综述:癌症中的调节性T细胞:从免疫抑制到治疗性靶向

【字体: 时间:2025年11月28日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  调节性T细胞(Tregs)通过招募、代谢适应及免疫检查点分子表达促进肿瘤免疫逃逸和进展。当前策略包括靶向CTLA-4、PD-1/PD-L1的检查点抑制剂,CD25或CCR8特异性抗体耗竭,代谢和表观遗传重编程(如FoxP3降解)。此外,Treg的塑性变化(如Th17样转换)和组合疗法(放疗+靶向治疗)显示潜力。未来需解决选择性调节和长期安全性问题。

  
调节性T细胞(Tregs)在肿瘤微环境中的功能与治疗策略研究进展

1. Tregs的生物学特性及其免疫调节机制
调节性T细胞作为免疫系统的重要平衡因子,通过分泌IL-10、TGF-β等抗炎细胞因子,表达CTLA-4、PD-1等抑制性分子,以及竞争性结合CD80/86等共刺激分子,构建起复杂的免疫抑制网络。其中CTLA-4不仅竞争性抑制CD28介导的T细胞激活,还能通过内吞作用降低抗原呈递细胞表面的CD80/86表达,双重阻断免疫应答。PD-1/PD-L1轴通过维持FoxP3表达稳定Treg功能,而GITR和TIGIT等分子则参与Treg的激活与维持。值得注意的是,Tregs的免疫抑制功能具有双重性,在维持机体免疫稳态中发挥关键作用,但在肿瘤环境中则成为免疫逃逸的重要推手。

2. Tregs在肿瘤进展中的核心作用
肿瘤微环境中Tregs的异常扩增与功能活化呈现显著特征:首先,通过CCL22-CCR4轴和TGF-β信号通路,肿瘤细胞主动招募Tregs形成免疫抑制微环境。其次,代谢重编程(如乳酸生成、腺苷积累)和表观遗传调控(如FoxP3稳定性)维持Tregs的长期存活。第三,Tregs通过多重机制抑制效应细胞功能,包括直接抑制CD8+ T细胞活化和诱导NK细胞耗竭,同时通过调控抗原呈递细胞功能间接抑制免疫应答。

临床研究表明,Tregs丰度与多种癌症的预后显著相关。在乳腺癌中,效应性Tregs(eTregs)的高表达与PD-1抑制剂耐药性直接相关;胃腺癌中Tregs与调节性B细胞协同作用形成免疫抑制网络;肝癌中Tregs通过调控 macroH2A1表达影响肿瘤免疫微环境。值得注意的是,不同肿瘤类型中Tregs的功能状态存在显著差异,如肺癌中Tregs通过kynurenine途径促进免疫抑制,而乳腺癌中则通过Hedgehog信号增强免疫抑制。

3. 针对Tregs的免疫治疗策略
(1)免疫检查点抑制剂联合Treg清除
CTLA-4抑制剂(如伊匹木单抗)与CD25靶向抗体联用可显著降低肿瘤内Tregs密度。新型双特异性抗体通过同时靶向CTLA-4和CD25,在黑色素瘤模型中实现Tregs清除率提升40%,同时保留CD8+ T细胞活性。PD-1抑制剂联合CCR8靶向抗体(如S-531011)在乳腺癌模型中显示协同效应,使Tregs减少量达68%。

(2)代谢重编程干预
通过抑制mTOR通路(如PI3Kδ抑制剂)可阻断Tregs的糖酵解优势代谢模式,使其胞内乳酸浓度下降37%,促使其向Th17样细胞转化。临床前研究显示,阻断HIF-1α信号可降低肿瘤内Tregs的线粒体膜电位,使其对促凋亡信号更敏感。

(3)表观遗传调控技术
PROTAC技术通过泛素化降解途径特异性清除FoxP3,在结直肠癌模型中使Tregs功能抑制能力下降52%。新型小分子抑制剂靶向Usp22(去泛素化酶)可降低Tregs中H3K27ac修饰水平,使FoxP3表达量减少29%。临床前数据显示,抑制MALT1酶活性可使Tregs增殖速率降低65%。

4. 细胞可塑性在治疗中的应用
(1)免疫抑制表型转化
BCL-2抑制剂Venetoclax在乳腺癌模型中诱导Tregs向Th17样细胞转化,伴随IL-17分泌量增加3倍,同时CD8+ T细胞浸润量提升2.5倍。这种转化效应通过激活STAT1/3信号通路实现,使Tregs的FoxP3表达稳定性下降40%。

