肺癌免疫治疗中生物标志物研究的最新进展

近年来，免疫检查点抑制剂（ICIs）的出现彻底改变了肺癌治疗的方式。然而，这些新型疗法的客观持久反应率仍然较低，一些患者还可能会出现严重的不良反应。因此，寻找能够准确预测免疫治疗疗效和预后的生物标志物就显得更加重要。目前，唯一经验证的预测性生物标志物是PD-L1，但其结果并不十分准确。

随着我们对分子生物学、基因组测序技术和免疫微环境的了解越来越深入，出现了更多的生物标志物，这些标志物使得我们有可能预测ICIs疗效和预后。本文摘录了一篇发表在《国际分子科学杂志》上的综述，介绍了有关预测ICIs疗效和预后的生物标志物研究的最新进展。

1、肿瘤微环境（TME）

1.1TME的作用

肿瘤微环境（TME）包括围绕肿瘤细胞的各种细胞类型、血管结构、信号分子和细胞外基质。其中，M2型肿瘤相关巨噬细胞（TAM）起着重要作用。单核细胞从血液中迁移时，会从癌细胞和癌相关成纤维细胞接收信号，并分化为M2型TAM，从而抑制免疫效应细胞，并招募其他免疫抑制细胞进入TME。其他免疫抑制性细胞包括与肿瘤相关的成纤维细胞、髓系细胞源性抑制细胞（MDSCs）、自然杀伤（NK）细胞、树突状细胞（DCs）、调节性淋巴细胞等。

目前的研究结果认为，先天免疫系统对肿瘤清除的贡献同样重要。NK细胞依赖于一个同时激活和抑制受体的“双重系统”，正常的NK细胞具有清除不表达MHC I类分子的肿瘤细胞并逃避淋巴细胞杀伤的能力，但当NK细胞被肿瘤浸润后，会导致其激活受体下调、细胞毒性降低，从而转向分泌免疫抑制性细胞因子，如VEGF、IL-10、TGF-β等。

此外，免疫检查点在外周免疫耐受的建立过程及淋巴细胞不同成熟阶段的干预过程中同样起着重要作用，如PD-1、PD-L1、CTLA-4等，同时免疫检查点还参与TAM、tDCs、T-regs和MDSCs对TME中免疫细胞施加免疫抑制压力的过程。

由于肿瘤中的新生血管异常，肿瘤细胞对营养物质的竞争过于激烈，因此TME是一个缺氧、酸性、低糖的环境，对其他类型细胞而言生存非常困难。因此，由于其交织和重叠的特征，TME是一个阻碍免疫细胞的功能和生存能力的复杂环境。

1.2PD-L1

PD-L1是预测免疫治疗疗效的关键标志物，但在未表达PD-L1的患者中，仍有6.5％至10％的病例出现了应答。此外，由于肿瘤细胞本身和T淋巴细胞、抗原提呈细胞等免疫细胞的表达，PD-L1的作用变得难以解释，而且肿瘤异质性等相关因素还可能会导致PD-L1表达假阴性。因此，PD-L1的表达并不能绝对准确地预测免疫治疗疗效。

1.3肿瘤浸润性淋巴细胞（TILs）

肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）是当前研究的热点。越来越多的研究发现，在诊断时通过分析肿瘤浸润性质可以预测免疫治疗疗效，从而指导治疗。其中，调节性T细胞（T-regs）是CD4+ T淋巴细胞的亚群，通过分泌IL-10、IL-35和TGF-β来发挥抑制效应性T细胞反应的关键作用。T-regs维持免疫稳态，而其他CD4+ T淋巴细胞则促进局部免疫反应。此外，还有部分研究证实，高水平FoxP3和T-regs浸润的NSCLC与OS的不良预后相关。

1.4HLA和CMH-1

人类白细胞抗原-I类分子（HLA-1）对NSCLC患者的影响呈现“多态性”。比如，Chowell等人的研究显示，HLA B44超型与OS改善相关，而HLA B62超型则与OS较低相关。此外，β-2-微球蛋白（B2M）的突变属于CMH-1，是向树突状细胞呈现抗原所必需的。因此，B2M的突变可谓改变了抗原呈现，这可能导致了ICIs的耐药性的产生。

