综述：表观遗传调节剂联合肿瘤免疫治疗：现状与展望

《Clinical Epigenetics》：Epigenetic regulators combined with tumour immunotherapy: current status and perspectives

这篇综述聚焦肿瘤免疫治疗，探讨表观遗传调节剂与之联合的疗法，展现其潜力与挑战。

　　

肿瘤免疫治疗与表观遗传调控概述

肿瘤免疫治疗是激活免疫系统产生持久抗肿瘤免疫反应的疗法，其中免疫检查点抑制剂（ICIs）在多种实体瘤治疗中展现出显著疗效。然而，ICIs 面临诸多问题，如低响应率、非特异性毒性以及免疫逃逸等。癌症的表观遗传特征赋予肿瘤细胞独特表型，且与肿瘤发生、发展密切相关。表观遗传修饰具有可逆性，这为肿瘤治疗提供了新的策略。表观遗传调节剂包括 DNA 甲基转移酶抑制剂（DNMTis）、组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACis）、zeste 同源增强子 2 抑制剂（EZH2is）、赖氨酸特异性去甲基化酶 1 抑制剂（LSD1is）等，它们能诱导癌细胞周期停滞、凋亡和分化，发挥抗肿瘤作用。近年来研究发现，表观遗传调节剂与免疫检查点治疗存在显著关联，二者联合治疗肿瘤具有广阔前景。

肿瘤与免疫细胞的相互作用

免疫系统在肿瘤发展过程中起着关键作用。异常的免疫功能，尤其是免疫功能低下时，会促进肿瘤的发生和进展。肿瘤细胞可通过多种机制逃避机体免疫监视，进入平衡状态，最终发展为恶性肿瘤。肿瘤微环境（TME）包含多种复杂成分，能抑制细胞毒性免疫反应，其中免疫细胞之间的相互作用对肿瘤免疫逃逸至关重要。

• T 细胞：T 细胞是适应性免疫系统的重要组成部分，在肿瘤免疫中发挥着双重作用。CD4⁺ T 细胞以 MHC-II 依赖的方式消除自身来源的肿瘤，有助于抗肿瘤免疫反应；CD8⁺ T 细胞则主要增强抗肿瘤免疫力。然而，TME 中的营养物质缺乏，如葡萄糖和氨基酸不足，会破坏 CD8⁺ T 细胞的氨基酸代谢，抑制其活性，从而促进肿瘤生长。此外，幼稚 CD4⁺ T 细胞经抗原刺激后分化为辅助性 T 细胞，其中 TH2 淋巴细胞在 TME 中广泛存在，通过分泌抗炎细胞因子促进肿瘤发生。
• B 细胞：B 淋巴细胞的部分亚群可分泌免疫抑制性细胞因子，帮助肿瘤细胞逃避免疫监视。浆细胞通过释放免疫抑制性细胞因子抑制效应 T 细胞活性，减少肿瘤破坏；同时，浆细胞分泌转化生长因子（TGF）-β 和 γ- 氨基丁酸，促进调节性 T 细胞（Tregs）和 M2 巨噬细胞的产生，诱导肿瘤免疫逃逸。Breg 细胞则通过分泌抑制性细胞因子，如白细胞介素（IL）-10、IL-35 和 TGF-β，介导免疫耐受，促进肿瘤免疫逃逸。
• 自然杀伤（NK）细胞：NK 细胞是机体抗肿瘤的第一道防线，通过产生穿孔素和颗粒酶等细胞毒性物质破坏肿瘤细胞。但在缺乏 CD8⁺ T 细胞增殖刺激或处于免疫抑制性 TME 中时，NK 细胞的激活会受到限制，从而促进肿瘤进展。在卵巢癌等肿瘤中，NK 细胞能发挥一定的抑制肿瘤作用，但肿瘤细胞可通过分泌 TNF-α 和干扰素（IFN）-γ 等细胞因子介导 NK 细胞的免疫逃逸。
• 巨噬细胞：肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是 TME 的主要成分，根据其功能可分为 M1-TAMs 和 M2-TAMs。在癌症早期，TAMs 呈现促炎的 M1 表型，发挥抗肿瘤作用；但在 TME 的影响下，它们会逐渐转化为免疫抑制和促血管生成的 M2 表型，增强 T 细胞耗竭，抑制细胞毒性 T 细胞活性，降低 ICIs 的疗效。肿瘤细胞可诱导 M2-TAMs 极化，增加其 PD-L1 表达，同时也增强自身 PD-L1 表达，促进肿瘤细胞迁移和免疫逃逸。
• 树突状细胞（DCs）：DCs 是体内最强大的抗原呈递细胞，在启动、调节和维持免疫反应中发挥着关键作用。然而，肿瘤细胞可诱导 DC-10 细胞表达 HLA-G，导致 T 细胞功能障碍，从而帮助肿瘤细胞逃避免疫监视。