(2)免疫原性死亡诱导
靶向OX40的抗体(BAT6026)在黑色素瘤模型中使Tregs减少38%,同时激活CD8+ T细胞的TNF-α分泌量提升2.8倍。联合PD-1抑制剂可使肿瘤控制率从单一治疗时的42%提升至78%。

(3)代谢干预诱导分化
Hedgehog信号通路抑制剂(如GDC-0068)在乳腺癌模型中使Tregs向Th1样细胞分化,伴随IFN-γ分泌量增加4倍,同时降低TGF-β分泌量至对照组的1/5。这种分化过程通过抑制Notch信号通路实现。

5. 精准治疗策略的优化方向
(1)时空特异性清除
开发肿瘤微环境特异性抗体(如靶向肿瘤内皮细胞的siRNA偶联抗体),在结直肠癌模型中实现外周Tregs清除率<5%,而肿瘤内清除率达92%。联合放疗后72小时进行靶向清除,可使Tregs密度从放疗前的1.2×10^6/mm3降至0.3×10^6/mm3。

(2)动态监测系统
建立Tregs功能评估动态模型,包括:
- 质谱检测Tregs分泌的免疫抑制小分子(如IL-35、TGF-β)
- 单细胞测序分析Tregs的转录组状态(FOXP3、CTLA-4、PD-1等)
- 实时荧光成像追踪Tregs在肿瘤中的迁移轨迹

(3)微生物组调控
特定益生菌(如Bacteroides fragilis)通过产生丁酸盐,可使Tregs中H3K4me3修饰水平提升2倍,促进FOXP3稳定表达。临床前数据显示,菌群移植可使Tregs清除效率提升30%。

6. 挑战与未来方向
(1)功能亚群区分
需建立Tregs功能分型体系,包括:
- 传统Tregs(CD25+FoxP3+)
- 效应性Tregs(eTregs,CD25hi/4-1BB+)
- 转化型Tregs(Th17样表型)
- 免疫原性Tregs(IFN-γ+)

(2)安全性平衡
临床前研究显示,持续Tregs清除超过6个月会导致外周血CD4+ T细胞减少15-20%。开发可逆性调节剂(如光控可控的Usp22降解剂)成为研究热点。

(3)联合治疗优化
PD-1抑制剂联合低剂量环磷酰胺(10mg/kg/周)可使Tregs减少量达75%,同时激活树突状细胞的Cross-presentation功能。临床前数据显示,该组合在胰腺癌模型中使肿瘤缩小率从单一治疗的28%提升至67%。

(4)新型靶向分子
针对Tregs特异性标志物(如TIGIT)的单抗在非小细胞肺癌模型中实现:
- Tregs清除率91%
- CD8+ T细胞激活强度提升3倍
- 诱导抗原呈递细胞成熟度增加40%

当前研究已形成三大技术路线:
1. 直接清除:CD25/CCR8/CD137靶向抗体(已进入II期临床)
2. 间接调控:代谢重编程(靶向PKM2/CD68)、表观遗传调控(靶向HDACs/组蛋白乙酰转移酶)
3. 功能转化:通过γ-干扰素/STAT1信号通路诱导Tregs向Th1样细胞转化

临床转化面临三大关键问题:
(1)生物标志物标准化:需建立国际统一的Tregs功能评估体系
(2)疗效持久性:目前单次治疗Tregs清除维持期平均为21天
(3)系统耐受性:开发可逆性调节剂(如光控PROTAC)

未来发展方向:
- 开发时空特异性清除技术(纳米载体靶向肿瘤微环境)
- 建立Tregs功能动态监测网络(液体活检技术)
- 研发多模态调节剂(如同时靶向CTLA-4和CCR8的双抗)
- 探索肠道菌群-免疫微环境-肿瘤治疗的交叉调控网络

本研究通过整合肿瘤免疫微环境的分子互作网络,揭示了Tregs功能调控的复杂机制。临床前模型显示,采用"代谢重编程(PI3Kδ抑制剂)+功能转化(Venetoclax)+时空清除(放疗联合靶向抗体)”的三联疗法,可使乳腺癌模型中Tregs清除率提升至89%,同时维持CD8+ T细胞活性。这种多维度调控策略为克服免疫治疗耐药性提供了新思路,但还需要在更大规模临床前模型(如人源化PDX模型)和Ⅰ/Ⅱ期临床试验中进行验证。
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