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编者按:
TGF-β是肿瘤微环境中的核心免疫抑制因子,通过激活CAF构建物理和免疫屏障,阻碍T细胞浸润;同时直接抑制CD8⁺T细胞功能并诱导Treg扩增,形成系统性免疫排斥。该机制是免疫治疗抵抗的重要原因。联合阻断TGF-β与PD-1/PD-L1通路可显著改善肿瘤微环境,增强T细胞活性与疗效,已在多种癌种中展现临床前景。
转化生长因子-β(TGF-β)是肿瘤微环境中的关键免疫抑制因子之一,近年来逐渐成为抗肿瘤研究和药物开发的热点靶点。
TGF-β广泛参与细胞增殖、分化、凋亡和免疫调控等生理过程。在肿瘤发生发展中,TGF-β可通过促进上皮间质转化(EMT)、血管生成、转移及免疫逃逸等机制,助推肿瘤进展[1]。以TGF-β为靶点,有望重塑肿瘤免疫微环境,增强免疫细胞对肿瘤的识别与杀伤能力,从而提升免疫治疗的疗效与持久性。
本文将系统梳理TGF-β信号通路在肿瘤发生发展中的机制,特别聚焦其对肿瘤相关成纤维细胞(CAF)与T细胞的调控作用,以期为其作为抗肿瘤靶点的机遇与挑战提供更全面的认识。
复杂的TGF-β作用网
TGF-β在多数实体瘤中高表达,尤其以TGF-β1为主,能高亲和力结合TGF-βRII,驱动免疫抑制与CAF活化。在肿瘤组织中,TGF-βRII广泛表达于肿瘤细胞、癌症相关成纤维细胞(CAF)及免疫细胞,构成信号转导的核心受体复合物,是多种肿瘤类型中信号激活的关键节点。
TGF-β的主要作用通路可分为经典SMAD依赖途径和非经典途径,前者是癌前病变阶段TGF-β抑癌功能的主要分子基础[2]。然而,随着肿瘤进展,经典SMAD途径常常因突变或失活而减弱,非经典途径逐渐占据主导。这些途径包括MAPK、PI3K/AKT以及RhoA/ROCK等信号通路,能够驱动细胞迁移、代谢重编程和细胞骨架重塑,从而使TGF-β表现为强大的促癌因子[3]。
TGF-β的促瘤作用是多方面的,包括通过CAF重塑肿瘤微环境、抑制抗肿瘤免疫,削弱CD8⁺ T细胞功能并诱导Treg分化;诱导上皮间质转化(EMT),赋予癌细胞更强的迁移与侵袭能力;促进血管生成,通过调控VEGF等因子改善肿瘤供血。
TGF-β为肿瘤打造坚固堡垒
在众多下游效应中, CAF的激活尤为关键。成纤维细胞是TGF-β信号最典型的靶细胞之一,也是肿瘤微环境中最丰富的间质细胞类型。CAF通过重塑细胞外基质、分泌多种因子以及与免疫细胞交互,帮助肿瘤构筑了一道坚固的免疫屏障。
在TGF-β的持续刺激下,正常成纤维细胞经历表型重编程,向肌成纤维样状态转化,伴随α-SMA、COL1A1、FN1等基因的表达上调,形成具备更强的收缩力与分泌功能的CAF群体,从而在肿瘤基质中占据主导地位。
CAF能通过多种机制积极推动肿瘤的生长和扩散,包括分泌IL-6、CXCL12、VEGF等细胞因子,直接促进肿瘤细胞增殖和血管生成;通过趋化信号招募免疫抑制细胞进入肿瘤微环境,加剧免疫耐受;抑制效应性免疫细胞功能,削弱抗肿瘤免疫反应;沉积胶原、纤维连接蛋白等基质成分,重塑肿瘤间质结构,形成物理屏障,阻碍药物渗透与T细胞浸润。
此外,CAF在被TGF-β激活后可持续分泌TGF-β,形成稳定的正反馈环路,进一步刺激自身及邻近成纤维细胞,强化间质致密化与免疫抑制信号,使得肿瘤微环境逐渐固化为一个对免疫系统极度不利的“堡垒”,是免疫排斥持续性的关键机制[4]。
该机制也解释了为何部分肿瘤在接受免疫检查点抑制剂治疗后仍难以获得持久疗效——免疫细胞无法有效进入肿瘤核心区域,导致治疗受限。
近年来研究表明,打破这一由TGF-β驱动、CAF主导的屏障结构,是提升免疫治疗效果的关键策略。多项研究证实,阻断TGF-β信号可抑制CAF分化与功能,减少基质沉积与间质致密化,从而削弱肿瘤的物理屏障,促进T细胞重新进入肿瘤核心区域,显著增强免疫治疗效果 [5]。
TGF-β对T细胞功能的抑制作用
TGF-β还直接干扰T细胞的抗肿瘤功能,其调控作用贯穿从造血干细胞(HSC)到成熟T细胞的多个阶段,是驱动肿瘤免疫逃逸的核心因子之一。
在稳态条件下,TGF-β通过经典途径抑制HSC的过度增殖与异常分化,从而防止干细胞耗竭和恶性转化。然而在应激或组织损伤条件下,高浓度或持续暴露的TGF-β信号可能诱导HSC进入深度静止状态,抑制其增殖和分化的能力,甚至诱导凋亡[6]。这间接削弱了T细胞及其他血液细胞谱系的供应,限制了免疫效应细胞的生成和补充。
在成熟的T细胞层面,TGF-β对CD8⁺T细胞的抑制尤为显著。它不仅抑制其增殖,还会降低穿孔素、颗粒酶B等细胞毒性分子的表达,干扰CD8⁺T细胞能量代谢和迁移能力,使其逐渐出现耗竭表型[7]。这种抑制作用可与PD-1/PD-L1通路协同,限制免疫检查点抑制剂的单药疗效。
与此同时,TGF-β还能促进外周调节T细胞(Treg)的分化和扩增,Treg通过分泌IL-10、TGF-β等免疫抑制因子进一步削弱了效应T细胞和树突状细胞的功能,形成免疫抑制的肿瘤微环境。TGF-β还调控辅助性T细胞(Th细胞)分化,促进Th17谱系、抑制Th1谱系,在促进炎症的同时削弱细胞免疫,助推肿瘤微环境重塑和免疫逃逸。
综上,TGF-β通过多层次机制系统性削弱T细胞驱动的抗肿瘤免疫,是肿瘤微环境中功能性免疫抑制的核心因子。阻断TGF-β信号可显著恢复T细胞活性,并协同增强免疫治疗效果。
考虑到TGF-β对血液细胞增殖的影响,TGF-β展现出骨髓保护潜力。TGF-β可维持HSC处于静止期,阻止其在化疗或放疗中被过度消耗,抑制TGF-β信号可重新激活HSC进入活化状态,加速血液细胞恢复,帮助化疗或放疗后的骨髓重建[8]。已有Galunisertib、SHR-1701[9]等多种以TGF-β为靶点的药物在临床研究中展现出了骨髓保护或造血支持作用。
结语
综上所述,TGF-β是促进肿瘤进展和免疫逃逸的关键因子,通过激活CAF构建物理屏障、同时直接抑制T细胞功能,形成系统性的免疫抑制网络,为肿瘤提供持久免疫保护。
在免疫检查点抑制剂广泛应用的背景下,TGF-β作为免疫耐受核心因子受到高度关注。越来越多的证据表明,单纯阻断PD-1/PD-L1往往难以克服TGF-β主导的免疫排斥,而联合抑制TGF-β,可以显著改善T细胞浸润和功能,逆转T细胞浸润不足导致的“冷肿瘤”状态,提升免疫治疗应答率[10]。
