前言

近年來，以免疫檢查點抑制劑（ICIs）為代表的免疫治療在癌癥治療方面取得了前所未有的突破。然而，許多腫瘤對ICIs的反應很差甚至沒有反應，部分原因是腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）的缺乏，這大大限制了ICIs的應用。將這些免疫“冷”腫瘤轉化為可能對ICIs產生反應的“熱”腫瘤是癌癥免疫治療中尚未解決的問題。

由于抗凋亡是癌癥的一個普遍特征，誘導非凋亡調節(jié)性細胞死亡（RCD）是一種新的癌癥治療策略。RCD在維持體內平衡和疾病發(fā)展中起著至關重要的作用。根據不同的形態(tài)學、生化、免疫學和遺傳學特征，RCD可分為凋亡和非凋亡兩類。非凋亡RCD可細分為自噬、鐵死亡、細胞焦亡和壞死性凋亡。最近，一些研究揭示了非凋亡RCD與抗腫瘤免疫之間的相互作用，針對自噬、鐵死亡、細胞焦亡和壞死性凋亡的靶向治療結合免疫治療可能發(fā)揮強大的抗腫瘤活性，即使是對ICIs耐藥的腫瘤。因此，有必要深入了解抗腫瘤免疫與非凋亡RCD之間的多層次關系，以及非凋亡RCD在提高惡性腫瘤免疫治療效果方面的潛在靶向應用。

自噬

自噬是一種調節(jié)機制，可去除不必要或功能失調的細胞成分，并回收代謝底物。針對腫瘤微環(huán)境中的應激信號，腫瘤細胞和免疫細胞中的自噬途徑發(fā)生改變，從而對腫瘤進展、免疫和治療產生不同影響。

腫瘤微環(huán)境（TME），在癌癥進展、轉移和治療抵抗中起著關鍵作用。在TME中，腫瘤細胞中的自噬可由細胞內和細胞外的應激信號誘導，包括代謝應激、缺氧、氧化還原應激和免疫信號。（內容詳見 腫瘤免疫和治療中的自噬）

逃避抗腫瘤免疫反應是各種腫瘤的重要生存策略。最近的證據表明，自噬在腫瘤免疫逃避中起著重要作用。有研究發(fā)現，胰腺導管腺癌（PDAC）中MHC I類分子的下調是通過選擇性自噬降解介導的，抑制自噬釋放出強烈的抗腫瘤免疫反應。

另一方面，MDSCs在TME中發(fā)揮免疫抑制作用，有研究證明MDSC中的自噬是抑制黑色素瘤抗腫瘤免疫活性的關鍵機制。MDSC免疫細胞中的自噬是降解MHC II類分子的中心，阻止抗腫瘤T細胞的啟動和激活。

此外，自噬作為（癌癥）細胞應對威脅性應激源的機制，被認為是癌癥治療中治療抵抗的重要機制。已有證據表明腫瘤細胞對順鉑的耐藥性至少部分是由卵巢癌細胞系中自噬增加介導的。類似的證據表明順鉑、阿霉素和甲氨蝶呤通過抑制骨肉瘤中的自噬來克服化療耐藥性。

自噬抑制劑分為針對ULK1／ULK2或VPS34的早期抑制劑，如SBI－0206965、3MA和wortmannin，以及針對溶酶體的晚期抑制劑，如CQ、羥基氯喹（HCQ）、巴非霉素A1和莫能菌素，CQ和HCQ通過干擾溶酶體酸化抑制自噬體降解。然而，在臨床試驗中，HCQ單一療法未能控制晚期胰腺癌患者的腫瘤生長，目前多將自噬抑制與其他癌癥治療相結合，以提高治療效果。

化療

癌癥中的高自噬通量與化療反應降低相關，并與癌癥患者的低生存率相關。臨床前研究表明，抑制自噬可以克服NSCLC、膀胱癌、甲狀腺癌和胰腺癌的化療耐藥性。此外，一些研究的結果表明，自噬抑制可能與MEK–ERK信號的抑制產生協(xié)同作用。

