《Frontiers in Oncology》：Immune microenvironment evolution across the serrated neoplasia pathway and its relevance to immunotherapy
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锯齿状瘤变通路是结直肠癌发生的一条主要分子途径，约占散发性结直肠癌的15%–30%，其特征是早期BRAF V600E突变、CpG岛甲基化表型（CpG Island Methylator Phenotype, CIMP）以及独特的组织病理学特征。尽管免疫检查点抑
锯齿状瘤变通路是结直肠癌发生的一条主要分子途径，约占散发性结直肠癌的15%–30%，其特征是早期BRAF V600E突变、CpG岛甲基化表型（CpG Island Methylator Phenotype, CIMP）以及独特的组织病理学特征。尽管免疫检查点抑制剂（Immune Checkpoint Inhibitor, ICI）在微卫星不稳定性-高/错配修复缺陷（MSI-H/dMMR）结直肠癌中显示出明确疗效，但与锯齿状通路相关的肿瘤在其分子进化和免疫微环境方面仍表现出高度异质性。这种异质性可能与不同的免疫表型以及对免疫疗法的潜在不同反应性有关。新出现的证据表明，免疫微环境的改变可能在侵袭性转化之前就已经开始。在无蒂锯齿状病变（Sessile Serrated Lesion, SSL）中，早期的免疫监视特征，包括上皮内CD8+组织驻留记忆T细胞，可能在肿瘤高突变负荷状态形成之前即可被检测到，而免疫检查点上调和调节性免疫群体的富集则表明，适应性免疫抑制程序可能并行产生。本文综述整合了相关证据，表明锯齿状病变中的免疫改变不仅仅是伴随性特征，而且是病变进展和后续分化的生物学背景的一部分。因此，研究人员提出了一个与阶段相关联的、用于产生假说的框架，即早期的锯齿状病变在后期倾向于形成以炎症性MSI-H样或免疫排斥性MSS样免疫微环境为主之前，会先进入一个免疫参与但同时受到反向调控的状态。将锯齿状病变与免疫微环境的变化联系起来非常重要，因为它为解释为什么形态相似的前驱病变可能不具有同等的进展潜能，以及为什么晚期的锯齿状通路癌症会分化出炎症性MSI-H样或免疫排斥性MSS样状态提供了生物学解释。尽管目前尚不足以改变分类或治疗选择，但这一视角为生物标志物开发、风险分层和基于机制的治疗测试指明了具体的优先方向。
1 引言
结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）是一种主要的全球性恶性肿瘤。近年来，累积的证据表明约15%–30%的CRC可能通过另一条通路——锯齿状瘤变通路发展而来。该通路起源于锯齿状癌前病变，包括增生性息肉、无蒂锯齿状病变、伴有异型增生的无蒂锯齿状病变以及传统锯齿状腺瘤。其中，无蒂锯齿状病变被广泛认为是锯齿状通路中最常见且临床意义最重要的癌前病变。组织学上，锯齿状病变的特征是上皮和腺体的“锯齿状”结构。锯齿状通路通常由激活性的BRAF V600E突变启动，并常伴有CpG岛甲基化表型。本文的核心问题是：免疫微环境的变化仅仅是伴随锯齿状病变的进展，还是有助于解释为何锯齿状病变具有生物学异质性以及为何晚期癌症会分化为不同的免疫终点状态。本文认为，这种关联至关重要，因为它重塑了锯齿状病变作为进展信息性状态的意义，有助于解释后续MSI-H样与MSS样的分化，并识别出可能对生物标志物开发和治疗假说产生有用的免疫特征。
2 锯齿状通路的分子和病理学基础
