|
“?腫瘤微環境中靶點蛋白表達水平，浸潤的T細胞，及其他類型的免疫細胞與免疫檢查點抑制劑（ICI）的應答密切相關。利用測序等生物信息學方法建立模型預測ICI的響應”?
01
—
PD-L1表達?
預計PD-L1的表達對Anti-PD-L1或anti-PD1的治療有一定的作用。因此，免疫組織化學(IHC)檢測PD-L1蛋白的表達已被應用于臨床。目前，FDA已批準PD-L1IHC作為NSCLC患者anti-PD1治療的配套診斷。例如，pbrobrolizumab被批準用于PD-L1非小細胞肺癌患者(定義為PD-L1，至少50%的腫瘤細胞用于一線使用，至少1%用于二線使用)。盡管如此，PD-L1的表達仍然是免疫檢查點抑制劑（ICI）反應一個不完全的預測因子。對多種腫瘤類型的多項研究發現PD-L1的表達與ICI反應或OS呈正相關，而其他研究則未發現相關性（如頭頸部腫瘤等）。
PD-L1生物標志物研究結果矛盾的潛在原因包括使用不同的檢測方法、PD-L1表達的時態和ITH以及評估陽性程度的非標準化標準，例如PD-L1相對染色強度，和百分比等。此外，即使PD-L1的表達與反應相關，也有許多低到無PD-L1表達的患者經歷了持久的臨床受益。因此，PD-L1狀態可能不是臨床治療決策的一個足夠全面的獨立生物標記物。重要的是，一項對聯合使用anti-CTLA 4和anti-PD1的非小細胞肺癌患者的研究發現，PD-L1染色和TMB是獨立的反應預測指標，包含這兩種因素的多變量模型提高了預測的敏感性和特異性。最近，在keynote189三期臨床試驗中，有報道說PD-L1水平可能是在NSCLC患者一線治療中對pembrolizumab單抗加化療的反應的預測。研究人員觀察到，PD-L1在各級表達水平上，對免疫治療加化療方案的應答者的PD-L1表達增強，但隨著PD-L1閾值的放寬，PD-L1陽性表達的預測作用明顯減弱。作為另一個重要的警告，一些研究發現PD-L1表達的細胞類型也應該考慮到。在黑色素瘤和尿路上皮癌患者的獨立隊列中，發現PD1在腫瘤浸潤的免疫細胞上的表達，而在腫瘤細胞本身上不表達，分別與抗PD1和抗PDL1的反應有關。?
02?
—
腫瘤浸潤淋巴細胞：密度、表型和多樣性?
人們認為，免疫檢查點抑制劑（ICI）治療，特別是anti-PD1和anti-PD-L1，部分是通過激活已有的腫瘤免疫應答起作用的。因此，ICI反應的另一個潛在預測因素是腫瘤內腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs)的密度。事實上，TIL密度是一些腫瘤類型的強陽性預后指標，而不考慮ICI治療。例如，一種被稱為免疫核心的指標，涉及對腫瘤中心和周圍的CD8 T細胞進行量化，是OS的一個強有力的預測因子，可以補充CRC中傳統的腫瘤淋巴結轉移(TNM)分期或MSI狀態。值得注意的是，單細胞測序顯示CD4記憶T細胞也在對ICI 有反應的人類黑色素瘤中富集。在抗PD1治療的背景下，據報道，IHC在腫瘤侵襲性邊緣測量的TIL密度與抗-PD1反應密切相關，這種方法可能很有前途，但很難標準化，需要更多的數據來說明該方法的通用性。
越來越多的證據表明，影響ICI結果的不僅僅是TIL的位置和密度，還有TIL的表型。例如，雖然抗PD1治療后，抗CTLA 4的患者TIL濃度沒有明顯變化，但應答與T效應細胞活性指標CYT 50(以穿孔素1(PRF 1)和顆粒酶轉錄水平54的幾何平均數計算)的增加有關。值得注意的是，不論腫瘤類型如何，CYT與tmb都有顯著的相關性，這支持了這樣的觀點，即癌癥的免疫控制涉及T細胞介導的對來自nssnv的腫瘤新抗原的溶細胞反應。
