综述:髓系细胞在肿瘤进展中的作用及相关机制研究进展

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:Frontiers of Medicine 3.9

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  髓系细胞在肿瘤进展中作用关键。本文综述其功能、代谢影响及浸润机制,助力抗癌策略开发。

  

髓系细胞在肿瘤进展中的作用及相关机制研究进展

癌症,作为严重威胁人类健康的重大疾病,是肿瘤细胞与免疫微环境之间不断演化的相互作用的结果。近年来,以 T 淋巴细胞为靶点的免疫疗法,如免疫检查点阻断(ICB)和嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)疗法,在癌症治疗领域取得了显著进展,这充分证明了靶向免疫细胞是对抗癌症的一种极具前景的策略。然而,当前免疫治疗药物的响应率却不尽如人意,仅在一小部分实体癌患者中有效。
髓系细胞作为大多数实体肿瘤的主要组成部分,在调节适应性免疫的启动和维持过程中发挥着关键作用,进而对肿瘤的发展进程以及治疗反应产生决定性影响。深入了解髓系细胞的功能和调控机制,对于开发创新的癌症治疗策略至关重要。本文将围绕髓系细胞在肿瘤进展中的作用、代谢重编程对其的影响以及髓系细胞在肿瘤内浸润和积累的机制展开详细综述。

髓系细胞在肿瘤进展中的多样功能

髓系细胞在肿瘤进展过程中展现出极为复杂且多样的功能,它们既能通过直接作用影响肿瘤细胞,又能与其他免疫细胞相互作用,进而改变肿瘤微环境,最终对肿瘤的发展进程产生深远影响。
在直接作用方面,部分髓系细胞能够分泌一系列细胞因子和生长因子。例如,肿瘤相关巨噬细胞(TAM)可以分泌血管内皮生长因子(VEGF),这种因子能够促进肿瘤血管的生成。肿瘤的生长和转移离不开新生血管提供的营养物质和氧气,TAM 分泌的 VEGF 就像是为肿瘤搭建了一条条 “补给线”,使得肿瘤细胞能够不断增殖和扩散。同时,髓系来源的抑制细胞(MDSC)能够分泌转化生长因子 -β(TGF-β),TGF-β 不仅可以抑制 T 细胞和自然杀伤细胞(NK 细胞)的活性,削弱机体的抗肿瘤免疫反应,还能促进肿瘤细胞的上皮 - 间质转化(EMT),增强肿瘤细胞的侵袭和转移能力,就像给肿瘤细胞披上了一层 “保护罩”,帮助它们在体内肆意 “闯荡”。
髓系细胞与其他免疫细胞的相互作用同样不可忽视。TAM 可以通过表面的程序性死亡配体 1(PD - L1)与 T 细胞表面的程序性死亡受体 1(PD - 1)结合,启动免疫逃逸机制。这种结合就如同给 T 细胞传递了一个 “错误信号”,让 T 细胞误以为肿瘤细胞是 “自己人”,从而停止对肿瘤细胞的攻击。此外,MDSC 能够招募调节性 T 细胞(Treg)到肿瘤微环境中,Treg 可以分泌白细胞介素 - 10(IL - 10)等抑制性细胞因子,进一步抑制抗肿瘤免疫反应,使得肿瘤细胞能够在免疫 “监视” 下得以存活和发展。