肿瘤免疫治疗的现状

目前，肿瘤免疫治疗主要包括细胞因子治疗、免疫疫苗治疗、ICIs 治疗和过继细胞移植（ACT）治疗等。

• 细胞因子治疗：细胞因子是最早被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于肿瘤免疫治疗的药物之一。IFN-α 已被批准用于多种疾病的治疗，包括血液系统疾病、转移性黑色素瘤、转移性肾细胞癌等；IL-2 则用于治疗转移性黑色素瘤和肾细胞癌，展现出一定的疗效。此外，IFN-γ 在 II 期临床试验中显示出良好的初步结果，与抗 PD1 治疗联合可能对肉瘤治疗有益。其他细胞因子如 IL-12、IL-15 和 IL-21 等也具有增强抗原激活、促进效应细胞浸润到肿瘤部位的作用。但细胞因子治疗存在一些缺点，如细胞因子半衰期短，治疗时需大剂量给药，可能导致血管渗漏和细胞因子释放综合征（CRS），还会增加 Tregs 的存活，诱导 T 细胞死亡，引发对正常组织的免疫攻击。
• 癌症疫苗：癌症疫苗的开发原理与传染病疫苗相似，包括全细胞疫苗、DNA 疫苗、信使 RNA（mRNA）疫苗和 DC 疫苗等。癌症疫苗可特异性激活免疫系统，针对肿瘤细胞产生特异性和持久的免疫反应。预防性疫苗主要针对致癌病毒抗原，如针对 Epstein-Barr 病毒、乙肝和丙肝病毒的疫苗；治疗性疫苗旨在诱导肿瘤消退、消除微小残留病灶、建立持久的抗肿瘤记忆并预防非特异性或不良反应。然而，癌症疫苗的疗效仍需更多大规模临床试验验证，且面临免疫原性低、稳定性差、生产成本高以及 RNA 疫苗易被酶降解、DNA 疫苗存在整合到宿主基因组风险等问题。
• 免疫检查点阻断（ICB）：ICIs 的发现极大地改变了癌症治疗方式，提高了多种癌症的临床疗效。目前备受关注的免疫检查点分子主要有 PD-1、PD-L1 和 CTLA-4。CTLA-4 是一种免疫负调节因子，阻断 CTLA-4 可解除对原抗癌 T 细胞反应的抑制，刺激新的治疗反应。在小鼠模型的临床前研究中，抗 CTLA4 抗体展现出显著潜力，在黑色素瘤患者的 III 期临床试验中，显著延长了患者的生存期。PD-1 与 PD-L1 结合会抑制 T 细胞受体介导的细胞毒性和 CD8⁺ T 细胞的增殖，促进肿瘤细胞免疫逃逸。FDA 已批准多种针对 PD-1 或 PD-L1 的单克隆抗体用于血液系统和实体瘤的治疗，这些抗体通过阻断 PD-1 增强 T 细胞功能，显著提高患者的总生存期。此外，还开发出了基于肽或非肽的 PD-1/PD-L1 小分子抑制剂，虽然这些小分子抑制剂仍处于早期开发阶段，但具有稳定性好、膜通透性高、无免疫原性和可口服等优势。然而，ICIs 治疗存在低反应率、耐药性以及严重的不良反应等问题，如在三阴性乳腺癌（TNBC）中，PD-L1 治疗的客观反应率低于 10%，且 ICIs 治疗可能导致自身免疫疾病等不良事件，影响多个器官。
• ACT 治疗：ACT 治疗利用肿瘤反应性免疫细胞靶向表达特定表面标记的肿瘤细胞进行清除，主要包括同种异体和转基因 T 细胞疗法，如 CAR-T 和 TCR-T 细胞疗法。CAR-T 细胞疗法基于对激活的杀伤细胞和肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）的研究，已成功用于治疗复发或难治性大 B 细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤等；TCR-T 疗法则对多种实体瘤具有治疗潜力，在急性髓系白血病（AML）和骨髓增生异常综合征（MDS）的 I 期临床试验中展现出良好的前景。但 CAR-T 或 TCR-T 疗法存在个体不良反应差异大、CRS 和免疫效应细胞相关神经毒性综合征等问题，且与其他免疫疗法一样，存在低反应率和耐药性，导致复发和缓解时间较短。

