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揭秘免疫微環境,開啟治療新視野!
儘管免疫治療已經徹底改變了的治療方法,但在胃癌(GC)中,持久有效的應答仍然有限。腫瘤微環境(TME)的異質性促使了免疫逃逸,從而導致對傳統療法和免疫治療的耐藥性。瞭解潛在的分子機制並靶向免疫抑制性的TME,將有助於提高免疫治療的療效並改善患者預後。該篇綜述總結了胃癌TME研究的最新進展,並提供了除免疫檢查點抑制劑之外其他潛在治療方法,從而為GC的個性化治療提供新的思路和方法。本文特將該綜述重點梳理如下,以饗讀者。
研究背景
GC是全球發病率第5和死亡率第4的惡性,患者的預後較差,5年生存率<10% [1-2] 。GC的發生發展受到遺傳、感染、飲食習慣和環境汙染等一系列內外因素的共同影響。此外,特異性因素如GC中驅動基因的變異、幽門螺桿菌感染,以及轉移性腫瘤細胞造成的惡性腹水等,均影響GC的進展 [3-4] 。儘管免疫檢查點阻斷(ICB)療法為癌症治療帶來了革命性的轉變,但針對晚期GC治療,免疫治療應答率依然有限。近年來,單細胞RNA測序(scRNA-seq)技術的飛速發展逐步深化了對GC腫瘤異質性和腫瘤免疫微環境(TIME)的理解。同時,新興的單細胞技術也為TIME的空間組織的研究提供了機遇,為探索GC新型治療方法以及改善患者預後提供了新的希望 [5-7] 。
TME中的基因組驅動
透過對GC全基因組和全外顯子組測序(WES)的深入研究 [8] ,不僅再次驗證了既往已知與GC密切相關的突變基因,如TP53、ARID1A和CDH1,還進一步揭示了多種與GC亞型特異性相關的突變基因,包括RHOA、MUC6、CTNNA2、GLI3、RNF43等基因。例如在一項基因工程小鼠模型中,敲除腫瘤抑制因子CDH1,RHOA突變能夠誘導腫瘤增殖和更具侵襲性的轉移潛力 [9-10] 。此外,另一項包含1335例GC患者的基因組分析揭示了亞型特異性的驅動基因,如PIGR和SOX9,這兩個基因在GC的瀰漫亞型及惡性腹水來源的腫瘤細胞中顯著富集 [11-12] 。其中PIGR參與免疫球蛋白A的轉胞作用,與極性完整性和粘膜免疫相關 [13] 。而SOX9是GC中上調程度最高的SOX基因之一,且在原發性和轉移性GC中均表達升高,已被一項前瞻性研究確認為腸化生的關鍵驅動基因之一。這些發現凸顯了GC中基因組驅動因素與TIME之間錯綜複雜的相互作用關係。因此,對這些分子改變及其對免疫調節影響的深入理解,有望為開發新型治療策略以克服免疫抑制、改善晚期GC患者預後開闢新的道路。
胃癌TME中的細胞與分子機制
胃癌TME是一個高度複雜的生態系統,主要由淋巴細胞、內皮細胞、癌相關成纖維細胞CAFs)、髓系細胞[包括腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)、髓源性抑制細胞(MDSCs)和中性粒細胞]等組成。這些成分透過相互作用並分泌各類因子,顯著影響著癌症的進展與轉移。
在胃癌TME中,T細胞耗竭是一個顯著特徵 [14-15] ,這種耗竭狀態削弱了T細胞的抗腫瘤作用,使得腫瘤細胞難以被有效清除,加速了腫瘤的持續進展與惡化。TME不僅抑制免疫應答,從而來阻礙抗腫瘤免疫反應,還透過基質成分來促進腫瘤的發展。TAMs作為浸潤於腫瘤組織中的巨噬細胞,透過參與腫瘤的發生、發展、侵襲、轉移過程,在腫瘤生長、腫瘤血管生成、免疫調節等方面發揮著重要作用 [16-18] 。例如,M2型TAMs透過分泌IL-10等炎症因子,促進免疫逃逸,並與患者不良預後相關 [19-20] 。此外,TAM衍生的CXCL8可透過誘導GC中巨噬細胞上PD-L1的表達來抑制CD8+ T細胞功能 [21] ,進一步影響腫瘤免疫逃逸和進展。MDSCs則透過多種機制促進腫瘤進展,包括上調GC細胞中的CXCL1表達以及透過S100A8/A9發揮免疫抑制作用。中性粒細胞在TME中也廣泛存在,與疾病進展相關,並與患者生存呈負相關 [22-23] 。CAFs作為TME中最豐富的基質細胞型別,透過誘導慢性炎症狀態和分泌免疫調節細胞因子,進一步推動了GC的腫瘤侵襲或耐藥性。此外,ENS與癌細胞之間的廣泛串擾也對GC進展產生了重要影響,如增強癌細胞上PD-L1的表達等機制,促進了免疫逃逸現象的發生。
