TBM专访药锦娟教授：肿瘤免疫治疗新赛程，分子病理如何助力

TBM专访第二期

美国病理学家协会会员

美国病理学家协会个体化治疗委员会理事

美国病理学家协会实验室认证检查官

美国分子病理学协会会员

全美华人病理学会终身会员

全美华人病理学会分子病理专业委员会主席

中国抗癌协会肿瘤标志专业委员会肿瘤多学科诊断（MDD）协作组副组长

As a molecular pathologist, I have been focusing on the large scale, prospective clinical genotyping efforts based on a variety of next-generation sequencing technologies as part of a center-wide precision medicine initiative. I have been participated in validation of new platforms and in charge of the quality insurance and quality control of the laboratory operations. In the past 6 years of clinical practice, I have reviewed the genetic profiling of thousands of solid tumors and hematologic malignancies and I also gain the knowledge of guidelines and regulations of the application of molecular testing in targeted and immunotherapies. 

1. 什么是肿瘤的免疫治疗

肿瘤的免疫治疗泛指由免疫所介导的肿瘤细胞清除过程，涉及免疫系统的组成部分， 如使用与肿瘤细胞表达的蛋白质结合并抑制其功能的抗体，T 细胞输入及癌症疫苗等。

机体对肿瘤细胞的识别与杀灭主要通过T 淋巴细胞和抗原呈递细胞来完成，并由这些细胞上的免疫检查点所控制，其表面的一些蛋白能激活而另外一些则下调免疫系统功能。

免疫治疗的根本是维持免疫系统对肿瘤有效识别，防止免疫逃逸及免疫耐受，抑制肿瘤的发生和发展。因此，免疫治疗，尤其是新兴的免疫治疗手段，为肿瘤患者，包括一些从前无法治愈的晚期患者，提供前所未有的可持续生存获益，为肿瘤学领域带来创新性改变。

2. 肿瘤免疫治疗有哪些类型

免疫检查点抑制剂：这是肿瘤免疫治疗领域最为耳熟能详的类型。其原理是利用免疫节点抑制剂，使免疫细胞重新获得识别肿瘤细胞的能力，或者恢复T细胞的活性以及延长记忆T细胞的存活时间，进而攻击杀灭肿瘤细胞。

美国食品和药物管理局 (FDA) 已批准多种药物，针对一个或多个免疫检查点。抗 PD- (L) 1 疗法，阻断PD-L1/PD-1的结合，包括atezolizumab、avelumab、durvalumab、nivolumab 和 pembrolizumab，涵盖多种癌症适应症；CTLA-4 抑制剂Ipilimumab也已获得FDA批准用于III期黑色素瘤。除了已获批药物，目前仍有超过 2000 种免疫治疗药物处于研发阶段。

嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞疗法：该疗法从肿瘤患者或者健康供体的血液中提取 T 细胞，将它们在体外进行编辑改造，使其表达特定的T细胞受体，赋予T细胞与肿瘤细胞表面抗原有效结合的能力。这些细胞在扩增后输入患者体内，去识别、附着并杀灭肿瘤细胞。CAR-T细胞疗法在血液系统恶性肿瘤，特别是 B 细胞淋巴瘤和急性淋巴细胞白血病中取得显著成效；但这种治疗方法在实体瘤中的应用面临着一些障碍，主要是由于实体瘤细胞表面抗原的异质性以及免疫微环境的抑制。

溶瘤病毒疗法 (OV)： 是一种新的癌症免疫治疗方式，利用基因工程装载的病毒，选择性地在肿瘤细胞中复制。OVs可以与 CAR-T 细胞协同作用，克服CAR-T细胞的缺陷，针对性地在肿瘤微环境中递送特定的治疗剂，以增强 CAR-T 细胞的细胞毒活性。未来，CAR-T细胞免疫疗法和溶瘤病毒疗法联合治疗实体瘤将有广阔前景。

细胞因子疗法：使用细胞因子（在细胞之间传递信息的小蛋白质）来刺激免疫细胞去攻击肿瘤细胞。

免疫调节剂：这组药物通常会增强部分免疫系统的功能以治疗某些类型的癌症。

癌症疫苗：我们对疫苗并不陌生，尤其是疫苗对传染性疾病的防御功能。疫苗可以是蛋白或者核酸，注入体内后，刺激免疫系统产生特定抗体，给予健康人预防感染的保护效应。但有些疫苗可以帮助预防或治疗癌症，比如针对乳头状瘤病毒(HPV)的疫苗，已被证实可以预防宫颈癌及部分头颈部肿瘤。

单克隆抗体（mAb 或 MoAb）：作为免疫系统蛋白质的人造版本， mAb 可以攻击癌细胞的特定部分，在癌症治疗方面非常有应用价值。

3. 分子病理与免疫组织化学在肿瘤免疫治疗中能发挥什么样的作用

程序性死亡配体 1 (PD-L1)