肿瘤免疫治疗的挑战与困境

尽管肿瘤免疫治疗取得了显著进展，但仍面临诸多挑战。

• 免疫逃逸：免疫逃逸是肿瘤免疫治疗的重大难题。肿瘤细胞可通过多种机制逃避免疫监视，如上调 PD-L1 表达、MHC-I 内化和降解以及染色体缺失等。其中，PD-L1 的上调会抑制 T 细胞活性，促进肿瘤细胞免疫逃逸；MHC-I 被 CEMIP 内化和降解，可降低肿瘤细胞表面的抗原呈递，使肿瘤细胞逃避 CD8⁺ T 细胞的监视；染色体 9q21.3 的纯合缺失会导致 CDKN2A/B 功能丧失，减少 IFN 基因簇，削弱 CD8⁺ T 细胞的监视功能。
• TME 的表观遗传特征：表观遗传调控在 TME 中起着重要作用，影响肿瘤的免疫监视和微环境稳态。例如，肿瘤抑制基因的 CpGI 甲基化沉默可促进肿瘤发生；不同免疫细胞的甲基化程度差异决定了它们的表观遗传和基因表达谱，确保免疫细胞在不同组织微环境中发挥正常功能。此外，TME 中的表观遗传改变可调节组织缺氧，影响细胞对缺氧的反应和癌细胞代谢，促进肿瘤生长。
• 肿瘤异质性：肿瘤异质性研究主要关注基因变异和聚合基因表达的驱动作用，基因组肿瘤内异质性在许多癌症中普遍存在。异常表达的剪接变体编码的蛋白质驱动癌细胞的独特生物学功能，与肿瘤特异性或微环境因素的反应密切相关。近年来研究发现，表观遗传调控在肿瘤异质性中也发挥着重要作用，与 DNA 甲基化和组蛋白修饰相关的酶、蛋白质及其辅因子相互作用，形成复杂的调控网络，影响基因转录和 mRNA 的可变剪接。
• 免疫细胞的双重功能：在肿瘤发生过程中，免疫细胞具有双重功能。髓系来源的抑制细胞（MDSCs）通过适应性和先天性免疫诱导免疫抑制，促进癌症进展；癌症相关成纤维细胞（CAFs）通过分泌细胞外基质（ECM）和细胞因子调节 TME 的免疫抑制，加速肿瘤发生；肿瘤相关内皮细胞（TECs）促进肿瘤血管生成，调节 TME 中的细胞毒性 T 细胞，诱导肿瘤发生；肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）根据其表型不同，可分为增强免疫监视的 M1-TAMs 和促进免疫逃逸的 M2-TAMs。

