编辑推荐：
这篇综述系统性地阐述了肾母细胞瘤（Wilms tumor, WT）这一儿童最常见肾癌的肿瘤免疫微环境（Tumor Microenvironment, TME）。文章深度剖析了WT由其发育起源和三相组织学特征塑造的独特且复杂的TME，揭示了肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）、功能受损的自然杀伤（Natural Killer, NK）细胞及免疫抑制性基质在构建免疫抑制环境中的核心作用，阐明了肿瘤细胞通过表达B7-H3、PD-L1等免疫检查点分子及产生IDO、PGE2等可溶性因子实现免疫逃逸的机制。作者指出，尽管免疫疗法在成人癌症中取得成功，但在WT中疗效有限，并强调了基于免疫基因组学与蛋白质组学研究，针对特定WT亚群（如B7-H3高表达）设计靶向免疫疗法（如CAR-T、抗体药物偶联物）及联合治疗策略的迫切性与前景。
1. 引言
肾母细胞瘤是儿童期最常见的恶性肾脏肿瘤，通过风险适应的多模式治疗，其生存率已超过90%，成为儿科肿瘤学的成功典范之一。然而，一部分患者，特别是那些具有弥漫性间变、化疗后持续存在的胚芽型肿瘤或复发性疾病的患儿，仍然面临不良预后和显著的长期治疗相关毒性。这些未满足的临床需求凸显了超越传统细胞毒性疗法的、基于生物学的新型治疗策略的必要性。越来越多的证据表明，肾母细胞瘤并非免疫惰性，而是由其发育起源和三相（胚芽、上皮、间质）组织学特征塑造的一个复杂而独特的肿瘤微环境。不同的免疫细胞群、炎症介质和免疫检查点通路与肿瘤的不同组分发生差异化的相互作用，导致了异质性的免疫监视和逃逸机制。这为探索免疫治疗策略提供了强烈的生物学依据，同时也解释了现有免疫检查点抑制剂等疗法在未经选择的WT患者群体中疗效有限的原因。
1.1. 流行病学、风险因素与WT的结局
尽管组织学相对统一，WT在全球范围内的发病率、人口统计学特征和生存率存在显著差异。WT主要影响非常年幼的儿童，发病率高峰在出生至4岁之间。大约10%的WT病例与先天性异常或遗传性癌症易感综合征相关，如Beckwith–Wiedemann综合征、WAGR综合征、Denys–Drash综合征等，这些疾病涉及关键发育基因位点（如WT1、WT2）的致病性变异或表观遗传改变。
1.2. WT的遗传学图谱
WT具有高度异质性的遗传结构，但总体体细胞突变负荷较低。基因组研究已发现约40个癌症相关基因的改变，其中许多基因参与胎儿肾脏发育，支持了WT是一种源于肾脏器官发生失调而非随机突变累积的原型胚胎性恶性肿瘤。在体细胞水平，WT1-Wnt/β-连环蛋白（β-catenin）轴、11p15（WT2）位点失调以及microRNA（miRNA）加工过程（涉及DROSHA、DICER1等基因）的破坏构成了WT生物学的三大主要驱动通路。此外，染色体臂1q的增益是预后不良的最稳健预测因子之一。
1.3. WT的组织病理学
经典的、组织学良好的WT在显微镜下显示胚芽、上皮和间质三种成分以不同比例构成的三相模式。胚芽区由具有高有丝分裂活性的小圆蓝细胞组成；上皮成分形成原始小管或肾小球样结构；间质成分显示间充质分化。组织学分类在北美儿童肿瘤学组和欧洲国际儿科肿瘤学会的协议中有所不同，但弥漫性间变和化疗后持续存在的胚芽型WT都被定义为高危类别，与较差的预后相关。间变是WT最重要的不良组织学特征。
1.4. 当前治疗方案
现代WT管理是风险适应儿科肿瘤学的典范。在高收入环境中，手术、化疗和选择性放疗相结合的多模式治疗实现了超过90%的总生存率。当前实践主要由两个合作组主导：北美的儿童肿瘤学组和欧洲的国际儿科肿瘤学会肾肿瘤研究组。两者的主要区别在于手术和化疗的时机，但都旨在最大化治愈效果，同时最小化急性和长期毒性。WT对化疗高度敏感，长春新碱、放线菌素D和多柔比星构成了治疗支柱。然而，弥漫性间变性WT和化疗后胚芽型WT由于固有的化疗耐药性，仍然具有挑战性，需要强化多模式治疗。
