《Cancer Treatment Reviews》：Biomarker-guided immunotherapy in gastric cancer: current insights and future perspectives
亮点
化疗免疫治疗已成为部分晚期胃癌（GC）患者的标准治疗。（ICIs）及新型联合策略正在探索中。现有生物标志物难以精准识别长期获益者。多组学与AI框架有望揭示肿瘤微环境（TME）特征。稳健的预测生物标志物或可改善GC患者预后。
图文摘要
（此处引用原文图文摘要图片：）
摘要
胃和胃食管结合部腺癌（GC）是具有挑战性的恶性肿瘤，因有效治疗选择有限导致临床结局不佳。免疫检查点抑制剂（ICIs）纳入治疗方案改善了部分GC患者前景，但抗PD-1/PD-L1药物反应异质性高，仅少数获长期获益。这凸显了识别最佳生物标志物以优化患者选择、实现个性化免疫治疗的重要性。尽管微卫星不稳定性（MSI）对GC免疫治疗获益预测能力强，但PD-L1表达等其他标志物仍不理想。基因表达与表观遗传谱、液体活检、肠道菌群表征，及应用于多组学或数字病理的AI驱动多模态算法，是推动GC肿瘤微环境（TME）全面表征的关键，可用于优化治疗选择。阐明这些技术揭示的复杂肿瘤-免疫相互作用，对评估新型免疫治疗策略（单独或联合当前GC可操作靶点）至关重要。本综述概述GC当前免疫治疗格局，评估标准与新兴免疫治疗反应生物标志物，讨论将多组学与AI衍生生物标志物纳入富集生物标志物的临床决策框架的转化潜力。
引言
GC是全球癌症相关死亡主要原因，分子与表型异质性使其治疗策略开发困难。癌症基因组图谱（TCGA）分子分型为患者分层与靶向治疗提供框架，奠定GC精准肿瘤学基础。过去十年，ICIs重塑GC治疗，尤其对（MSI-H）或（PD-L1）阳性等生物标志物定义的肿瘤患者。但多数患者获益有限，需改进患者选择策略。新型免疫治疗策略（如克服原发/获得性耐药）正在研究，反映GC免疫逃逸的多因素性及联合/序贯治疗的必要性。免疫治疗临床应用与预测生物标志物紧密相关，但这些标志物受空间/时间异质性、检测变异性及预测准确性不足限制，需更稳健的反映肿瘤-免疫相互作用的标志物。本综述总结GC当前及新型免疫治疗策略，批判性评价已确立与新兴预测生物标志物，讨论这一高度异质性疾病中生物标志物引导免疫治疗的未来展望。
当前免疫治疗策略
GC治疗算法因ICIs纳入标准治疗近年显著演变。ICIs联合化疗/靶向药物既延长晚期特定亚组生存，也为早期提供治愈策略，反映对肿瘤免疫生物学及生物标志物预测作用的深入理解。
晚期GC的ICIs
多项临床试验评估抗PD-1/PD-L1单药或联合治疗不可切除/转移性GC（见表1）。一线HER2阴性肿瘤中，KEYNOTE-062开启抗PD-1探索，显示帕博利珠单抗非劣于化疗且不良反应少。随后五项III期试验证实抗PD-1联合化疗的优势：CheckMate 649中纳武利尤单抗对（PD-L1 CPS≥5）患者获益；KEYNOTE-859中帕博利珠单抗对（CPS≥1）患者生存优势；KEYNOTE-590（食管/胃食管结合部）与RATIONALE-305（（PD-L1 TAP≥5））结果类似；ORIENT-16（中国人群）中信迪利单抗改善全人群及（CPS≥5）患者生存。ATTRACTION-4中纳武利尤单抗联合奥沙利铂化疗改善PFS但未改善OS（亚洲人群，无论PD-L1 TPS）；JAVELIN Gastric 100中阿维鲁单抗维持治疗未改善OS，提示过早停细胞毒治疗可能损害疾病控制；LEAP-015中帕博利珠单抗+仑伐替尼+化疗改善PFS但未达OS终点，说明抗血管生成未必克服免疫治疗原发耐药；COMPASSION-15（中国）中卡度尼利单抗（PD-1/CTLA-4双抗）联合化疗较化疗生存获益。
HER2阳性肿瘤中PD-L1常过表达（约85% CPS≥1），临床前研究显示PD-L1上调是潜在免疫逃逸机制，支持ICI联合抗HER2策略。INTEGA II期试验（化疗+曲妥珠单抗+纳武利尤单抗）疗效信号积极；KEYNOTE-811 III期试验中帕博利珠单抗联合化疗+曲妥珠单抗显著改善PFS，但生存获益有限且仅限于（CPS≥1）亚组，获监管批准；HERIZON-GEA-01初步结果显示替雷利珠单抗联合zanidatamab（新型双抗HER2）优于标准治疗。
