天然免疫信号通路

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天然免疫信号通路(Innate Immune Signaling Pathways)是生物体识别“非己”与“危险”信号的底层生化网络。通过表达在细胞表面、内吞体或胞质中的 模式识别受体 (PRR),天然免疫系统能够即时感应病原体相关分子模式(PAMPs)或损伤相关分子模式(DAMPs)。这些通路的激活不仅产生抗病毒、抗细菌的直接效应,更是启动 获得性免疫 的先决条件。在 肿瘤免疫治疗 中,天然免疫信号的精准激活(如 STING 激动剂)被视为打破实体瘤免疫耐受、重塑 肿瘤微环境 (TME) 的战略性突破口。

天然免疫信号 · 核心景观
Innate Immunity Pathway Profile (点击展开)
感应与级联放大模型
受体家族 TLR, NLR, RLR, CLR, cGAS
核心适配器 MyD88, TRIF, STING, MAVS
关键转录因子 NF-kappaB, IRF3/7
末端产物 I 型干扰素, 促炎细胞因子

分子解构:四大核心受体家族的识别逻辑

天然免疫信号的启动取决于 PRR 对不同物理化学性质配体的精准感应,构建了多层次的监测网:

受体亚型 感应区域 感应对象 (配体)
TLR (Toll 样) 膜表面/内吞体 LPS (TLR4), 双链 RNA (TLR3), CpG DNA (TLR9)
NLR (NOD 样) 细胞质 肽聚糖 (NOD1/2), 钾离子外流 (NLRP3 炎症灶)
RLR (RIG-I 样) 细胞质 病毒来源的 5'三磷酸单链或双链 RNA
cGAS (DNA 传感器) 细胞质 异常存在的胞质双链 DNA (dsDNA)

转化焦点:cGAS-STING 与肿瘤免疫激活

在现代免疫肿瘤学中,cGAS-STING 通路被认为是连接肿瘤损伤与 T 细胞 募集的最关键轴线:

  • 感应阶段: 肿瘤坏死或染色体不稳定性导致的胞质 dsDNA 被 cGAS 捕捉,产生第二信使 2'3'-cGAMP
  • 级联传导: cGAMP 结合内质网膜上的 STING 蛋白,诱导其发生构象改变并募集 TBK1 激酶。
  • 免疫爆发: 激活 IRF3 诱导大量 I 型干扰素 释放。这种环境能强力诱导 DC 细胞 成熟并向 T 细胞提呈肿瘤抗原。

临床视角:从“冷”到“热”的微环境重塑

天然免疫信号通路的精准调控是克服免疫治疗响应不足的关键:

  • STING 激动剂: 通过直接递送 cGAMP 类似物或小分子激动剂,试图将缺乏淋巴细胞浸润的“冷肿瘤”转化为富有免疫活性的“热肿瘤”。
  • TLR 激动剂: 如 TLR7/8/9 激动剂作为 肿瘤疫苗 的佐剂,通过模拟病毒感染信号,显著提升 抗原提呈细胞 的效能。
  • 抑制性调节 (SOCS): 通过干预 SOCS 蛋白 介导的负反馈,可以延长天然免疫信号的持续时间,防止免疫信号过快熄灭导致的 T 细胞竭耗
  • CRS 管理: 了解 NLRP3 炎症小体通路有助于在 CAR-T 治疗中精准截断 IL-1 和 IL-18 信号,降低严重的细胞因子释放风险。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Janeway CA Jr, Medzhitov R. (2002). Innate immune recognition. Annual Review of Immunology.
[学术点评]:该研究奠定了 PRR 识别 PAMPs 的理论基石,确立了天然免疫在免疫学中的“第一指令”地位。

[2] Sun L, Chen ZJ, et al. (2013). The DNA sensor cGAS initiates innate immune responses. Science.
[学术点评]:陈志坚教授团队对 cGAS 的发现彻底解析了胞质 DNA 引起免疫反应的生化谜题,是目前肿瘤免疫最炙手可热的通路。

[3] Akira S, et al. (2006). Pathogen recognition and innate immunity. Cell.
[学术点评]:系统整理了 TLR 家族的结构与信号转导,为后来靶向 TLR 开发免疫激动剂提供了核心分子图谱。

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