2. WT中的炎症微环境
在WT中，炎症微环境的存在已被描述，其特征是存在环氧合酶-2、缺氧诱导因子1α、血管内皮生长因子等炎症标志物。免疫组织化学分析显示，这些炎症分子主要定位于肿瘤的间质成分。重要的是，炎症标志物的表达与免疫细胞浸润相关，其中肿瘤相关巨噬细胞是主要的细胞类型，并且主要在间质区域检测到。对巨噬细胞极化的研究发现，M2表型（表达Arg-1、CD163、CD206）占主导地位，且M2 TAM的数量随着肿瘤分期的增加而增加，表明M2表型与WT的不良预后相关。
2.1. 浸润WT的白细胞群
除了巨噬细胞，中性粒细胞和肥大细胞也几乎存在于所有分析的WT中。关于适应性免疫细胞，T淋巴细胞存在于所有肿瘤组织中，而B淋巴细胞存在于50%的样本中，两者几乎都只存在于间质中。最近，基于组学技术和公共数据库的免疫基因组学和蛋白质组学研究，使得分析大量WT样本成为可能，从而识别出与预后和总生存期相关的分子免疫学亚组。例如，一项研究基于免疫相关基因特征，在122例WT病例中识别出12个具有预后价值的免疫相关基因。另一项整合蛋白质组基因组学研究将91个WT样本分为三个不同的亚组，分别对应于主要的组织学成分。其中，上皮主导的S3亚组显示出最高的免疫评分和免疫细胞浸润，但也高表达CD274（PD-L1）、VTCN1等免疫检查点分子，提示存在免疫抑制性TME。
2.2. WT中的自然杀伤细胞
自然杀伤细胞是先天免疫的淋巴细胞群，在抗肿瘤免疫应答中发挥重要作用。研究发现，与外周血相比，WT组织标本中的NK细胞比例增加，表明这些先天淋巴细胞可能在针对WT的抗肿瘤反应中发挥作用。免疫组化分析显示，NKp46+细胞主要位于WT的胚芽和上皮成分内。尽管关于NK细胞在WT组织中的募集和功能亚群的信息尚不充分，但体外研究表明，根据其激活状态，NK细胞可以识别并杀死WT细胞，也可能受到WT细胞的抑制。
3. WT中肿瘤逃避免疫应答的机制
在TME中，肿瘤细胞通过产生抑制性因子和细胞间接触相互作用，抑制有效的免疫应答。在WT中，必须考虑到不同的组织学成分可能对免疫细胞产生不同的影响。间质型WT细胞具有间充质干细胞的表型和生物学特征，而后者已知对包括NK细胞和巨噬细胞在内的免疫系统细胞具有强大的免疫抑制作用。此外，CD56+CD133?ALDH1bright的WT癌症干细胞被认为存在于胚芽成分中，也可能在调节TME的免疫反应中发挥独特作用。
3.1. 作用于NK细胞的机制
最近的两项研究重点分析了从WT患者肿瘤组织中分离和扩增的原代WT细胞群，以及这些细胞对NK淋巴细胞的影响。研究发现，当用白细胞介素-2预先激活的NK细胞与WT细胞共培养时，无论靶细胞的组织学表型如何，NK细胞都能有效地产生干扰素-γ和肿瘤坏死因子-α，脱颗粒并裂解肿瘤细胞。这表明，当处于激活状态时，NK细胞能够识别并杀死WT细胞。然而，当使用新鲜分离的、静息状态的NK细胞与肿瘤细胞共培养时，情况则完全不同。在此条件下，NK细胞介导的WT细胞裂解不会发生，并且WT细胞会抑制IL-2诱导的NK淋巴细胞活化。特别是，间质型WT细胞群能显著抑制NK细胞增殖，这种抑制作用是由于肿瘤细胞产生了前列腺素E2和吲哚胺2,3-双加氧酶这两种抑制因子。这种抑制作用需要细胞间接触。物理接触会导致NK细胞产生IFN-γ和TNF-α，从而诱导WT细胞中COX-2和IDO的表达，并上调HLA I类、PD-L1/L2和CD47等抑制性配体，从而促进肿瘤的免疫抑制行为。总之，现有数据表明，根据其活化状态，NK细胞可能易受WT介导的抑制，同时也能够杀伤肿瘤细胞。相互作用的结果还可能取决于肿瘤组织的细胞因子环境。
3.2. 作用于巨噬细胞的机制
