前言
细胞因子是免疫细胞用来协调免疫反应的细胞间通讯因子。大多数细胞因子以自分泌或旁分泌的方式起作用,单一细胞因子可以根据存在的细胞类型和表达同源受体发挥多效性作用。它们既能激活抗肿瘤免疫(如IFN-γ、IL-12),也能被肿瘤“劫持”以促进免疫逃逸(如TGF-β、IL-10)。因此,细胞因子可以显著影响肿瘤中存在的许多细胞类型,并影响癌症的结果。
使用细胞因子阻断或使用细胞因子本身作为癌症治疗手段具有巨大的吸引力。近年来,靶向细胞因子的疗法在实体瘤和血液肿瘤中展现巨大潜力,IFNα和IL-2是最早获批的细胞因子药物。目前研究主要集中在工程化改造(如IL-2突变体、抗体-细胞因子融合蛋白)以提高疗效并减少毒性。本文系统梳理细胞因子在癌症中的核心作用,为理解其治疗潜力提供全面视角。
-01-
细胞因子信号通路
细胞因子通过特定受体激活下游信号通路,驱动基因表达和细胞行为:
TNF信号通过激活NF-κB,一方面诱导炎症和血管生成,另一方面在特定条件下触发肿瘤细胞凋亡。此外,IL-1家族依赖MyD88接头蛋白激活MAPK通路,增强促炎因子释放,形成免疫抑制微环境。
信号通路的复杂性使得靶向治疗需精准调控,例如JAK抑制剂可阻断IL-6的促癌作用,但可能削弱IFN-γ的抗肿瘤效果。
-02-
先天性炎症细胞因子IL-1β、TNF-a和IL-6主要由髓系细胞对病原体的反应产生。它们引发炎症,其特征是血管通透性增加,中性粒细胞和单核细胞从循环中募集。慢性炎症会促进肿瘤,所有三种先天性炎症细胞因子都与小鼠和人类的肿瘤发生有关。上皮细胞表达这些细胞因子的受体,可以直接诱导NF-kB或STAT3信号传导,从而为早期肿瘤细胞提供生长和存活信号。
IL-1β由NLRP3炎症小体激活,促进血管生成(VEGF上调)和转移(MMP分泌)。IL-1β抑制剂Canakinumab在CANTOS试验中使肺癌发病率降低67%。IL-6通过STAT3促进肿瘤干细胞自我更新,并与CRP水平正相关,是恶病质和化疗抵抗的标志物。IL-6阻断有助于抑制T细胞激活下游的髓系细胞激活,并可用于减轻强力免疫疗法(如CAR-T)的细胞因子风暴效应。TNF-α具有双重性:高浓度时可诱导肿瘤细胞凋亡,但慢性低浓度环境反而激活NF-κB,促进炎症和细胞存活。目前正在进行一项临床试验,将TNF-a阻断与抗PD-1和LAG-3联合应用于黑色素瘤,以探索TNF-a在人类抗肿瘤免疫中的作用。
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此外,趋化因子可以直接靶向肿瘤微环境中的非免疫细胞,包括肿瘤细胞、基质细胞和血管内皮细胞。因此,趋化因子参与多种癌症发展过程,如血管生成、转移、癌细胞增殖、干性和侵袭性,是疾病进展的关键决定因素,对患者预后和治疗反应有很大影响。由于它们在癌细胞和免疫浸润细胞中重要的调节功能,使得趋化因子配体及其受体成为非常强大的治疗靶点。
目前,临床已批准的靶向趋化因子的药物包括抗CCR4抗体(Mogamulizumab)和CXCR4拮抗剂(Plerixafor,AMD3100),用于血液恶性肿瘤。此外,还有更多的针对不同趋化因子受体-配体轴作为癌症治疗策略的多种努力,这些治疗策略目前已表现出巨大的潜力,正处于临床开发中。
-13-
细胞因子在癌症中构成复杂的调控网络,其双重作用要求精准干预。未来研究需结合微环境时空特性,开发特异性靶向策略(如局部递送、工程化变体),并探索联合疗法以克服耐药性。尽管挑战重重,细胞因子仍是癌症免疫治疗的重要突破口。
参考文献:
Cytokines in cancer. Cancer Cell. 2025 Jan 13;43(1):15-35.