因此,深入探究GC的TME這些細胞和分子機制之間的相互作用,對於開發新的治療策略和提高患者生存率具有重要意義。
TME的代謝異質性
腫瘤細胞和免疫細胞的營養競爭引發代謝重程式設計,進而產生免疫耐受。GC特異的RHOA Y42C突變在低葡萄糖條件下透過啟用PI3K–AKT–mTOR訊號通路增加遊離脂肪酸生成,這些脂肪酸被調節性T(Treg)細胞利用,降低了對GC的免疫反應,提示代謝差異與分子特徵相關[24],可為GC患者選擇特定治療方法提供線索。
此外,空間代謝組學、脂質組學與ST技術的綜合分析顯示,腫瘤周圍淋巴組織(PLT)的谷氨醯胺水平較遠處淋巴組織(DLT)顯著降低,而GLS基因和谷氨醯胺轉運體基因SLC1A5在PLT中的表達更高,表明谷氨醯胺被過度利用。谷氨醯胺在調節免疫細胞(如巨噬細胞極化和T細胞活化)中發揮關鍵作用,有助於提高TIME中的抗腫瘤活性。同時,研究發現組胺表達降低且浸潤性免疫細胞缺乏,組胺能增強T輔助細胞1型(Th1)反應並促進髓系細胞分化以抑制腫瘤。這些發現為TIME內代謝物、脂質和基因表達的空間特徵提供了深入見解。
TME異質性的治療策略
化療仍然是晚期GC患者的基本治療手段,而免疫檢查點抑制劑的進展為晚期GC治療帶來了新的希望。在多項Ⅲ期研究中,免疫檢查點抑制劑聯合化療顯著改善了晚期HER2陰性GC患者的生存結局。然而,大部分GC患者對PD-1/PD-L1或CTLA-4抑制劑的持久應答有限,這可能與GC的基因組狀態或TME的異質性有關[25]。成纖維細胞活化蛋白(FAP)高表達已被確定為GC不良預後的預測因子[26],但直接靶向CAF標誌物的治療方法在臨床試驗中並未顯示出顯著益處[27-28]。考慮到CAFs在TIME中發揮的作用,未來策略應側重於透過阻斷CAF介導的免疫抑制來調節腫瘤免疫微環境(TIME)內的免疫應答,而非僅僅靶向特定CAF群集。
小分子多靶點酪氨酸激酶抑制劑(TKI),如瑞戈非尼等,也在GC治療中展現出潛力。這些TKI透過不同機制影響TIME,並與ICB聯合使用,顯示出增強的抗腫瘤活性[29]。嵌合抗原受體(CAR)-T療法作為一種創新療法,也是目前GC領域的研究熱點之一。儘管CAR-T療法在實體瘤中的有效性仍然有限,但針對特定腫瘤相關抗原(TAA)的CAR-T療法,如CLDN18.2和CDH17,已在臨床試驗中顯示出令人鼓舞的結果[30-32]。這些療法透過啟用個體的T細胞來有效靶向並消除腫瘤,為GC患者提供了新的治療希望。
·展望·
在TIME內,免疫細胞、間質細胞與腫瘤細胞間的存在著複雜的相互作用,給腫瘤增殖、遷移及免疫逃逸提供了機會。因此針對GC的治療策略,必須全面考量TME的異質性、免疫抑制組分,以及與傳統免疫檢查點阻斷療法或化療的聯合應用。此外,深入探究髓系細胞型別及CAFs的特定角色,對於精準靶向治療策略的開發具有決定性意義。儘管當前GC治療手段,諸如ICB療法和化學療法,已初顯成效,但腫瘤免疫微環境的異質性仍是亟待克服的重大障礙。透過精準靶向這些免疫抑制組分,有望進一步提升免疫治療的應答率,並改善患者的臨床結局。
未來研究應著重於揭示GC中髓系細胞型別的異質性,相較於CAFs,這一領域的認知尚顯不足。同時,應積極探索這些細胞群體中潛藏的新型治療靶點,以期為患者帶來新的治療希望。
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