免疫抑制微环境

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免疫抑制微环境(Immune Suppressive Microenvironment)是肿瘤微环境 (TME) 的核心特征,指肿瘤组织通过招募免疫抑制性细胞、分泌抑制性因子及代谢重构,形成的一个保护肿瘤细胞免受免疫监视的特殊区域。在这种环境中,抗肿瘤效应细胞(如 CD8+ T细胞NK细胞)的功能被严重抑制或发生耗竭,而调节性T细胞 (Treg)、髓系衍生抑制性细胞 (MDSC) 和 M2型巨噬细胞 则被激活并富集。理解 TME 的复杂性是现代 肿瘤免疫治疗(如 ICI、CAR-T)取得突破的关键。

TME · 免疫抑制图谱
Cellular & Molecular Landscape (点击展开)
肿瘤演进的“避风港”
核心抑制细胞 Treg, MDSC, TAM (M2)
关键抑制因子 TGF-β, IL-10, VEGF
代谢特征 缺氧, 酸性, 低葡萄糖, 高乳酸
免疫检查点 PD-L1, CTLA-4, LAG-3
相关概念 免疫逃逸, 胞葬作用

核心抑制机制:多维度的“免疫封锁”

免疫抑制微环境的构建是一个动态演进的过程,涉及物理屏障、代谢剥削和信号转导的全面重塑。

  • 细胞介导的抑制:
    Treg 细胞: 通过消耗 IL-2 和分泌 TGF-β 直接抑制效应 T 细胞。
    MDSC 产生大量的 活性氧 (ROS) 和精氨酸酶,破坏 T 细胞的 TCR 信号链。
    TAM 肿瘤相关巨噬细胞在 TAM 受体(如 TYRO3, MERTK)介导下向 M2 极化,促进组织修复和血管生成而非免疫应答。
  • 代谢“饥饿”与酸化:
    肿瘤细胞的高糖酵解(沃伯格效应)导致微环境 低糖高乳酸。酸性环境直接损害 NK 和 T 细胞的杀伤活性。
    此外,IDO 酶过度表达消耗色氨酸,导致 T 细胞周期停滞。
  • 物理与基质屏障:
    癌症相关成纤维细胞 (CAF): 产生致密的胶原纤维和透明质酸,增加组织间压力,阻碍免疫细胞的浸润和药物的输送。

细胞景观:抑制性细胞的角色表型

细胞类型 关键标志物 抑制机制
Treg FoxP3+, CD25+ 分泌 IL-10、TGF-β;通过 CTLA-4 剥夺抗原提呈细胞 (APC) 的共刺激信号。
M2-TAM CD206+, CD163+ 促进血管生成;分泌趋化因子募集更多抑制细胞;通过 胞葬作用 清除凋亡细胞并产生免疫耐受。
MDSC CD11b+, Gr1+ (小鼠) 产生精氨酸酶 I (Arg-1) 和 iNOS,消耗 T 细胞生存必需的氨基酸。

重塑策略:从“冷肿瘤”到“热肿瘤”

治疗的核心目标是逆转免疫抑制状态,重新激活内源性抗肿瘤免疫。

  • 免疫检查点阻断 (ICB):
    使用 PD-1/PD-L1CTLA-4 抗体解除 T 细胞的“刹车”信号。
    前沿趋势:联合靶向 LAG-3TIGITTAM受体(如抑制 MERTK)以克服耐药。
  • 代谢调节:
    开发 IDO 抑制剂乳酸转运蛋白 (MCT) 抑制剂,或改善微环境缺氧状态,为 T 细胞提供良好的“作战条件”。
  • 过继性细胞疗法 (ACT):
    通过基因工程改造 CAR-TTCR-T,使其能够分泌趋化因子或抗体,主动重构所浸润的微环境。
  • 靶向间质重塑:
    利用酶类(如 PEGPH20)降解透明质酸,或靶向 CAF 表面蛋白 (FAP),打破物理屏障。

关键关联概念

  • 冷肿瘤 vs 热肿瘤 指肿瘤组织中 T 细胞浸润的程度及其活跃状态。
  • 三级淋巴结构 (TLS): TME 中形成的类似于淋巴结的结构,是抗肿瘤免疫的有利信号。
  • 免疫逃逸 肿瘤利用微环境避开免疫杀伤的最终结果。
  • 沃伯格效应 TME 代谢重构的主要生化基础。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Hanahan D, Weinberg RA. (2011). Hallmarks of cancer: the next generation. Cell.
[学术点评]:肿瘤学圣经。该文将“免疫逃逸”和“炎症促进肿瘤”正式列为癌症的十大特征,定义了 TME 研究的蓝图。

[2] Binnewies M, et al. (2018). Understanding the tumor immune microenvironment (TIME) for effective therapy. Nature Medicine.
[学术点评]:分类里程碑。系统提出了根据免疫细胞浸润模式对 TME 进行分类的方法,为临床精准免疫治疗提供了理论支撑。

[3] Joyce JA, Fearon DT. (2015). T cell exclusion, immune privilege, and the tumour microenvironment. Science.
[学术点评]:空间免疫学。探讨了 T 细胞为何被“拒之门外”,揭示了基质成分和抑制信号在空间排布上的关键作用。

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