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前言
细胞因子是免疫细胞用来协调免疫反应的细胞间通讯因子。大多数细胞因子以自分泌或旁分泌的方式起作用,单一细胞因子可以根据存在的细胞类型和表达同源受体发挥多效性作用。它们既能激活抗肿瘤免疫(如IFN-γ、IL-12),也能被肿瘤“劫持”以促进免疫逃逸(如TGF-β、IL-10)。因此,细胞因子可以显著影响肿瘤中存在的许多细胞类型,并影响癌症的结果。
使用细胞因子阻断或使用细胞因子本身作为癌症治疗手段具有巨大的吸引力。近年来,靶向细胞因子的疗法在实体瘤和血液肿瘤中展现巨大潜力,IFNα和IL-2是最早获批的细胞因子药物。目前研究主要集中在工程化改造(如IL-2突变体、抗体-细胞因子融合蛋白)以提高疗效并减少毒性。本文系统梳理细胞因子在癌症中的核心作用,为理解其治疗潜力提供全面视角。
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细胞因子信号通路
细胞因子通过特定受体激活下游信号通路,驱动基因表达和细胞行为:
TNF信号通过激活NF-κB,一方面诱导炎症和血管生成,另一方面在特定条件下触发肿瘤细胞凋亡。此外,IL-1家族依赖MyD88接头蛋白激活MAPK通路,增强促炎因子释放,形成免疫抑制微环境。
信号通路的复杂性使得靶向治疗需精准调控,例如JAK抑制剂可阻断IL-6的促癌作用,但可能削弱IFN-γ的抗肿瘤效果。
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先天性炎症细胞因子IL-1β、TNF-a和IL-6主要由髓系细胞对病原体的反应产生。它们引发炎症,其特征是血管通透性增加,中性粒细胞和单核细胞从循环中募集。慢性炎症会促进肿瘤,所有三种先天性炎症细胞因子都与小鼠和人类的肿瘤发生有关。上皮细胞表达这些细胞因子的受体,可以直接诱导NF-kB或STAT3信号传导,从而为早期肿瘤细胞提供生长和存活信号。
IL-1β由NLRP3炎症小体激活,促进血管生成(VEGF上调)和转移(MMP分泌)。IL-1β抑制剂Canakinumab在CANTOS试验中使肺癌发病率降低67%。IL-6通过STAT3促进肿瘤干细胞自我更新,并与CRP水平正相关,是恶病质和化疗抵抗的标志物。IL-6阻断有助于抑制T细胞激活下游的髓系细胞激活,并可用于减轻强力免疫疗法(如CAR-T)的细胞因子风暴效应。TNF-α具有双重性:高浓度时可诱导肿瘤细胞凋亡,但慢性低浓度环境反而激活NF-κB,促进炎症和细胞存活。目前正在进行一项临床试验,将TNF-a阻断与抗PD-1和LAG-3联合应用于黑色素瘤,以探索TNF-a在人类抗肿瘤免疫中的作用。
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此外,趋化因子可以直接靶向肿瘤微环境中的非免疫细胞,包括肿瘤细胞、基质细胞和血管内皮细胞。因此,趋化因子参与多种癌症发展过程,如血管生成、转移、癌细胞增殖、干性和侵袭性,是疾病进展的关键决定因素,对患者预后和治疗反应有很大影响。由于它们在癌细胞和免疫浸润细胞中重要的调节功能,使得趋化因子配体及其受体成为非常强大的治疗靶点。
目前,临床已批准的靶向趋化因子的药物包括抗CCR4抗体(Mogamulizumab)和CXCR4拮抗剂(Plerixafor,AMD3100),用于血液恶性肿瘤。此外,还有更多的针对不同趋化因子受体-配体轴作为癌症治疗策略的多种努力,这些治疗策略目前已表现出巨大的潜力,正处于临床开发中。
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细胞因子在癌症中构成复杂的调控网络,其双重作用要求精准干预。未来研究需结合微环境时空特性,开发特异性靶向策略(如局部递送、工程化变体),并探索联合疗法以克服耐药性。尽管挑战重重,细胞因子仍是癌症免疫治疗的重要突破口。
参考文献:
Cytokines in cancer. Cancer Cell. 2025 Jan 13;43(1):15-35.
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