综述:靶向慢性炎症相关癌症中的炎症与免疫调节

《Cancer Science》:Targeting Inflammation and Immune Regulation in Chronic Inflammation Associated Cancers

【字体: 时间:2026年03月13日 来源:Cancer Science 4.3

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  这篇综述深入探讨了慢性炎症驱动癌症的共同机制,聚焦于结肠炎相关癌症(CAC)和代谢功能障碍相关脂肪肝病-肝细胞癌(MAFLD-HCC)。文章系统阐述了关键的NF-κB、STAT3、PI3K/Akt等促癌信号通路,解析了免疫抑制微环境(如MDSCs、Tregs、TAMs)的形成,并特别强调了免疫负调控分子TIPE2的重要作用。最后,综述展望了靶向炎症、调节免疫及肠道菌群等多种预防与治疗策略,为理解及干预这类癌症提供了全面视角。

  
慢性炎症:癌症的隐秘推手
长久以来,慢性炎症已被公认为癌症发生、发展和恶化的核心驱动力。它像一个永不熄灭的“小火苗”,持续激活免疫系统,重塑组织微环境,最终将正常细胞推向癌变的深渊。在全球范围内,相当大比例的癌症可归因于长期存在的炎症,这使得深入理解炎症驱动的肿瘤发生机制具有重要的临床意义。在这类炎症相关癌症(IACs)中,结肠炎相关癌症(CAC)和代谢功能障碍相关脂肪肝病相关肝细胞癌(MAFLD-HCC)是两个典型代表,它们虽然发生在不同器官,却共享着许多相似的致病“剧本”。
共同的致癌通路:从炎症到癌变的关键桥梁
慢性炎症之所以危险,在于它能持续激活细胞内几条关键的信号“高速公路”,这些通路共同为癌细胞的诞生和壮大铺平道路。
  • IL-6/STAT3通路:IL-6是一种重要的促炎细胞因子。在CAC和MAFLD-HCC中,其水平均显著升高。IL-6与受体结合后,会激活JAK激酶,进而磷酸化并激活STAT3。活化的STAT3进入细胞核,像一把“钥匙”一样开启一系列促进细胞存活、增殖和抑制凋亡的基因(如Cyclin D1, Bcl-xL),同时还能促进免疫抑制性细胞因子的产生,为肿瘤生长创造有利条件。
  • NF-κB通路:这是炎症反应的核心调节器。在持续的炎症刺激下,NF-κB被激活并进入细胞核,驱动大量促炎细胞因子(如TNF-α, IL-6)、趋化因子和抗凋亡因子的产生。在CAC中,上皮细胞内的NF-κB活化能保护那些已有基因损伤的细胞免于死亡,使致癌突变得以积累。在MAFLD-HCC中,代谢压力、脂毒性和肠道来源的内毒素同样能持续激活肝细胞和库普弗细胞中的NF-κB信号,维持肝脏炎症,促进肝细胞增殖并抵抗凋亡。
  • PI3K/Akt通路:该通路是调控细胞生长、存活和代谢的中枢。炎症因子和生长因子可激活PI3K,进而活化Akt。活化的Akt通过激活mTOR促进蛋白质合成和细胞生长,通过抑制GSK-3和FOXO等蛋白来稳定β-连环蛋白、抑制细胞凋亡,还能促进MDM2介导的p53蛋白降解。这些作用共同营造了一个利于细胞在炎症和代谢压力下存活、不受控增殖的微环境。
  • Wnt/β-Catenin通路:在CAC中,APC基因的频繁突变会导致β-连环蛋白降解复合体被破坏,使β-连环蛋白在细胞核内累积,持续激活促增殖基因的转录。在MAFLD-HCC中,虽然APC突变率较低,但慢性的脂毒性和氧化压力同样能促进β-连环蛋白驱动的转录程序,支持肝细胞增殖和代谢重编程。
值得注意的是,机体内存在天然的“刹车”系统来限制过度的炎症反应,其中TIPE2分子扮演了关键角色。TIPE2能抑制NF-κB、PI3K/Akt和MAPK等多条促癌通路的过度激活。在CAC和MAFLD-HCC中,TIPE2的表达减少或功能受损,会导致炎症信号失控,从而持续维持一个促肿瘤的炎症微环境。
器官对话:肠道与肝脏的隐秘联动
慢性炎症相关癌症的发生并非孤立事件,器官之间的“对话”加速了这一进程,其中肠道菌群和肠神经系统(ENS)的作用尤为突出。
  • 肠道菌群失调:在炎症性肠病(IBD)和CAC中,肠道菌群结构发生显著改变,有益菌(如产短链脂肪酸(SCFAs)的细菌)减少,而潜在致病菌增多。SCFAs的减少会损害肠道上皮屏障的完整性,使得脂多糖(LPS)等细菌产物更容易穿过肠壁。LPS通过激活Toll样受体4(TLR4),强烈激发NF-κB驱动的炎症通路,放大细胞因子风暴,促进上皮细胞增殖和存活,在长期慢性的肠道炎症中为DNA损伤和癌变创造条件。在MAFLD-HCC中,肠道菌群失调同样通过增加LPS易位、扰乱SCFA和胆汁酸代谢等方式,加剧肝脏炎症、代谢功能障碍和免疫紊乱,驱动肝癌进展。