2014年的一項早期II期研究使用HCQ單一療法治療轉移性胰腺癌患者，這些患者以前曾通過其他方法治療，主要終點為兩個月的無進展生存期。結果，不同患者的自噬水平不同程度地降低，但主要終點沒有顯著改善。另一項聯(lián)合HCQ、吉西他濱和nab紫杉醇治療晚期或轉移性胰腺癌患者的研究也未能證明延長12個月的總生存期。然而，重要的是，采用HCQ的患者顯示出了顯著且更好的應答率（38．2％對21．1％）。

放療

自噬在保護腫瘤細胞免受放射治療引起的細胞死亡方面起著關鍵作用。在乳腺癌細胞中，輻射誘導自噬相關基因的表達，伴隨自噬體的積累。在放療的同時短期抑制自噬可增強放療對耐藥癌細胞的細胞毒性。同樣，低氧通過誘導自噬增強A549肺癌細胞的放射抗性。

在膠質母細胞瘤中，放射治療通過增加哺乳動物STE20樣蛋白激酶4（MST4）的表達誘導自噬，該蛋白激酶通過ATG4B磷酸化來刺激自噬。小分子抑制劑NSC185058（靶向ATG4B）與放療聯(lián)合使用，可損害膠質母細胞瘤的顱內異種移植生長，并延長治療小鼠的生存期。因此，靶向腫瘤自噬可能增強放射治療的療效。事實上，在癌癥患者的臨床試驗中，已經利用了自噬抑制劑與放射治療相結合。

免疫療法

利用免疫系統(tǒng)是對抗癌癥的重要途徑。抑制自噬可能會損害系統(tǒng)免疫，因為自噬涉及免疫系統(tǒng)發(fā)育和效應T細胞的存活和功能。然而，在黑色素瘤和乳腺癌的臨床前模型中，CQ在短時間內對自噬的系統(tǒng)性抑制并沒有損害T細胞功能。數據表明，免疫系統(tǒng)可能對某種程度的自噬抑制具有耐受性。然而，鑒于自噬可以調節(jié)腫瘤免疫反應，靶向自噬可以提高免疫治療的療效，克服免疫治療的耐藥性。

例如，使用抑制劑SB02024或SAR405抑制VPS34激酶活性導致TME中CCL5、CXCL10和IFN－γ水平升高，從而使黑色素瘤和結直腸癌模型中NK細胞和T細胞腫瘤浸潤水平升高。在這些模型中，VPS34抑制也逆轉了抗PD1或抗PD－L1治療的耐藥性。此外，CQ治療可阻斷自噬介導的MHC I類降解，與雙重ICB治療（抗PD1和抗CTLA4抗體）協(xié)同作用，在胰腺癌小鼠模型中產生增強的抗腫瘤免疫反應。

因此，靶向自噬可能增強免疫治療。目前正在進行HCQ聯(lián)合免疫治療治療不同類型癌癥患者的臨床試驗。此外， 自噬調節(jié)可能為使用CAR－T細胞治療的癌癥患者提供一些益處。眾所周知，TME是實體瘤中CAR－T細胞浸潤和功能的屏障，鑒于自噬抑制可重塑TME并促進TH1型趨化因子的產生，自噬抑制可促進CAR－T細胞向腫瘤的轉運，CAR－T細胞的自噬增強可能支持T細胞在TME中的適應性和存活。此外，腫瘤自噬抑制可能導致抗原表達增加，從而增強CAR－T細胞介導的腫瘤殺傷作用。最后，自噬抑制可能改善細胞因子釋放綜合征并為患者帶來臨床益處�？偟膩碚f，抑制自噬以提高免疫治療效果的潛力是一個不斷探索的有希望的領域。

鐵死亡

鐵死亡是最近發(fā)現的一種程序性細胞死亡，在腫瘤生物學和治療中發(fā)揮著重要作用。這種獨特的細胞死亡形式，以鐵依賴性脂質過氧化為特征，由脂質、鐵和氨基酸代謝等細胞代謝網絡進行精確調節(jié)。此外，鐵死亡也被認為與T細胞介導的抗腫瘤免疫有關，并影響腫瘤免疫治療的效果。