基于上述数据，ICIs优先用于生物标志物富集人群的一线联合治疗。KEYNOTE-061中帕博利珠单抗二线治疗（PD-L1 CPS≥1）未显著改善OS；JAVELIN Gastric 300中阿维鲁单抗三线治疗未改善OS/PFS；ATTRACTION-2（亚洲）中纳武利尤单抗三线治疗较安慰剂有中度但显著生存获益。
MSI-H/dMMR肿瘤中，帕博利珠单抗基于KEYNOTE-158 II期试验（客观缓解率ORR 45.8%）获泛瘤种批准，免疫治疗成为首选，但最优策略（单药/双免/化疗免疫）仍需研究。
早期GC的ICIs
免疫治疗在早期（辅助/围手术期）的探索见表2。ATTRACTION-5（III期）显示纳武利尤单抗联合辅助化疗未改善III期GC RFS（亚洲人群）；VESTIGE II期（高危患者术后FLOT±纳武利尤+伊匹木单抗）未显示RFS优势；CheckMate 577（III期）中辅助纳武利尤单抗显著改善术前放化疗后残留疾病患者的RFS（食管/胃食管结合部癌，含鳞癌），获监管批准（无论组织学/PD-L1），但OS未达统计学意义。
围手术期免疫治疗仍在探索：DANTE II期（FLOT±阿替利珠单抗）改善pCR；KEYNOTE-585（III期，顺铂+5FU±帕博利珠单抗）未达RFS预设阈值但有趋势；MATTERHORN（III期）中围手术期度伐利尤单抗+FLOT显著改善RFS；DRAGON IV（III期）中卡瑞利珠单抗+rivoceranib+SOX较SOX pCR率提升三倍且不影响手术可行性。
MSI-H人群中，GERCOR-NEONIPIGA（II期，纳武利尤+伊匹木单抗）与INFINITY（II期，度伐利尤+替西木单抗）pCR率≈60%，引发非手术治疗争议。
新型免疫治疗策略
尽管ICIs改善GC治疗，但持久缓解限于特定分子亚型，多数患者获益有限。多种策略正在探索（见图1），包括新兴免疫检查点阻断、联合可操作靶点/抗血管生成、过继细胞治疗等。
（此处引用原文图1图片：）
新兴免疫检查点阻断
PD-1抑制已成GC标准，但仍有多项III期试验探索不同场景。其局限性推动联合策略：CTLA-4与PD-1/PD-L1双阻断通过增强T细胞启动、减少调节性T细胞抑制，在dMMR/MSI-H（高新抗原负荷）中更有前景，如GERCOR-NEONIPIGA与INFINITY围手术期结果；NO LIMIT II期（纳武利尤+伊匹木单抗一线dMMR/MSI-H GC）ORR 62.1%，但免疫相关不良事件导致停药率高；NCT06346197（balstilimab+botensilimab）正在探索。双抗（如卡度尼利单抗）旨在增强瘤内协同同时减少全身毒性，其III期晚期研究达OS主要终点，新辅助联合化疗也有积极结果（NCT06949033）。
LAG-3与TIGIT是耗竭T细胞共表达的抑制性受体，阻断它们作为PD-1协同靶点。RELATIVITY-060 II期（纳武利尤+relatlimab+化疗）未改善LAG-3阳性患者ORR；一项新辅助试验（纳武利尤+relatlimab+放化疗）增加毒性且无pCR获益，目前无GC III期LAG-3试验。TIGIT方面，EDGE-Gastric II期（domvanalimab+抗PD-1+FOLFOX）一线ORR 59%（无论PD-L1），安全性与抗PD-1+化疗相当，推动全球III期STAR-221（NCT05568095），但因中期分析获益可能性低已终止。
免疫治疗联合可操作靶点药物
GC获批靶向药包括抗HER2（曲妥珠单抗、德曲妥珠单抗）与抗CLDN18.2（zolbetuximab），其联合ICI已在晚期取得突破（如帕博利珠+曲妥珠+化疗成一线标准）。早期探索（ICI+曲妥珠+化疗）pCR率高，支持可行性。下一代HER2 ADC（如disitamab vedotin）联合抗PD-1在早期研究中获益，甚至覆盖HER2低表达人群（NCT06944496）；还有ADC+双抗（如rilvegostomig，抗PD-1/TIGIT，NCT06764875）。此外，CLDN18.2（NCT06901531、NCT06206733、NCT06093425）与FGFR2（NCT05111626）靶向联合ICI的试验正在进行，旨在通过调控肿瘤信号与免疫微环境增强疗效。
