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综述:利用互补生物标志物实现精准癌症治疗
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Seminars in Immunology 7.4
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(编辑推荐)本综述系统探讨了补体系统(Complement System)在肿瘤微环境(TME)中的双重作用,提出其作为癌症检测、分型和治疗监测的新型生物标志物潜力。通过整合转录组学、免疫染色和体液"补体组学"(humoral complementomics)分析,揭示了补体片段(如C3a/C5a)、调节蛋白及自身抗体在肿瘤进程中的动态调控机制,为靶向补体的精准治疗策略(如联合免疫疗法)提供了理论依据。
Abstract
肿瘤微环境(TME)由多种免疫与非免疫细胞及异源性蛋白构成,在肿瘤发展、治疗反应和患者预后中起关键作用。补体系统作为TME的核心参与者,通过蛋白水解级联反应生成激活片段,这些片段能通过特定受体激活细胞或沉积于组织。最新研究显示,补体不仅可作为癌症预后分类的分子标签,其激活状态更与治疗响应密切相关。
Introduction
从历史视角看,癌症与免疫的关联最早源于术后感染患者的肿瘤自发消退现象。现代癌症免疫治疗虽以增强细胞毒性T细胞应答为主,但先天免疫系统(尤其是补体系统)的调控作用日益凸显。补体系统包含30余种分泌型或膜结合蛋白,通过经典、凝集素、替代三条途径激活,产生C3a/C5a等过敏毒素片段。这些片段在癌症中呈现"双刃剑"特性:既能直接杀伤肿瘤细胞,也可通过招募髓系细胞(如中性粒细胞、巨噬细胞)促进慢性炎症。值得注意的是,近年发现的细胞内补体(intracellular complement)功能揭示了其对肿瘤细胞代谢、分裂和迁移的直接调控,这一发现拓展了补体在癌症生物学中的认知边界。
Assessment of complement in the TME by transcriptomic analysis
公共数据库中的肿瘤转录组数据为补体基因研究提供了宝贵资源。在肾癌和肺癌中,补体基因表达谱显示出显著的预后预测价值。例如,C1q基因簇的高表达与某些肿瘤的免疫排斥表型相关,而C3AR1/C5AR1受体表达水平可预测免疫检查点抑制剂疗效。单细胞测序技术进一步揭示,肿瘤浸润性髓系细胞(TIMs)中补体基因的差异性表达模式与T细胞耗竭状态存在空间关联。
Assessment of complement in the TME by immunostaining
免疫染色技术弥补了转录组数据的局限性,可直观显示补体蛋白的活化状态与组织定位。在肾透明细胞癌中,C3d沉积模式与肿瘤分级呈正相关;而肺癌组织中的C4d沉积则提示更活跃的B细胞应答。特别值得关注的是膜攻击复合物(MAC)的检测——其在肿瘤血管内皮的特异性沉积被证实可增强T细胞浸润,这一发现为联合抗血管生成治疗提供了新思路。
Complement components or fragments
"体液补体组学"通过质谱等技术定量检测血浆中补体片段,已鉴定出多种具有诊断价值的标志物。例如,卵巢癌患者血清中C3a/C5a比值异常升高,而补体调节蛋白CD55的自身抗体水平与黑色素瘤免疫治疗毒性相关。新兴的微流控检测平台甚至能在单滴血中同步分析十余种补体成分的动态变化。
Complement biomarkers in cancer: integration is the key
当前研究瓶颈在于如何整合多维度数据。一个典型案例是膀胱癌的"补体风险评分"系统,该系统综合了肿瘤组织C3 mRNA表达、血清C5b-9水平及尿液中备解素浓度三个参数,较单一指标显著提高了预测准确性。这种整合分析策略有助于解析补体在特定肿瘤亚型中的网络化调控机制。
Conclusion
随着十余种补体靶向药物进入临床试验阶段,补体分析正从科研工具转化为临床管理手段。未来需建立标准化的检测流程,并探索补体抑制剂与放疗、表观遗传药物的协同效应。值得注意的是,某些补体片段(如C3f)可能成为液态活检的新靶标,这为无创癌症早筛开辟了崭新路径。
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