综述:非小细胞肺癌肿瘤床评估的重构:新辅助免疫治疗时代的组织病理学挑战与未来方向

《Frontiers in Oncology》:Reframing tumor bed evaluation in non-small cell lung cancer: histopathological challenges and future directions in the era of neoadjuvant immunotherapy

【字体: 时间:2026年02月05日 来源:Frontiers in Oncology 3.3

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  本综述系统探讨了新辅助免疫治疗背景下非小细胞肺癌(NSCLC)肿瘤床病理评估的范式转变。文章指出,传统的主要病理缓解(MPR)和病理完全缓解(pCR)标准源于细胞毒性化疗时代,难以全面捕捉免疫疗法引发的复杂反应模式(如免疫炎症、基质重塑)。为此,作者呼吁建立免疫适应性病理标准,并强调整合数字病理、人工智能(AI)、循环肿瘤DNA(ctDNA)等多组学数据,构建多维评估体系,以更精准地指导预后判断和辅助治疗决策,推动个体化精准医疗发展。

引言
非小细胞肺癌(NSCLC)是全球癌症相关死亡的主要原因之一,即便在可切除的早期病例中,复发或死亡的风险依然显著。随着免疫检查点抑制剂(ICIs),特别是靶向程序性死亡受体-1(PD-1)及其配体(PD-L1)的药物,整合进新辅助治疗方案,NSCLC的治疗格局发生了深刻变革。新辅助免疫治疗不仅能通过缩小肿瘤体积来提高手术切除率,还能利用完整的肿瘤微环境激发强大的系统性抗肿瘤免疫反应,靶向潜在的微转移灶,从而有望改善患者长期生存。
组织病理学评估:定义、标准与挑战
传统的病理反应评估依赖于术后标本中残余存活肿瘤细胞的量化。主要病理缓解(MPR)定义为残余存活肿瘤细胞≤10%,而病理完全缓解(pCR)则指显微镜下未见存活肿瘤细胞。这些标准最初基于细胞毒性化疗的反应模式建立,其典型特征是广泛的肿瘤细胞坏死。然而,免疫治疗诱导的反应模式更为复杂,包括显著的炎症细胞浸润(如CD8+T细胞)、坏死、基质纤维化以及三级淋巴结构(TLS)的形成。这些免疫相关的形态学改变可能模拟残留肿瘤或掩盖微小病灶,使得单纯依靠残余肿瘤细胞比例的MPR/pCR标准可能低估了免疫治疗的真实生物学效应。因此,亟需开发能够纳入免疫浸润、纤维化成熟度及空间回归模式等特征的免疫适应性病理反应标准(irPRC)。
化疗与免疫治疗:病理与临床结果的比较
以铂类为基础的化疗是局部晚期NSCLC新辅助治疗的传统基石,其通过直接细胞毒性作用导致肿瘤细胞DNA损伤和坏死。然而,单纯化疗达到MPR或pCR的比例相对有限。相比之下,新辅助化疗联合免疫治疗( chemo-immunotherapy)显著提高了MPR和pCR率,并转化为更优的生存获益。病理上,免疫治疗后的肿瘤床常可见大量的凋亡肿瘤细胞碎片、密集的淋巴细胞浸润以及活跃的基质重塑,这些都反映了免疫介导的细胞死亡和增强的免疫监视。值得注意的是,影像学评估(如[18F]FDG-PET/CT)在免疫治疗背景下可能遇到“假性进展”的挑战,即因治疗相关的炎症反应导致病灶代谢活性一时性增高,而非真正的疾病进展。
组织病理学与分子预测因子
免疫治疗引发的回归模式具有独特性。除了密集的淋巴细胞浸润和TLS,肉芽肿性炎症、泡沫状巨噬细胞和胆固醇裂隙也是免疫激活的有效指标。准确的病理解读常需借助免疫组织化学(如细胞角蛋白、p40、TTF-1、CD3/CD8等)来区分存活肿瘤与反应性改变。在分子层面,肿瘤突变负荷(TMB)升高、干扰素-γ信号通路相关基因表达等与更好的免疫治疗反应相关。而KEAP1–NFE2L2等氧化应激通路突变则与耐药相关。目前,PD-L1表达水平仍是临床实践中最常用的预测生物标志物,但其预测价值并不完美。对替代性免疫逃逸机制(如ALK阳性肿瘤中T细胞功能受损)的探索提示了超越PD-1/PD-L1通路的联合治疗必要性。
创新与进步:数字病理与人工智能整合
面对新辅助免疫治疗后肿瘤床评估的复杂性,数字病理和人工智能(AI)技术展现出巨大潜力。AI工具能够对全切片图像进行客观、可重复的量化分析,精确识别镶嵌在致密纤维化或炎症背景中的微小肿瘤细胞簇,并定量评估淋巴细胞浸润、TLS等特征,从而减少人工评估的主观差异。AI还能分析肿瘤与免疫细胞的空间相互作用,提供额外的预后信息。将这些工具与分子、影像数据整合,可构建多维度的预测模型,助力精准的疗效评估和风险分层。尽管前景广阔,这些技术的广泛应用仍面临基础设施、标准化验证和算法透明度等挑战。
新兴生物标志物:循环肿瘤DNA与外周免疫动态
循环肿瘤DNA(ctDNA)作为一种微创液体活检标志物,能够实时反映肿瘤负荷和微小残留病(MRD)。研究表明,新辅助免疫治疗后ctDNA的清除与MPR和改善的生存显著相关,而ctDNA持续存在则提示复发风险较高,即使影像学或病理学评估结果良好。同样,监测外周血T细胞受体(TCR)库的动态变化,可以反映系统性的免疫应答情况。将ctDNA和TCR监测与病理、影像学结果相结合,能够提供更全面的治疗反应评估,指导术后辅助治疗决策。
临床/病理整合与预后判断
未来的发展方向是构建整合组织病理学、分子特征(包括免疫分型、空间转录组学)、液体活检(ctDNA, TCR)和影像学信息的综合生物标志物面板。机器学习模型在处理这些高维数据、识别非线性关系方面具有独特优势,有助于开发可重复、可推广的预测算法,实现更精准的患者分层和治疗指导。病理学家在此过程中扮演核心角色,确保数据质量并推动临床转化。
结论
新辅助免疫治疗时代要求我们重新审视NSCLC的肿瘤床评估体系。传统的MPR/pCR终点需要与免疫适应性标准相结合,以更准确地反映免疫介导的治疗效果。通过采纳整合了免疫特征、数字病理AI工具和多组学生物标志物的综合评估框架,病理学将在NSCLC的精准医疗中继续发挥核心作用。推动免疫适应性标准的共识建立和多中心前瞻性验证,是确保评估可重复性、改善患者预后的关键。

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