腫瘤免疫(tumor immunology)是研究腫瘤與免疫系統(tǒng)相互作用的學科領(lǐng)域。腫瘤細胞通過多種機制逃避免疫系統(tǒng)的識別和清除,例如通過上調(diào)免疫抑制分子(如PD-L1)或分泌免疫抑制因子來抑制T細胞的活性。與此同時,免疫系統(tǒng)也通過抗腫瘤免疫反應(yīng)對腫瘤進行監(jiān)視和清除,這一過程包括自然殺傷細胞、T細胞、巨噬細胞等免疫細胞的參與。腫瘤免疫的研究為開發(fā)新的免疫治療策略提供了理論基礎(chǔ),其中包括免疫檢查點抑制劑、腫瘤疫苗和細胞治療等,這些治療方式顯著改善了某些癌癥患者的預(yù)后。因此,深入了解腫瘤免疫的機制,對于制定個性化治療方案,提升腫瘤免疫治療效果具有重要意義。細胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)作為細胞間通訊的重要介質(zhì),近年來在腫瘤免疫調(diào)節(jié)研究中受到廣泛關(guān)注。這些囊泡通過傳遞蛋白質(zhì)、RNA等生物活性物質(zhì)介導(dǎo)細胞間通信,對腫瘤的發(fā)生發(fā)展和免疫逃逸機制起著雙刃劍的作用。EVs的這一雙刃劍特性為腫瘤免疫治療提供了新的策略和靶點。因此,深入探討并總結(jié)EVs的生物學特性和它們在腫瘤免疫中的作用,對開發(fā)腫瘤免疫新的治療手段,提高治療的針對性和效率具有重要的意義。近日,重慶大學附屬腫瘤醫(yī)院李詠生團隊在Molecular Cancer(影響因子:27.7,腫瘤學/生化與分子生物學中科院1區(qū)Top期刊)在線發(fā)表題為“Extracellular vesicles in tumor immunity: mechanisms and novel insights”的長篇綜述文章,該文章全面總結(jié)了細胞外囊泡在腫瘤免疫調(diào)節(jié)中的作用及其對癌癥治療策略的潛在影響,旨在為未來EVs相關(guān)癌癥免疫治療策略的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)和實踐指導(dǎo)。第一部分:免疫調(diào)節(jié)在細胞外囊泡的生命歷程中發(fā)揮作用
EVs是一種異質(zhì)性的細胞代謝產(chǎn)物,其產(chǎn)生、分泌、運輸、攝取等過程都反映了來源細胞及受體細胞的細胞活性狀態(tài)和體內(nèi)微環(huán)境狀態(tài)。EVs可以通過釋放免疫調(diào)節(jié)分子,如細胞因子和抗體,這些分子可以在腫瘤微環(huán)境(Tumor microenvironment, TME)中調(diào)節(jié)免疫細胞的活性,影響腫瘤的免疫應(yīng)答。反向言之,腫瘤免疫細胞及微環(huán)境受到不同的刺激,發(fā)生相應(yīng)的改變,也可以從多個方面影響EVs的生命歷程,進而進一步影響腫瘤免疫微環(huán)境。比如不同免疫細胞的活性狀態(tài)和受到的刺激可以影響它們釋放EVs的程度和內(nèi)容。腫瘤微環(huán)境中的細胞外基質(zhì)、細胞因子和其他分子可能影響EVs的釋放和趨化活性。另外,免疫細胞表面可表達與EVs攝取相關(guān)的受體,這些受體可以與EVs表面的分子相互作用,促使EVs被免疫細胞攝取。隨著研究的深入,EVs在腫瘤免疫重要性逐漸被揭示,它們在腫瘤細胞的生存、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移、耐藥性以及腫瘤免疫逃逸等過程中發(fā)揮著重要作用(圖1)。腫瘤細胞通過分泌EVs與免疫細胞及其他細胞相互作用,從而調(diào)節(jié)腫瘤的免疫微環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn),EVs能夠攜帶腫瘤相關(guān)抗原、免疫調(diào)節(jié)分子以及腫瘤標志物,這些成分不僅對腫瘤細胞間的信號傳導(dǎo)起到關(guān)鍵作用,還可以通過改變免疫細胞的功能,促進腫瘤的免疫逃逸或抑制免疫反應(yīng)。因此,EVs在腫瘤免疫中的作用是雙重的,既有免疫激活的潛力,也可能通過調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境,幫助腫瘤逃逸宿主的免疫監(jiān)視(圖2)。
(圖源:Kuang, L., Wu, L. & Li, Y. , Mol Cancer , 2025)圖2 細胞外囊泡在腫瘤免疫環(huán)境中起著雙刃劍的作用(圖源:Kuang, L., Wu, L. & Li, Y. , Mol Cancer , 2025)第三部分:細胞外囊泡在腫瘤微環(huán)境代謝重編程中的作用