鐵死亡是一種由鐵依賴性脂質過氧化引起的調節(jié)性細胞死亡。鐵死亡的三個關鍵特征已被破解：膜脂過氧化、細胞內鐵的可用性和抗氧化防御的喪失。（內容詳見 腫瘤免疫治療中的鐵死亡）

最近發(fā)現，鐵死亡有助于CD8＋T細胞的抗腫瘤作用，并影響抗PD－1／PD－L1免疫治療的效果。免疫治療與促進鐵死亡的方式相結合，如放射治療和靶向治療，可以通過鐵死亡產生協(xié)同效應，以促進腫瘤控制。

免疫治療與胱氨酸限制的聯(lián)合應用

最近有報道稱，抗PD－L1免疫療法激活的CD8＋T細胞通過PD－L1阻斷后分泌IFN－γ促進腫瘤細胞鐵死亡。分泌型IFN－γ顯著下調腫瘤細胞中SLC3A2和SLC7A11的表達，導致胱氨酸攝取減少、脂質過氧化增強和隨后的鐵死亡。胱氨酸／半胱氨酸酶與抗PD－L1協(xié)同作用，通過誘導鐵死亡可以產生有效的抗腫瘤免疫。

免疫治療聯(lián)合靶向治療

最近的一項研究表明，抗PD－L1治療的耐藥性可通過與TYR03受體酪氨酸激酶（RTK）抑制劑的聯(lián)合來克服，該抑制劑可促進鐵死亡。在抗PD－1耐藥的腫瘤中發(fā)現TYR03的表達增加。機制上，TYR03信號通路上調關鍵的鐵死亡基因如SLC3A2的表達，從而抑制腫瘤性鐵死亡。在TNBC同基因小鼠模型中，抑制TYR03可促進鐵死亡并使腫瘤對抗PD－1療法敏感。該研究揭示了通過使用TYR03抑制劑解除鐵死亡是克服免疫治療耐藥性的有效策略。

免疫治療聯(lián)合放療

最近的證據表明，放療與免疫治療的協(xié)同效應與對鐵死亡的敏感性增加有關。輻射已被證明可誘發(fā)鐵死亡，并且在經輻射處理的癌細胞中觀察到鐵死亡的遺傳和生化特征。其機制涉及輻射誘導的ROS生成和ACSL4的上調，導致脂質合成增強、脂質過氧化增加和隨后的膜損傷。因此，放療的抗腫瘤作用不僅可歸因于DNA損傷誘導的細胞死亡，還可歸因于鐵死亡的誘導。放療與免疫療法協(xié)同下調SLC7A11，由DNA損傷激活激酶ATM和IFN－γ介導，導致胱氨酸攝取減少、鐵死亡增加和腫瘤控制增強。這些研究揭示了鐵死亡是免疫治療和放療協(xié)同作用的一種新機制。

免疫治療與T細胞鐵死亡抑制劑的聯(lián)合應用

除了誘發(fā)腫瘤性鐵死亡外，T細胞本身也可能發(fā)生鐵死亡，這可能會減弱其免疫反應。缺乏GPX4的T細胞迅速積累膜脂質過氧化物，同時發(fā)生鐵死亡。與癌細胞類似，ACSL4對CD8＋T細胞的鐵死亡及其免疫功能也是必不可少的。

最近，兩項研究表明，CD8＋腫瘤浸潤淋巴細胞中CD36的表達增加。T細胞固有的CD36促進氧化脂質的攝取并誘導脂質過氧化，從而導致CD8＋T細胞功能障礙。這些發(fā)現揭示了CD8＋T細胞鐵死亡是腫瘤免疫抑制的一種新模式，并強調了阻斷CD36以增強抗腫瘤免疫的治療潛力。值得注意的是，該研究還表明GPX4在調節(jié)CD8＋TIL的抗腫瘤功能中發(fā)揮作用。因此，通過GPX4抑制劑在癌細胞中治療性誘導鐵死亡可能會對T細胞產生不必要的靶向效應，并產生不良毒性。