代谢重编程对肿瘤髓系细胞的影响

代谢重编程是肿瘤细胞的一个重要特征,它同样深刻地影响着肿瘤髓系细胞的特性和功能。肿瘤微环境中的营养物质、氧气含量以及代谢产物等因素的改变,会促使髓系细胞发生代谢重编程。
在糖代谢方面,肿瘤髓系细胞往往表现出对糖酵解途径的高度依赖,这一现象与肿瘤细胞类似。以 TAM 为例,在缺氧的肿瘤微环境中,TAM 会通过上调葡萄糖转运蛋白 1(GLUT1)的表达,增加对葡萄糖的摄取。随后,大量葡萄糖进入细胞内进行糖酵解,产生乳酸。乳酸不仅可以为肿瘤细胞提供能量,还能调节肿瘤微环境的酸碱度,促进肿瘤细胞的侵袭和转移。同时,糖酵解产生的中间产物还可以参与合成脂肪酸和核苷酸等生物大分子,为 TAM 的增殖和功能维持提供物质基础。
脂质代谢在肿瘤髓系细胞中也发生了显著变化。MDSC 能够摄取和储存大量的脂质,这些脂质可以作为能量来源,支持 MDSC 在肿瘤微环境中的存活和功能发挥。此外,脂质代谢产物,如前列腺素 E2(PGE2),可以调节 MDSC 的分化和功能,促进其免疫抑制作用。PGE2 就像是 MDSC 的 “助力剂”,让 MDSC 在抑制免疫反应方面更加 “得心应手”。
氨基酸代谢同样影响着肿瘤髓系细胞的功能。精氨酸是一种重要的氨基酸,MDSC 可以通过表达精氨酸酶 1(ARG1),大量消耗肿瘤微环境中的精氨酸。精氨酸的缺乏会导致 T 细胞的增殖和功能受到抑制,因为精氨酸对于 T 细胞的正常代谢和信号传导至关重要。这就好比是 MDSC 切断了 T 细胞的 “能量补给”,使其无法正常发挥抗肿瘤作用。

髓系细胞在肿瘤内浸润和积累的机制

髓系细胞在肿瘤内的浸润和积累是一个复杂的过程,涉及趋化作用、增殖、存活以及替代来源等多个方面的机制。
趋化作用在髓系细胞向肿瘤部位的迁移过程中起着关键作用。肿瘤细胞和肿瘤微环境中的其他细胞会分泌多种趋化因子,如 CC 趋化因子配体 2(CCL2)、CCL5 和 CXC 趋化因子配体 8(CXCL8)等。这些趋化因子就像是 “信号灯塔”,吸引髓系细胞沿着趋化因子浓度梯度向肿瘤部位迁移。例如,CCL2 可以与髓系细胞表面的 CC 趋化因子受体 2(CCR2)结合,激活下游的信号通路,促使髓系细胞发生迁移。
肿瘤微环境中的多种生长因子和细胞因子也为髓系细胞的增殖提供了有利条件。粒细胞 - 巨噬细胞集落刺激因子(GM - CSF)和巨噬细胞集落刺激因子(M - CSF)可以促进髓系细胞的增殖。GM - CSF 就像是髓系细胞的 “增殖催化剂”,能够刺激髓系祖细胞的增殖和分化,增加肿瘤内髓系细胞的数量。
肿瘤微环境中的一些细胞因子和信号通路能够抑制髓系细胞的凋亡,促进其存活。例如,TGF-β 可以通过激活 Smad 信号通路,抑制 MDSC 的凋亡。这使得 MDSC 能够在肿瘤微环境中长时间存活,持续发挥其免疫抑制作用,为肿瘤的发展 “保驾护航”。
除了骨髓来源的髓系细胞,肿瘤微环境中的髓系细胞还存在其他替代来源。例如,肿瘤相关成纤维细胞(TAF)可以通过转分化产生髓系细胞。这种替代来源为肿瘤内髓系细胞的积累提供了额外的途径,进一步丰富了肿瘤微环境中的髓系细胞群体,增强了肿瘤的恶性程度。
癌症的发生发展是一个极为复杂的过程,髓系细胞在其中扮演着至关重要的角色。深入研究髓系细胞在肿瘤进展中的功能、代谢重编程对其的影响以及在肿瘤内浸润和积累的机制,不仅有助于我们更加全面地理解肿瘤的生物学特性,还为开发新型的癌症治疗策略提供了重要的理论依据。未来,针对髓系细胞的靶向治疗有望成为癌症治疗领域的新突破点,为广大癌症患者带来新的希望。
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