肿瘤免疫(tumor immunology)是研究肿瘤与免疫系统相互作用的学科领域。肿瘤细胞通过多种机制逃避免疫系统的识别和清除,例如通过上调免疫抑制分子(如PD-L1)或分泌免疫抑制因子来抑制T细胞的活性。与此同时,免疫系统也通过抗肿瘤免疫反应对肿瘤进行监视和清除,这一过程包括自然杀伤细胞、T细胞、巨噬细胞等免疫细胞的参与。肿瘤免疫的研究为开发新的免疫治疗策略提供了理论基础,其中包括免疫检查点抑制剂、肿瘤疫苗和细胞治疗等,这些治疗方式显著改善了某些癌症患者的预后。因此,深入了解肿瘤免疫的机制,对于制定个性化治疗方案,提升肿瘤免疫治疗效果具有重要意义。细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)作为细胞间通讯的重要介质,近年来在肿瘤免疫调节研究中受到广泛关注。这些囊泡通过传递蛋白质、RNA等生物活性物质介导细胞间通信,对肿瘤的发生发展和免疫逃逸机制起着双刃剑的作用。EVs的这一双刃剑特性为肿瘤免疫治疗提供了新的策略和靶点。因此,深入探讨并总结EVs的生物学特性和它们在肿瘤免疫中的作用,对开发肿瘤免疫新的治疗手段,提高治疗的针对性和效率具有重要的意义。近日,重庆大学附属肿瘤医院李咏生团队在Molecular Cancer(影响因子:27.7,肿瘤学/生化与分子生物学中科院1区Top期刊)在线发表题为“Extracellular vesicles in tumor immunity: mechanisms and novel insights”的长篇综述文章,该文章全面总结了细胞外囊泡在肿瘤免疫调节中的作用及其对癌症治疗策略的潜在影响,旨在为未来EVs相关癌症免疫治疗策略的开发提供理论基础和实践指导。第一部分:免疫调节在细胞外囊泡的生命历程中发挥作用
EVs是一种异质性的细胞代谢产物,其产生、分泌、运输、摄取等过程都反映了来源细胞及受体细胞的细胞活性状态和体内微环境状态。EVs可以通过释放免疫调节分子,如细胞因子和抗体,这些分子可以在肿瘤微环境(Tumor microenvironment, TME)中调节免疫细胞的活性,影响肿瘤的免疫应答。反向言之,肿瘤免疫细胞及微环境受到不同的刺激,发生相应的改变,也可以从多个方面影响EVs的生命历程,进而进一步影响肿瘤免疫微环境。比如不同免疫细胞的活性状态和受到的刺激可以影响它们释放EVs的程度和内容。肿瘤微环境中的细胞外基质、细胞因子和其他分子可能影响EVs的释放和趋化活性。另外,免疫细胞表面可表达与EVs摄取相关的受体,这些受体可以与EVs表面的分子相互作用,促使EVs被免疫细胞摄取。随着研究的深入,EVs在肿瘤免疫重要性逐渐被揭示,它们在肿瘤细胞的生存、增殖、侵袭、转移、耐药性以及肿瘤免疫逃逸等过程中发挥着重要作用(图1)。肿瘤细胞通过分泌EVs与免疫细胞及其他细胞相互作用,从而调节肿瘤的免疫微环境。研究发现,EVs能够携带肿瘤相关抗原、免疫调节分子以及肿瘤标志物,这些成分不仅对肿瘤细胞间的信号传导起到关键作用,还可以通过改变免疫细胞的功能,促进肿瘤的免疫逃逸或抑制免疫反应。因此,EVs在肿瘤免疫中的作用是双重的,既有免疫激活的潜力,也可能通过调节免疫微环境,帮助肿瘤逃逸宿主的免疫监视(图2)。
(图源:Kuang, L., Wu, L. & Li, Y. , Mol Cancer , 2025)(图源:Kuang, L., Wu, L. & Li, Y. , Mol Cancer , 2025)第三部分:细胞外囊泡在肿瘤微环境代谢重编程中的作用
除了在免疫调节中的作用,EVs还在肿瘤微环境中的代谢重编程中发挥着关键作用。肿瘤细胞通常经历代谢途径的重编程,以支持快速的增殖和生长,常见的改变包括糖酵解、脂肪酸氧化和氨基酸代谢等。EVs通过携带代谢相关的酶、信号分子和代谢中间体,调节受体细胞的代谢状态,从而影响免疫细胞、肿瘤细胞和间质细胞的功能。这种代谢重编程不仅有助于肿瘤的生长,还能在一定程度上影响肿瘤的免疫逃逸机制(图3)。