锯齿状通路最好被理解为一个逐步的过程，其独特的临床病理学特征反映了潜在的分子事件序列。与传统的腺瘤-癌序列相比，锯齿状肿瘤发生通常由BRAF驱动的上皮重编程启动，随后是一个与癌基因诱导衰老相关的生长受限期，然后是渐进的表观遗传和协同改变，这些改变削弱了上述屏障并允许进一步进展。该序列为晚期锯齿状病变分化为MLH1甲基化的MSI-H/dMMR疾病或MLH1非甲基化的MSS/pMMR疾病提供了分子背景，这对理解后续的免疫异质性尤为重要。
2.1 病理学谱系和内镜特征：临床相关性与漏检风险
在锯齿状瘤变通路相关的肿瘤中，典型的无蒂锯齿状病变更常见于右半结肠。在白光内镜下，它们通常表现为扁平或轻微隆起，颜色与周围粘膜相似，表面有粘液帽覆盖且边界不清。由于其隐窝开口可能呈“云状”或模糊模式，在结肠镜筛查中特别容易被漏诊。鉴于锯齿状病变相对较高的漏诊率，它们被认为是间期结直肠癌的重要原因，需要临床高度关注。
2.2 启动事件的差异：APC驱动与BRAF驱动的肿瘤发生
在机制上，大多数散发性CRC通过经典的腺瘤-癌序列发生。相比之下，锯齿状通路较少由APC改变启动，而更常由早期BRAF V600E突变驱动。这种启动事件的差异很重要，因为它为与经典腺瘤-癌通路不同的上皮、表观遗传和微环境变化序列奠定了基础。
2.3 BRAF激活后的增殖-衰老序列：MAPK信号传导、代谢重编程与癌基因诱导衰老屏障
在体内模型中，BRAF V600E突变导致MAPK通路的持续激活，从而诱导肠隐窝上皮的显著增殖，并可在小鼠中产生无序的锯齿状结构。值得注意的是，BRAF驱动的早期增殖并不一定直接导致恶性转化。这一阶段之后常伴随癌基因诱导衰老，其特征是p16INK4a上调，这可能使病变进入一个相对静止的癌前状态。衰老常伴有衰老相关分泌表型，其中衰老细胞释放的炎症介质和趋化因子可以重塑局部微环境，并可能促进后续进展。功能研究表明，胆固醇生物合成和更广泛的代谢重编程在这些病变中高度活跃，这些代谢程序可能有助于维持隐窝的过度增殖和病变细胞的存活。因此，关键问题不仅是BRAF驱动的病变如何起始，还包括它们如何逃离早期的受限状态并获得进展所需的额外改变。
2.4 表观遗传驱动因素与癌基因诱导衰老屏障的逃逸：CIMP累积、CDKN2A沉默与协同性改变
在BRAF突变背景下，无蒂锯齿状病变倾向于表现出CpG岛甲基化表型，且在伴有异型增生的病变中更为显著。CIMP的渐进性积累与从无蒂锯齿状病变向异型增生和癌的进展相关，并可能通过表观遗传沉默肿瘤抑制基因和DNA修复基因来促进这一过程。机制研究表明，随着病变演化，CDKN2A启动子甲基化增加可导致p16INK4a表达缺失，这表明p16的表观遗传失活是克服上述癌基因诱导衰老屏障的重要步骤。此外，BRAF激活本身通常不足以驱动有效的恶性进展，通常需要协同事件，例如细胞周期控制的失调、TGF-β信号传导异常、WNT信号再激活或错配修复缺陷的出现。这些改变共同削弱了早期的生长限制，并与向高级别异型增生和侵袭性癌的进展相关，为后续描述的MLH1甲基化的MSI-H/dMMR状态或MLH1非甲基化的MSS/pMMR状态的分化提供了分子基础。
2.5 主要的晚期进展轨迹：与MLH1高甲基化相关的MSI-H状态与MLH1非甲基化的MSS状态
锯齿状病变发生异型增生后，常发生MLH1启动子高甲基化，导致MLH1蛋白表达缺失，进而产生错配修复缺陷和MSI-H表型。现有数据表明，相当一部分伴有异型增生的无蒂锯齿状病变病例在异型增生区域显示出MLH1丢失。在BRAF突变的伴有异型增生的无蒂锯齿状病变中，MLH1甲基化相关沉默更常与向MSI-H CRC进展相关，而没有MLH1甲基化的病变则更可能进展为MSS CRC。因此，在锯齿状通路内常描述两种主要的晚期轨迹：倾向于MSI-H/dMMR状态的BRAF突变/MLH1甲基化病变，以及倾向于MSS/pMMR状态的BRAF突变/MLH1非甲基化病变。