免疫治疗联合抗血管生成药物
GC TME血管异常（VEGF驱动）导致缺氧与免疫抑制，抗血管生成药可正常化血管、改善T细胞 trafficking，与ICI协同。一线中，SPACE I期（卡瑞利珠+阿帕替尼+SOX）ORR 76.5%；II期（呋喹替尼+PD-1抑制剂+化疗）ORR 80%，支持三联策略。二线中，NCT06341335（卡度尼利+抗血管pulocimab+紫杉醇）正在探索；INTEGRATE IIb（瑞戈非尼+纳武利尤）三线响应率、临床获益、生活质量优于化疗，但无OS优势。局部晚期中，NCT06925243（新辅助信迪利+阿帕替尼+围手术期SOX）与NCT05914610（呋喹替尼+PD-L1抑制剂+SOX）探索pCR与手术转化率，前期研究（卡瑞利珠+阿帕替尼+化疗）pCR 15.8%。
探索过继细胞治疗
CAR-T是GC创新策略，通过基因修饰T细胞靶向肿瘤抗原触发细胞毒性，独立于传统抗原呈递。但实体瘤面临TME抑制、T细胞 trafficking受限、肿瘤特异性靶点难寻等挑战。CLDN18.2是最有前景靶点（正常胃黏膜隐匿，GC细胞表面暴露），satricabtagene autoleucel（自体抗CLDN18.2 CAR-T）I期试验中，经治GC患者ORR 57.4%，无剂量限制性毒性或治疗相关死亡，验证概念。其他靶点（ICAM-1、CEA、c-Met、L1CAM、EpCAM、HER2）正在探索，但HER2因健康组织低表达存在on-target/off-tumour毒性风险；新型CAR-T（TME调控HER2亲和力）I期试验中无剂量限制性毒性，1例GC达深度部分缓解。目前无GC过继细胞治疗III期试验。
免疫治疗耐药机制与生物标志物启示
GC对ICIs的反应异质性提示，敏感性不仅取决于分子特征，还与TME中免疫细胞组成及功能状态相关。ICIs通过恢复TME中CD8+T细胞活性发挥作用，疗效反映肿瘤细胞内在免疫逃逸与外在免疫背景的相互作用。
肿瘤免疫背景
肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）的空间分布与功能状态是ICI反应性的主要决定因素。基于免疫浸润模式、检查点表达、分泌炎症介质，肿瘤分为四类免疫表型：炎性（“热”，TIL丰富、检查点广泛表达，预存抗肿瘤免疫，对ICI敏感）；改变-免疫抑制（低浸润但无法扩增）；改变-免疫排斥（T细胞滞留肿瘤边缘）；非炎性（“冷”，无T细胞浸润，免疫原性低，对ICI不敏感）。这些表型推动了捕获免疫表型与IFN信号活性的基因表达特征开发，结合AI空间病理工具，旨在识别预存抗肿瘤免疫激活的肿瘤。
肿瘤细胞内在耐药机制
MSS肿瘤新抗原负荷低是核心耐药机制——相比MSI-H，MSS肿瘤TMB低，免疫原性新抗原少，CD8+/CD3+T细胞浸润少，TME炎性弱，这解释了TMB在MSI-H中预测性强，而在MSS GC中有限（如KEYNOTE-062事后分析）。WNT/β-catenin通路激活通过转录抑制趋化因子基因（如招募CD103+树突状细胞所需），阻碍细胞毒性CD8+T细胞启动与浸润，导致耐药。抗原呈递受损（如HLA I下调、β2-微球蛋白（B2M）突变）使肿瘤细胞对CD8+T细胞“隐形”，即使T细胞存在也无法被识别。
肿瘤外在耐药机制
TME中的免疫与基质细胞是疗效关键调节者：髓系来源的抑制细胞（MDSCs）、M2样肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）、肿瘤相关中性粒细胞（TANs）通过分泌免疫调节细胞因子、表达检查点配体抑制T细胞功能——GC中肿瘤源性CXCL1促进PMN-MDSCs积累，诱导CD8+T细胞耗竭；CD206+M2样TAMs分泌CXCL8促进巨噬细胞PD-L1表达，促进耐受；癌症相关成纤维细胞分泌趋化因子招募抑制性髓系细胞，强化免疫抑制。多组学可表征这一微环境，但GC TME的空间/时间异质性使单次活检难以全面捕捉，液体活检炎症指数（NLR、PLR、LMR）作为反映系统免疫抑制的可及标志物被提出。
