撰文 | 雪月 责编 | 兮肿瘤是目前威胁人类健康的首要杀手。近年来肿瘤免疫疗法对于改善某些类型的肿瘤治疗做出了突出的成绩。靶向免疫检查点PD-1和CTLA-4的抗体已经作为治疗黑色素瘤和非小细胞肺癌以及其他类型的实体瘤的标准策略。临床数据显示胶质母细胞瘤(Glioblastoma GBM)只有不多于10%的病人对免疫疗法有效。近期,来自美国约翰霍普金斯大学的Christopher M. Jackson , John Choi 和Michael Lim在Nature Immunology上发表了题为Mechanisms of immunotherapy resistance:lessons from glioblastoma综述,以GBM为例,总结了肿瘤免疫治疗抵抗的机制。现编译如下,供读者参考。多种标志物包括细胞突变载量、DNA修复缺失以及检查点配体表达情况这些都能够评判病人是否能够受益于免疫检查点抑制剂治疗。在2002年提出的模型"Three Es Hypothesis"系统总结了肿瘤细胞和免疫细胞在治疗中的抵抗。肿瘤细胞内源性抵抗因素(intrinsic resistance)和外源性抵抗因素(adaptive resistance)都参与到这一过程中。肿瘤内源性因素包括MAPK信号、PTEN突变以及WNT–β-catenin信号激活、IFN-γ信号激活等。外源性因素包括表达免疫检查点分子,肿瘤基质增生阻碍免疫细胞浸润。另一种分类是基于肿瘤对于免疫检查点抑制剂的反应。如果肿瘤对免疫检查点抑制剂敏感则定义为“热肿瘤—hot”,反之则为“冷肿瘤—cold”。肿瘤变“冷”的机制有多种:肿瘤抗原的缺失或者受到免疫细胞攻击而快速缺失肿瘤抗原、迅速表达多种免疫检查点配体和免疫抑制细胞因子。
无论是肿瘤之间还是肿瘤组织内部,GBM都具有高度的异质性,这些不同的突变都会实实在在促进肿瘤细胞的增殖和存活。为了进一步探究和对GBM的分子和临床特点进行分类,CGAT(The Cancer Genome Atlas)将GBM分为四种类型:前神经(proneural)、神经型(neural)、经典型(classical)和间充质型(mesenchymal)。其中经典亚型是通过含有EGFR突变来定义的。神经亚型GBM会表达神经元相关的基因。前神经类型GBM则会高表达转录因子SOX2和OLIG2以及PDGFRA。而间充质亚型GBM会发生NF1突变。这样的分类方法只是一个探究GBM生物学的开始。进一步的研究还在改写着这个分类,特别是GBM肿瘤内高度的异质性。有一个研究发现在11个GBM的不同区域中,不同的分子类型存在于同一个肿瘤中。这样的肿瘤内异质性是对多种治疗抵抗的分子基础。肿瘤内异质性也是针对GBM的免疫治疗能够有效发挥作用的顽固障碍。免疫治疗摧毁了治疗敏感的细胞,治疗抵抗的细胞会迅速生长起来。分子的异质性也是GBM重要的内源性抵抗的机制。如果其他肿瘤免疫治疗可以比喻“战场”的话,那么对于GBM的肿瘤免疫治疗则更像是“游击战”。适应性免疫应答如果需要达到选择性消灭肿瘤细胞而不累及正常脑组织则需要特殊性的靶点。这样的靶点需要表达在大多数的肿瘤细胞上,而不是正常组织细胞上,并且靶点对于肿瘤的生长和存活比较关键,这样能避免基因编辑造成的免疫攻击逃避。有一些研究已经表明在黑色素瘤和非小细胞肺癌中一些抗原已经能够作为肿瘤对于免疫检查点抑制剂敏感的标志,但是如果是由化疗诱导的抗原则不会有类似的效应。在另外的研究中则绘制了肿瘤中的抗原图谱,这个肿瘤抗原图谱基于MHC分子结合的亲和性和T细胞的识别性,该图谱能够预测接受PD-1靶向抗体治疗的小细胞肺癌和接受CTLA-4靶向抗体治疗的黑色素瘤的病人的生存情况。另外有研究发现高质量的肿瘤抗原特别是能够模拟微生物的抗原表位能够提高治疗效果,而单单提高肿瘤抗原的数量则不能达到促进效果。这些数据都表明肿瘤抗原的类型而不是数量是促进肿瘤免疫治疗效果的关键。由于GBM肿瘤内高度的分子异质性,这也给分辨有效的肿瘤抗原提高了难度。目前研究的较多的肿瘤抗原是EGFR截短的三型异构体,这个肿瘤抗原在11%的确诊的GBM中高表达,在19%的GBM中表达。以往一项研究发现基于14个氨基酸肽段的疫苗(rindopepimut)对于82%的不表达EGFR三型异构体的复发GBM安全有效。但是接下来的临床试验却发现早期的免疫治疗的胜利却预示着肿瘤后面会逃避治疗,这也导致临床实验被停止。针对GBM的多价疫苗也正处于临床试验阶段,这些疫苗通过靶向多种抗原而致力于减少肿瘤的免疫逃逸。然而这些抗原还没有经过仔细的研究其有效性。利用高通量测序的方法计算T细胞抗原受体和抗原表位能够预测一些高效抗原和病人特异性的肿瘤抗原。这项技术结合精准疫苗或许能够克服GBM肿瘤内异质性带来的内源性因素治疗抵抗。这些正在进行的技术摸索也需要更多的数据支持才能确定是否能够全球推广。另一种潜在的替代方法使将高效的肿瘤抗原原位引入GBM中。改造后的溶瘤病毒能够特异性攻击肿瘤细胞,这一过程造成肿瘤细胞死亡以及肿瘤抗原漏出,促进二次免疫反应。一期和二期溶瘤病毒针对GBM的临床实验研究发现能够促进抗肿瘤免疫反应。溶瘤病毒的应用会提高CD8+效应T细胞的浸润,降低免疫检查点TIM-3的表达。机制上的研究表明,溶瘤病毒(poliovirus PVSRIPO)攻击肿瘤细胞导致细胞中病原和损伤相关模式识别分子和肿瘤抗原释放,激活树突状细胞和一型干扰素反应。尽管溶瘤病毒治疗GBM的临床有效性还需要更多的临床实验来证明,但是目前的数据表明对付“冷”肿瘤,可以引入有效的肿瘤抗原来激发免疫反应。免疫抑制