《Cancer Drug Resistance》：Tumor microenvironment-driven therapeutic resistance in pancreatic ductal adenocarcinoma
编辑推荐：
胰腺导管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）仍是最难治的恶性肿瘤之一，化疗、靶向治疗、免疫治疗和放疗的获益有限且往往短暂。治疗抵抗日益被视为一种生态系统层面的过程，其源于恶性细胞与肿瘤微环境（tumor micro
胰腺导管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）仍是最难治的恶性肿瘤之一，化疗、靶向治疗、免疫治疗和放疗的获益有限且往往短暂。治疗抵抗日益被视为一种生态系统层面的过程，其源于恶性细胞与肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）之间的相互交互。致密的细胞外基质、癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts，CAFs）、胰腺星状细胞（pancreatic stellate cells，PSCs）、功能异常的血管、免疫抑制性髓系和淋巴系细胞群、缺氧生态位、代谢网络、微生物群、细胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）及神经组分共同限制药物递送，并促进适应性生存、免疫逃逸、干性和治疗诱导的演化。本综述将这些过程整合为一个PDAC抵抗生态系统框架。研究人员讨论了基质重塑、缺氧驱动的适应、代谢-免疫串扰、细胞外通讯、癌症干细胞可塑性以及TME调控的自噬和铁死亡如何在不同治疗模式中共同促进抵抗。研究人员进一步评估了涉及基质重编程、髓系和免疫重塑、代谢干预、缺氧靶向以及调控性细胞死亡增敏的新兴策略。特别强调了无差别基质耗竭和单靶点方法在临床转化中的有限性。最后，研究人员提出，空间多组学、纵向生物标志物谱分析以及适应性联合治疗将被用于识别主导性抵抗程序并指导PDAC的个体化干预。
纤维增生性间质与细胞外基质：细胞外基质（extracellular matrix，ECM）是PDAC最显著的特征之一，主要由胶原、纤连蛋白、层粘连蛋白、透明质酸等构成。致密的ECM增加间质液压力，压缩肿瘤内血管，降低灌注并限制药物渗透；同时，ECM蛋白通过整合素信号激活黏着斑激酶（focal adhesion kinase，FAK）、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/PKB）和丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路，促进抗凋亡、上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）、干性维持和治疗抵抗。
CAF/胰腺星状细胞介导的旁分泌和代谢抵抗：胰腺星状细胞（pancreatic stellate cells，PSCs）是ECM的主要产生细胞，活化后分泌大量胶原和纤连蛋白。癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts，CAFs）呈现显著异质性，包括肌成纤维细胞样CAF（myofibroblastic CAFs，myCAFs）、炎症性CAF（inflammatory CAFs，iCAFs）和抗原呈递CAF（antigen-presenting CAFs，apCAFs）。CAF和PSC通过分泌白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）、转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）和趋化因子配体12（C-X-C motif chemokine ligand 12，CXCL12）等，激活JAK/STAT3、PI3K/PKB和MAPK通路；其中IL-6/JAK/STAT3可上调ATP结合盒（ATP-binding cassette，ABC）转运蛋白，增强抗凋亡信号，降低化疗敏感性。
免疫抑制性细胞网络：PDAC被视为免疫“冷”肿瘤，富含髓源抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）、M2型肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages，TAMs）和调节性T细胞（regulatory T cells，Tregs）。TAMs可通过释放胞苷脱氨酶降低吉西他滨诱导的凋亡，或释放脱氧胞苷与吉西他滨竞争摄取；吞噬凋亡肿瘤细胞的巨噬细胞还可分泌14-3-3ζ，激活AXL/PKB通路促进耐药。MDSCs产生精氨酸酶、诱导型一氧化氮合酶和活性氧，耗竭免疫所需营养物质并抑制T细胞功能；Tregs通过IL-10和TGF-β增强免疫抑制。