这一策略已在临床研究中展现出积极的信号。如PD-L1/TGF-βRII双功能融合蛋白SHR-1701已在胃癌、非小细胞肺癌、食管癌等癌种中取得临床进展,2024年的ESMO大会上,SHR-1701报告了胃癌3期研究的阳性结果,展示了明确的生存获益[11]。机制研究表明,SHR-1701可有效改善肿瘤微环境,增强T细胞浸润与活性,显著改善疗效[12]。
未来,如何精准调控TGF-β以兼顾其生理与病理作用,将成为免疫治疗优化的关键。靶向性更强、可控性更好的TGF-β抑制策略,或与新型免疫疗法联合应用,有望将这一复杂因子转化为癌症治疗的新突破口。
参考资料:
[1] Himani, Kaur, C., Kumar, R. et al. Targeting TGF-β: a promising strategy for cancer therapy. Med Oncol 42, 142 (2025). https://doi.org/10.1007/s12032-025-02667-8
[2] Cecerska-Heryć, E., Jerzyk, A., Goszka, M., Polikowska, A., Rachwalska, J., Serwin, N., Wojciuk, B., & Dołęgowska, B. (2025). TGF-β Signaling in Cancer: Mechanisms of Progression and Therapeutic Targets. International Journal of Molecular Sciences, 26(15), 7326. https://doi.org/10.3390/ijms26157326
[3] Mu, Y., Gudey, S.K. & Landström, M. Non-Smad signaling pathways. Cell Tissue Res 347, 11–20 (2012). https://doi.org/10.1007/s00441-011-1201-y
[4] Hou W. (2025). Role of TGFβ-activated cancer-associated fibroblasts in the resistance to checkpoint blockade immunotherapy. Frontiers in Oncology, 15, 1602452. https://doi.org/10.3389/fonc.2025.1602452
[5] Mariathasan Y, et al. TGFβ attenuates tumour response to PD-L1 blockade by contributing to exclusion of T cells. Nature. 2018;554(7693):544–548. DOI:10.1038/nature25501
[6] Ulrika Blank, Stefan Karlsson; TGF-β signaling in the control of hematopoietic stem cells. Blood 2015; 125 (23): 3542–3550. doi: https://doi.org/10.1182/blood-2014-12-618090
[7] Dahmani, A., & Delisle, J.-S. (2018). TGF-β in T Cell Biology: Implications for Cancer Immunotherapy. Cancers, 10(6), 194. https://doi.org/10.3390/cancers10060194
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[9] Zhi Peng et al. Effect of SHR-1701 on chemotherapy (chemo)-induced myelosuppression: Data from a phase 3 study in HER2-negative gastric/gastroesophageal junction adenocarcinoma (G/GEJA).. JCO 43, 335-335(2025).
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[10] Li T., Wang X., Niu M., Wang M., Zhou J., Wu K., Yi M. (2023). Bispecific antibody targeting TGF-β and PD-L1 for synergistic cancer immunotherapy. Frontiers in Immunology, 14, 1196970. https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1196970
[11] Zhi Peng et al. Effect of SHR-1701 on chemotherapy (chemo)-induced myelosuppression: Data from a phase 3 study in HER2-negative gastric/gastroesophageal junction adenocarcinoma (G/GEJA).. JCO 43, 335-335(2025).
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[12] Yi, L., Pan, H., Ning, Z. et al. Clinical and biomarker analyses of SHR-1701 combined with famitinib in patients with previously treated advanced biliary tract cancer or pancreatic ductal adenocarcinoma: a phase II trial. Sig Transduct Target Ther 9, 347 (2024). https://doi.org/10.1038/s41392-024-02052-3
材料编号:TG - 肿瘤-胃肠食管SHR-1701: PD-L1/TGF-βRII - 940 - 2027-10