综述:肿瘤相关免疫细胞中的铁死亡:一把抗肿瘤的双刃剑

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:Critical Reviews in Oncology/Hematology 5.5

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了铁死亡(Ferroptosis)在肿瘤微环境(TME)免疫细胞中的双重作用:既可协同免疫治疗杀伤肿瘤,又可能形成免疫抑制微环境。文章聚焦铁死亡的代谢通路(如ACSL4/ALOX15介导的脂质过氧化)及调控机制(GPX4-xCT通路),为肿瘤免疫联合治疗提供新思路。

  

Abstract

铁死亡是一种由铁依赖性脂质过氧化积累引发的程序性细胞死亡(RCD),其独特机制区别于凋亡、坏死性凋亡等其他RCD形式。近年研究发现,铁死亡与肿瘤微环境(TME)中免疫细胞的相互作用,为肿瘤治疗提供了新靶点。

Background

铁死亡的核心特征是细胞膜上多不饱和脂肪酸磷脂(PUFA-PLs)的铁依赖性过氧化,这一过程受酰基辅酶A合成酶长链成员4(ACSL4)和花生四烯酸15-脂氧合酶(ALOX15)等关键酶调控。与传统化疗相比,诱导铁死亡可克服肿瘤耐药性问题。

Lipid metabolism

长链PUFA通过ACSL4转化为PUFA-CoA,并整合到细胞膜磷脂中。ALOX15等酶催化PUFA-PLs发生过氧化,导致细胞膜完整性破坏。这一通路受谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和xCT胱氨酸/谷氨酸反向转运体系统的负调控。

Regulation of ferroptosis

铁死亡调控网络包含三大核心机制:

  1. GPX4-xCT轴:xCT转运胱氨酸维持GPX4活性,抑制脂质过氧化
  2. FSP1-CoQ10系统:质膜中的FSP1通过还原CoQ10抵抗铁死亡
  3. 铁代谢调控:铁转运蛋白(如TFR1)和储存蛋白(如铁蛋白)动态平衡细胞内铁水平

Ferroptosis in tumor associated immune cells

TME中的免疫细胞表现出差异化铁死亡敏感性:

  • 巨噬细胞:M1型巨噬细胞高表达ACSL4,易发生铁死亡;而M2型通过FSP1产生抵抗
  • T细胞:CD8+ T细胞分泌IFN-γ抑制xCT表达,促进肿瘤细胞铁死亡;但自身也可能因GPX4失活而死亡
  • MDSCs:髓源性抑制细胞通过上调GPX4增强免疫抑制功能

Ferroptosis in tumor associated immune cells and cancer immunotherapy

铁死亡诱导剂与免疫检查点抑制剂(如PD-1抗体)联用显示协同效应:

  • 阳性案例:ACSL4高表达肿瘤中,铁死亡增强CTLs抗肿瘤活性
  • 负面效应:铁死亡细胞释放的氧化脂质可能抑制T细胞功能,形成免疫逃逸

Conclusion

铁死亡在肿瘤免疫中呈现"双刃剑"特性,其临床应用需考虑肿瘤类型、分期及TME组成。未来研究应着重开发靶向特定免疫细胞亚群的铁死亡调节策略,并探索生物标志物(如ACSL4/GPX4表达谱)指导个性化治疗。

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