近年来，以PD-1/PD-L1抑制剂为代表的免疫检查点抑制剂（ICIs）在多种肿瘤的免疫治疗中取得了突破性的进展，为患者带来了更多生存获益。然而并不是所有患者都能从免疫治疗中获益，临床通常需要通过特定的生物标志物去筛选适宜人群和预测免疫治疗疗效。
一、肿瘤微环境（TME）
1.1 TME的意义
肿瘤微环境（Tumor micro-environment，TME）是指围绕在肿瘤细胞周围的细胞和理化成分，包括适应性免疫细胞、髓系免疫细胞、先天免疫和适应性免疫交界免疫细胞、肿瘤间质细胞和基质成分和血管细胞。
肿瘤微环境包括细胞和非细胞成分，如CD8+T、CD4+T、Tregs、B细胞等适应性免疫细胞，巨噬细胞、中性粒细胞、单核细胞、树突状细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞、髓系来源骨髓抑制细胞（MDSC）、血小板等髓系免疫细胞，NK、iNKT、γδT、先天淋巴样细胞（ILCs）等先天免疫和适应性免疫交界免疫细胞，CAF、脂肪细胞、细胞外基质（ECM）、神经元和神经纤维等肿瘤间质细胞和基质成分，血管内皮细胞（ECs）、淋巴管内皮细胞（LECs）、壁细胞等血管细胞，大部分免疫细胞具有抗肿瘤和促肿瘤的双重作用[1-2]。
免疫微环境是肿瘤的十大特征之一，其多样性和复杂性对免疫治疗均具有影响。目前，发现多种免疫治疗标记物与肿瘤微环境相关。
多种细胞内源性和全身性因素影响患者和TME
1.2 PD-L1
程序性死亡配体1 (Programmed death ligand 1 PD-L1)，由PDCDL1基因编码，发现于人类9号染色体p24.1.2位置，PD-L1被认为是B7蛋白家族的第三个成员，与B7.1和B7.2蛋白具有15%-20%的同源性。
PD-L1不仅是第一个被提出用于预测免疫治疗反应的蛋白生物标志物，也是目前为止应用最广泛的预测因子。PD-L1表达阳性的肿瘤患者免疫治疗总体疗效比PD-L1没有表达的患者要好。但是，由于肿瘤内PD-L1具有异质性和表达不稳定性，仍有部分PD-L1阴性的患者可以从PD-1/PD-L1抗体治疗中获益，因此PD-L1作为ICIs疗效预测生物标志物应用相对有限。
1.3 肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）
TILs是近年来肿瘤免疫研究中较活跃的抗肿瘤效应细胞之一，通常以CD8+T细胞为主。有研究表明，部分PD-1治疗无应答的患者的肿瘤微环境中缺乏T细胞浸润。包括非小细胞肺癌在内的多种癌症都已证明具有高水平TILs的患者有更高的生存期[3]。
1.4 HLA
人类白细胞抗原（HLA）又被称为人类的MHC，是控制细胞间相互识别、调节免疫应答的一组紧密连锁基因群。HLA位于人类6号染色体短臂6p21.3上长度约3.6 Mb的区域内，具有高度的遗传多态性。HLA复合体是迄今为止所知人类多态性最丰富的遗传系统。HLA广泛应用于免疫相关疾病的研究、器官和骨髓移植、疫苗和药物靶向人群筛选、肿瘤免疫研究等。HLA多样性的缺失会导致免疫治疗应答率下降。HLA-B44是HLA的一种超亚型，能够交叉呈递其他亚型HLA呈递的新抗原，这增加了HLA的多样性。研究显示，HLA-B44阳性且突变水平高的患者生存率更高[4]。
二、肿瘤基因组特征
2.1 TMB
肿瘤突变负荷（tumor mutation burden，TMB）一般指特定基因组区域内每兆碱基对（Mb）体细胞非同义突变的个数，可以间接反映肿瘤产生新抗原的能力和程度，已被证实可预测多种肿瘤的免疫治疗疗效，理论上突变数量越多，越易激发机体免疫。
TMB检测可在多种肿瘤中进行，从而筛选更有可能从免疫治疗中获益的患者，但也存在诸多不足之处，如TMB检测平台不统一，且TMB并非完全与免疫检查点抑制剂应答率相关，因此TMB的应用仍需继续研究探索。
肿瘤免疫治疗中TMB的作用示意图[5]
2.2 MSI-H/dMMR
MSI即微卫星不稳定是指由于在DNA复制时插入或缺失突变引起的短、重复DNA序列长度改变的现象，常由错配修复(MMR)功能缺陷引起。MMR指基因错配修复功能，是重要的DNA修复机制，是识别及修复在DNA复制或重组过程中，可能产生的碱基的错误插入、缺失和错配以及修复某些形式的DNA损伤的系统。人类错配修复基因转录翻译后表达相应的错配修复蛋白，MMR蛋白表达缺失可造成细胞的错配修复功能缺陷，造成DNA复制过程中的碱基错配不能及时修复并逐渐累积，导致MSI发生。MSI分为高度不稳定（MSI-H）、低度不稳定（MSI-L）和稳定（MS-S）；MMR分为错配修复功能缺陷（dMMR）和错配修复功能完整（pMMR）。MSI-H/dMMR的实体瘤通常具有免疫原性并具有广泛的T细胞浸润，从而对免疫检查点抑制剂治疗有较好的临床反应。
2.3特定基因突变
一些有明确驱动基因阳性的肿瘤，可能对免疫治疗效果不佳，如EGFR突变患者用免疫治疗可能会引起超进展。免疫治疗的疗效可能与某些基因突变存在正负作用：如KRAS突变目前被认为是免疫治疗正向调节基因，TP53预示免疫治疗整体效果较好。此外，还应进一步探索突变机制，POLE基因突变可能因为位点不同导致疗效差异。PTEN突变促进肿瘤进展和转移，可能与ICIs治疗较差的预后相关。研究表明，PTEN的亚型PTENα通过对抗CD8+T细胞介导的细胞毒性导致T细胞功能障碍，促进肿瘤细胞免疫逃逸。
总结
免疫治疗作为肿瘤的新治疗手段，改变了很多肿瘤的治疗模式，近年来，随着不断开展的临床研究，免疫治疗的新适应症不断获批，因此，探索更为精准的免疫治疗标记物、探索更为有效的治疗模式亦是后续研究的重点。
与免疫治疗明显相关的生物标记物包括PD-L1表达水平、TMB、MSI/MMR、TILs等，其中目前免疫治疗最为确定的3个标志物——TMB，MSI/MMR和PD-L1表达。2019年ESMO指南通过对PD-L1/MSI/TMB进行荟萃分析（n=4186）发现在所有瘤种中，仅2.9%的患者会同时出现TMB-H、MSI-H和PD-L1阳性，可见，PD-L1/MSI/TMB三者一致性并不高[6]。
总体来说，PD-L1、MSI-H/dMMR、TMB-H作为3个独立的标志物，均可有效预测免疫治疗疗效。目前，针对这三个生物标志物在实体瘤中也均有获批的药物，PD-L1阴性的肿瘤患者也并非绝对与免疫治疗无缘，联合筛查或许能更精准地筛选获益人群。
参考文献：
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