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Cancer Communications
肿瘤微环境中的细胞因子:兼具促瘤与抗瘤双重作用

2026-02-04

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本文系统综述了肿瘤微环境中多种细胞因子的双重功能,深入解析其在抗肿瘤免疫与免疫抑制之间的动态平衡机制,为开发精准细胞因子免疫疗法提供了重要理论依据。

 

文献概述

本文《肿瘤微环境Onmyoji:兼具促瘤与抗瘤作用的细胞因子》,发表于《Cancer Communications》杂志,回顾并总结了细胞因子在肿瘤微环境(TME)中的复杂调控作用。文章重点阐述了超过20种关键细胞因子如何通过自分泌和旁分泌机制,在激活抗肿瘤免疫应答的同时,亦促进免疫抑制微环境的形成,从而实现促瘤与抗瘤功能的动态平衡。作者将这种双重性类比于东方传统哲学中的“Onmyoji”(阴阳师),强调其功能高度依赖于微环境背景。研究进一步探讨了细胞因子在急性与慢性炎症转换中的核心作用,并系统分析了其信号通路、治疗挑战与工程化改造策略,旨在为未来个性化免疫治疗提供理论支持。

背景知识

细胞因子是一类小分子可溶性信号蛋白,广泛参与免疫调节、炎症反应和组织修复,在肿瘤微环境中发挥关键作用。近年来,随着免疫检查点抑制剂的广泛应用,细胞因子作为免疫系统的重要调节者,重新成为肿瘤免疫治疗的研究热点。然而,许多细胞因子具有高度多效性(pleiotropy)和功能可塑性,既能激活树突状细胞、自然杀伤细胞和细胞毒性T细胞以增强抗肿瘤免疫,又能招募调节性T细胞、髓系来源抑制细胞和M2型巨噬细胞,促进免疫逃逸与血管生成。这种“双刃剑”特性使得细胞因子治疗在临床转化中面临严峻挑战,如疗效不稳定、半衰期短和系统性毒性。此外,肿瘤相关慢性炎症被认为是驱动恶性转化和治疗耐药的重要因素,而细胞因子正是这一过程的核心介质。尽管已有部分细胞因子(如IL-2、IFN-α)被批准用于临床治疗,但其应用受限于剂量依赖的毒副作用。因此,深入理解细胞因子功能的时空特异性调控机制,开发靶向递送或工程化改造策略,已成为当前肿瘤免疫治疗领域的关键科学问题。该研究系统整合了当前关于细胞因子双功能性的研究成果,填补了领域内对机制碎片化理解的空白,为下一代细胞因子疗法的设计提供了理论框架。

 

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研究方法与实验

本研究为系统性综述,作者通过整合近年来发表的高影响力研究论文,系统梳理了肿瘤微环境中主要细胞因子家族(包括白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子、转化生长因子和趋化因子)的分类、结构特征、表达调控、代谢动力学及作用模式。研究详细描述了细胞因子的信号转导通路,包括JAK-STAT、MAPK、PI3K-AKT、NF-κB和TGF-β/Smad等,并结合典型细胞因子(如IL-6、IFN-γ、TGF-β、IL-10等)的实例,阐明其在不同肿瘤阶段和微环境背景下如何发挥促瘤或抗瘤功能。作者还总结了细胞因子在急性免疫激活与慢性炎症转化中的动态作用,并分析了其在免疫细胞招募、表型极化和功能调控中的分子机制。

关键结论与观点

  • 细胞因子在肿瘤微环境中表现出显著的双功能性,其作用高度依赖于局部浓度、作用时间、靶细胞类型及微环境信号背景
  • 促炎细胞因子如IL-12、IFN-α、TRAIL等主要通过激活NK细胞、CTL和DC成熟来发挥抗肿瘤效应,而抑瘤因子如IL-4、IL-35、VEGF则通过诱导M2极化、Treg扩增和血管生成促进免疫逃逸
  • 多数细胞因子(如IL-6、IL-10、TGF-β、IFN-γ)具有双重角色:在急性期增强免疫应答,而在慢性期促进免疫抑制和肿瘤进展
  • 细胞因子功能的转换与炎症状态密切相关——急性炎症响应可启动抗肿瘤免疫,而未及时消退的炎症则转化为慢性炎症,驱动肿瘤发展
  • 当前细胞因子治疗面临的主要障碍包括短半衰期、系统性毒性及疗效不可控,因此工程化改造(如PEG化、融合蛋白、靶向递送)是提升治疗指数的关键策略
  • 通过调控细胞因子网络或阻断特定免疫抑制性细胞因子(如TGF-β、IL-10),有望增强现有免疫检查点疗法的响应率

研究意义与展望

该研究系统揭示了细胞因子在肿瘤免疫调控中的“阴阳”平衡特性,强调了其功能可塑性在肿瘤进展和治疗耐药中的核心作用。这种对细胞因子双功能性的深入理解,为设计更精准的免疫干预策略提供了理论基础。

未来研究应聚焦于开发时空可控的细胞因子疗法,例如基于微环境响应的前药设计、靶向特定免疫细胞的融合蛋白或基因工程T细胞共表达策略。此外,结合单细胞测序与空间转录组技术,解析细胞因子在TME中的真实分布与作用网络,将有助于识别新的治疗靶点和生物标志物。最终,基于个体化TME特征定制细胞因子调节方案,有望实现更安全、更有效的肿瘤免疫治疗。

 

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结语

本文全面总结了细胞因子在肿瘤微环境中的双重调控作用,揭示其既是抗肿瘤免疫的启动者,又是免疫抑制微环境的促成者。这种功能的可塑性类似于东方哲学中的“Onmyoji”理念,强调平衡与调控。研究系统梳理了超过20种关键细胞因子的分类、信号通路及其在不同生物学背景下的功能转换机制,特别强调了急性与慢性炎症之间的动态转变在决定细胞因子促瘤或抗瘤效应中的关键作用。作者指出,当前细胞因子疗法受限于毒性与疗效不可控的问题,未来应通过工程化改造提升其靶向性与安全性。该综述为理解肿瘤免疫复杂性提供了系统视角,并为开发下一代精准免疫疗法奠定了理论基础,尤其在联合免疫治疗与个体化策略设计方面具有重要指导意义。

 

文献来源:
Yaxuan Wang, Anqi Lin, Zaoqu Liu, Jian Zhang, and Peng Luo. Tumor Microenvironment Onmyoji: Cytokines with Dual Protumor and Antitumor Roles. Cancer Communications.
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肿瘤微环境,细胞因子,免疫抑制,抗肿瘤免疫,信号通路,炎症转化

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