  • 肠神经系统与肠-脑轴:肠道拥有独立的“第二大脑”——肠神经系统,它通过释放神经肽和神经递质与免疫细胞、菌群密切互动,调节炎症。例如,P物质促进促炎因子产生,而乙酰胆碱则具有抗炎作用。此外,长期的心理压力会激活下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴,导致皮质醇持续升高。慢性的皮质醇暴露可能导致免疫细胞出现糖皮质激素抵抗,反而加剧肠道炎症,促进癌症发展。
免疫景观重塑:从防御者到帮凶
在慢性炎症相关癌症中,肿瘤微环境内的免疫细胞发生了深刻的重塑,从抗肿瘤的卫士转变为促肿瘤的帮凶。
  • 髓源性抑制细胞(MDSCs):这是一群具有强大免疫抑制功能的异质性细胞。在CAC和MAFLD-HCC的慢性炎症环境中,IL-6、TNF-α等细胞因子大量募集和激活MDSCs。MDSCs通过消耗T细胞活化必需的氨基酸(如精氨酸)、产生活性氧(ROS)和一氧化氮等方式,直接抑制杀伤性T细胞(CTL)的功能,从而帮助肿瘤细胞逃避免疫监视。
  • 调节性T细胞(Tregs):Tregs本是维持免疫耐受、防止自身免疫的关键细胞。但在慢性炎症的肿瘤微环境中,它们被大量招募和稳定,功能发生扭曲,通过分泌IL-10、TGF-β等抑制性细胞因子,或直接抑制树突状细胞(DC)和效应T细胞的活性,成为肿瘤免疫逃逸的“帮凶”。
  • 巨噬细胞:巨噬细胞具有高度的可塑性。在疾病早期,促炎的M1型巨噬细胞占主导,它们分泌TNF-α、IL-6、ROS等,加剧组织损伤和DNA损伤,促进肿瘤发生。随着疾病进展,微环境信号促使巨噬细胞极化为抗炎的M2型,即肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)。TAMs通过分泌VEGF、TGF-β、基质金属蛋白酶等,促进肿瘤血管生成、组织重塑和免疫抑制,直接支持肿瘤的生长和转移。
预防与治疗:多管齐下的干预策略
鉴于慢性炎症相关癌症明确的发病机制,干预策略也围绕控制炎症、调节免疫和修复微环境等多个层面展开,兼具预防和治疗的潜力。
  • 靶向炎症信号通路:直接抑制NF-κB、JAK/STAT3、PI3K/Akt/mTOR等核心促炎促癌通路,是阻断癌症发生发展的直接策略。已有多种小分子抑制剂处于临床前研究或临床试验阶段。
  • 免疫治疗:针对已形成的肿瘤,免疫检查点抑制剂(如抗PD-1/PD-L1、抗CTLA-4抗体)旨在解除T细胞受到的抑制,恢复其抗肿瘤能力。嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法和癌症疫苗也是探索方向。而在预防层面,早期纠正慢性炎症期的免疫功能紊乱(如MDSCs、Tregs的异常扩增),可能为后续免疫治疗创造更有利的条件。
  • 微生物群靶向干预:通过益生菌、益生元、饮食调整或粪菌移植(FMT)来恢复健康的肠道菌群平衡,是一种从源头调节炎症和免疫的潜在方法。这在CAC和MAFLD-HCC的预防和辅助治疗中均显示出前景。
  • 表观遗传调控:组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂和DNA甲基转移酶(DNMT)抑制剂可以逆转癌症发生过程中的异常表观遗传修饰,重新激活抑癌基因。尽管存在毒性挑战,但选择性抑制剂和新型递送系统正在开发中。
  • 基因治疗与编辑:通过病毒载体等手段恢复TIPE2等负调控分子的表达,或利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术精准修正致病突变,为精准干预提供了未来可能性。
展望未来
慢性炎症相关癌症是一个由持续炎症、免疫失调和微环境重塑共同编织的复杂网络。尽管像CAC和MAFLD-HCC这样的癌症发生在不同器官,但它们共享相似的分子剧本和细胞演员。未来的研究需要更深入地揭示从慢性炎症到癌症的精确转换机制,寻找用于早期预警和疗效预测的生物标志物,并积极探索能同时靶向炎症、免疫和肿瘤细胞的联合治疗策略。通过整合免疫调节、抗炎和微生物组靶向等多种手段,我们有望在对抗这类由“火”而生的癌症中取得更大突破。
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