除了在免疫調(diào)節(jié)中的作用,EVs還在腫瘤微環(huán)境中的代謝重編程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。腫瘤細胞通常經(jīng)歷代謝途徑的重編程,以支持快速的增殖和生長,常見的改變包括糖酵解、脂肪酸氧化和氨基酸代謝等。EVs通過攜帶代謝相關(guān)的酶、信號分子和代謝中間體,調(diào)節(jié)受體細胞的代謝狀態(tài),從而影響免疫細胞、腫瘤細胞和間質(zhì)細胞的功能。這種代謝重編程不僅有助于腫瘤的生長,還能在一定程度上影響腫瘤的免疫逃逸機制(圖3)。
圖3 腫瘤微環(huán)境中細胞外囊泡介導(dǎo)的免疫相關(guān)代謝重編程(圖源:Kuang, L., Wu, L. & Li, Y. , Mol Cancer , 2025)第四部分:細胞外囊泡在腫瘤免疫治療中的潛力與應(yīng)用
EVs的這些功能使其成為腫瘤免疫治療中的潛在靶點。EVs不僅可以作為腫瘤的生物標志物,用于腫瘤的早期診斷和治療反應(yīng)監(jiān)測,還能作為治療靶點,通過靶向干預(yù)EVs的生成、釋放或攝取,來抑制腫瘤的進展。更重要的是,EVs具有良好的生物相容性和免疫原性低的特點,使其在藥物遞送系統(tǒng)中表現(xiàn)出巨大的潛力。通過EVs的表面標記物,藥物可以精確地靶向腫瘤細胞,實現(xiàn)個體化治療(圖4)。隨著對EVs研究的不斷深入,我們有理由相信,EVs將在未來腫瘤免疫治療中發(fā)揮越來越重要的作用,成為提高治療效率、減少副作用、改善患者預(yù)后的關(guān)鍵因素。
(圖源:Kuang, L., Wu, L. & Li, Y. , Mol Cancer , 2025)總之,EVs是腫瘤微環(huán)境中的重要調(diào)控因子,也在腫瘤免疫、代謝重編程以及個體化治療中展現(xiàn)出巨大的潛力。深入研究EVs在腫瘤免疫中的作用機制,并探索其在臨床中的應(yīng)用,有望提高免疫治療的效率和安全性,從而改善患者預(yù)后和生活質(zhì)量,進而為腫瘤治療提供新的思路和策略。
原文鏈接:https://doi.org/10.1186/s12943-025-02233-w通訊團隊及作者簡介
李詠生教授團隊長期致力于腫瘤免疫代謝研究,以第一/通訊作者在Immunity、Med、STTT、Nat Commun、Adv Sci、Sci Adv、Cancer Res等期刊發(fā)表論文80余篇。該團隊專注“脂代謝重編程與TME”研究:創(chuàng)新脂質(zhì)組學系列檢測分析技術(shù),繪制首個腫瘤炎癥消退圖譜;闡明脂代謝重編程介導(dǎo)腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移及耐藥的機制;并開展了一系列靶向脂代謝重塑TME的轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究。
李詠生,重慶大學附屬腫瘤醫(yī)院腫瘤內(nèi)科(國家臨床重點??疲┲魅?、臨床研究病房(I期病房)主任、教育部智能腫瘤學醫(yī)藥基礎(chǔ)研究創(chuàng)新中心副主任、主任醫(yī)師、教授、博士生導(dǎo)師,美國哈佛醫(yī)學院博士后。專注于“脂代謝與腫瘤免疫”研究,主持國家自然科學基金重點國際合作研究項目、重慶市杰出青年科學基金等課題18項,以PI身份牽頭和參研國際和全國多中心臨床試驗100余項。
入選國家“海外高層次引進人才”計劃、重慶英才-創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、重慶市學術(shù)技術(shù)帶頭人、重慶市中青年醫(yī)學卓越團隊帶頭人、重慶市高校創(chuàng)新研究群體負責人、重慶市青年專家工作室領(lǐng)銜專家。擔任中國抗癌協(xié)會青年理事會副理事長、腫瘤代謝專委會常務(wù)委員、腫瘤免疫代謝專家組組長,腫瘤與微生態(tài)專委會常務(wù)委員,重慶市醫(yī)藥生物技術(shù)協(xié)會腫瘤罕見病疑難病專委會主任委員、重慶市醫(yī)學會腫瘤學分會化療學組組長。兼任Glucolipid Metabolic Disorders主編、《中國醫(yī)院用藥評價與分析》副主編、《中國藥房》常務(wù)編委、STTT編委、Phenomics青年編委。受邀作為Cell Metab、STTT、J Hematol Oncol、Adv Sci、Cancer Res等30多個SCI雜志的審稿人。以第一/通訊作者在Immunity、STTT、J Hematol Oncol、Ann Rheum Dis、Sci Adv、Med、Nat Commun、Cancer Res等雜志發(fā)表SCI論文100余篇,其中IF>30的5篇,IF>20的4篇,IF>10的22篇。他引>7000次,H-index 42。主/參編著作7部,獲得國際和國家發(fā)明專利7項。榮獲中國抗癌協(xié)會青年科學家獎、中國細胞生物學學會青年科學家獎、中國臨床腫瘤學會首批“最具潛力青年腫瘤醫(yī)生”、樹蘭醫(yī)學青年提名獎、重慶市科技進步一等獎。