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这篇综述聚焦结直肠癌（CRC），深入探讨 Notch 信号在其免疫微环境中的作用及治疗潜力。
一、背景
结直肠癌（CRC）是全球范围内常见的恶性肿瘤，在所有癌症病例中占比 9.6%，也是癌症相关死亡的第二大原因，死亡率达 9.6%。其发生发展源于遗传突变和环境因素的复杂相互作用，驱动细胞生长、侵袭和免疫逃逸。
近年来，分子分析确定了 CRC 的四种共识分子亚型（CMS），不同亚型具有独特生物学行为和患者生存率。其中，CMS4 亚型临床特征侵袭性强，无复发生存率和总生存率最差。肿瘤免疫微环境（TME）是 CRC 进展和患者预后的关键决定因素，免疫细胞与肿瘤细胞间的动态相互作用重塑免疫反应并影响治疗效果。Notch 信号通路在 TME 中起着多方面作用，对肿瘤进展和免疫调节至关重要，其异常激活与不良临床特征和预后相关，是潜在的治疗靶点。
二、Notch 信号通路概述
Notch 信号通路是一种进化上保守的细胞间通讯机制，通过四种主要受体（Notch1 - 4）和五种配体（delta-like ligand 1（DLL1）、DLL3、DLL4、Jagged-1（JAG1）和 JAG2）发挥作用。受体和配体均为跨膜蛋白，受体的细胞外区域包含负调控区域（NRR）和多个表皮生长因子（EGF）重复序列，对配体结合和受体稳定性至关重要；细胞内区域则包含关键信号元件，如重组信号结合蛋白 1（RBP-J）相关分子结构域（RAM）、锚蛋白（ANK）重复序列、核定位信号（NLS）、反式激活结构域（TAD）和富含脯氨酸 / 谷氨酰胺 / 丝氨酸 / 苏氨酸（PEST）的序列，这些元件对信号调节至关重要。
Notch 受体的激活始于配体结合，随后经历一系列蛋白水解切割。在高尔基体中发生第一次切割（S1），产生成熟的 Notch 异二聚体并转运至细胞表面。配体结合后，受体经 ADAM 家族的金属蛋白酶（如 ADAM17 或 ADAM10）进行 S2 切割，产生膜结合的中间产物 Notch 细胞外截断片段（NEXT）。最后，γ- 分泌酶复合物（包含早老素 1（PSEN1）或 PSEN2、尼卡斯特林（NCT）、早老素增强子 2（PEN2）和前咽缺陷蛋白 1（APH1））执行 S3 切割，释放 Notch 细胞内结构域（NICD）进入细胞质。NICD 随后转移到细胞核，与 CSL（CBF1/RBPJ）转录调节因子结合，将共抑制复合物转变为激活复合物，促进经典 Notch 靶基因的转录。Notch 靶基因主要来自 Hairy/Enhancer of Split（HES）和 Hairy/Enhancer of Split related to YRPW motif（HEY）家族，在细胞分化、增殖和存活中发挥重要作用。
三、Notch 信号在免疫细胞发育和调节中的作用
Notch 信号通路对免疫细胞的发育和功能至关重要，参与造血系统中淋巴样和髓样谱系的调控。在胚胎发育过程中，Notch 驱动的过程促进内皮细胞向造血细胞的转变，启动造血干细胞（HSCs）的产生。HSCs 在骨髓中起源，Notch 信号引导其分化为 T 细胞、B 细胞、粒细胞和髓样细胞（包括巨噬细胞和树突状细胞）。
- T 细胞和 B 细胞发育及适应性免疫：在造血祖细胞（HPC）发育早期，Notch1 或转录因子 CSL 的缺失会破坏胸腺 T 细胞成熟，导致 B 细胞积累。Notch 信号对胸腺内 T 细胞谱系的指定至关重要，驱动 T 细胞定向的关键过程。此外，骨髓中的间充质细胞可通过表面结合的 Notch 配体与 HPC 相互作用，进一步促进 T 细胞谱系分化。B 细胞亚群的分化也高度依赖 Notch 信号，Notch2 对脾边缘区 B（MZB）细胞的发育至关重要，DLL1 - Notch2 相互作用促进滤泡 B 细胞向 MZB 细胞的转变。
- 髓样细胞和先天免疫：Notch 信号在先天免疫中发挥关键作用，调节髓样谱系分化和巨噬细胞、树突状细胞（DCs）及粒细胞的功能，这些细胞都是肿瘤免疫微环境（TIME）的关键组成部分。
- 巨噬细胞和髓样来源的抑制细胞（MDSCs）：Notch 信号调节单核细胞向巨噬细胞的分化和极化，影响 CRC 的免疫抑制微环境。Notch1 和 Notch2 在循环单核细胞中表达升高，DLL1 激活可诱导细胞凋亡，限制单核细胞向巨噬细胞的分化。此外，DLL1 在粒细胞 - 巨噬细胞集落刺激因子（GM - CSF）条件下阻止单核细胞分化为巨噬细胞，促进 DC 分化，影响抗原呈递和 T 细胞激活。
- DCs 和抗原呈递：Notch 信号对 DC 成熟和功能至关重要，DLL 介导的 Notch 信号驱动浆细胞样 DCs（pDCs）和常规 DCs（cDCs）的分化，这对抗原呈递和 T 细胞启动至关重要。Notch2 特异性促进脾脏和肠道中 CD11b? DCs 的分化，调节其产生 IL - 23，IL - 23 对肠道免疫和 CRC 进展具有重要意义。