巨噬细胞似乎是WT组织中最普遍的免疫细胞类型，优先定位于间质区域。多项研究表明，M2极化细胞是TME中存在的主要巨噬细胞类型，这进一步支持了WT中存在免疫抑制微环境的证据。然而，关于WT细胞诱导巨噬细胞M2极化的机制知之甚少。最近一项研究报道，在外周血来源的单核细胞与上皮或胚芽WT细胞群共存在的情况下，会分化为M2极化表型的巨噬细胞。这种极化效应是接触依赖性的。此外，这些M2样细胞反过来可以负向调节NK细胞的效应功能。
3.3. 作用于其他免疫细胞的机制
包括WT在内的儿科实体瘤通常以低突变负荷和有限的肿瘤新抗原为特征，这限制了T细胞的活化。在WT中，不同的报告描述了肿瘤组织中T细胞的存在率较低。在大多数情况下，T淋巴细胞主要由辅助性T细胞2和调节性T细胞代表，这与免疫抑制微环境相关。肿瘤浸润淋巴细胞在体外表现出活化、扩增缺陷，这可能与肿瘤细胞HLA I类、细胞间粘附分子-1等分子的低表达以及转化生长因子-β的大量产生有关。关于B淋巴细胞和树突状细胞在WT中的具体作用，目前可用的信息非常少。
4. WT的临床前和体外模型
患者来源的异种移植模型已成为保留肿瘤异质性和微环境特征的有价值平台。研究表明，WT-PDX模型保持了其组织学亚型预期的治疗耐药性或敏感性。同时，其他实验工具也正在开发中，例如WT衍生的三维球体和WT衍生的三维类器官培养模型。尽管尚未应用于WT，但微流体细胞培养技术代表了在癌症研究中生成“芯片上器官”的挑战性但前景广阔的工具。
5. WT的新型治疗方法
5.1. 免疫治疗
免疫治疗是癌症治疗的主要替代策略之一。在WT的背景下，识别WT中高表达的分子对于设计能够选择性靶向肿瘤细胞的免疫疗法至关重要。在研究的靶点中，免疫检查点分子包括多种表面分子。其中，程序性死亡配体1在WT中普遍表达水平较低，但更多见于间变性WT，并与疾病复发相关。一些针对PD-1/PD-L1轴或细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4的临床试验已在WT患者中开展，尽管耐受性良好，但总体疗效不佳。除了PD-1和CTLA-4，其他免疫检查点分子也在WT中进行了研究，但似乎没有一种在WT中均匀、大量地表达。
值得注意的是，B7-H3分子已成为一个有前景的靶点，因为它在儿科实体癌中广泛表达，并作为免疫抑制配体发挥作用。B7-H3的表达与多种癌症类型的不良预后、治疗耐药性和转移增加相关。针对B7-H3的单克隆抗体和抗体药物偶联物正在临床前模型和临床试验中进行评估。靶向B7-H3的嵌合抗原受体T细胞也在儿科癌症患者的临床试验中进行中，其中一些也招募WT患儿。除了免疫检查点，WT表达的其他表面分子，如磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3，也是免疫治疗的有吸引力的靶点。针对GPC3的单克隆抗体、CAR-T细胞和肽疫苗疗法正在不同的临床试验中进行评估。针对神经节苷脂NeuGcGM3的独特型疫苗也在儿童患者中进行了评估，显示出良好的安全性和免疫原性，但抗肿瘤活性有限。CD56分子在所有WT组织学类型中广泛表达，但在胚芽成分中富集。靶向CD56的抗体药物偶联物在WT患者中显示出有限的疗效。此外，针对多种肿瘤相关抗原的多抗原特异性T细胞过继转移策略也在临床试验中进行了探索，显示出安全性并能延长进展时间。
除了直接靶向肿瘤细胞的治疗方案外，研究人员还专注于对抗炎症性TME中起作用的多种免疫抑制机制的方法。例如，通过特异性抑制剂阻断COX-2或IDO，已被证明在临床前体内模型中能够抑制肿瘤生长和进展。靶向血管生成是调节TME并间接靶向肿瘤的另一种选择。在WT中，针对血管内皮生长因子/血管内皮生长因子受体通路的策略已与化疗联合使用。
