腫瘤的發(fā)生發(fā)展不僅是癌細胞自身異常增殖的結(jié)果,更離不開其所處的特殊生存環(huán)境 —— 腫瘤微環(huán)境(TME)的支持。在這個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中,免疫抑制性細胞因子扮演著 "關(guān)鍵推手" 的角色,它們通過調(diào)控免疫細胞功能、重塑免疫格局,為腫瘤細胞營造了逃避機體免疫監(jiān)視的 "避風港"。其中,IL-10、TGF-β、IL-4 和 IL-35 四大細胞因子因其廣泛的免疫抑制作用和在多種腫瘤中的主導(dǎo)地位,成為癌癥研究和治療開發(fā)的核心靶點。

免疫抑制性細胞因子的核心作用機制
腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制性細胞因子主要由免疫調(diào)節(jié)細胞(如 MDSCs、TAMs、Treg、Breg 細胞)和腫瘤細胞自身分泌。它們的核心作用在于通過多重機制破壞機體的抗腫瘤免疫應(yīng)答:一方面,直接抑制細胞毒性 CD8+T 細胞、自然殺傷(NK)細胞等效應(yīng)免疫細胞的增殖和功能活性,削弱其殺傷腫瘤細胞的能力;另一方面,誘導(dǎo)幼稚免疫細胞發(fā)生表型和功能轉(zhuǎn)換,促進免疫抑制細胞譜系的形成,進一步放大免疫抑制效應(yīng)。同時,這些細胞因子還能重塑免疫細胞的表觀基因組和轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò),改變癌細胞的生長和增殖特性,為腫瘤的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移創(chuàng)造有利條件。
四大關(guān)鍵細胞因子的特性與雙重角色
IL-10:兼具促瘤與抑瘤潛力的 "雙面因子"
IL-10 是一種多功能免疫調(diào)節(jié)因子,由如下的細胞產(chǎn)生:
免疫細胞:Th2 細胞、CD4/CD8 T 細胞、B 細胞、巨噬細胞、DC、中性粒細胞、肥大細胞等。
非免疫細胞:上皮細胞、腫瘤細胞、 resident macrophages(如小膠質(zhì)細胞、心臟巨噬細胞)。
其在腫瘤發(fā)展中呈現(xiàn)出獨特的雙重功能。在促瘤方面,IL-10 通過下調(diào)癌細胞和抗原呈遞細胞(APC)表面的主要組織相容性復(fù)合體(MHC)表達,阻止抗原特異性 T 細胞識別癌細胞,從而抑制細胞毒性 T 細胞的活化。但在特定條件下,高劑量的 IL-10 反而能增強 CD8+T 細胞的增殖和細胞毒性活性,同時抑制促腫瘤炎癥反應(yīng),發(fā)揮抗腫瘤作用。
這一特性也為治療開發(fā)提供了新思路?;谖魍孜魡慰沟?IL-10 融合蛋白(CmAb-IL10)通過阻止樹突狀細胞介導(dǎo)的腫瘤浸潤性 CD8+T 細胞凋亡,展現(xiàn)出*的抗腫瘤活性,其與免疫檢查點阻斷劑的聯(lián)合使用,能顯著改善晚期腫瘤小鼠的抗腫瘤免疫力。這提示,針對 IL-10 的治療策略需根據(jù)癌癥類型和患者亞群的具體情況,靈活選擇抑制或激活其通路。

TGF-β:腫瘤發(fā)展不同階段的 "角色轉(zhuǎn)換器"
TGF-β 是免疫抑制網(wǎng)絡(luò)中的核心分子,通過多種機制廣泛抑制免疫應(yīng)答:降低 Th1、Th2 細胞和細胞毒性 T 淋巴細胞(CTL)的分化與功能,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)性 T 細胞(Treg)的數(shù)量和功能以增強免疫耐受,影響胸腺和外周 T 細胞的發(fā)育進程。與 IL-10 類似,TGF-β 在腫瘤發(fā)展中也表現(xiàn)出階段依賴性的雙重作用。
在腫瘤早期,TGF-β 可誘導(dǎo)細胞凋亡并抑制包括癌細胞在內(nèi)的細胞增殖,發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng);但進入晚期后,其功能發(fā)生轉(zhuǎn)換,通過調(diào)控基因組不穩(wěn)定性、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)、新生血管生成、免疫逃避和轉(zhuǎn)移等過程,成為促進腫瘤進展的關(guān)鍵因素。當促腫瘤功能占據(jù)主導(dǎo)時,TGF-β 便持續(xù)發(fā)揮腫瘤促進劑的作用。這一特性也決定了針對 TGF-β 的治療需要精準把握腫瘤發(fā)展階段。

