综述:免疫疗法治疗癌症:机制见解、临床进展和未来方向

【字体: 时间:2025年09月30日 来源:Journal of the Egyptian National Cancer Institute 1.8

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  本综述系统探讨了癌症免疫疗法的最新进展,涵盖免疫检查点抑制剂(ICI)、嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法、癌症疫苗、细胞因子疗法和溶瘤病毒等多种策略。文章深入分析了其作用机制、临床转化挑战(如免疫相关不良事件irAEs和治疗耐药性),并展望了纳米载体、生物材料等创新递送技术如何提升治疗精准度。推荐关注其对抗实体瘤微环境(TME)和个性化联合治疗的突破性视角。

  

背景

癌症作为一种复杂疾病,全球发病率和死亡率居高不下。传统治疗方式如手术、化疗和放疗虽广泛应用,但存在明显局限性。近年来,免疫疗法通过调动人体自身免疫系统对抗癌细胞,开创了肿瘤治疗新范式。该领域进展迅速,尤其以免疫检查点抑制剂和CAR-T细胞疗法为代表,在多种癌症治疗中展现出显著潜力。

免疫检查点抑制剂

免疫检查点如CTLA-4和PD-1/PD-L1是免疫系统中的关键调节通路,维持自身免疫耐受。肿瘤细胞可利用这些通路逃避免疫监视。CTLA-4抑制剂如伊匹木单抗(ipilimumab)通过阻断CTLA-4与B7分子结合,增强T细胞活化;PD-1/PD-L1抑制剂如帕博利珠单抗(pembrolizumab)和纳武利单抗(nivolumab)则通过恢复T细胞功能促进抗肿瘤免疫。新靶点如LAG-3、TIM-3和TIGIT也受到关注,它们进一步抑制T细胞功能,针对这些分子的抑制剂正处于临床研发阶段。

CAR-T细胞疗法

CAR-T细胞疗法通过基因工程改造患者T细胞,使其表达靶向肿瘤抗原的嵌合抗原受体(CARs)。该过程包括T细胞采集、体外基因修饰、扩增和回输。CAR结构通常包含抗原结合域(如scFv)、铰链区、跨膜域以及细胞内信号域(如CD3ζ和共刺激域CD28或4-1BB)。回输后,CAR-T细胞识别并裂解表达特定抗原的肿瘤细胞,尤其对血液系统恶性肿瘤如B细胞白血病和淋巴瘤效果显著。
CAR-T技术已迭代至第五代,第一代仅含CD3ζ信号域,第二代加入共刺激域,第三代包含多个共刺激域,第四代(TRUCKs)可诱导表达细胞因子如IL-12,第五代则整合了细胞因子受体信号(如IL-2Rβ-STAT3)。尽管技术进步,其在实体瘤中的应用仍受限,主要由于肿瘤微环境(TME)的免疫抑制和浸润障碍。

其他过继细胞疗法

  • TCR-T疗法:通过工程化T细胞受体(TCRs)靶向MHC呈递的肿瘤抗原,适用于NY-ESO-1等共享抗原,但依赖HLA分型且易受MHC下调影响。
  • CAR-NK疗法:利用自然杀伤(NK)细胞的先天免疫优势,无需MHC限制,毒性较低,可开发“现货型”产品。
  • CAR-M疗法:改造巨噬细胞增强吞噬作用,联合抗CD47抗体可提升整体细胞清除效果。

癌症疫苗

癌症疫苗分为预防性和治疗性两类。预防性疫苗如HPV疫苗通过预防致癌病毒感染降低癌症风险;治疗性疫苗则旨在激活免疫系统攻击现有肿瘤。树突细胞疫苗Sipuleucel-T(Provenge)是首款获批的治疗性疫苗,用于前列腺癌。其他类型包括肽疫苗、mRNA疫苗、DNA疫苗和全细胞疫苗,这些疫苗通过呈递肿瘤相关抗原(TAAs)或新抗原激发特异性免疫应答。

细胞因子疗法

细胞因子如白细胞介素-2(IL-2)和干扰素-α(IFN-α)通过调节免疫细胞功能增强抗肿瘤反应。IL-2促进T细胞和NK细胞增殖,用于转移性肾细胞癌和黑色素瘤;IFN-α则增强抗原呈递和直接抑制肿瘤增殖,用于辅助治疗黑色素瘤和某些白血病。

溶瘤病毒

溶瘤病毒如腺病毒和疱疹病毒(HSVs)选择性感染并裂解肿瘤细胞,同时释放肿瘤抗原激活免疫系统。其机制包括直接溶瘤作用和诱导免疫原性细胞死亡(ICD),还可与免疫检查点抑制剂联用增强疗效。

双特异性抗体

双特异性抗体(BsAbs)如双特异性T细胞衔接器(BiTEs)可同时结合肿瘤抗原和免疫细胞(如CD3),引导T细胞靶向杀伤。Blinatumomab(靶向CD19和CD3)在急性淋巴细胞白血病(ALL)中显示出显著活性。

递送技术进展

创新递送系统如纳米颗粒、生物材料支架和细胞外囊泡(EVs)正被开发以提高免疫疗法精准度和效果。纳米颗粒可包载药物、抗原或基因,通过增强渗透和滞留(EPR)效应富集于肿瘤;水凝胶和可植入支架允许局部缓释免疫调节剂;工程化外泌体则作为药物载体穿越生物屏障(如血脑屏障)。

个性化策略与生物标志物

个性化免疫疗法基于肿瘤突变负荷(TMB)、微卫星不稳定性(MSI)和PD-L1表达等生物标志物。高TMB和MSI-H肿瘤对PD-1抑制剂响应更佳;CD8+ T细胞浸润和特定基因突变(如STK11/KEAP1)也影响疗效。肠道微生物组组成如Akkermansia muciniphila丰度与免疫治疗响应相关,菌群调控(如粪菌移植FMT)成为增强疗效的新策略。

联合治疗策略

联合疗法通过协同机制克服耐药性和免疫抑制:
  • 免疫+化疗:化疗诱导免疫原性细胞死亡(ICD),增加抗原释放,如帕博利珠单抗联合化疗在非小细胞肺癌(NSCLC)中的成功。
  • 免疫+靶向治疗:抗血管生成药物(如贝伐珠单抗)改善TME灌注,与阿特珠单抗联用用于肝细胞癌。
  • 免疫+放疗:放疗促进抗原呈递和远端效应(abscopal effect),与免疫检查点抑制剂协同。
  • 免疫+表观遗传调节剂:组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)如恩替诺特增强MHC表达和免疫识别。

挑战与展望

当前免疫疗法仍面临诸多挑战:免疫相关不良事件(irAEs)如自身免疫反应、治疗耐药性、肿瘤异质性以及高昂成本。未来研究需聚焦于优化递送系统、开发新型生物标志物、探索个性化组合方案,并提高治疗可及性。通过整合多学科创新,免疫疗法有望进一步改善癌症患者生存结局。

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