IFN-γ信号促进免疫浸润与PD-L1表达，但CD8+T细胞浸润的空间梯度导致IFN-γ暴露差异，引起PD-L1表达异质性，部分解释单次活检PD-L1评估预测准确性有限（空间异质性导致适应性耐药）。代谢应激（如葡萄糖剥夺）也会损害效应T细胞活性，导致代谢不足的CD8+T细胞耗竭，影响ICI反应性，提示代谢特征作为生物标志物的潜力。
当代免疫治疗预测生物标志物
GC中ICI获益预测依赖反映肿瘤-免疫相互作用的生物标志物：PD-L1表达（多种评分系统）指导晚期抗PD-1方案；MSI-H/dMMR（高TMB、高新抗原负荷）对免疫治疗高度敏感，是明确预测亚组；EBV阳性GC免疫丰富，对检查点阻断反应性强。这些构成当前患者选择基础（见图2、表4）。
（此处引用原文图2图片：
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PD-L1表达
PD-L1与活化T细胞PD-1结合，通过共抑制信号调节免疫稳态，防止过度激活；肿瘤细胞通过PD-L1过表达劫持这一通路，逃避免疫杀伤。GC中PD-L1在肿瘤与免疫区室均频繁过表达（ prevalence 50-60%，取决于 cutoff）。
PD-L1蛋白表达是已确立、临床应用的预测标志物，通过FFPE组织IHC评估，常用抗体（Dako 28-8、22C3，Ventana SP263）虽识别不同表位但一致性高。评分系统包括：TPS（PD-L1阳性活肿瘤细胞百分比）、CPS（PD-L1阳性肿瘤细胞、TILs、巨噬细胞占总活细胞比例）、TAP（PD-L1阳性肿瘤细胞与免疫细胞面积占总肿瘤面积比例）。
尽管PD-L1与ICI反应相关，但最优评分系统与cutoff无共识，阻碍跨研究比较与患者选择。其预测价值不一致：KEYNOTE-062/061中帕博利珠单药在高CPS阈值（CPS≥10）反应率更高（15% vs 25%；15.8% vs 24.5%）；CheckMate 649中纳武利尤+化疗在不同CPS层ORR相似（CPS≥1:60% vs CPS≥5:60%），提示PD-L1阳性阈值增加时预测价值有限；且PD-L1阴性肿瘤也有反应（CheckMate 649中CPS<1:51% vs 41%），说明阴性预测值低。HER2阳性中KEYNOTE-811显示获益主要在PD-L1阳性（CPS≥1:73.2% vs 58.4%），阴性则减弱（69.2% vs 67.3%）。围手术期MATTERHORN中PD-L1阳性（TAP≥1）pCR更高（20.7% vs 7.3%），但EFS分析提示TAP<1也可能获益（HR 0.77），反映PD-L1预测能力不完整，部分源于其动态与空间异质性（单次活检不准确）。
微卫星不稳定性与错配修复缺陷
MMR基因双等位突变（更常见GC中MLH1启动子甲基化沉默）破坏复合物二聚化与蛋白酶解，导致dMMR；dMMR使复制错误积累，微卫星位点indels增加，即MSI。GC中MSI-H约占早期病例22%（TCGA），是胃肠道肿瘤中MSI患病率最高的类型之一。
MSI检测临床推荐：IHC检测MMR蛋白（MLH1、PMS2、MSH2、MSH6），任一缺失提示dMMR；PCR检测Bethesda/PROMEGA panel微卫星标记，≥2个不稳定为MSI-H；NGS可推断但GC中不推荐。
MSI-H肿瘤多为超突变表型（TMB较MSS高100-1000倍），97% MSI-H GC符合TMB-H，高突变负荷驱动新表位产生、增强宿主免疫识别，形成炎性TME，但常过表达免疫检查点，允许免疫抑制。临床数据一致显示MSI-H/dMMR预测泛瘤种PD-1抑制获益，GC meta分析也证实；且MSI-H可能是GC化疗阴性预测标志物（MAGIC/CLASSIC试验中围手术期/辅助化疗获益少），支持MSI-H亚组化疗-free免疫治疗。
Epstein-Barr病毒