TGF - β 通過不同機制調(diào)控T細胞亞群。 TGF - β 通過調(diào)節(jié)不同免疫細胞類型發(fā)揮免疫抑制作用。
IL-4:調(diào)控免疫表型的 "關(guān)鍵開關(guān)"
IL-4 主要由 Th2 細胞通過自分泌信號分泌,同時嗜堿性粒細胞和肥大細胞也可少量分泌,其核心功能是調(diào)控 Th2 細胞的譜系特異性分化和體液免疫反應(yīng)。
對B細胞的作用
類別轉(zhuǎn)換重組:誘導(dǎo)B細胞將其抗體類型從IgM轉(zhuǎn)換為IgE和IgG1(在小鼠中;在人類中類似的是IgG4)。IgE的產(chǎn)生是I型超敏反應(yīng)的核心環(huán)節(jié)。
增殖與存活:促進B細胞的增殖和存活。
MHC II類分子表達:上調(diào)B細胞表面MHC II類分子的表達,增強其抗原呈遞能力。
對T細胞的作用
促進Th2細胞分化:IL-4是驅(qū)動初始CD4+ T細胞分化為Th2細胞的關(guān)鍵細胞因子。這形成了一個正反饋環(huán)路:初始T細胞產(chǎn)生的少量IL-4促進自身向Th2分化,而成熟的Th2細胞則大量產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-13。
抑制Th1/Th17分化:通過STAT6信號抑制IFN-γ和IL-12信號,從而抑制Th1和Th17細胞的分化。
對巨噬細胞的作用
在腫瘤微環(huán)境中,IL-4 通過促進免疫抑制性 M2 型巨噬細胞和髓系來源抑制細胞(MDSCs)的生成,加劇免疫抑制狀態(tài),削弱機體對腫瘤的免疫監(jiān)視。
多項動物實驗證實了阻斷 IL-4 的治療潛力:在結(jié)腸癌和乳腺癌小鼠模型中,阻斷 IL-4 可減少 M2 表型和 MDSCs 的產(chǎn)生,改善腫瘤特異性 CD8+T 細胞反應(yīng),提高抗 OX40 免疫治療的效果;在非小細胞肺癌模型中,阻斷 IL-4 能通過腫瘤抗原特異性樹突狀細胞增加 IL-12 的生成,增強效應(yīng) T 細胞的浸潤和增殖,有效減輕腫瘤負擔;而在間變性甲狀腺癌小鼠模型中,IL-4 的缺失可顯著增強抗腫瘤免疫和總體存活率,且無明顯毒性。這些研究表明,IL-4 是腫瘤免疫治療的重要潛在靶點。
不同刺激下的巨噬細胞表型
對其他細胞的作用
樹突狀細胞(DC):IL-4與GM-CSF聯(lián)合使用可誘導(dǎo)分化為樹突狀細胞。
上皮細胞:與IL-13協(xié)同,刺激氣道上皮細胞杯狀細胞化生和黏液過度分泌。
成纖維細胞:促進膠原蛋白合成,參與組織纖維化過程。
誘導(dǎo)單核細胞分化為樹突狀細胞
IL-35:免疫抑制網(wǎng)絡(luò)的 "新晉關(guān)鍵成員"
IL-35 是相對較新發(fā)現(xiàn)的異二聚體細胞因子,屬于 IL-12 家族,由 p35 和 EBi3 亞單位組成,最初被證實主要由 Treg 細胞產(chǎn)生,近年來其在腫瘤細胞中的表達也得到了證實。IL-35 在肝細胞癌、晚期乳腺癌、胰腺導(dǎo)管腺癌、非小細胞肺癌等多種良惡性腫瘤的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
其促腫瘤機制主要包括:通過增強 IL-6、粒細胞集落刺激因子(G-CSF)等細胞因子的分泌,促進腫瘤生長、進展和轉(zhuǎn)移;抑制 IFN-γ 等抗腫瘤細胞因子的產(chǎn)生,營造免疫抑制環(huán)境;參與腫瘤細胞與周圍免疫細胞的相互作用,限制腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL)的浸潤和效應(yīng)細胞增殖。隨著 M1 型腫瘤相關(guān)巨噬細胞(TAM)、樹突狀細胞(DC)等多種 IL-35 + 免疫細胞的發(fā)現(xiàn),表明腫瘤源性 IL-35 在不同細胞環(huán)境中均具有促腫瘤特性,是腫瘤微環(huán)境免疫抑制網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。S