除了T效應細胞活化表型外，其他T細胞表型標記也與ICI反應相關。例如，TIL表面表達的PD1水平可能與抗腫瘤免疫反應的效果有關。具體來說，對非小細胞肺癌患者TIL的分析顯示，在PD1表達的基礎上，有三種不同的CD8 T細胞。PD1表達最高的腫瘤群體稱為PD1Tumour(PD1T)，因為PD1T與慢性病毒感染相關的PD1hi細胞在轉錄上明顯不同。在三個分離的CD8 T細胞群中，只有PD1T細胞能夠在體外對自體腫瘤細胞產生細胞因子反應，這表明該細胞群在腫瘤抗原特異性T細胞中富集。重要的是，治療前PD1T細胞水平與抗PD1應答呈正相關；然而，這些結果仍有待于驗證隊列的驗證。相反，在小鼠體內的研究表明，由于Treg細胞相互作用、染色質重塑或轉錄重組，在慢性抗原暴露下，PD1高表達的T細胞可能表現出不可逆轉的耗竭表型。此外，一項對HNSCC患者的研究發現，高PD1表達的腫瘤內T細胞百分比與切除后PFS 差直接相關，但這些患者未接受ICI治療，而HPV狀態可能是HNSCC的一個混雜變量。另一項針對抗PD1治療的非小細胞肺癌患者的研究發現，腫瘤和外周血中積累的CD4 FOXP 3?PD1hi T細胞(4PD1hi)是腫瘤負荷的一種功能。重要的是，治療時外周血4PD1hi細胞計數的下降與這個隊列中OS的改善顯著相關。NSCLC相關的PD1T細胞的一個獨特的特征是它們表達趨化因子CXCL13，它專門招募B和T濾泡輔助(TFH)細胞。CXCL 13-TFH細胞-B細胞軸曾被證明與非ICI治療的CRC患者的長期存活有關。雖然人們普遍認為B細胞和TFH細胞不是抗腫瘤免疫應答的主要成分，但這些發現表明腫瘤微環境的這一部分可能需要在ICI反應的背景下進一步研究。
應用新的單細胞RNA測序(scRNA-seq)平臺允許高分辨率的表型特征，這是不可能的批量測序方法。對32例經ICIS治療的轉移性黑色素瘤患者的單細胞轉錄組數據進行了非監督聚類，確定了兩種主要的腫瘤內CD8 T細胞表型：記憶型和疲勞型。記憶樣TILs與疲勞TIL的比值與免疫檢查點抑制劑（ICIS）的反應密切相關.此外，還發現轉錄因子Tcf 7在具有記憶樣表型的T細胞中被選擇性表達。因此，CD8 tcf 7和CD8 tcf 7?TIL的比值與抗-pd 1治療的黑色素瘤患者的應答和生存密切相關，即使在總T細胞浸潤沒有明顯差異的情況下也是如此。
一種有效的T細胞反應涉及特異性抗原反應T細胞克隆的激活和擴增.因此，腫瘤內或外周T細胞庫的克隆結構可能是與ICI反應相關的腫瘤免疫原性的另一個指標。T細胞庫多樣性可以用兩種互補指標來量化：豐富度，即獨特的TCR序列數和克隆性，即序列分布的均勻性(低克隆性表示所有克隆的分布相等，高克隆性表示傾斜或寡克隆群體，少數克隆占主導地位)。腫瘤內或外周T細胞的多樣性與ICI反應之間的關系似乎是復雜的，因為一些研究發現治療前或治療后的克隆性水平與反應呈正相關，而另一些研究表明，只有在治療中增加克隆性與抗-PD1應答相關。另一項針對30例黑色素瘤患者的研究發現，TIL多樣性與抗-PD1反應或存活無關，但沒有檢測治療后的變化。有趣的是，一項對29例經抗PDL 1治療的尿路上皮癌患者的研究發現，治療前外周T細胞克隆性與PFS和OS呈負相關，而T細胞內克隆性與生存期無相關性。同樣，一項對25例轉移性胰腺癌患者的研究發現，抗CTLA 4治療的患者外周血T細胞克隆性與生存呈負相關，但與抗PD1無關。更復雜的是，先前的免疫治療暴露可能會影響T細胞儲備動力學在隨后的抗-PD1的使用。具體來說，在治療中，抗CTLA4治療的黑色素瘤患者體內T細胞豐富度的增加與抗PD1反應有關，而T細胞克隆性的增加與免疫治療中的抗PD1反應有關。這些結果表明，需要做更多的工作來闡明腫瘤內和外周T細胞多樣性作為ICI反應指標的效用。?
03
—
腫瘤微環境不只有T細胞?