表观遗传调节剂在肿瘤治疗中的作用

癌症细胞的表观遗传特征与正常细胞显著不同，使得表观遗传修饰成为肿瘤治疗的有前景的靶点。表观遗传调节剂主要包括 DNMTis、HDACis、EZH2is、LSD1is 和溴结构域和额外末端（BET）抑制剂（BETis）等。

• DNMTis：DNMTs 是重要的表观遗传酶，参与肿瘤发生过程。DNMTis 可通过甲基化修饰调节肿瘤，还能诱导肿瘤免疫信号转导，通过激活转座子元件转录形成 dsRNA，诱导 I 型 IFNs 和细胞因子表达。5 - 氮杂胞苷（5-Aza）和地西他滨（DAC）是最早应用的 DNMTis，已被 FDA 批准用于治疗 AML 和骨髓增生异常综合征（MDS）。
• HDACis：HDACs 主要通过去除组蛋白上的乙酰基调节基因表达，包括 PD-L1。许多 HDACis 可促进 CD8⁺ T 细胞活性，增强抗肿瘤免疫反应，如伏立诺他、罗米地辛等已被批准用于治疗霍奇金淋巴瘤（HL）、T 细胞淋巴瘤等肿瘤。此外，HDACis 与化疗和放疗联合使用具有协同抗肿瘤作用。
• EZH2is：EZH2 是重要的 H3K27 组蛋白甲基转移酶。EZH2is 在免疫学中具有双向作用，一方面可抑制 USP22 表达，稳定 PD-L1，增强免疫反应；另一方面，其对部分肿瘤类型有效，可能与对 TME 的影响有关，如 GSK126 治疗可激活 Th1 趋化因子，促进效应 T 细胞进入 TME，但同时也会促进 MDSCs 的发展。尽管 EZH2 在免疫治疗中作用复杂，但与癌症免疫治疗联合仍具有潜力。
• LSD1is：LSD1 是一种组蛋白去甲基化酶，可调节 H3K4me 和 H3K9me，是重要的抗肿瘤靶点。LSD1 缺乏可降低 PD-L1 水平，恢复 T 细胞的细胞毒性功能。目前，多种不可逆和可逆的 LSD1is 正在进行临床试验，一些天然产物如黄连素生物碱、黄酮类和多酚类也具有 LSD1i 活性，可用于急性白血病的治疗。
• BETis：抑制 BET 被认为是另一种潜在的表观遗传驱动的癌症治疗策略。BET 蛋白 BRD4 可与组蛋白尾部的乙酰化赖氨酸结合，促进基因转录。BETis 如 JQ1 和 RVX 在治疗过程中可抑制 PD-L1 结合靶点，降低肿瘤细胞、肿瘤相关 DCs 和巨噬细胞上的 PD-L1 表达，增强抗肿瘤细胞毒性 T 细胞活性。虽然目前尚未有 BETis 药物获批，但在血液系统恶性肿瘤的临床试验中已显示出一定的抗肿瘤疗效和可管理的毒性。