3 锯齿状通路中的免疫微环境演化
本节探讨了一个核心问题：应如何解读锯齿状瘤变连续谱中的免疫变化？现有证据表明，早期锯齿状病变并非简单的免疫“冷”肿瘤，而通常同时表现出免疫参与和调节性抑制，后期进展倾向于形成不同的终点免疫生态位。因此，本文通过整合机制联系、经验观察和当前推断的局限性来审视这一模式，旨在阐明阶段关联性免疫框架的生物学合理性。
3.1 锯齿状通路中上皮驱动因素与免疫表型之间的机制联系
锯齿状肿瘤发生中的几个分子事件至少在概念上可以与不同的免疫表型相关联。这一机制框架有助于解释三个总体观察结果：第一，在BRAF驱动的锯齿状病变中观察到的早期免疫参与和反向调节特征；第二，MLH1甲基化病变倾向于最终形成炎症性MSI-H/dMMR样状态；第三，一部分MLH1非甲基化的BRAF突变肿瘤向以基质和髓系为主的免疫排斥状态演化。
3.1.1 BRAF/MAPK–癌基因诱导衰老/衰老相关分泌表型–早期免疫微环境变化
早期BRAF V600E激活是锯齿状通路的一个明确的起始事件，并且已与癌前病变中的上皮增殖、氧化应激反应和癌基因诱导衰老相关状态相关联。这种BRAF/MAPK驱动背景的一个可能后果是混合免疫景观的出现，其中免疫细胞募集增加与早期免疫抑制或反向调节机制共存。对锯齿状病变的单细胞分析表明，无蒂锯齿状病变具有增强的细胞毒性CD8+T细胞活性，这主要归因于CD103+CD8+组织驻留记忆T细胞比例的增加，而免疫抑制群体，包括调节性T细胞、抗炎巨噬细胞样细胞和PDGFRA+成纤维细胞，在无蒂锯齿状病变中已被检测到，并在伴有异型增生的病变中变得更加显著。这些发现反驳了纯粹的免疫“冷”癌前生态位，反而表明免疫组成和功能的变化伴随着锯齿状病变的早期致癌进展。然而，由于这些数据主要来自横截面单细胞和空间分析，不应将其解读为免疫景观与上皮进展之间协调并行演化的直接证据。
3.1.2 CIMP/MLH1甲基化–dMMR/MSI-H–炎症但受抑制的表型
第二个机制轴将渐进的表观遗传重塑与炎症性MSI-H/dMMR终点联系起来。在锯齿状病变中，CIMP累积和随后的MLH1启动子高甲基化是与相当一部分异型增生病变进展为dMMR/MSI-H疾病相关的既定分子事件。这一转变最受支持的免疫后果并非甲基化本身直接指导微环境，而是向dMMR/MSI-H的进展会增加突变负荷和新抗原生成，从而有利于更强的免疫识别、淋巴细胞浸润和检查点诱导。这一推断主要得到MSI-H/dMMR结直肠癌中观察到的关联的支持。综上所述，这些观察结果支持MSI-H/dMMR锯齿状肿瘤通常呈现炎症但又功能受抑制的状态的解释，同时也允许基于上皮演化的其他解释。
3.1.3 TGF-β、基质/髓系程序与MSS分支中的免疫排斥
相比之下，MLH1非甲基化的BRAF突变分支似乎更符合由协同的肿瘤内在、基质和髓系程序塑造的免疫排斥性MSS/pMMR表型。当前的分子框架已确定WNT再激活和异常TGF-β信号传导是锯齿状进展中的协同事件，现有临床前工作为将这些通路与免疫排斥联系起来提供了机制基础。在类器官和癌前病变模型中，TGF-β信号传导在无蒂锯齿状腺瘤样病变中已处于活跃状态，并能将BRAF V600E锯齿状前体导向间充质CMS4样状态。这一点很重要，因为间充质/TGF-β高表达程序通常与基质扩张、免疫通透性降低和治疗抵抗相关。同时，锯齿状病变中的基质重塑包括PDGFRA+成纤维细胞的积累，而更广泛的富含癌相关成纤维细胞的肿瘤模型显示，成纤维细胞的丰度可产生CD8+T细胞排斥表型并降低对免疫检查点阻断的敏感性。结合CXCR2相关髓系募集以及BRAF突变/MSS CRC中抗原呈递/IFN-γ反应性降低的证据，这些特征最好被解释为共同支持免疫排斥的共现过程，而非完全明确的因果序列。
