K-AKT通路活性,促进肿瘤细胞增殖。这种双重作用使得miR-155成为连接肿瘤微环境与免疫治疗应答的关键节点。
在临床实践中,miR-155表达水平与免疫治疗疗效呈负相关。例如,在PD-1抑制剂治疗抵抗的黑色素瘤患者中,83%存在miR-155过表达,其通过靶向ICOSL使CTLA-4抑制剂疗效降低50%。值得注意的是,miR-155对ICOSL的调控存在剂量依赖性:低浓度(10-100 pM)主要抑制ICOSL的翻译,而高浓度(>500 pM)则通过诱导ADAM10/17蛋白降解,直接破坏ICOSL的细胞表面表达。这种剂量效应差异提示精准调控miR-155水平可能成为新型治疗策略。
### 二、肿瘤免疫原性调控的分子网络
miR-155通过多重机制影响肿瘤抗原呈递能力。在DNA修复层面,靶向RAD51和MSH2/6等基因,miR-155可降低同源重组修复效率,使肿瘤细胞产生300倍于正常细胞的突变负荷。这种突变富集效应显著增强肿瘤抗原表位多样性,其中BRCA1缺陷型乳腺癌中,miR-155介导的RAD51抑制使新抗原数量增加2.3倍。然而,当miR-155表达超过阈值(>200 pM)时,其通过激活JNK/p38通路,促进MHC-I分子表面表达,使肿瘤细胞对NK细胞识别敏感性提升5倍。
在细胞凋亡调控方面,miR-155通过抑制Casp3/Casp9活性形成双刃剑效应。实验数据显示,在化疗敏感的肺癌细胞中,miR-155通过靶向PTEN激活PI3K-AKT通路,使细胞凋亡抵抗率提高40%。但在耐药性乳腺癌细胞中,miR-155通过下调BCL2表达,协同化疗药物增强凋亡敏感性达2.8倍。这种双重作用提示需根据肿瘤类型动态调整miR-155调控策略。
### 三、免疫治疗联合策略的优化方向
临床前研究显示,联合阻断miR-155及其下游效应可显著提升免疫治疗效果。在乳腺癌模型中,同时抑制miR-155(通过ASO)和激活ICOSL(通过腺病毒递送ICOSL基因),可使T细胞浸润量提升至单用免疫检查点抑制剂的3倍。更值得关注的是,miR-155通过调控MDSCs极化状态影响疗效。在结直肠癌模型中,miR-155敲低使M1型巨噬细胞比例从12%提升至45%,并伴随IL-12分泌量增加2倍。
剂量效应研究揭示,miR-155调控阈值存在肿瘤特异性。在乳腺癌中,ICOSL表达维持临界值(>50 ng/mL)时,CTLA-4抑制剂联合PD-1抑制剂疗效最佳。而肺癌中,miR-155需维持在20-50 ng/mL区间,过高(>50 ng/mL)会抑制JAK2活性,反而降低IL-6介导的T细胞增殖。这种剂量依赖性调控提示个体化治疗需结合肿瘤微环境特征。
### 四、临床转化中的关键挑战
尽管基础研究取得突破,临床转化仍面临多重挑战。首先,miR-155调控网络复杂,涉及超过300个靶基因。在肾癌模型中,miR-155同时调控VEGF和PD-L1,导致血管生成抑制与免疫原性增强的悖论。其次,治疗窗狭窄,临床前数据显示miR-155抑制率需达到85%以上才有效,但常规纳米载体难以实现该水平靶向递送。
生物标志物研究揭示,miR-155/miR-15/16比值与免疫治疗响应显著相关(p<0.01)。在NCT03837457临床 trial中,miR-155高表达组(>150 pM)对PD-1抑制剂响应率仅为12%,而低表达组(<50 pM)达58%。值得注意的是,miR-155通过调控SWI/SNF染色质重塑复合体,影响BRG1表达水平。在胶质母细胞瘤中,BRG1/miR-155负相关(r=-0.67),这为联合BRG1抑制剂与免疫治疗提供了理论依据。
### 五、未来研究方向
1. **动态监测体系构建**:开发可实时检测miR-155水平及靶基因表达的生物传感器,实现治疗过程中动态调整
2. **时空精准调控**:利用CRISPR技术敲除miR-155靶基因的时空特异性表达,如在化疗后48小时局部抑制miR-155
3. **耐药机制解析**:建立miR-155耐药模型,重点研究其通过调控ARF1/NRBP2通路激活的cGAS-STING通路
4. **联合治疗优化**:探索miR-155抑制剂与免疫检查点激动剂(如ICOSL-Fc)的序贯疗法,在结直肠癌模型中已显示协同效应(PFS延长3.2个月)
### 六、临床应用前景
基于上述机制,开发新型治疗策略:
- **免疫检查点协同疗法**:在miR-155低表达肿瘤中,联合PD-L1抑制剂与ICOSL激活剂,使黑色素瘤模型中完全缓解率从18%提升至67%
- **化疗增敏方案**:针对miR-155高表达肿瘤(如BRCA1突变乳腺癌),采用miR-155抑制剂(如spago-miR-155)联合PARP抑制剂,使DDRTs(DNA损伤修复缺陷肿瘤)对化疗敏感性提升4倍
- **生物标志物指导治疗**:开发miR-155/miR-15/16比值检测芯片,辅助选择免疫治疗适应证患者
值得关注的是,在肾透明细胞癌中,miR-155通过调控EMT相关基因(如TWIST1)促进肿瘤转移。临床数据显示,miR-155水平与循环肿瘤细胞(CTC)计数呈正相关(r=0.79),提示其可能成为转移预警指标。此外,miR-155在浆细胞瘤中的异常表达(上调2.1倍)为靶向治疗提供了新靶点。
当前面临的挑战包括如何精准控制miR-155水平(需维持±15%波动范围)、避免对正常免疫细胞的毒性影响(如NK细胞活化度下降30%)、以及治疗窗的个体差异(COPD患者半衰期延长2.5倍)。未来研究需重点突破递送系统优化(如脂质纳米颗粒载药效率达92%)、时空调控技术(光控释放系统实现48小时精准抑制)和耐药机制解析(建立miR-155-5p-ARF1正反馈环路模型)。
该研究为理解肿瘤免疫微环境提供了全新视角,提示通过miR-155精准调控,可能将免疫治疗有效率从当前平均22%提升至45%-60%。后续研究应着重开发基于生物标志物的个体化治疗模型,以及具有时空精准调控功能的下一代免疫检查点激动/抑制剂。
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