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综述:靶向肿瘤微环境中的GABA信号:对免疫细胞调控和免疫治疗抵抗的影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月06日 来源:Frontiers in Immunology 5.9
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这篇综述系统阐述了γ-氨基丁酸(GABA)在肿瘤免疫微环境中的双重作用:既作为神经递质调控免疫细胞(如TAMs、CD8+ T细胞和DCs)功能,又通过GABAA/GABAB受体激活STAT3/ERK等通路促进免疫逃逸和PD-1/PD-L1抑制剂耐药,为开发靶向GABA信号的新型免疫疗法提供了理论依据。
癌症治疗面临肿瘤异质性和治疗抵抗的挑战,而GABA作为中枢神经抑制性递质,在多种实体瘤中异常高表达。研究表明,肿瘤细胞通过合成GABA重塑微环境,激活GABA受体信号通路,形成多层次的免疫抑制网络,与PD-L1上调、T细胞功能耗竭密切相关。
GABA由谷氨酸脱羧酶(GAD65/67)催化合成,经GABA转氨酶(ABAT)代谢。在肿瘤中,GAD1上调与ABAT下调导致GABA累积。GABA通过三类受体发挥作用:GABAA受体介导Cl-内流引起快速抑制;GABAB受体通过G蛋白调控Ca2+/K+通道;GABAC受体主要在视网膜表达。值得注意的是,不同肿瘤中受体亚基(如α3、π、β2)表达存在显著异质性,例如三阴性乳腺癌中π亚基(GABRP)通过抑制EGFR降解促进干细胞特性。
GABA通过双重机制促进免疫逃逸:一方面,激活TAMs中JAK1/STAT6通路诱导M2极化,抑制NF-κB介导的M1标志物iNOS表达;另一方面,肿瘤源性的4-Ac-GABA结合CD8+ T细胞表面GABAAR α3亚基,抑制AKT磷酸化,减少IFN-γ和颗粒酶B产生。单细胞测序揭示,T细胞亚群中ρ2亚基的富集可能影响其对苯二氮?类药物的敏感性。
4.1 对TAMs的调控
GABA通过GABABR1激活ERK/Ca2+信号促进口腔鳞癌中M2极化,加速EMT进程。GAT2缺失会改变巨噬细胞内甜菜碱代谢,通过KID3甲基化抑制NLRP3炎症小体形成。
4.2 对T细胞的抑制
GABAAR激活引起Cl-外流和膜去极化,阻断Ca2+内流,使T细胞停滞于G0/G1期。在肝癌模型中,PMVK磷酸化GAD1促进GABA合成,形成免疫抑制正反馈。
4.3 对DCs的复杂调控
GABABR/cAMP通路可促进DC成熟并增强Th1反应,但在胰腺癌中又通过β-catenin信号抑制CD103+ DCs招募,凸显其微环境依赖性。
GABA通过稳定PD-L1蛋白增强免疫检查点功能,而GAD1抑制剂与抗PD-1联用可逆转耐药。在乳腺癌干细胞中,GABRP通过ERK磷酸化维持自我更新能力,导致化疗抵抗。空间转录组分析显示,GABA能通过KCNN4/CXCL5轴招募免疫抑制性巨噬细胞。
当前挑战包括血瘤屏障穿透性和神经毒性风险。联合策略如GABA调节剂与CAR-T、溶瘤病毒联用,或纳米载体靶向递送GAD1抑制剂3-MPA等方案正在探索中。传统药物中调控离子通道的成分可能提供新的协同治疗思路。
GABA信号网络的时空特异性调控是未来研究重点,单细胞多组学技术将有助于解析受体亚基的精准靶向策略。针对不同肿瘤类型设计微环境响应型GABA调节剂,或成为克服免疫治疗瓶颈的突破口。
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