缺氧与肿瘤酸中毒：严重缺氧是PDAC的特征，缺氧诱导因子1α（hypoxia-inducible factor 1α，HIF-1α）持续激活可诱导Notch和Wnt等发育通路，上调干性相关转录因子SOX2和OCT4，增强DNA修复和抗凋亡能力。缺氧与细胞外酸中毒紧密耦联：低细胞外pH通过离子捕获影响弱碱性化疗药物的细胞内蓄积，诱导自噬、应激反应和降低凋亡敏感性；酸中毒还损害T细胞和自然杀伤细胞功能，与代谢重编程形成正反馈。
代谢重编程与代谢-免疫串扰：PDAC微环境营养匮乏，肿瘤细胞与基质细胞形成代谢合作。反向Warburg效应中，CAF经单羧酸转运蛋白4（monocarboxylate transporter 4，MCT4）输出乳酸，肿瘤细胞经单羧酸转运蛋白1（monocarboxylate transporter 1，MCT1）摄取乳酸以支持氧化磷酸化。KRAS驱动的谷氨酰胺利用促进还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）生成，抵御化疗诱导的氧化损伤；异常脂质代谢提供膜合成原料和抗氧化防御，增强治疗耐受。
EV介导的细胞间通讯：细胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）携带蛋白质、脂质和核酸，介导肿瘤细胞与基质、免疫细胞间的通讯。巨噬细胞来源的外泌体可传递miR-365至PDAC细胞，增加核苷酸池和胞苷脱氨酶表达，降低吉西他滨敏感性；巨噬细胞EV中的几丁质酶3样蛋白1和纤连蛋白还可激活细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）通路促进耐药。CAF来源的EV包裹circBIRC6可调节SUMO化促进铂类耐药，而肿瘤细胞来源的EV包裹Linc-ZNF25-1可增强PSC活化和ECM形成。
抵抗生态系统的神经和微生物组分：肿瘤内微生物群中的某些细菌表达胞苷脱氨酶，可将吉西他滨代谢为失活产物，直接促进化疗耐药。神经周围浸润是PDAC的病理标志，神经纤维释放儿茶酚胺和去甲肾上腺素，与巨噬细胞、CAF和肿瘤细胞上的肾上腺素能受体相互作用，促进M2型巨噬细胞极化、IL-6和血管内皮生长因子分泌，建立免疫抑制微环境。
空间异质性：单细胞RNA测序和空间转录组学揭示了PDAC微环境的精细空间结构。CAF富集区域常形成物理屏障，排除细胞毒性T细胞与肿瘤细胞接触，进而抵抗免疫检查点抑制剂；缺氧区域富含免疫抑制性巨噬细胞、Tregs和代谢适应型肿瘤细胞，形成促进治疗抵抗的特定生态位。治疗抵抗肿瘤不仅具有特定分子改变，还呈现独特的基质-免疫-代谢空间构型。
癌症干细胞可塑性：癌症干细胞（cancer stem cells，CSCs）具有自我更新和肿瘤起始能力，其干性受微环境信号动态调控。缺氧、营养限制、基质信号和炎症介质可强化干性和EMT程序，形成保护性生态位；代谢异质性中，胰腺CSC优先依赖氧化磷酸化，但可通过MYC/PGC-1α平衡改变产生代谢灵活的耐药克隆，促进肿瘤复发。
应激适应与自噬：自噬是PDAC细胞应对缺氧、营养剥夺和治疗应激的关键生存机制。胰腺肿瘤起始细胞在缺氧下增强自噬通量，维持代谢底物供应；PSC通过自噬释放丙氨酸，供肿瘤细胞在营养匮乏时使用。治疗应激可诱导保护性自噬，例如RAF-MEK-ERK通路抑制后自噬增加，提供了MAPK通路抑制联合自噬阻断的机制基础。
铁死亡逃逸：铁死亡是铁依赖性脂质过氧化驱动的调节性坏死。PDAC依赖系统Xc-（由SLC7A11/SLC3A2组成）摄取胱氨酸以合成谷胱甘肽和辅酶A，从而限制脂质过氧化；遗传删除SLC7A11或系统性耗竭胱氨酸可诱导肿瘤选择性铁死亡。微环境可通过影响营养可利用性、氧化还原平衡和脂质代谢来改变铁死亡敏感性，铁死亡损伤也可重塑肿瘤内炎症信号。
代谢-免疫串扰：乳酸和腺苷是连接肿瘤代谢与免疫抑制的关键介质。PDAC中糖酵解产生的乳酸促进内磺胺-α（ENSA）的K63位乳酰化，维持SRC-STAT3信号和CCL2产生，进而招募TAM并使其向免疫抑制状态重编程。CD73-腺苷轴通过粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）依赖方式促进MDSC积累，并通过肿瘤细胞固有的腺苷受体激活p38-STAT1-CCL5信号募集Treg，从而抑制抗肿瘤免疫。
治疗诱导的TME演化：化疗、放疗、靶向治疗和免疫治疗不仅选择耐药肿瘤细胞状态，还重塑基质组成、免疫细胞募集、代谢依赖和细胞间信号。以KRAS通路抑制为例，残余肿瘤细胞可激活补偿性MAPK信号和旁路途径，同时周围基质发生功能重塑，限制持久应答。这种共进化模型说明治疗压力与微环境重塑互为因果，需要纵向生物标志物和机制指导的联合干预。
