慢性炎癥性疾病和癌癥中的訓(xùn)練免疫
-01-前言
在免疫學(xué)領(lǐng)域,“訓(xùn)練免疫”(Trained Immunity, TRIM)的發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)免疫記憶僅屬于適應(yīng)性免疫的認(rèn)知。過去十年間,研究逐漸揭示:先天免疫系統(tǒng)也能通過表觀遺傳和代謝重編程形成“記憶”,從而對后續(xù)刺激產(chǎn)生增強(qiáng)或抑制的長期反應(yīng)。這一機(jī)制不僅在感染防御中發(fā)揮關(guān)鍵作用,更與慢性炎癥性疾。ㄈ鐒(dòng)脈粥樣硬化、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)和癌癥的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。 慢性炎癥是癌癥、心血管疾病等重大疾病的共同病理基礎(chǔ),而訓(xùn)練免疫的“雙刃劍”特性使其成為調(diào)控疾病進(jìn)程的關(guān)鍵靶點(diǎn)。例如,訓(xùn)練免疫既能通過增強(qiáng)抗腫瘤反應(yīng)抑制癌癥,也可能因過度激活炎癥通路加劇組織損傷。本文將從機(jī)制到應(yīng)用,系統(tǒng)解析訓(xùn)練免疫在健康與疾病中的復(fù)雜角色,并探討其臨床轉(zhuǎn)化潛力。
-02-什么是訓(xùn)練免疫
訓(xùn)練免疫是先天免疫細(xì)胞(如單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞)在短暫接觸病原體或內(nèi)源性刺激后,通過表觀遺傳和代謝重編程形成的長期功能增強(qiáng)狀態(tài)。這種“記憶”不依賴基因突變,而是通過染色質(zhì)修飾(如組蛋白甲基化)和代謝通路(如糖酵解、谷氨酰胺代謝)的調(diào)控實(shí)現(xiàn)。
其作用機(jī)制包括以下三個(gè)方面:
表觀遺傳重編程
刺激物(如β-葡聚糖、卡介苗)激活模式識(shí)別受體(PRR),觸發(fā)組蛋白修飾(如H3K4me3),開放促炎基因(如TNF-α、IL-6)的啟動(dòng)子區(qū)域,使其在二次刺激時(shí)快速響應(yīng)。
代謝重塑
誘導(dǎo)糖酵解和膽固醇合成增強(qiáng),提供能量和代謝中間體,維持細(xì)胞的“促炎表型”。
細(xì)胞類型擴(kuò)展
不僅限于免疫細(xì)胞,造血干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞甚至上皮細(xì)胞也能通過訓(xùn)練免疫傳遞記憶。 例如,β-葡聚糖預(yù)處理可誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞表觀遺傳重編程,使其在腫瘤微環(huán)境中釋放活性氧(ROS),抑制腫瘤生長。這種非特異性免疫增強(qiáng)為抗感染和抗腫瘤提供了新思路,但也可能因持續(xù)炎癥導(dǎo)致病理損傷。
-03-訓(xùn)練免疫在感染中的作用
訓(xùn)練免疫最初被發(fā)現(xiàn)于對抗病原體再感染的過程中。例如卡介苗,接種后不僅預(yù)防結(jié)核病,還能通過重編程造血干細(xì)胞,增強(qiáng)對呼吸道病毒(如流感病毒、新冠病毒)的廣譜保護(hù)。另一個(gè)例子是β-葡聚糖,真菌細(xì)胞壁成分可訓(xùn)練單核細(xì)胞,使其二次接觸病原體時(shí)大量分泌TNF-α和IL-6,加速病原清除。
這種機(jī)制有其特定的優(yōu)勢,第一能夠快速響應(yīng),與適應(yīng)性免疫需數(shù)周形成記憶不同,訓(xùn)練免疫在數(shù)天內(nèi)即可激活。其次可以提供廣譜保護(hù),針對不同病原體(如細(xì)菌、病毒、真菌)形成非特異性防御。
然而,過度訓(xùn)練可能導(dǎo)致免疫耐受或炎癥風(fēng)暴。例如,長期暴露于脂多糖(LPS)會(huì)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞“耐受”,抑制后續(xù)免疫反應(yīng),增加敗血癥風(fēng)險(xiǎn)。
-04-訓(xùn)練免疫在慢性炎癥性疾病中的作用
慢性炎癥性疾病中,訓(xùn)練免疫常表現(xiàn)為促炎表型的持續(xù)激活,引起代謝失衡和表觀遺傳鎖定。例如,胰島素抵抗通過mTOR通路增強(qiáng)巨噬細(xì)胞糖酵解,促使其在脂肪組織中釋放IL-6,加劇代謝性炎癥;組蛋白修飾使促炎基因長期開放,即使初始刺激消失,炎癥仍持續(xù)。
