神经-免疫在癌症中的双向互作:机制与治疗意义

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy 40.8

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  这篇综述系统阐述了神经系统通过局部调控(如感觉/交感/副交感神经支配)和系统调节(昼夜节律、压力调控等)影响肿瘤免疫微环境(TIME)的机制,揭示了肿瘤细胞通过模拟神经元抗炎特性逃避免疫监视的分子策略,并探讨了靶向神经-免疫-癌症轴(如β-AR阻断剂、CGRP拮抗剂)的新型免疫治疗前景。

  

引言

神经系统通过中枢和外周神经网络精确调控全身生理活动,包括对免疫系统的控制。在肿瘤微环境(TME)中,神经成分通过释放神经递质和神经肽调节免疫细胞功能,形成复杂的神经-免疫-癌症互作网络。近年研究发现,肿瘤细胞可表达神经元特异性分子(如CGRP、PD-L1)逃避免疫监视,而免疫系统对神经元的误攻击可能导致神经系统损伤。深入解析这一双向调控机制,将为癌症防治提供新视角。

神经对免疫系统的调控

淋巴器官(脾脏、淋巴结等)富含感觉神经(释放CGRP)和交感神经(释放去甲肾上腺素NE)支配。新近研究证实脾脏存在副交感神经直接投射,其释放的乙酰胆碱(ACh)通过α7nAChR抑制巨噬细胞炎症因子分泌。神经-免疫-癌症回路遵循"感知-神经中枢-效应"反射模式:

  1. 感觉神经通过背根神经节感知TME中的CCL5等信号,经InsCtx神经元整合后通过CeA/PVN-LPGi通路激活交感神经,以NE调控TIME;

  2. 迷走神经通过cNST/AP-DMV通路反馈调节TIME中的胆碱能信号。

中枢神经系统肿瘤的神经免疫调控

胶质瘤中,乳酸诱导肿瘤相关巨噬细胞(TAM)极化为M2型,分泌IL-10和CCL5促进肿瘤生长。CD8+ T细胞产生的CCL4激活小胶质细胞释放CCL5,形成促瘤循环。值得注意的是,单核来源的巨噬细胞(MDM)通过PERK-ATF4通路增强糖酵解,其组蛋白乳酸化修饰可抑制T细胞功能。压力应激通过降低CCL3/4分泌减少M1巨噬细胞招募,而CCL3补充可增强免疫检查点疗法效果。

外周神经对肿瘤免疫微环境的调控

感觉神经

  • 口腔癌中CGRP+神经元通过RAMP1信号抑制CD8+ T细胞浸润,基因敲除后肿瘤缩小50%;

  • 黑色素瘤中CGRP-RAMP1轴直接导致CD8+ T细胞耗竭,阻断RAMP1可延长生存期。

交感神经

  • NE通过β2-AR增强MDSC的免疫抑制功能,促进脂质氧化代谢;

  • 临床数据显示β受体阻滞剂(如普萘洛尔)联合PD-1抑制剂可使晚期黑色素瘤患者响应率提升至78%。

副交感神经

  • 迷走神经切除促进胰腺癌进展,而胆碱能激动剂(如bethanechol)通过mAChR+巨噬细胞释放TNF-α抑制肿瘤;

  • 记忆T细胞(Tm)分泌的TFF2可抑制结肠癌中MDSC浸润。

神经递质与代谢重编程

  • GABA:肿瘤细胞分泌GABA通过GABABR激活β-catenin通路,同时抑制CD8+ T细胞浸润;

  • 多巴胺:通过DRD5促进CD103+组织驻留记忆T细胞分化,结肠癌患者高多巴胺水平与生存期正相关;

  • 组胺:H1受体拮抗剂可逆转M2巨噬细胞介导的VISTA免疫检查点上调。

昼夜节律与肿瘤免疫

核心时钟基因CLOCK在胶质瘤干细胞(GSC)中高表达,通过CCL3招募小胶质细胞。BMAL1缺失导致巨噬细胞HIF1α积累,促进肿瘤进展。临床研究发现,抗PD-1在上午给药可使肺癌患者响应率提高30%,这与CD8+ T细胞的昼夜浸润节律相关。

压力应激的免疫调节

慢性压力通过HPA轴升高糖皮质激素(GCs)和儿茶酚胺(CAs):

  • GCs通过TCF1诱导CD8+ T细胞功能障碍;

  • NE通过β2-AR促进TAM的M2极化,临床前模型显示普萘洛尔可阻断该过程。

肠脑轴与免疫治疗

肠道菌群代谢物(如短链脂肪酸SCFAs)通过游离脂肪酸受体(FFAR2/3)抑制乳腺癌转移。具核梭菌(F. nucleatum)可降低结直肠癌对PD-1治疗的响应,而益生菌(如A. muciniphila)通过inosine-A2AR-cAMP通路增强Th1细胞分化。

神经系统的肿瘤免疫影响

肿瘤相关神经浸润(PNI)中,感觉神经元释放P物质(SP)通过NK-1R激活MAPK通路促进MMP9分泌。抗Hu/GABABR等自身抗体可导致副肿瘤综合征,而免疫检查点抑制剂(ICIs)可能诱发重症肌无力等神经毒性(发生率1-6%)。

神经免疫治疗潜力

靶向神经-免疫轴的临床策略包括:

  1. β受体阻滞剂联合ICIs(NCT03384836试验);

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