3.2 已确立内容与推断内容
所提框架的若干要素得到了直接证据的支持，而其他要素仍是推断性的。目前相对有充分支持的发现包括：早期的BRAF驱动锯齿状肿瘤发生并伴有频繁的CIMP累积；MLH1甲基化与相当一部分异型增生锯齿状病变向dMMR/MSI-H疾病进展相关；以及癌前锯齿状病变已表现出免疫细胞浸润、检查点上调和免疫微环境空间变化的证据。这些观察结果共同表明，在侵袭性癌发展之前，免疫改变已可被检测到。目前仍未解决的是这些发现的因果解释。现有证据并未确立早期免疫特征直接决定后续免疫轨迹，也未表明免疫调节本身驱动了向MSI-H样和MSS样免疫状态的转变。因此，所提框架应被视为主要源自当前横断面证据的解释性综合。来自动物和临床前模型的支持证据目前对上皮和表观遗传进展的支持力度强于对免疫因果性的支持。因此，该框架的价值目前不在于解决因果性，而在于帮助明确哪些与进展、生物标志物和转化相关的问题现在可以被更明确地提出和更直接地检验。
3.3 锯齿状免疫预编程和分化轨迹的假说生成模型
研究人员提出了一个假说生成模型，用于总结上述与阶段相关的免疫模式。其旨在组织横断面观察结果，而非建立一个因果或确定性序列。其功能是解释性的：提供一种结构化的方式来理解锯齿状病变中的早期免疫变化如何与后期分化为不同的免疫终点状态相关。
3.3.1 阶段I：癌前免疫启动/预编程
在此模型中，无蒂锯齿状病变处于早期阶段，其中免疫识别已很明显，但同时伴有抑制性反馈，包括检查点表达和抑制性免疫群体的出现。标志包括组织驻留记忆T细胞/上皮内淋巴细胞富集，同时伴随新兴的检查点表达和抑制性免疫群体。这种状态是促成后期分化还是主要伴随上皮进展，目前仍未解决。
3.3.2 阶段II：向分化性免疫轨迹的拟议转变
在异型增生阶段，MLH1启动子甲基化首先应被视为锯齿状进展中一个既定的分子转变。其与免疫分化的关联主要得到MLH1/MSI定义组之间横断面差异的支持，而非甲基化本身驱动免疫组成和功能变化的直接证据。另一种解释是，上皮进展，包括表观遗传演化和MLH1沉默，主要决定了后续的MSI状态，而免疫参与主要是突变负荷和新抗原负荷增加的下游结果。在此框架内，MLH1甲基化病变更常与炎症性MSI-H/dMMR样状态一致，而MLH1非甲基化的BRAF突变病变更常与免疫排斥性MSS样状态一致，但这应被解释为一个综合模型，而非直接证实的谱系解析序列。这一拟议转变的重要性在于，它提供了一个框架来解释为何形态学上相似的锯齿状前驱病变后期会分化为生物学和免疫学上不同的结局。
3.3.3 阶段III：主要的终点免疫生态位
在此框架内，可总结出两种广泛的终点免疫背景。MSI-H/dMMR样终点通常浸润更明显且检查点高表达，与炎症但受调节的状态一致，尽管抗原呈递缺失或IFN-γ信号传导受损等免疫逃逸机制仍可能限制反应。相比之下，BRAF突变/MSS样终点更常以免疫排斥、髓系抑制和对免疫检查点抑制剂单药治疗的有限敏感性为特征，这促使了对合理联合策略的研究。
3.3.4 例外、混合表型和过渡性免疫状态
尽管所提框架强调两种主要的免疫轨迹，但真实的锯齿状病变和锯齿状通路相关癌症不太可能遵循严格二元或确定性的过程。混合表型可能出现在分子和组织学阶段的各个时期，包括免疫参与和抑制重叠的病变、局灶性异型增生异质性、碰撞样特征或空间分隔的免疫程序。同样，可能存在过渡状态，其中MSS病变显示部分炎症特征，或MSI-H病变保留免疫排斥的元素。这些例外情况很重要，因为它们提醒人们不要过度解读该模型为固定的分支层次结构。相反，MSI-H样和MSS样状态最好被视为从异质性连续谱中出现的主要终点趋势。
3.3.5 可检验的预测
