综述:免疫骨髓微环境对肿瘤生长和骨破坏的贡献:对改善骨转移免疫治疗策略的启示

【字体: 时间:2025年09月05日 来源:Neoplasia 7.7

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  这篇综述深入探讨了骨转移瘤中免疫骨髓微环境(Bone Marrow Microenvironment, BME)的关键作用,揭示了肿瘤细胞如何通过调控骨稳态(如破骨细胞osteoclasts和成骨细胞osteoblasts功能失衡)与免疫细胞(如MDSCs、TAMs、Tregs)形成免疫抑制生态,导致免疫检查点抑制剂(ICIs)疗效降低。作者提出联合骨靶向药物(如denosumab或双膦酸盐)可能逆转免疫抑制,为改善骨转移患者预后提供新策略。

  

免疫细胞与骨转移的复杂博弈

骨转移是前列腺癌、乳腺癌和肺癌等实体瘤的常见并发症,其发生依赖于肿瘤细胞与骨髓微环境的动态交互。单细胞测序技术揭示,骨转移灶中免疫细胞占比超过50%,形成三种特征性免疫生态系统:巨噬细胞/破骨细胞富集型、调节性/耗竭性T细胞主导型以及单核细胞优势型。这些生态与原发性肿瘤截然不同,提示骨组织特有的选择性压力(如矿化基质的物理限制和免疫监视逃逸)驱动了肿瘤的免疫重塑。

先天免疫细胞的双面角色

髓源性抑制细胞(MDSCs)在骨髓中占比高达30%,通过抑制NK细胞和树突状细胞(DCs)的抗原呈递功能,促进乳腺癌和多发性骨髓瘤的骨破坏。肿瘤相关巨噬细胞(TAMs,即M2型)在骨转移中显著增加,分泌IL-10和TGF-β抑制CD8+ T细胞活性,而M1型巨噬细胞虽能清除凋亡肿瘤细胞,但其分泌的CXCL-5可能意外加速前列腺癌骨转移。

中性粒细胞的命运更显戏剧性:早期具有抗肿瘤活性的N1型(CD66b+CD170low)可诱导前列腺癌细胞凋亡,但随着疾病进展,80%会转化为促瘤的N2型(CD66b+CD170highPD-L1+)。这种转变与临床观察一致——中性粒细胞/淋巴细胞比值高的患者总生存期更短。

适应性免疫细胞的调控网络

CD8+ T细胞在骨转移中面临"耗竭危机":骨吸收释放的TGF-β和肿瘤分泌的DKK-1诱导中性粒细胞分泌CHI3L3,直接抑制其抗肿瘤活性。而CD4+ T细胞亚群的平衡尤为关键:Th17细胞通过RANKL促进骨破坏,Tregs虽能抑制破骨细胞分化,但其分泌的IL-10会助长免疫逃逸。动物实验显示,阻断TGF-β可使Th1细胞比例回升,恢复抗肿瘤免疫。

免疫治疗困境与突破方向

临床数据显示,骨转移患者接受ICIs治疗后的生存期显著短于无骨转移者。在NSCLC中,骨转移患者的PFS仅3个月(vs 无转移者4个月),OS缩短近半(7.4 vs 15.3个月)。这种"冷肿瘤"特性与多重机制相关:

  1. 1.

    破骨细胞激活释放的TGF-β促进Th17分化

  2. 2.

    骨基质降解产生的骨桥蛋白(osteopontin)远程抑制肺转移灶的CD8+ T细胞募集

  3. 3.

    DKK-1诱导的未成熟中性粒细胞通过CHI3L3直接阻断T细胞功能

骨靶向药物的免疫调节潜力

双膦酸盐(如唑来膦酸)和RANKL抑制剂denosumab展现出超越骨保护的协同效应。在乳腺癌模型中,denosumab联合抗PD-1可使骨转移灶几乎完全消退。临床回顾性分析显示,NSCLC患者接受denosumab+ICI的OS达16.6个月,显著优于单用ICI(8.3个月)。值得注意的是,治疗时序至关重要——动物实验证实,先给予ICI再联用denosumab的方案抑瘤效果最佳,反之可能削弱疗效。

未来展望

深入解析骨免疫微环境中细胞互作的分子机制,将有助于开发靶向DKK-1、CHI3L3等关键节点的联合策略。目前针对骨高转移风险患者的预防性免疫治疗研究(如试验NCI-2016-02057)值得期待,而ICIs引发的骨质疏松风险也提示需加强骨健康监测。这场发生在骨髓腔内的"免疫之战",正迎来破局的关键时刻。

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