综述:靶向炎症小体作为癌症免疫治疗策略

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

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  这篇综述系统阐述了炎症小体(inflammasome)在癌症进展中的双重调控作用,重点解析了NLRP1/3、NLRC4、AIM2等炎症小体通过激活半胱天冬酶-1(caspase-1)介导的细胞焦亡(pyroptosis)和IL-1β/IL-18释放机制,及其在肿瘤微环境(TME)中调控树突状细胞(DCs)、CD8+ T细胞等免疫细胞功能的分子机制,为开发新型免疫检查点抑制剂联合疗法提供理论依据。

  

炎症小体生物学与激活机制

炎症小体作为先天免疫系统的核心元件,由模式识别受体(PRRs)如NOD样受体(NLRs)组成,能够识别损伤相关分子模式(DAMPs)和病原相关分子模式(PAMPs)。当被激活时,炎症小体通过寡聚化招募衔接蛋白ASC和caspase-1,进而切割Gasdermin D(GSDMD)形成膜孔,诱导细胞焦亡并释放成熟IL-1β和IL-18。经典炎症小体(如NLRP3)依赖caspase-1激活,而非经典途径(如caspase-4/5/11)则直接切割GSDMD触发焦亡。

炎症小体与癌症的复杂关联

在肿瘤微环境中,炎症小体表现出显著的"双刃剑"特性。例如:

  • 促癌作用:NLRP3在胃癌中通过IL-1β/NF-κB轴促进EMT(上皮-间质转化),其高表达与淋巴结转移和不良预后相关。
  • 抑癌作用:AIM2在乳腺癌中通过干扰素-γ(IFN-γ)抑制肿瘤增殖,而NLRP1缺失会加剧结肠炎相关肿瘤的发生。

单细胞测序揭示,炎症小体的功能具有细胞类型特异性:树突状细胞中NLRP3激活可增强CD8+
T细胞应答,而癌症相关成纤维细胞(CAFs)中的NLRP3则通过招募髓系来源抑制细胞(MDSCs)促进免疫抑制。

免疫协同抗肿瘤机制

炎症小体通过独特方式协调抗肿瘤免疫:

  1. 抗原释放:肿瘤细胞焦亡释放的DAMPs(如ATP)激活树突状细胞,促进肿瘤抗原交叉提呈。
  2. 免疫细胞调控
    • 巨噬细胞M1极化受NLRP3调控,其分泌的IL-12可激活Th1细胞。
    • CD8+
      T细胞毒性通过IL-18/IFN-γ轴增强,临床数据显示NLRP3抑制剂MCC950与PD-1联用可使黑色素瘤患者客观缓解率提升至38%。

靶向治疗临床转化

目前进入临床试验的抑制剂主要针对NLRP3:

  • 小分子抑制剂:CY-09通过阻断NACHT结构域ATP酶活性逆转乳腺癌EMT;Tranilast则同时抑制TGF-β通路减轻肺纤维化。
  • 生物制剂:IL-1β单抗canakinumab在NSCLC中使无进展生存期延长67%。

值得注意的是,微生物群-炎症小体轴成为新靶点:具核梭菌激活的NLRP3促进结直肠癌转移,而丁酸盐则通过抑制NLRP3维持肠道屏障完整性。

挑战与展望

尽管前景广阔,炎症小体抑制剂仍面临两大瓶颈:

  1. 安全性:系统性抑制可能增加感染风险,如AIM2缺失会削弱抗HSV-1免疫力。
  2. 精准调控:需开发细胞特异性递送系统,例如利用IRF8启动子仅在cDC1中敲除NLRP3。

未来研究将聚焦单细胞多组学指导的个体化治疗策略,以及炎症小体与代谢重编程(如缺氧诱导因子HIF-1α)的交互机制,为突破肿瘤免疫治疗耐药提供新思路。

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