肿瘤免疫结构的研究进展及在子宫内膜癌中的应用价值

2019.10.25 09:42
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  肿瘤免疫结构的研究进展及在子宫内膜癌中的应用价值

  郭建宾 张颖 钱海利 段华

  【摘要】肿瘤微环境免疫状态是肿瘤生物学特征与机体免疫功能相互作用在肿瘤局部的综合体现,免疫结构是对肿瘤微环境免疫状态的多维度定量描述方式,近年来在多种肿瘤研究中取得了巨大进展。随着子宫内膜癌疫特性研究深入及抗免疫检测点治疗在内膜癌中的临床应用进展,以CD3+及CD8+肿瘤浸润性T细胞为主要指标的子宫内膜癌免疫结构评估正日益凸显其临床价值,以期在指导精准选择个体化治疗方案及预测预后中发挥重要作用。

  【关键词】肿瘤微环境免疫状态;免疫结构;免疫评分;子宫内膜癌;肿瘤浸润性T细胞

  doi:10.13390/j .issn.1672-1861.2018 .05.038

  肿瘤微环境免疫状态是指与肿瘤发生发展相关的各种获得性免疫因素统称,是恶性肿瘤细胞将其基因突变、转录组及表观遗传学特性在肿瘤微环境进行免疫重塑并与机体免疫功能相互作用的终呈现形式。近年来采用免疫结构或免疫评分对肿瘤微环境免疫状态进行定量描述。在多种肿瘤研究中取得了迅猛发展。子宫内膜癌是常见的女性生殖道恶性肿瘤之一,全球范围内其发病率增加且呈现年轻化趋势,免疫结构在内膜癌中的研究具有重要临床意义,现将目前研究进展做一综述。

  一、肿瘤免疫结构的研究进展

  1.免疫结构的构成:临床上采用肿瘤免疫结构评估或免疫评分等量化指标对肿瘤微环境免疫状态进行多维度定量描述。肿瘤免疫结构的评估需具备两个基本要素,其一是需确定与肿瘤生物学行为及预后密切相关的免疫效应细胞。肿瘤微环境成分复杂,T细胞活化是肿瘤免疫的核心,肿瘤浸润性淋巴细胞( TIL)对预防肿瘤浸润和远处转移起至关重要的作用,因而免疫结构评估中免疫效应细胞类型是基于TIL进行评定的。不同类型肿瘤TIL种类不同,通常包括CD8+T细胞、CD3+T细胞、CD4+T细胞等。其二是肿瘤组织的空间结构,通常由肿瘤中心区域( Center of the Tumor,CT)和肿瘤浸润边缘(InvasiveMargin,IM)两个部位组成。目前免疫评分在结直肠癌中研究为深入,在黑色素瘤、肺癌、乳腺癌、肝癌等多种肿瘤中正深入研究并逐渐开展临床应用。

  2.免疫结构在肿瘤治疗及预后评估中的价值:在多种肿瘤中,免疫结构在肿瘤预后评估及指导个体化治疗上比肿瘤病理分期更具优势,研究表明I期和II期结直肠癌患者肿瘤复发、进展和患者死亡与TNM分期关联度仅为25%,而免疫评分对患者预后评估的准确性明显优于TNM分期系统,是唯一可以对无疾病生存期和总生存期进行预测的评估系统㈤。除和预后密切相关外,免疫结构还是指导选择肿瘤个体化治疗方案的重要指标。目前放化疗作为有高危因素的早期肿瘤、或晚期及复发肿瘤的主要治疗方法,只有当肿瘤的免疫结构为放化疗敏感类型时才能获益。如在卵巢癌中,肿瘤内部CD8+TIL高表达的患者术后接受辅助化疗,其中位生存期是无或低CD8+TIL患者的两倍隅1;而乳腺癌中肿瘤相关性巨噬细胞增多及CD8+TIL细胞数量下降使肿瘤对化疗产生抵抗。此外,免疫结构还是肿瘤免疫治疗赖以发挥效应的结构基础,以抗程序性死亡蛋白1(Programmed death protein-l,PD-1)/程序性死亡配体1(Programmed cell death-ligand 1,PD-L1)为代表的抗免疫检查点治疗作为肿瘤免疫治疗的重要里程碑,目前在肿瘤治疗中取得了巨大进展,其主要作用旨在促进效应T细胞特异性识别和杀伤肿瘤细胞的功能,改善肿瘤免疫结构以发挥抗肿瘤活性。

  二、子宫内膜癌免疫结构研究现状

  1.子宫内膜癌免疫结构的建立及其对预后评估价值:TIL种类的确定是免疫结构评估中重要的内容。近期几项研究评估了与内膜癌预后为密切相关的rflL类型。lkeda等‘“1研究显示,CD8+TIL细胞免疫相关基因的RNA高表达水平与长期的无进展生存( PFS)显著相关。Inge C van Gool等的结果同样显示CD8+TII。细胞计数与患者良好的临床预后密切相关。而且,与内膜癌的高危因素如肿瘤组织学分级、肌层浸润深度、脉管浸润等高危因素相比,肿瘤组织内CD 8+rIIL细胞浸润对于预后的判断更为准确,可作为患者总生存率的独立预测指标。Kim等通过对内膜癌CT及IM中CD8染色表明,CD8+ TIL与内膜癌的总生存及无进展生存密切相关,联合PD-L1检测显示PD-L1/CD8比例升高的患者肿瘤无进展生存期明显缩短。另有研究发现在早期高危肿瘤患者中,肿瘤内浸润CD3+ TIL计数低于17/frrn12与预后差相关(1~0 .01),CD3+ TIL计数是早期肿瘤患者生存的独立预测因子。上述研究均提示CD8+TIL、CD3+TJL是内膜癌免疫结构评估中有价值的指标。

