肿瘤免疫逃逸标志揭秘,从3E到3C!

学术   健康   2024-11-08 00:07   四川  
杀伤性 T 细胞杀伤肿瘤细胞的过程总被津津乐道,但是该过程主要发生在肿瘤出现的早期以及治疗阶段,其理论基础是二十世纪五十年代后期,Thomas和Bernet提出的免疫监视学说(immune surveillance),即免疫系统能持续监视体内出现的异常细胞,识别并摧毁它们。该学说从免疫学角度提出机体如何防治肿瘤发生的机制,但无法解释某些肿瘤发生的机制及其与免疫系统的相互关系。

2002年,Dunn和Schreiber提出肿瘤免疫编辑学说(Cancer immunoediting),即3E 法则:清除期 (elimination)、平衡期 (equilibrium)和逃逸期 (escape)。 清除期即免疫监视过程;平衡期指肿瘤细胞与免疫系统相互作用处于相持状态;逃逸期指在与免疫系统的相互作用中,肿瘤已经占据优势,并开始恶性增殖的阶段。

2024年9月,Cancer Cell杂志发表题为The hallmarks of cancer immune evasion的综述,首次提出癌症免疫逃逸标志物的 “3C” 概念框架,即伪装(camouflage)、胁迫(coercion)和细胞保护(cytoprotection),阐述了肿瘤逃避抗肿瘤免疫的多种机制。一起来学习下大佬们的思维,直接上干货。

一、癌症免疫逃逸的“三个C”机制:伪装机制、胁迫机制、细胞保护机制。

1.伪装(camouflage)

1.1 抗原加工和呈递缺陷:肿瘤细胞通过遗传(如染色体 6p 杂合性缺失)和表观遗传,使抗原加工和呈递相关分子表达下调或功能受损,抗原无法有效呈递,从而避免被 CD8+ T 细胞识别。

1.2 逃避抗原呈递细胞(APC)招募抑制免疫原性细胞死亡(ICD)相关的趋化因子(如 ATP、ANXA1等)释放,减少APC向肿瘤部位招募,限制了抗肿瘤免疫反应的启动。下调钙网蛋白表达等方式,干扰其介导的吞噬信号通路,抑制 APC 对肿瘤细胞的吞噬作用。

1.3 免疫排斥:肿瘤微环境中的癌细胞相关成纤维细胞(CAF)等细胞通过分泌转化生长因子 β1等方式,构建物理屏障,阻止免疫效应细胞浸润肿瘤组织。   

2、胁迫(coercion)

2.1 免疫调节配体改变PD-L1表达调控异常:通过基因扩增、转录调控等多种途径上调 PD-L1 表达,使其与免疫细胞表面的 PD-1 结合,传递抑制性信号,抑制免疫细胞活性。NK 细胞相互作用配体的改变:下调 NK 细胞激活配体或上调 NK 细胞抑制配体,改变与 NK 细胞的相互作用,逃避 NK 细胞的杀伤作用。

2.2 PRR、DAMP 和 I 型干扰素缺陷cGAS-STING1信号缺陷:通过基因突变等方式,干扰 cGAS-STING1 信号通路,减少 I 型干扰素产生,从而降低免疫细胞的激活和招募。病毒模拟受损:通过修复核 DNA 损伤等策略,减少胞质中可诱导干扰素产生的核酸积累,抑制病毒模拟过程,避免激活免疫系统的抗病毒反应。DAMP 信号缺陷:通过下调高迁移率族蛋白 B1等 DAMP 分子的表达,或分泌免疫抑制性 DAMP 分子,干扰 DAMP 相关信号通路,抑制免疫细胞的激活。凋亡信号相关的免疫逃逸:凋亡过程中的半胱天冬酶激活具有多方面的免疫抑制作用,从而导致免疫逃逸。

2.3 其他细胞因子分泌改变抗炎细胞因子分泌增加、促炎细胞因子释放缺陷。

2.4 肿瘤微环境代谢调节ATP和腺苷代谢异常:增加 CD39 和 CD73 表达,促进细胞外 ATP 水解为腺苷,与免疫细胞表面的腺苷受体结合,抑制 T 细胞受体信号传导和干扰素 γ产生,从而抑制免疫细胞的功能。色氨酸代谢异常:通过 IDO1 或 TDO2 催化色氨酸降解为犬尿氨酸,抑制 T 细胞的增殖和功能。葡萄糖和谷氨酰胺代谢竞争:摄取大量葡萄糖和谷氨酰胺,限制免疫细胞对这些营养物质的获取,从而抑制免疫细胞的功能。乳酸积累:肿瘤细胞产生大量乳酸,酸化肿瘤微环境、抑制免疫细胞功能、促进免疫抑制性细胞等,促进免疫逃逸。其他代谢中间产物:肿瘤细胞代谢过程中产生的中间产物,如富马酸、D-2-羟基戊二酸等,也具有免疫抑制作用,可促进肿瘤细胞的免疫逃逸。

3、细胞保护(cytoprotection)

3.1 免疫突触改变:肿瘤细胞通过改变自身的机械特性(如细胞柔软度增加),降低对颗粒酶 B和穿孔素 1的敏感性,从而逃避免疫细胞的杀伤。

3.2 细胞死亡信号缺陷:肿瘤细胞常发生 CASP8、FAS等细胞死亡信号通路相关基因的突变或表观遗传改变,导致细胞对免疫细胞介导的杀伤作用产生抵抗。

3.3 补偿机制:肿瘤细胞在受到免疫细胞攻击时,可通过激活多种细胞内通路,如上调 SERPINB9 表达、激活自噬等,抵抗免疫效应分子的杀伤作用,实现细胞保护。

二、靶向癌症免疫逃逸的策略

1、抑制免疫抑制性受体胁迫作用:研发联合使用多种抑制剂,阻断免疫抑制受体通路。   

2、抑制代谢胁迫和细胞因子信号抑制:开发针对代谢和细胞因子信号的药物。

3、同时靶向多种免疫逃逸机制:设计多靶点药物或联合治疗方案。  

 

三、小结

这篇文章创新性地提出了“三 C”概念框架,有助于整合和分类复杂多样的免疫逃逸现象。阐述机制的时候紧密结合临床应用,使基础研究与临床实践相联系。另外,对最新研究进展进行了全面综述,提供了该领域的最新知识和研究动态,作者还提出了一系列针对不同机制的新型药理策略,为开发更有效的癌症治疗方法提供了理论依据和思路!

芒果师兄聊生信
1.生信技能和基因编辑。2.论文发表和基金写作。3. 健康管理和医学科研资讯。4.幸福之路,读书,音乐和娱乐。
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