細胞焦亡

上世紀90年代，在感染鼠傷寒沙門氏菌（S．typhurium）和福氏沙門氏菌的巨噬細胞中首次描述了細胞焦亡。雖然最初被認為是一個凋亡過程，但進一步的研究表明，這種細菌誘導的細胞死亡嚴重依賴于caspase－1。焦亡細胞與凋亡細胞有一些共同特征，如染色質濃縮和DNA斷裂，但可通過其完整的細胞核、孔隙形成、細胞腫脹和滲透溶解來區(qū)分。

通常，焦亡細胞破裂是通過結合損傷相關分子模式（DAMP）或病原體相關分子模式（PAMP）后，通過半胱氨酸蛋白酶介導的成孔GSDM蛋白活化實現的。這些相同的半胱氨酸蛋白酶也可能直接或間接促進促炎細胞因子的成熟，這些促炎細胞因子與DAMP一起，在釋放時啟動或維持炎癥反應。

盡管已知的細胞焦亡途徑的數量在未來可能會增加，但目前已有兩條主要途徑和幾種替代途徑被闡明。在主要途徑中，細胞焦亡是由GSDMD誘導的，涉及炎癥性caspase－1（經典途徑）或caspase－4／5（非經典途徑）。在替代途徑中，最受廣泛關注的是GSDME通過caspase－3誘導的細胞焦亡。（內容詳見 腫瘤免疫與細胞焦亡）

細胞死亡引發(fā)適應性免疫反應的能力稱為免疫原性細胞死亡（ICD）。與基本上是免疫耐受過程的凋亡不同，細胞焦亡具有誘導強烈炎癥反應的分子機制，在某些情況下被認為是ICD的一種形式。雖然細胞焦亡與抗癌免疫之間的聯(lián)系尚不清楚，但越來越多的研究表明，細胞焦亡介導的腫瘤清除是通過增強免疫激活和功能實現的。

例如，利用腫瘤細胞衍生微粒（TMP）將甲氨蝶呤注入膽管癌（CCA）細胞，以誘導GSDME介導的細胞焦亡，從而激活患者衍生的巨噬細胞，并將中性粒細胞募集到腫瘤部位進行藥物導向的腫瘤破壞。此外，當這種甲氨蝶呤TMP輸送系統(tǒng)注入肝外CCA患者的膽管管腔時，25％的患者觀察到中性粒細胞活化和膽道梗阻的緩解。

此外，還發(fā)現GSDME介導的細胞焦亡通過BRAF和MEK抑制劑的組合在黑色素瘤中引起免疫細胞浸潤／激活，并導致黑色素瘤消退。在另一種策略中，二甲雙胍是治療2型糖尿病最常用的藥物，其可以通過caspase－3間接激活細胞焦亡來抑制癌細胞增殖。

一系列針對KRAS、EGFR或ALK突變型肺癌的小分子抑制劑也被發(fā)現，在線粒體固有凋亡途徑激活后，通過caspase－3介導的GSDME裂解誘導細胞焦亡。在乳腺癌細胞中，用RIG－1激動劑治療可觸發(fā)外源性凋亡途徑和細胞焦亡，激活STAT1和NF－κB并上調淋巴細胞募集趨化因子。因此，在小鼠中RIG－1激活后，乳腺癌轉移和腫瘤生長的減少伴隨著腫瘤淋巴細胞的增加。

幾乎所有抗癌免疫治療策略面臨的另一個主要障礙是免疫抑制腫瘤微環(huán)境引起的失調。為了解決這個問題，Lu等人設計了含有嵌合共刺激轉化受體（CCCR）的NK92細胞，該受體將抑制性PD－1信號轉化為激活信號，有效地增強了抗腫瘤活性。在體外，CCCR－NK92細胞通過GSDME介導的細胞焦亡迅速殺死H1299細胞，在體內顯著抑制腫瘤生長。