這些改變會(huì)驅(qū)動(dòng)病理進(jìn)程:包括動(dòng)脈粥樣硬化,高膽固醇血癥訓(xùn)練單核細(xì)胞,使其在血管壁中分泌更多IL-1β和TNF-α,促進(jìn)斑塊形成;類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎,自身抗原(如瓜氨酸化蛋白)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞表觀遺傳重編程,持續(xù)釋放促炎因子,加劇關(guān)節(jié)破壞;以及神經(jīng)退行性疾病,小膠質(zhì)細(xì)胞的訓(xùn)練免疫導(dǎo)致β-淀粉樣蛋白清除能力下降,同時(shí)釋放過量炎癥介質(zhì),加速神經(jīng)損傷。
-05-訓(xùn)練免疫在癌癥中的作用
訓(xùn)練免疫在癌癥中呈現(xiàn)“矛盾角色”:一方面產(chǎn)生抗腫瘤效應(yīng),例如β-葡聚糖能夠訓(xùn)練中性粒細(xì)胞產(chǎn)生ROS,直接殺傷腫瘤細(xì)胞;此外,卡介苗通過激活巨噬細(xì)胞的M1表型,增強(qiáng)腫瘤免疫監(jiān)視,已用于膀胱癌治療。
而另一方面,訓(xùn)練免疫也有促腫瘤作用:慢性炎癥訓(xùn)練巨噬細(xì)胞向M2表型極化,分泌IL-10和VEGF,促進(jìn)血管生成和免疫抑制;此外,腫瘤微環(huán)境中的乳酸和缺氧誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞糖酵解,促使其分泌IL-1β,加速腫瘤轉(zhuǎn)移。例如,肝癌患者中,HBV感染誘導(dǎo)的免疫耐受狀態(tài)可能通過訓(xùn)練免疫促進(jìn)腫瘤免疫逃逸。
-06-靶向訓(xùn)練免疫的治療策略
針對訓(xùn)練免疫的“雙刃劍”特性,治療需精準(zhǔn)調(diào)控:
一方面需要抑制病理性訓(xùn)練免疫:通過表觀遺傳抑制劑,如組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑,可阻斷促炎基因的持續(xù)激活,用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎治療;蛘咄ㄟ^代謝干預(yù),抑制糖酵解(如2-DG)或甲羥戊酸途徑,逆轉(zhuǎn)巨噬細(xì)胞的促炎表型。另一方面需要增強(qiáng)保護(hù)性訓(xùn)練免疫,如疫苗佐劑:β-葡聚糖與腫瘤疫苗聯(lián)用,增強(qiáng)抗腫瘤T細(xì)胞應(yīng)答。此外,通過個(gè)性化治療,根據(jù)患者炎癥狀態(tài)調(diào)整干預(yù)策略。
-07-小結(jié)
訓(xùn)練免疫重新定義了先天免疫的“記憶”能力,其在慢性炎癥和癌癥中的雙重角色為疾病治療提供了新范式。“訓(xùn)練免疫既是疾病的推手,也是治療的鑰匙” ,唯有平衡其促炎與保護(hù)效應(yīng),方能解鎖人類對抗慢性疾病的新紀(jì)元。
參考文獻(xiàn):
Trainedimmunity in chronic inflammatory diseases and cancer. Nat Rev Immunol.2025Jan 31
原文標(biāo)題 : 慢性炎癥性疾病和癌癥中的訓(xùn)練免疫

發(fā)表評論
請輸入評論內(nèi)容...
請輸入評論/評論長度6~500個(gè)字
圖片新聞
最新活動(dòng)更多
-
即日-9.20點(diǎn)擊報(bào)名>>> 【免費(fèi)試用】宏集運(yùn)輸沖擊記錄儀
-
即日-12.31立即下載>> 【限時(shí)下載】《2025激光行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展藍(lán)皮書》
-
精彩回顧立即查看>> 高價(jià)值貨物的‘?dāng)?shù)字保鏢’:沖擊記錄儀重塑貨運(yùn)安全與效率
-
精彩回顧立即查看>> 【在線研討會(huì)】解析安森美(onsemi)高精度與超低功耗CGM系統(tǒng)解決方案
-
精彩回顧立即查看>> 【在線會(huì)議】CAE優(yōu)化設(shè)計(jì):醫(yī)療器械設(shè)計(jì)的應(yīng)用案例與方案解析
-
精彩回顧立即查看>> 全數(shù)會(huì)2025(第六屆)機(jī)器人及智能工廠展
- 1 新紀(jì)錄!晶泰科技甩出近60億美元大單,AI制藥終于等來“豐收季”?
- 2 17家生物醫(yī)藥企業(yè)上榜中國500強(qiáng)
- 3 沖刺200億元收入,信達(dá)生物一款“減肥神藥”可能要起大作用
- 4 丹諾醫(yī)藥IPO:超6億幽門螺桿菌感染者等來耐藥密碼
- 5 齊魯制藥“藥物變形記”:從藥片到“郵票”,精神病治療迎“首個(gè)獲批”!
- 6 恒瑞醫(yī)藥收獲了一座金山
- 7 腫瘤治療跑出超明星團(tuán)隊(duì):川大教授帶隊(duì),突破硼藥瓶頸
- 8 全球醫(yī)藥史上最貴的教訓(xùn)
- 9 醫(yī)療AI進(jìn)化分水嶺:聯(lián)影以人機(jī)協(xié)同模式定義普惠新路徑
- 10 凈利暴增95%!藥明康德上調(diào)全年業(yè)績:1.4倍訂單鎖定未來一年“工作量”