总体而言，WT的免疫治疗临床经验仍是初步的，并且主要来自早期、篮子试验或多组织学试验，招募的WT患者数量较少。针对PD-1/PD-L1和CTLA-4轴的免疫检查点抑制剂在未经选择的WT人群中显示出有限的疗效，这可能反映了该肿瘤的低肿瘤突变负荷和以间质为主的免疫抑制性微环境特征。相比之下，针对高表达表面分子如B7-H3的策略，以及多肿瘤相关抗原过继性T细胞方法，提供了更强的生物学依据，尽管确切的疗效数据仍有待公布。
5.2. 靶向治疗
越来越多的证据支持将靶向通路抑制剂与免疫治疗方法相结合的基本原理，以克服WT典型的免疫“冷”和免疫抑制性微环境。在WT中固有激活的发育通路，如Wnt/β-连环蛋白和胰岛素样生长因子信号，可以促进免疫排斥、基质重塑和对T细胞介导的细胞毒性的抵抗。例如，在WT样本中，较高水平的PD-L1与CTNNB1突变相关，而Wnt/β-连环蛋白信号通路的激活在体外增加了PD-L1的表达，这表明阻断该通路可能会对免疫检查点抑制剂治疗的反应产生积极影响。
几种靶向疗法并不直接调节免疫反应，而是旨在抑制对肿瘤发展和进展至关重要的分子通路。应用于WT的此类策略示例包括：针对表皮生长因子受体的CAR-T细胞；通过Tegavivint等抑制剂破坏Wnt/β-连环蛋白通路；抑制磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B通路；阻断胰岛素样生长因子-2信号通路；以及通过选择性抑制剂Selinexor靶向Exportin-1。值得注意的是，使用胰岛素样生长因子-2抑制剂不仅可以干扰胰岛素样生长因子-2/胰岛素样生长因子1受体通路，还可以发挥抑制COX-2表达和随后的PGE2合成的额外作用，因为COX-2可以被胰岛素样生长因子-2信号诱导。
表观遗传改变在多种儿科癌症中经常被观察到。关于WT，表观遗传失调有助于损害正常的肾脏发育，因此在肿瘤发生中发挥重要作用。具体来说，DNA甲基化、组蛋白修饰和长链非编码RNA的变化已被描述。由于表观遗传修饰是可逆的，通过特定调节剂进行靶向治疗似乎是可行且有吸引力的。正在研究的有希望的候选药物包括组蛋白去乙酰化酶和Zeste同源物2增强子的抑制剂，这些染色质修饰酶在WT细胞中表现出异常活性，并有助于维持未分化的肿瘤状态，尤其是在侵袭性胚芽亚型中。因此，表观遗传调节剂与免疫治疗策略联合使用，可能有助于重编程WT微环境，增强免疫浸润和活化，最终改善治疗反应。
6. 结论
肾母细胞瘤例证了发育生物学、肿瘤组织病理学和免疫调节如何相互作用以塑造治疗的脆弱性。新出现的证据表明，WT中的免疫逃逸机制与其三相结构和间质驱动的免疫抑制性微环境密切相关，这为现有免疫疗法在未经选择的患者中疗效有限提供了生物学解释。能够克服免疫“冷”且异质性TME的转化策略，可能受益于整合的分子和免疫分析，以识别生物学上不同的亚组，并实现生物标志物驱动的患者分层。因此，对于免疫浸润差但表达可靶向标志物的肿瘤，可采用肿瘤特异性过继转移免疫细胞进行治疗，如B7-H3和GPC3-CAR-T细胞或多肿瘤相关抗原-T淋巴细胞。另一方面，对于显示出免疫抑制性TME并显著表达抑制性检查点分子的WT，旨在破坏抑制性相互作用的额外干预措施可能会引发抗肿瘤免疫反应的适当激活和功能。在这种情况下，联合免疫检查点阻断与IDO或COX-2酶抑制的治疗可能代表一种更强大的选择。最后，免疫治疗方法可以利用一些联合靶向治疗所发挥的广泛效应，这些治疗旨在干扰支持肿瘤生存和进展的通路。例如，胰岛素样生长因子-2抑制剂——最初设计用于抑制上调的胰岛素样生长因子-2信号——也可能影响PGE2的产生，因为胰岛素样生长因子-2参与诱导COX-2的表达。总而言之，这些观察结果强调了需要开展前瞻性临床试验，纳入全面的免疫分析——包括肿瘤浸润免疫群体的空间和单细胞表征——以确定有效的患者特异性治疗策略。为此，推进WT的免疫治疗将需要病理学家、免疫学家和临床医生之间的密切合作，将机制性见解转化为针对高危疾病患儿的精确、低毒性的治疗方法。