化疗：化疗疗效受药物递送障碍和微环境存活信号的双重限制。ECM沉积和血管压缩减少药物渗透；ECM-整合素相互作用激活FAK、PI3K-PKB和MAPK通路。CAF和PSC分泌的IL-6、HGF、TGF-β和CXCL12强化生存、EMT和干性程序；髓系细胞释放的脱氧胞苷竞争性抑制吉西他滨摄取；缺氧和代谢应激进一步促进干性状态和自噬性存活，导致残余肿瘤细胞在化疗期间持续存在。
靶向治疗：靶向治疗耐药源于肿瘤内在信号与微环境的相互作用。在KRAS G12D突变PDAC模型中，整合素β1依赖性机械转导经YAP/TAZ信号调节对MRTX1133的敏感性；KRAS G12D抑制还重塑免疫微环境，减少中性粒细胞并增加效应CD8
+T细胞浸润。治疗压力可诱导补偿性MAPK信号、代谢重连和基质重塑，使残余肿瘤细胞恢复适应性，支持联合靶向肿瘤信号和微环境逃逸机制。
免疫治疗：PDAC的免疫排除性微环境限制免疫检查点阻断的疗效。致密ECM和CAF富集区域限制细胞毒性T细胞浸润；TAM、MDSC和Treg通过细胞因子和代谢机制抑制T细胞功能；乳酸和腺苷信号进一步损害效应淋巴细胞。因此，单一检查点阻断在非选择性PDAC中通常不足，需将检查点抑制与TME重塑策略结合。
放疗：放疗疗效主要受缺氧限制。缺氧减少辐射诱导DNA损伤的固定，同时HIF信号增强抗氧化防御和存活程序。在PDAC模型中，成纤维细胞和胶原协同损害放疗诱导的干扰素信号；FAK抑制可重编程基质，恢复放疗诱导的T细胞启动，并增强与检查点阻断的联合效果。放疗对TME具有双向作用，可能促进抗原释放但也可能加剧纤维化和髓系抑制。
基质重编程与信号调节：治疗策略已从非选择性基质耗竭转向选择性重编程。PEGPH20降解透明质酸的III期HALO-301试验未改善生存，提示单纯去除基质成分不足以克服抵抗。维生素D受体激动剂使PSC恢复静止状态，减少纤维化和炎症并增加吉西他滨积累。CAF功能异质性提示应靶向促肿瘤亚群而非整体清除；TGF-β、HGF等信号通路存在冗余，单一通路抑制疗效有限。FAK抑制联合RAF-MEK抑制可在多个PDAC模型中克服CAF介导的耐药，支持破坏基质-肿瘤互作的联合策略。
重塑免疫微环境：恢复抗肿瘤免疫是PDAC治疗的重要方向。靶向MDSC、TAM和Treg可恢复T细胞活性；将M2样TAM重编程为抗肿瘤M1表型可能增强免疫检查点抑制剂的应答。CD39-CD73-腺苷轴是新兴靶点，但临床获益有限，提示单纯腺苷阻断难以完全逆转免疫排斥。目标是将免疫“冷”肿瘤转化为“热”肿瘤，但需要联合其他微环境调节手段。
缺氧与代谢靶向：缺氧驱动代谢可塑性，包括增强糖酵解、改变谷氨酰胺和脂质利用以及维持氧化还原稳态。HIF-1α抑制剂PX-478在临床前模型中增强放疗和化疗敏感性；缺氧激活前药TH-302的随机II期试验改善了无进展生存但未改善总生存。代谢干预应结合缺氧和代谢依赖的生物标志物进行患者选择，并考虑与补偿性代谢通路同时阻断。
新兴联合治疗策略：联合治疗正在从单靶点转向多通路干预。FAK和RAF-MEK联合抑制克服CAF介导的MAPK抑制耐药，并增强化疗和免疫治疗应答。FAK抑制联合立体定向放疗和检查点阻断已有临床评估（NCT04331041）。CXCR4阻断可增加免疫细胞浸润，但伴随免疫抑制性巨噬细胞富集，提示存在代偿性抵抗；CD40激动剂通过激活巨噬细胞和重塑基质与化疗联合显示初步活性。
临床前证据：TME靶向作为逆转治疗抵抗的策略：多数TME靶向策略仍以临床前证据为主。FAK抑制可重编程纤维化基质，恢复放疗诱导的干扰素信号并促进T细胞启动。长期FAK抑制导致RAS/MAPK通路过度激活，联合FAK和RAF-MEK抑制比单药产生更强的肿瘤生长抑制。这些机制研究支持TME重编程而非无差别耗竭，但尚不能等同于临床疗效。
早期临床证据：将基质重编程转化为联合治疗：FAK抑制已进入早期临床研究。RAMP205研究（NCT05669482）评估RAF-MEK夹子抑制剂avutometinib联合defactinib及吉西他滨/白蛋白紫杉醇在转移性PDAC中的安全性和初步疗效；NCT04331041研究评估defactinib联合立体定向放疗，配对患者样本显示治疗后基质变化，但生存获益尚未确立。
随机临床证据：基质耗竭的教训：PEGPH20的临床开发显示了机制合理性向临床获益转化的困难。HALO-202研究中透明质酸高表达亚组显示无进展生存获益，但III期HALO-301研究显示PEGPH20联合化疗显著提高客观缓解率（47% vs 36%），却未改善总生存（11.2 vs 11.5个月；HR，1.00）或无进展生存（7.1 vs 7.1个月；HR，0.97）。这说明单一ECM组分耗竭不足以克服多机制维持的治疗抵抗。
基于证据的TME靶向治疗视角：应严格区分机制证据、早期临床证据和随机证据。TME并非一律具有促肿瘤作用，无差别基质耗竭可能破坏肿瘤约束功能。未来的策略应基于生物标志物选择患者，针对互补的肿瘤、基质和免疫弱点进行联合干预，目标是破坏适应性补偿环路而非简单增加治疗靶点。PDAC抵抗生态系统框架为这一方向提供了概念基础。