该模型产生了三个关于进展、免疫分化和治疗脆弱性的可检验意义。第一，富含组织驻留记忆T细胞/上皮内淋巴细胞的无蒂锯齿状病变预期会表现出可重复的免疫参与但受调节的状态。第二，进展为伴有异型增生的无蒂锯齿状病变，特别是在获得MLH1甲基化的病变中，预期会伴随空间免疫组织以及抗原呈递和IFN-γ反应性相关程序的变化。第三，BRAF突变/MSS肿瘤预期会显示出相对一致的髓系和基质相关排斥特征，这可能有助于定义基于生物标志物的联合策略。这些应被视为有待前瞻性检验的假说，而非已确立的时间或临床关系。
3.4 免疫读数中异质性的方法和生物学来源
解读锯齿状病变中免疫微环境的变化需要谨慎，因为多种生物学和技术变量会实质性影响报告的免疫表型。这些包括解剖位置、病变大小、异型增生上皮的比例和空间分布、采样深度、炎症背景、组织学分类和检测平台。例如，右侧病变在基线免疫状态和分子背景上可能与远端病变不同；小的或浅表采样的病变可能低估了基质或侵袭边缘区室；而不同的分析平台捕获免疫组织的不同方面。此外，MSI状态本身可能因评估方法而异。这些异质性来源可能导致研究间的变异性，在比较免疫细胞密度、检查点表达和推断的免疫状态时应予以考虑。重要的是，许多跨病变阶段的比较来自不同的患者，而非同一病变谱系的连续采样。因此，患者间在遗传、表观遗传背景、炎症环境、微生物组组成和宿主免疫力方面的差异仍然是一个主要的混杂因素，不应将明显的跨阶段免疫差异解读为时间进展的直接证据。
3.5 癌前无蒂锯齿状病变中的早期免疫参与
多项研究表明，锯齿状病变在癌前阶段已表现出免疫参与的迹象。免疫组织化学显示，无蒂锯齿状病变比正常结肠粘膜具有更高的上皮内淋巴细胞和CD8+细胞毒性T细胞密度。单细胞转录组学和空间多组学分析进一步细化了这种“早期监视”表型。例如，在一项涵盖锯齿状谱系的单细胞分析中，无蒂锯齿状病变样本内的CD8+T细胞显示出增强的细胞毒性基因特征，同时CD103+CD8+组织驻留记忆T细胞比例增加。这些免疫程序出现在完全形成的高突变MSI-H状态之前，因此应与已确立的MSI-H/dMMR癌的更强烈炎症表型区分开来。多组学研究同样报告了锯齿状息肉中CD8+T细胞、NK细胞和γδ T细胞信号的增加，上皮区域的CD8+浸润已可检测到。一些研究进一步表明，锯齿状上皮可能上调抗原呈递程序和趋化因子，促进局部免疫募集。然而，癌前的无蒂锯齿状病变并不简单地遵循免疫参与逐渐增强的轨迹。单细胞和空间研究表明，调节性T细胞、抑制性巨噬细胞样程序和髓系相关的抑制可能已经存在，并可能随着异型增生进展而增加，同时在选定的空间区室中也报告了CD8+密度的局灶性降低。总体而言，现有证据表明，癌前的无蒂锯齿状病变已表现出可测量的免疫监视，同时伴随新兴的调节性抑制，而非一致的免疫“荒漠”表型。
3.6 从无蒂锯齿状病变到异型增生性无蒂锯齿状病变的免疫检查点上调
从无蒂锯齿状病变进展到伴有异型增生的病变通常与免疫细胞浸润和检查点相关调节的增加有关。在相关队列中，上皮内淋巴细胞密度从无非型增生的无蒂锯齿状病变到伴有异型增生的病变再到癌逐渐增加，而MSI-H病变在后期阶段比MSS病变表现出更高的上皮内淋巴细胞计数和更高的淋巴细胞PD-1/PD-L1表达。独立队列也报告了大致相似的趋势。总之，这些发现表明，在分阶段的锯齿状病变队列中，上皮内淋巴细胞密度和检查点表达常随异型增生进展而增加。检查点表达也倾向于随浸润增加而上升，表明抑制性反馈出现在持续的免疫参与背景下，而非作为有效抗肿瘤活化的直接标志。这些模式并不一定矛盾。虽然异型增生进展可能在某些分阶段队列中伴随上皮内淋巴细胞密度和检查点表达的增加，但向侵袭性癌的转变也可能涉及效应T细胞的空间重新分布或排斥，导致尽管存在持续的免疫参与，但上皮浸润减少。总之，这一阶段与所提框架特别相关，因为免
