综述:肿瘤免疫微环境与胃肠道肿瘤免疫治疗耐药机制研究进展

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  这篇综述系统阐述了胃肠道(GI)肿瘤免疫治疗耐药的关键机制,聚焦肿瘤免疫微环境(TIME)中免疫抑制性细胞(如Tregs、M2型TAMs、CAFs)、异常细胞因子网络及机械应力等协同作用导致的T细胞耗竭和免疫排斥。文章深入探讨了单细胞测序等新技术揭示的耐药通路,并展望了联合免疫治疗(ICI)、表观遗传调控、mRNA疫苗和肠道菌群干预等突破策略。

  

1 引言

胃肠道恶性肿瘤(包括胃癌、结直肠癌等)是全球癌症发病和死亡的主因之一。尽管免疫检查点抑制剂(ICI)如抗PD-1/PD-L1抗体在高微卫星不稳定性(MSI-H)肿瘤中疗效显著,但大多数微卫星稳定(MSS)患者仍面临耐药难题。研究表明,TIME的复杂生态系统是耐药的核心驱动力——肿瘤细胞与基质成分通过动态交互形成多层级免疫抑制网络:M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)分泌IL-10、TGF-β等因子抑制T细胞功能;癌症相关成纤维细胞(CAFs)重塑细胞外基质(ECM)形成物理屏障;异常血管生成导致缺氧微环境进一步削弱免疫应答。

2 TIME介导的免疫治疗耐药机制

2.1 T细胞浸润与耗竭

CD8+ T细胞在持续抗原暴露下上调PD-1、TIM-3等抑制性受体,进入功能耗竭状态。例如,胃癌中CAFs分泌的IL-8可诱导CD8+ T细胞PD-1高表达,而CD39+ CD4+ T细胞则通过腺苷通路抑制免疫活性。

2.2 巨噬细胞浸润与M2极化

TAMs通过CCL2/VEGF招募单核细胞,并在TGF-β驱动下分化为M2表型。M2型TAMs通过分泌IL-10、高表达PD-L1直接抑制T细胞,其外泌体miR-21还可通过APOE/PTEN/PI3K/Akt通路促进化疗耐药。在结直肠癌中,长链非编码RNA HCG18通过miR-365a-3p/FoxO1/CSF-1轴增强M2极化,导致西妥昔单抗耐药。

2.3 CAFs分化与活化

CAFs来源多样(如骨髓间充质干细胞、肝星状细胞),其激活依赖TGF-β、Notch等通路。CAFs通过分泌IL-6/PGE2招募Tregs和MDSCs,并通过ECM重塑形成纤维化屏障。临床前研究显示,靶向PDGFRα/β可减少基质硬度,提升PD-1抑制剂疗效。

2.4 血小板/巨核细胞的免疫调控

肿瘤诱导的血小板增多症通过TGF-β介导免疫抑制。最新发现表明,结直肠癌中血小板Erbin蛋白缺失可增强B细胞代谢活性,促进PD-1+ T细胞功能恢复。

2.5 生物力学应激与耐药

实体应力通过压缩血管诱发缺氧,驱动EMT和PD-L1上调;流体剪切力则激活YAP/TAZ通路促进循环肿瘤细胞存活。血管正常化策略可逆转这些机械性免疫抑制。

3 克服耐药的免疫治疗策略

3.1 联合疗法

化疗-免疫联合(如阿替利珠单抗+化疗)在胃癌新辅助治疗中实现70%病理缓解;放疗通过诱导免疫原性细胞死亡增强ICI疗效。双靶点阻断(如PD-1+LAG-3)可逆转补偿性耐药,而表观药物(DNMTi/HDACi)能激活IFN信号通路。

3.2 疫苗与菌群干预

个性化mRNA疫苗(如靶向KRAS G12D)在胰腺癌术后联合PD-L1抑制剂显示长期生存获益。肠道菌群中乳杆菌丰度与ICI疗效正相关,粪菌移植(FMT)使20%耐药患者重获响应。

3.3 工程化细胞治疗

新型CAR-T设计(如分泌PD-1-TREM2双抗片段)可局部破解免疫抑制,而CAR-γδ T细胞凭借MHC非依赖性在实体瘤中展现优势。TILs疗法联合PD-1阻断使24%转移性GI肿瘤患者显著退缩。

4 结论

破解GI肿瘤耐药需多维度干预TIME。未来方向包括开发时空组学指导的精准组合策略、靶向代谢-表观遗传交叉调控,以及建立基于微生物组-免疫互作的预测模型。通过跨学科整合,将冷肿瘤转化为免疫敏感性肿瘤的目标正逐步实现。

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