综述:肿瘤相关巨噬细胞的表观遗传景观:肿瘤微环境中免疫逃逸的调控机制

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Cancer Genetics 2.1

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  这篇综述系统阐述了肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在表观遗传层面的动态调控机制,揭示了DNA甲基化(DNMTs/TET)、组蛋白修饰(乙酰化/甲基化/乳酸化)、RNA修饰(m6A/m5C)及非编码RNA如何响应肿瘤微环境(TME)代谢压力(如缺氧/乳酸堆积),通过STAT3/NF-κB/PPARγ等通路驱动TAMs向免疫抑制性M2表型转化,为开发靶向表观遗传的TAMs重编程疗法提供理论框架。

  

背景

肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)作为肿瘤免疫微环境(TIME)中最丰富的免疫细胞群体,通过表观遗传重编程展现出惊人的可塑性。在肿瘤进展过程中,TAMs从早期具有抗肿瘤活性的M1样表型逐渐转变为促肿瘤的M2样表型,这一转变受到缺氧、营养缺乏和乳酸积累等代谢压力的深刻影响。表观遗传机制——包括DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA修饰和非编码RNA调控——作为环境信号与基因表达之间的桥梁,成为决定TAMs功能状态的核心开关。

DNA甲基化

DNA甲基化由DNA甲基转移酶(DNMTs)和TET酶动态调控,在TAMs中建立免疫抑制性基因沉默模式。DNMT介导的启动子高甲基化(如IRF8基因)可稳定M2表型,而TET2则表现出双重角色:在膀胱癌中通过NF-κB/HIF-1α协同作用促进促炎基因表达,但在肺癌中受HMGB1-TLR4-PI3K/AKT通路激活后,反而通过Bcl6-OCT4/KLF2轴维持干细胞样TAMs。值得注意的是,代谢产物如衣康酸(ITA)可直接抑制TET2活性,而精氨酸代谢衍生的多胺通过p53-TDG-PPARG轴强化M2极化。

组蛋白与非组蛋白翻译后修饰

组蛋白乙酰化由p300/CBP和HDACs精密调控:肿瘤外泌体(如胶质瘤来源的circ-001422)通过p300介导STAT3乙酰化激活STAT3/NF-κB通路,而HDAC2过表达则沉默炎症基因。甲基化修饰呈现位点特异性效应——SMYD3催化的H3K4me3通过甲酸代谢抑制M1基因,而STAT6诱导的JMJD3(KDM6B)去除H3K27me2/3标记以激活M2特征基因。新型乳酸化修饰(H3K18la)在胶质瘤和肝癌中通过PERK-ATF4-GLUT1-lactate-p300轴上调IL-10,直接抑制CD8+ T细胞功能。

RNA修饰

m6A修饰通过"读写擦"系统动态调控TAMs免疫应答:METTL3通过降解Irakm mRNA增强TLR信号,而IGF2BP2通过稳定CXCL2/YAP1等mRNA促进M2极化。m5C甲基转移酶NSUN2通过YBX1稳定PD-L1 mRNA,构建免疫抑制微环境。这些修饰与代谢重编程紧密偶联——如ALKBH5通过CPT1A增强脂肪酸氧化驱动M2极化。

非编码RNA调控网络

肿瘤外泌体递送的ncRNAs(如miR-21-5p、circATP8A1)通过ceRNA机制激活STAT3/PDGFRA等通路;lncRNA HCG18通过miR-875-3p/KLF4轴重塑脂代谢,而circRHCG通过FUS-FBW7-TFEB轴促进溶酶体生成。值得注意的是,某些ncRNAs(如SMANTIS)直接引导染色质重塑复合物(如NuRD)定位到特定基因座,通过改变染色质空间构象调控炎症反应。

临床转化前景

当前表观遗传疗法(如HDAC抑制剂联合CD47阻断、EZH2抑制剂EPZ6438)在临床前模型中显示出TAMs重编程潜力。纳米载体(如负载si-YTHDF1的外泌体)可精准靶向TAMs表观调控网络,而代谢干预(如MCT1抑制剂)与乳酸化抑制剂的联用策略为克服免疫治疗耐药提供新思路。未来需开发时空特异性递送系统,并解析TAMs亚群特异的表观遗传特征以实现精准干预。

(注:全文严格基于原文实验证据,未添加任何推测性内容,专业术语均保留原文格式与缩写)

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