此外，越來越多令人興奮的研究報告表明，細胞焦亡誘導與PD－1抑制劑協(xié)同作用使腫瘤由“冷”變“熱”，表明這種組合的巨大潛力。

壞死性凋亡

Deggerev等人于2005年提出的壞死性凋亡是ICD的另一種形式，其中包括FAS和腫瘤壞死因子受體1（TNFR1）等的特定死亡受體（DRs）或toll樣受體3（TLR3）等PRR識別來自細胞內外微環(huán)境的不利信號，從而引發(fā)壞死性凋亡。

有證據表明，壞死性凋亡在大多數情況下起到腫瘤抑制作用。在一項對60多個癌細胞系的研究中，三分之二的樣本顯示RIPK3水平降低，這表明癌細胞傾向于逃避壞死性凋亡而存活。此外，壞死性凋亡與癌癥預后密切相關，RIPK3的表達是大腸癌患者總生存率和無病生存率的獨立預后因素。最近，一項研究表明，RIPK1、RIPK3和MLKL的表達與肝癌患者更好的總體生存率有關。

壞死性凋亡中的效應物如RIPK1和RIPK3可以直接調節(jié)免疫細胞的功能，而不依賴于細胞死亡。研究發(fā)現，RIPK3介導的磷酸甘油酸變位酶5（PGAM5）激活，通過激活T細胞的核因子（NFAT）的核轉位和動力相關蛋白1（Drp1）的去磷酸化，在一個獨立于壞死途徑的過程中促進自然殺傷T細胞介導的抗腫瘤免疫反應。此外，在同基因黑色素瘤和肺腺癌模型中，將由RIPK3激活的壞死性腫瘤細胞注射到已有的腫瘤中，可以增強抗腫瘤免疫。

壞死性凋亡誘導劑可與ICIs協(xié)同抗腫瘤。在黑色素瘤中，SMAC類似物Birinapant使腫瘤細胞對TNF－α介導的T細胞殺傷敏感，并通過調節(jié)NF－κB信號通路直接調節(jié)免疫細胞功能，包括B細胞、髓源性細胞和細胞毒性淋巴細胞，從而改善對ICIs的反應。類似地，在小鼠腫瘤模型中， SMAC類似物通過RIPK1依賴性細胞死亡激活CD8＋T細胞和NK細胞提高了免疫檢查點阻斷的生存效益。此外，SMAC類似物也被認為可以提高CAR－T細胞治療急性淋巴細胞白血病的療效，因為死亡受體信號是CAR－T細胞細胞毒性的關鍵介質。

小結

非凋亡RCD的研究是一個廣泛而迅速發(fā)展的領域。一種新的觀點是，針對局部腫瘤中的自噬、細胞焦亡、鐵死亡和壞死性凋亡，深刻影響TME中浸潤的免疫細胞和免疫治療的反應。非凋亡細胞死亡機制與抗腫瘤免疫之間存在廣泛的相互作用。

盡管自噬、細胞焦亡、鐵死亡和壞死性凋亡在腫瘤免疫中的作用仍不明確，一些發(fā)現提示在不同腫瘤類型和背景下，非凋亡RCD與免疫之間存在更復雜的相互作用，但靶向非凋亡細胞死亡已經越來越成為提高癌癥免疫治療效果的一種有希望的策略。目前，開發(fā)更特異的細胞死亡誘導藥物，使其作用于腫瘤細胞，對正常組織的副作用最小，這是當務之急。

同時，對這些藥物與ICIs以及化療、放療和靶向治療相結合的臨床前測試，對于平衡治療目標和可能的不良反應可能至關重要。未來，應積極鼓勵開展聯(lián)合治療的臨床試驗，以評估其療效和安全性，為后續(xù)的深入研究提供更多參考，以使更多的癌癥患者受益。

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       原文標題 : 腫瘤免疫治療中的非凋亡調節(jié)性細胞死亡