- 粒细胞：Notch 信号整合外部免疫信号，调节粒细胞（包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞）的分化和功能。嗜酸性粒细胞在 GM - CSF 刺激下表达 Notch 受体和配体，影响其跨内皮迁移和存活。在 CRC 中，嗜酸性粒细胞中 Notch 信号增加与肿瘤部位的募集相关，可能影响促肿瘤炎症。
四、CRC 中异常 Notch 信号的临床意义及其调节机制
异常 Notch 信号在 CRC 的 TIME 塑造中起着关键作用，影响肿瘤进展和治疗反应。失调的 Notch 信号调节 MDSCs 和肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的分化和功能，这些细胞是 TIME 的重要组成部分，有助于免疫抑制和肿瘤免疫逃逸。
- 调节机制：在炎症性肠病（IBD）相关的 CRC 中，Claudin - 1（Cld - 1）水平升高激活 Notch 信号，进而启动 PI3K/Akt 通路，导致 β - catenin 磷酸化和 CRC 细胞过度增殖。这一过程促进 TAM 在 TIME 中的募集，推动肿瘤发生。
- 预后和预测意义：近期转录组分析建立了 Notch 活性指数，可作为 CRC 总生存率（OS）和无复发生存率（RFS）的强预测指标。高 Notch 指数水平与晚期 AJCC/TNM 分期和微卫星稳定性（MSS）相关。CMS4 亚型具有最高的 Notch 活性。此外，Notch 通路突变与增强的抗肿瘤免疫反应相关，在微卫星不稳定（MSI）的 CRC 中，Notch 通路功能丧失突变通过增加 TME 中的趋化因子分泌，与更高的抗肿瘤免疫力相关。
- 关键预后标志物：Notch1、Notch2 和 Notch3 在 CRC 中具有重要的预后意义。Notch1 过表达与 CRC 复发和转移相关，在侵袭性 CRC 亚型（CMS4 和 CRIS - B）中，上皮 Notch1 激活增强 TGF - β 信号，促进中性粒细胞募集和免疫抑制。Notch2 在抗肿瘤免疫中起重要作用，其缺失会损害 cDC 迁移和抗原呈递，与结肠炎相关肿瘤发生增加有关。Notch3 在 CRC 组织中显著过表达，与不良预后和淋巴血管侵犯密切相关。
五、Notch 信号在 CRC 中的治疗意义
- 潜在生物标志物：高表达的 NICD 和 JAG1 与接受抗血管内皮生长因子（VEGF）治疗的患者无进展生存期（PFS）降低相关，提示它们可能是抗 VEGF 治疗耐药的生物标志物。HES1 上调与 CRC 转移相关，其过表达预测较差的 OS。此外，PSEN1 过表达与 PD - L1 表达相互排斥，提示 PSEN1 驱动的 Notch 激活可能促进 PD - L1 切割和核转位，从而促进免疫逃逸。
- 联合治疗策略：Notch 通路突变状态可作为接受免疫检查点抑制剂（ICI）治疗的 CRC 患者的预后标志物。Notch4 突变与对 ICI 治疗的反应改善相关，多组学分析显示其与增加的免疫原性和激活的抗肿瘤免疫相关。针对 Notch 信号的联合治疗策略正在积极研究中。例如，抑制 PC 活性可防止 Notch 切割和功能，下调 PD - 1 表达，增强 T 细胞对 CRC 细胞的细胞毒性。
- 治疗药物：目前，γ - 分泌酶抑制剂（GSIs）和针对 Notch 配体和受体的单克隆抗体（mAbs）是抑制 Notch 通路以抑制 CRC 进展的主要临床开发药物。GSIs 通过抑制 γ - 分泌酶对 Notch 受体的 S3 切割来阻断 Notch 通路激活。多项临床前研究表明，GSIs 与化疗或免疫疗法联合使用可产生协同抗肿瘤作用。然而，GSIs 存在剂量限制性胃肠道副作用，且单药治疗效果有限。mAbs 如 OMP - 21M18 和 OMP - 59R5 正在进行临床试验，它们在抑制 Notch 信号方面具有潜力，且胃肠道副作用较小，但存在疗效有限、稳定性和生产成本高等挑战。
六、结论
Notch 信号通路在免疫细胞的增殖、分化和功能调节中起着至关重要的作用。在 CRC 中，Notch 信号的失调促进免疫抑制性 TME 的形成，其异常激活与不良临床病理特征和患者预后相关。因此，靶向抑制 Notch 信号通路成为 CRC 治疗的潜在策略，目前正在进行多项临床试验评估其疗效。
然而，GSIs 的临床应用受到剂量限制性胃肠道副作用和单药疗效有限的挑战。尽管如此，Notch 信号仍然是一个具有重要治疗潜力的靶点。未来，需要进一步研究以优化 Notch 靶向治疗，包括识别和应用疗效生物标志物进行药效监测，开发更具特异性的 Notch 抑制剂以减少脱靶毒性，以及深入了解 Notch 与其他致癌通路的相互作用，从而为 CRC 患者提供更有效的治疗方案。