  2013年Nature杂志根据TCGA数据库将子宫内膜癌分为四种类型,即DNA聚合酶£超突变型( POLE超突变型)、高突变微卫星不稳定型( microsatellite instability,MSI)、高拷贝型(P53型)和低拷贝型(non-specific molecular metamorphosis, NSMP)o POLE型 和MSI型携带有较高的突变负荷,表面抗原数量远大于P53型和NSMP型,肿瘤特异性免疫反应强,肿瘤免疫结构中TIL呈高浸润状态。对POLE超突变型子宫内膜癌上皮和间质的CT及IM分别进行CD8+TIL细胞计数,发现四个区域中CD8+TIL细胞浸润密度在POLE型均显著高于微卫星稳定型( microsatellite stability,MSS)子宫内膜癌。

  2.免疫结构对子宫内膜癌治疗的指导意义:免疫结构在指导内膜癌的个体化治疗,尤其对免疫治疗的选择更具独特优势。前期临床试验结果表明部分晚期及复发性内膜癌使用抗PD-1/PD-L1疗效显著,但对治疗敏感病例筛选是目前临床面临的难点及焦点问题。虽肿瘤组织PD-L1的表达与临床疗效存在紧密联系,但临床疗效与PD-L1表达水平并非呈正相关,肿瘤组织中PD-L1表达不能作为筛选患者的理想标记物。鉴于肿瘤微环境中免疫反应的复杂性以及免疫治疗的个体差异性,期待PD-1/PD-L1的检测结合免疫结构评估能够进一步筛选免疫治疗敏感的临床病例。有研究I20-21j综合肿瘤细胞表面PD-L1表达及肿瘤免疫微环境中TILs浸润情况,将肿瘤分为不同的免疫类型( tumor microenvlroment immune type,TMIT),不同类型肿瘤对免疫治疗的反应性不同,应采取不同的治疗方式。Kim等根据肿瘤中心部位CD8及PD-L1(CT- CD8及CT-PD-L1)的表达情况把子官内膜癌分为四种免疫类型:I型为免疫耐受型(CT-PD-LIHigh+ CT-CD8High),约占内膜癌的38.70/0,临床预后较好,是适合使用抗PD-1/PD-L1治疗的肿瘤类型㈤。Ⅱ型为免疫忽略型(CT-PD-LILow+ CT-CD8Low-),约占内膜癌的ll.00/0,由于肿瘤内部无研L浸润,临床预后比I型和Ⅳ差,这种类型肿瘤的治疗应以激活和招募细胞毒性皿L为主,如放疗,抗OX40抗体,抗-CTLA4抗体,癌症疫苗和CAR-T细胞过继疗法为主口”。Ⅲ型为免疫抵抗型(CT-PD-LIHigh+ CT-CD8Low),临床预后差,约占内膜癌的3.3%,由于无ⅡL浸润,即使肿瘤内PD-L1呈高表达状态,临床对抗PD-1/PD-L1免疫治疗仍无反应,而且肿瘤可通过PDl/PD-L1轴的调节进行免疫逃逸唧1;Ⅳ型为免疫细胞浸润型(CT-PD-LILow+ CT-CD8High),是常见的内膜癌类型,约占47.0%,肿瘤内部有大量CD8+TIL的浸润,且TIL的浸润不依赖于PD-1/PD-L1表达,这种类型内膜癌预后好,临床适应于抗CSF-1R抗体,A2aR拮抗剂和IDO抑制剂等联合抗PD-1/PD-L1治疗瞳卅。这种免疫类型的划分为内膜癌个体化治疗方案的选择奠定了基础。

  三、子宫内膜癌免疫结构评估中存在的问题

  子宫内膜癌免疫结构评估尚不完善,主要存在以下问题;首先,需明确免疫结构与FIGO手术病理分期间的关系。目前内膜癌的临床诊疗建立在FIGO手术病理分期基础上,免疫结构作为肿瘤生物学特性和机体抗肿瘤免疫学特性的综合反映,理论上应优于FIGO分期系统,或是作为FIGO分期的有益补充,需进一步在临床中评价其优劣。其次,需进一步优选并验证免疫状态评估中TIL类型。尽管研究显示内膜癌中CD8+TIL及CD3+TIL细胞与预后密切相关,但免疫微环境构成复杂,优化的免疫标志物还需更多权威研究数据支持。后,基于免疫结构划分的内膜癌不同免疫类型,个体化临床治疗方案的选择及疗效评估更需进一步在大量临床研究中进行验证。

  总之,肿瘤免疫结构属全新的、有价值的研究领域,在肿瘤治疗及预后评估中占据越来越重要的地位。子宫内膜癌免疫结构的量化分析尚需更深入的临床研究验证,以期建立标准化评估系统,能够精准地指导肿瘤个体化治疗,改善患者预后。

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