1.5干扰素（IFN）

干扰素（IFN）是参与抗肿瘤免疫反应的重要分子。近期研究表明，IFN还可能是预测免疫治疗疗效的生物标志物。比如，Herbst等的研究发现，IFNγ高表达可能与黑色素瘤免疫治疗的完全缓解（CR）或部分缓解（PR）有关.在POPLAR试验中，IFNγ高表达与使用阿替利珠单抗治疗的NSCLC患者的OS改善相关。此外，IFN还是肿瘤发炎指数（TIS）的标志物之一，PD-L1的表达也可能与IFNγ密切相关。

1.6中性粒细胞/淋巴细胞比值（NLR）

中性粒细胞通过产生抑制淋巴细胞免疫活性的趋化因子和细胞因子，在肿瘤炎症的发生发展中也起着重要作用。因此，肿瘤环境中如果存在大量的中性粒细胞，则会产生炎症反应，导致癌细胞增殖和转移。已有多篇大型系统性综述证实了中性粒细胞/淋巴细胞比值（NLR）在多种癌症中的预后价值，目前更易获得、更经济的NLR或将成为ICIs的预测生物标志物之一。

2、肿瘤突变负荷（TMB）

肿瘤突变负荷（TMB）是指肿瘤基因组去除胚系突变后的体细胞突变数量，这些突变会导致新抗原的产生，可被免疫系统识别并产生相关的抗肿瘤反应。因此，当TMB较高（≥10mut/Mb）时，可能是ICIs有效性的一个预测因素。但这一截断值并不绝对，可能取决于不同的基因组和所使用的分子技术，如WGS、WES、NGS等。

3、Wnt/β-连接蛋白信号传导通路

在非小细胞肺癌（NSCLC）中，WNT/β-Catenin信号通路的激活与更高的肿瘤突变负荷（TMB）和低PD-L1表达水平相关。与此同时，β-Catenin水平似乎与肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）水平和CD11c+浸润水平呈负相关。另外，联合使用WNT/β-Catenin信号通路和免疫检查点抑制剂（ICIs）进行治疗可能是恢复T细胞浸润、以保持免疫治疗敏感性的一种方法。

4、肠道内的微生物群

已有研究显示，肠道微生物群可以调节适应性免疫和先天免疫，在肿瘤微环境中通过各种复杂的机制影响抗肿瘤免疫应答。近年来，关于免疫检查点抑制剂（ICIs）、抗生素（ATB）和质子泵抑制剂（PPI）之间的相互作用的研究逐渐增多。其中，一项Meta分析表明这些药物对ICIs的疗效有负面影响，但大部分研究都是回顾性研究，因此还需要更多的前瞻性研究来探索其中的机制。

5、其他生物指标物

除了以上提到的生物标志物之外，利用人工智能（AI）算法来自动量化放射学特征的放射性生物标记物正在成为新的研究领域。这些标记物的成像数据与组织的基因型和表型特征有关。此外，还有一些研究表明，化疗可以诱导免疫原性细胞死亡（ICD），从而增强免疫治疗的效果。

结语

PD-1和PD-L1抑制剂的出现，极大地改变了非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗和预后，但并不是所有患者都能从中受益。因此，识别出哪些患者能够获益并预防潜在的耐药性和不良反应变得尤为重要。目前，PD-L1表达作为NSCLC免疫治疗的主要预测生物标志物有一定的局限性。因此，探寻新的有效生物标志物已成为当务之急，许多研究者正在积极开展相关研究，希望能有新的发现。

在非小细胞肺癌（NSCLC）的免疫治疗中，多个生物标志物，如肿瘤突变负荷（TMB）、肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）、干扰素γ（IFNγ）、中性粒细胞/淋巴细胞比值（NLR）以及肠道微生物群等，均可作为ICIs的可能预测指标。然而，目前并未制定一致的检测标准，某些研究结论甚至互相矛盾。随着前瞻性研究的不断开展，我们相信未来能够验证具有前景的预测和预后生物标志物，从而造福广大NSCLC患者。