cGAS-STING 信號通路已成為癌癥免疫治療的有前途的靶點。然而,STING 激動劑具有shuang刃劍的性質(zhì)。雖然 STING 激動劑增強了抗腫瘤 T 細胞活性,但它們還通過促進產(chǎn)生 IL-35 的 B 調(diào)節(jié) (Breg) 細胞、抑制自然殺傷 (NK) 細胞密度和促進免疫抑制來引發(fā)促腫瘤作用。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),這項工作開發(fā)了一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的空心介孔納米系統(tǒng),該系統(tǒng)在高谷胱甘肽條件下降解,從而釋放 STING 激動劑 MSA-2 和 Mn 離子。這種納米系統(tǒng)促進了磁共振成像引導(dǎo)的化療動力學治療和放射增敏,通過破壞線粒體和核 DNA 有效激活 cGAS-STING 通路。值得注意的是,通過將這種納米系統(tǒng)與抗 IL-35 阻斷劑相結(jié)合,這項工作成功地減輕了 Breg 細胞介導(dǎo)的 NK 細胞抑制,恢復(fù)了先天免疫反應(yīng),并增強了抗腫瘤療效。本研究強調(diào)了抗 IL-35 在逆轉(zhuǎn)免疫抑制、增強先天免疫和為分子成像引導(dǎo)的癌癥放射免疫治療建立協(xié)同治療診斷平臺方面的關(guān)鍵作用。

靶向免疫抑制性細胞因子的治療進展與展望
由于免疫抑制性細胞因子在腫瘤免疫逃逸中發(fā)揮的關(guān)鍵作用,靶向或消耗這些細胞因子成為癌癥治療的重要策略,有望克服免疫檢查點抑制劑因腫瘤微環(huán)境免疫抑制而療效不佳的問題,使腫瘤對常規(guī)治療和免疫治療更敏感。
在 TGF-β 靶向治療領(lǐng)域,已有多種藥物進入臨床研究:小分子 TGF-βRI 激酶抑制劑 Galunsertib(LY2157299)聯(lián)合吉西他濱治療胰腺導(dǎo)管腺癌(PAC)患者,相比安慰劑聯(lián)合吉西他濱,顯著改善了總生存期(OS);人源單克隆抗體 GC-1008(fresolimumab)可中和 TGF-β 所有亞型;雙功能分子 M7824(Bintrafusp-alfa)能同時靶向 PD-L1 和捕獲 TME 中的 TGF-β;抗 GARP 抗體 ABBV-151 通過阻斷其與 LAP 的結(jié)合,可顯著減緩乳腺癌細胞的肺轉(zhuǎn)移;基因修飾疫苗 Belagenpumatucel-L(Lucanix)和反義寡核苷酸 Trabedersen(ap12009)則通過下調(diào) TGF-β2 的表達發(fā)揮作用,在特定患者亞群中顯示出良好的生存獲益。
對于 IL-10、IL-4 和 IL-35,雖然針對性治療藥物的開發(fā)相對滯后,但基礎(chǔ)研究和早期探索已取得積極進展。IL-10 融合蛋白與免疫檢查點抑制劑的聯(lián)合應(yīng)用、IL-4 阻斷劑與現(xiàn)有免疫治療的協(xié)同作用,均展現(xiàn)出潛在的治療價值。隨著對 IL-35 作用機制的深入理解,針對其亞單位或受體的靶向藥物也有望成為未來的研發(fā)方向。
總之,IL-10、TGF-β、IL-4 和 IL-35 作為腫瘤微環(huán)境中核心的免疫抑制性細胞因子,其復(fù)雜的雙重功能和在腫瘤發(fā)展中的關(guān)鍵作用,為癌癥治療提供了多元的靶點選擇。未來,隨著對這些細胞因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的進一步解析,以及個性化治療策略的優(yōu)化,靶向免疫抑制性細胞因子的治療有望與免疫檢查點阻斷劑、化療、放療等療法相結(jié)合,為癌癥患者帶來新的治療突破,最終實現(xiàn)對腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的有效控制。
參考文獻:
[1] Roles of TGF-β signaling pathway in tumor microenvirionment andcancer therapy. Int Immunopharmacol. 2020 Oct 21;89(Pt B):107101.
[2] Nanosensitizer for Cancer Radioimmunotherapy via Anti‐IL‐35 Blockade Boosted Innate Immunity Activation.Adv. Sci.2025 June 26;DOI : 10.1002/advs.202504252
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