許多其他類型的免疫細胞可能影響ICI的療效。雖然目前還沒有通過FDA批準的檢測方法來預測免疫檢查點抑制劑（ICI）的療效，但目前正在做的工作是破譯這些細胞類型對應答率的影響。為了更全面地了解腫瘤的免疫微環境，從RNA測序結果中提取免疫細胞表型和豐度數據的方法已經發展成。這種計算被應用于治療前和治療后黑色素瘤患者的腫瘤樣本，發現抗-PD1反應與CD8 T細胞和自然殺傷細胞的增加和巨噬細胞的減少有關。這一補充數據提示髓系細胞在ICI反應中具有潛在的抑制作用。在一組獨立的黑色素瘤患者中，腫瘤相關巨噬細胞(TAMS)與不良的抗PD1反應之間存在類似的相關性。
此外，在黑色素瘤患者中，骨髓源性抑制細胞(MDSCs)的低分化群體的外周血水平與抗CTLA 4反應不佳有關。事實上，在一項利用機器學習來識別所有TCGA腫瘤樣本CYT預測參數的研究中，最關鍵的特征之一是缺乏MDSC 。該模型的另一個主要特征是CD8 T細胞、γδT細胞和自然殺傷細胞的富集，以及Treg細胞的耗竭。值得注意的是，免疫表型核心在兩組獨立的ICI患者中區分應答者和非應答者的敏感性和特異性都很高。在一項對腎癌患者的獨立研究中，在接受抗-PDL 1的患者中，高的瘤內髓樣信號與PFS中位數下降近有關，再次強調髓系細胞對ICI反應的抑制作用。值得注意的是，聯合使用VEGF抑制劑可使髓細胞含量高的腫瘤患者的中位pfs增加8倍以上，這表明髓系信號可能是選擇RCC患者聯合治療的有用的生物標記物。
髓系細胞的特異性亞群可能在調節T細胞排斥中起重要作用。據報道，LY6ClowF4/80巨噬細胞可調節T細胞對胰腺癌的排斥作用。這些巨噬細胞位于腫瘤微環境之外，它們協調了獲得性T細胞免疫特權的位點，并消除了它們，提高了免疫治療誘導T細胞依賴性腫瘤殺傷的能力。總之，對腫瘤微環境的檢查顯示出作為ICI療效的預測生物標記物的巨大前景。?
04
—
轉錄和表觀遺傳標記?
RNA測序數據的生物信息學分析已被用于揭示與ICI反應或耐藥性相關的全球腫瘤和微環境特征。一項研究確定了治療前的特征，包括28個黑色素瘤患者組中與抗PD1抵抗相關的26個轉錄亞信號。然而，在另外兩個獨立的黑色素瘤組中，這一特征與抗CTLA 4或抗PD1反應無關，這表明它可能反映了分析過的原始隊列特有的特征。另一項對抗PD1治療的黑色素瘤患者的研究發現，治療前RNA表達特征與腫瘤克隆結構的治療改變有關。據推測，由于腫瘤克隆結構的改變與反應和OS有關，治療前的RNA信號也可能是治療結果的預測。事實上，這一RNA特征與改善兩個獨立黑色素瘤組的存活率有關，其中一個只使用抗PD1，另一個用抗CTLA 4或抗PD1治療。
初步數據表明，這種炎癥基因特征在預測腫瘤類型中具有預測價值。最近的工作已經利用單細胞轉錄組分析精細的細胞分辨率來確定與T細胞排斥相關的腫瘤細胞轉錄程序。這一特征是預測不良的ICI反應和降低生存率在多個獨立的黑色素瘤患者隊列。值得注意的是，體外實驗表明CDK 4和CDK 6抑制可以逆轉這種T細胞排斥方案，從而為表達這一轉錄程序的腫瘤患者提供了一種潛在的聯合策略。
除了基因組和轉錄特征外，表觀遺傳改變也可能與對ICIS的反應有關。利用DNA甲基化微陣列，與ICI反應相關的表觀遺傳標記在NSCLC患者的獨立隊列中被識別和驗證。此外，單個基因FOXP3的甲基化狀態也可以預測ICI的應答。
參考文獻：
Brahmer, J. R. et al. J. Clin. Oncol. 28,3167–3175 (2010).
Brahmer, J. et al. N. Engl. J. Med. 373, 123–135 (2015).
Motzer, R. J. et al. N. Engl. J. Med. 373,1803–1813 (2015).
Hanna, G. J. et al.? JCI Insight 3, 98811 (2018).
Hugo, W. et al.? Cell 165, 35–44 (2016).
Jerby- Arnon, L. et al. Cell 175, 984–997 (2018).
Duruisseaux, M. et al. . Lancet Respir. Med. 6, 771–781 (2018).
Jonathan J. Havel,Nature Reviews Cancer,(2019)
如涉及知識產權，請與我司聯系！??
|