肿瘤的免疫治疗在一些病人中疗效显著，最著名的个案是美国前总统卡特。2015年，卡特宣布黑色素瘤已经转移到肝脏和脑部，他接受了手术及放疗，之后是免疫治疗。3个月后，91岁的卡特在复查时发现肿瘤细胞全部消失了。如今，96岁的卡特没有发生复发转移。在过去的5年中他曾多次分享黑色素瘤免疫治疗的心得体会。

尽管有这样的经典案例，免疫疗法并不适用于所有肿瘤病人。有研究显示，在接受免疫治疗的患者中，仅有约 20-30% 的获益率。另外，免疫治疗可能与严重的不良反应 相关。这就使得通过肿瘤生物标志物确定最可能获益的人群再进行免疫治疗显得尤为重要。分子病理作为分子生物学/遗传学与传统解剖/实验病理学的交叉学科，不仅在靶向治疗，也在肿瘤免疫治疗获益人群的筛选中发挥关键作用。分子病理结合传统的免疫组织化学（IHC）可以通过检测以下几个生物标志物或者肿瘤突变特性来辅助免疫治疗。

通常，PD-L1 表达的肿瘤更有可能从抗 PD-(L)1 治疗中获益，但 PD-L1 阴性肿瘤患者也有可能受益于这些治疗。FDA 将 PD-L1 检测指定为某些 PD-(L)1 抑制剂适应症评判的补充诊断，而另一些则是伴随诊断。补充诊断是一种有助于决定是否使用该项治疗的检测，以获益 – 风险的差异具有临床意义为依据；而伴随诊断则是可以提供安全有效使用相应治疗产品所必需信息的体外诊断。

目前有已批准了四种独立的 PD-L1 检测，与 FDA 批准的不同抗 PD-（L）1 疗法和癌症适应症相关联，从而形成了不同的疗法-适应症-测试组合。

错配修复 (MMR) 和微卫星不稳定性 (MSI)

错配修复缺陷 (dMMR) 和 微卫星不稳定性高(MSI-H) 已成为最有可能从 PD-(L)1 免疫疗法中获益的肿瘤标志物，且在所有肿瘤中适用（泛肿瘤标志物）。

FDA 批准了两种针对dMMR和MSI-H的免疫治疗药物。Pembrolizumab(帕博利珠单抗) 用于治疗后发生进展的所有不可切除或转移性实体瘤; nivolumab（纳武单抗）用于治疗后发生进展的结直肠癌 (CRC)。

筛查 MMR 功能缺陷的主要方法有两种：四种 MMR 蛋白 MLH1、MSH2、PMS2 和 MSH6 的 IHC 和检测 MSI 的 PCR检测。这两种方法都有各有优缺点，优点包括简单易操作，测试周期短；缺点是判读受主观影响较大，且只能获得单一的肿瘤变异信息。随着分子病理学及肿瘤大panel的普及，使用二代测序（NGS）检测MSI的应用也越来越广泛。尽管有不同的检测及计算方法，NGS的敏感性和特异性都高达95%以上。加之还可以检测其它与免疫治疗相关的标志物，已经被各个指南所推荐。

肿瘤突变负荷 (TMB)

肿瘤突变负荷 (TMB) 是反映肿瘤细胞体细胞突变的参数，用每兆碱基的突变数来表示。TMB与肿瘤的新生抗原数有关，因此也与肿瘤的免疫识别相关。TMB虽然与dMMR和MSI关联，但它们之间并不完全重叠；大多数 dMMR / MSI-H 肿瘤具有高 TMB，但并非所有高 TMB 肿瘤都是 dMMR / MSI-H。 因此，TMB 是一个独立参数来预测肿瘤对免疫治疗的反应。2020年FDA批准了TMB作为泛肿瘤标志物，并采用每兆碱基10个突变来作为评判标准。但在实际应用中，这一数目在不同肿瘤类型中所对应的获益率差别很大。

因此，在筛选可能的免疫治疗获益人群时，要结合肿瘤类型；另外，PD-L1高表达同时TMB高的患者最有可能获益。

预测肿瘤免疫治疗应答的生物标志物，除了上述3个，其它还包括肿瘤浸润淋巴细胞的数目，T细胞受体基因重排的多样性，肿瘤中驱动基因之外的共突变，如发生在TP53, STK11, MDM2, B2M等基因的突变，都会对肿瘤的免疫治疗反应产生影响。这些信息多可以通过肿瘤大panel以及T细胞受体重排检测来获得，由此利用NGS的分子病理学在肿瘤免疫治疗中的重要性不言而喻。

总 结

免疫治疗适应人群筛选的标准化与精确性直接决定治疗的反应及效果，最终与病人的缓解及长期生存息息相关。肿瘤学家和病理学家担负着探索及验证新型肿瘤生物标志物的重要责任，也将共同推动免疫治疗领域的持续创新与发展。

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