EBV是疱疹病毒，与GC发生相关（latent感染上皮细胞，以附加体形式存在于核内，复制病毒基因），病毒产物作为肿瘤相关新抗原，驱动强免疫原性与CD8+T细胞密集浸润，为ICI提供生物学依据。TCGA将EBV相关GC列为独特分子亚型（占9%），预后较好。
临床检测：EBER-ISH（FFPE组织检测病毒潜伏转录本）或LMP-1 IHC。该亚型基因组特征：PIK3CA突变、9p24.1扩增（含JAK2、PD-L1、PD-L2），病毒与宿主基因组CpG岛高甲基化，促进免疫逃逸与致癌。
临床证据支持EBV阳性GC对PD-1阻断反应：前瞻性II期试验中帕博利珠单药ORR 100%（高于MSI-H 85.7%、PD-L1+ 50%）；CheckMate 649探索性分析中EBV阳性患者接受纳武利尤+化疗OS改善，但化疗-free双免（纳武利尤+伊匹木单抗）获益较少；Bai等开发NGS EBV分类器，显示ICI单药治疗中EBV阳性ORR更高（54.6% vs 17.7%），且无应答者CTLA-4/TIM-3表达升高，双免获益更多。但camrelizumab II期试验中EBV阳性患者无客观反应，提示单一EBV状态预测力不足，需结合多检查点谱优化选择。目前EBV状态仅在少数前瞻性RCT中作为协变量，需进一步验证其对生存结局的预测价值。
肿瘤突变负荷
TMB量化每编码DNA兆碱基（Mb）的体细胞非同义突变数，高TMB增加新抗原产生与MHC呈递，促进T细胞识别与抗肿瘤免疫。MSI-H/dMMR肿瘤常伴高TMB，但仅占TMB-H的16%，提示其他 mutagenic过程驱动超突变。
TMB检测：WES（覆盖~38 Mb，成本高、需新鲜样本，限制常规应用）；靶向NGS panel（>1 Mb，覆盖致癌基因集，临床可行），共识阈值≥10 mutations/Mb定义TMB-H，与泛瘤种PD-1/CTLA-4阻断生存改善相关，FDA已批准帕博利珠用于晚期TMB-H实体瘤（组织 agnostic）。
GC临床研究支持TMB价值：PANGEA II期（PD-L1 CPS>10、TMB-H（>15 mutations/Mb）和/或EBV阳性）中纳武利尤+化疗PFS/ORR改善；另一项研究中TMB-H（≥12 mutations/Mb）患者接受toripalimab OS更长。但ATTRACTION-2亚组分析中TMB-H（>8.2 mutations/Mb）与纳武利尤单药获益无关，差异源于样本质量、测序深度、生信流程、cutoff不一致，且TMB是新抗原负荷的不完美替代。
新兴免疫治疗反应/耐药生物标志物
除已确立标志物外，新一代TME决定因素旨在更准确预测GC反应/耐药，包括基因表达特征、表观遗传改变、液体活检标志物、肠道菌群、AI衍生标志物（见图2、表4），虽需前瞻性验证，但有望克服单一标志物局限。
基因表达特征
转录组分析揭示TME中免疫细胞浸润模式，基于TILs空间分布与密度将肿瘤分为四类免疫表型（炎性、免疫抑制、免疫排斥、免疫冷）。这推动免疫相关转录特征开发：黑色素瘤中开发的6基因IFN-γ特征与18基因T细胞炎性特征，在多瘤种（含GC）验证——KEYNOTE-012（Ib期）中帕博利珠应答者有6基因IFN-γ评分升高趋势；KEYNOTE-059/061中18基因评分与ORR/PFS显著相关。
GC特异性研究：Zeng等开发TMEscore（基于基因表达与细胞反卷积的免疫-间质浸润指数），预测抗PD-1 ORR，联合TMB增强；Veas等多组学分析用10基因mRNA特征分类炎性/非炎性肿瘤，关联体细胞突变、临床结局与免疫治疗反应。
但基因表达特征多来自回顾性或临床试验探索性分析，需前瞻性生物标志物驱动的RCT验证；且需跨测序平台与生信流程标准化，确保重现性。
表观遗传生物标志物
表观遗传失调（DNA甲基化、ncRNAs、组蛋白修饰）调控染色质可及性与基因转录，肿瘤表观基因组谱成为发现生物标志物的途径。GC中CpG岛启动子高甲基化（转录沉默标志）常见于抑癌基因，PD-L1/PD-L2启动子高甲基化与PD-1阻断敏感性相关：PD-L1启动子高甲基化与获得性耐药（转录下调PD-L1，削弱ICI疗效）；PD