表观遗传调节剂联合免疫治疗的策略与机制

表观遗传调节剂与免疫治疗联合具有协同效应，可通过多种机制增强抗肿瘤免疫反应。

• 联合治疗策略：目前有许多针对表观遗传调节酶的小分子抑制剂被开发出来，多种表观遗传调节剂与 ICIs 的联合治疗正在进行临床试验。例如，5 - 氮杂胞苷与帕博利珠单抗联合用于转移性结肠癌的治疗；DAC 与替雷利珠单抗联合用于 AML 的治疗，在客观缓解率和无进展生存期方面显示出有前景的结果。此外，HDACis 与 ICIs 联合治疗多种癌症也在临床试验中，如伏立诺他与帕博利珠单抗联合用于雌激素受体（ER）阳性乳腺癌、非霍奇金淋巴瘤等的治疗。EZH2is 如他泽司他与帕博利珠单抗联合治疗尿路上皮癌也在研究中。BETis 与 ICIs 联合治疗多种癌症的临床试验也在开展，虽然 LSD1is 联合 ICIs 的临床试验尚未报道，但在体内实验中显示出增强 PD-1 抑制反应、增加 CD8⁺ T 细胞浸润和抑制肿瘤生长的作用。
• 作用机制：表观遗传治疗和免疫治疗的协同效应主要通过抑制内源性逆转录病毒元件（ERVs）编码的启动子来介导。表观遗传治疗可增加癌细胞的免疫原性或重塑免疫抑制性 TME，通过上调 MHC、共刺激分子和肿瘤相关抗原的表达，增强抗原呈递；同时，上调免疫检查点 CTLA4、PD1 和 PD-L1 的表达，诱导细胞因子分泌增加，抑制 MDSCs，重塑肿瘤免疫微环境。具体而言，表观遗传治疗可增强先天免疫，上调 IFN 刺激基因的表达，激活模式识别受体（PRR）和下游 IFN 途径，诱导内源性逆转录病毒表达，触发病毒模拟反应，发挥抗肿瘤作用。在免疫细胞方面，可增强 NK 细胞的细胞毒性活性，促进其浸润；靶向适应性免疫 T 细胞，增强其免疫反应，促进 T 细胞向肿瘤部位的募集和激活；增强 TAM 的功能，如 DNMTi 5 - 氮杂胞苷可诱导 M1 样巨噬细胞激活，DAC 可促进 M2 样巨噬细胞分化，增强抗肿瘤效应，但同时也可能导致免疫耐受。此外，表观遗传药物还具有其他免疫调节作用，如增强抗原呈递、抑制免疫抑制细胞、增强 CAR-T 细胞活性和功能等。

联合免疫治疗的临床进展与挑战

近年来，表观遗传调节剂与肿瘤免疫治疗联合在癌症治疗中取得了显著进展。联合治疗的种类不断增加，从最初的与 ICIs 联合，扩展到与 CAR-T、ACT 和肿瘤疫苗等多种免疫治疗方式协同使用，还可与放疗、化疗等其他肿瘤治疗方式联合。研究也从细胞培养和动物模型逐渐发展到临床试验，应用范围从血液系统癌症扩展到多种实体瘤。在大多数临床前和临床研究中，联合治疗显示出良好的治疗效果，如提高疾病缓解率、延长无病生存期和总生存期、减少不良反应等。然而，联合治疗在临床应用中仍面临诸多挑战。部分患者对联合治疗的受益有限，如阿扎胞苷和贝伐单抗在曾接受相关免疫治疗的实体瘤患者中可能无法发挥预期的抗肿瘤作用；部分联合治疗对某些肿瘤的临床疗效提升不明显，如阿扎胞苷与度伐利尤单抗的一线联合治疗对老年 AML 患者未带来明显益处；联合治疗还可能增加药物毒性，如阿扎胞苷与度伐利尤单抗联合治疗高危 MDS 患者时，毒性增加且临床疗效未改善，在小细胞肺癌（SCLC）的联合治疗中也出现了严重的中性粒细胞减少和血小板减少等毒性问题。

结论

肿瘤免疫治疗和表观遗传调节剂在肿瘤治疗中具有重要作用，二者联合治疗展现出积极的抗肿瘤效果。虽然目前大多数临床试验已证明肿瘤免疫治疗的益处，但在临床应用中仍面临患者群体受限、不良反应增加等问题。表观遗传调节剂在免疫调节介导的抗肿瘤效应和对抗免疫逃逸方面发挥着重要作用，未来需要进一步研究验证其疗效，并深入探索其潜在机制，以实现肿瘤免疫治疗和表观遗传调控在癌症患者中的有效应用，为癌症治疗提供更安全、更有效的治疗方案。