图3 肿瘤微环境中细胞外囊泡介导的免疫相关代谢重编程(图源:Kuang, L., Wu, L. & Li, Y. , Mol Cancer , 2025)EVs的这些功能使其成为肿瘤免疫治疗中的潜在靶点。EVs不仅可以作为肿瘤的生物标志物,用于肿瘤的早期诊断和治疗反应监测,还能作为治疗靶点,通过靶向干预EVs的生成、释放或摄取,来抑制肿瘤的进展。更重要的是,EVs具有良好的生物相容性和免疫原性低的特点,使其在药物递送系统中表现出巨大的潜力。通过EVs的表面标记物,药物可以精确地靶向肿瘤细胞,实现个体化治疗(图4)。随着对EVs研究的不断深入,我们有理由相信,EVs将在未来肿瘤免疫治疗中发挥越来越重要的作用,成为提高治疗效率、减少副作用、改善患者预后的关键因素。
(图源:Kuang, L., Wu, L. & Li, Y. , Mol Cancer , 2025)总之,EVs是肿瘤微环境中的重要调控因子,也在肿瘤免疫、代谢重编程以及个体化治疗中展现出巨大的潜力。深入研究EVs在肿瘤免疫中的作用机制,并探索其在临床中的应用,有望提高免疫治疗的效率和安全性,从而改善患者预后和生活质量,进而为肿瘤治疗提供新的思路和策略。
原文链接:https://doi.org/10.1186/s12943-025-02233-w本文通讯作者为重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科主任李咏生教授,第一作者为重庆大学博士生邝莉雯和重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科吴磊副研究员。通讯团队及作者简介
李咏生教授团队长期致力于肿瘤免疫代谢研究,以第一/通讯作者在Immunity、Med、STTT、Nat Commun、Adv Sci、Sci Adv、Cancer Res等期刊发表论文80余篇。该团队专注“脂代谢重编程与TME”研究:创新脂质组学系列检测分析技术,绘制首个肿瘤炎症消退图谱;阐明脂代谢重编程介导肿瘤发生、转移及耐药的机制;并开展了一系列靶向脂代谢重塑TME的转化医学研究。
李咏生,重庆大学附属肿瘤医院肿瘤内科(国家临床重点专科)主任、临床研究病房(I期病房)主任、教育部智能肿瘤学医药基础研究创新中心副主任、主任医师、教授、博士生导师,美国哈佛医学院博士后。专注于“脂代谢与肿瘤免疫”研究,主持国家自然科学基金重点国际合作研究项目、重庆市杰出青年科学基金等课题18项,以PI身份牵头和参研国际和全国多中心临床试验100余项。
入选国家“海外高层次引进人才”计划、重庆英才-创新领军人才、重庆市学术技术带头人、重庆市中青年医学卓越团队带头人、重庆市高校创新研究群体负责人、重庆市青年专家工作室领衔专家。担任中国抗癌协会青年理事会副理事长、肿瘤代谢专委会常务委员、肿瘤免疫代谢专家组组长,肿瘤与微生态专委会常务委员,重庆市医药生物技术协会肿瘤罕见病疑难病专委会主任委员、重庆市医学会肿瘤学分会化疗学组组长。兼任Glucolipid Metabolic Disorders主编、《中国医院用药评价与分析》副主编、《中国药房》常务编委、STTT编委、Phenomics青年编委。受邀作为Cell Metab、STTT、J Hematol Oncol、Adv Sci、Cancer Res等30多个SCI杂志的审稿人。以第一/通讯作者在Immunity、STTT、J Hematol Oncol、Ann Rheum Dis、Sci Adv、Med、Nat Commun、Cancer Res等杂志发表SCI论文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/参编著作7部,获得国际和国家发明专利7项。荣获中国抗癌协会青年科学家奖、中国细胞生物学学会青年科学家奖、中国临床肿瘤学会首批“最具潜力青年肿瘤医生”、树兰医学青年提名奖、重庆市科技进步一等奖。