综述:癌症免疫治疗中的适应性耐药

《Cellular & Molecular Immunology》:Adaptive resistance in cancer immunotherapy

【字体: 时间:2026年05月21日 来源:Cellular & Molecular Immunology 19.8

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  尽管癌症免疫治疗已彻底改变肿瘤学格局,但仅有少数患者能够从中获益,其部分原因在于适应性耐药(adaptive resistance)的存在。此类耐药通常表现为两种不同的临床情境。其一是在初始应答后治疗过程中出现疾病进展,主要由肿瘤杀伤能力不足所驱动;其二是在初

尽管癌症免疫治疗已彻底改变肿瘤学格局,但仅有少数患者能够从中获益,其部分原因在于适应性耐药(adaptive resistance)的存在。此类耐药通常表现为两种不同的临床情境。其一是在初始应答后治疗过程中出现疾病进展,主要由肿瘤杀伤能力不足所驱动;其二是在初始缓解后发生复发,源于未能建立持久的抗肿瘤免疫记忆(antitumor immune memory, AIM)。这两种模式的共同基础是肿瘤特异性T细胞功能的进行性耗竭,而这种耗竭反映了免疫攻击与肿瘤逃逸之间的动态平衡;该平衡持续受到由免疫编辑(immunoediting)塑造的免疫抑制性肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)的挑战。

本综述系统整合了当前关于癌症免疫治疗适应性耐药的认识,尤其强调功能失调T细胞应答的机制性贡献。研究人员首先概述癌症免疫编辑与AIM的理论框架,阐明耗竭T细胞如何削弱免疫治疗疗效的持续性,并总结当前治疗方案的成就与局限。随后,研究人员界定T细胞功能障碍如何,尤其在TME及肿瘤引流淋巴结(tumor-draining lymph nodes, TdLNs)中,最终导致免疫治疗适应性耐药,表现为两类结局:一类是肿瘤杀伤能力不足所致的治疗中进展,另一类是无法建立持久AIM所致的缓解后复发。之后,文章系统分析驱动这一耗竭状态的细胞与分子因素,整合既有范式并指出关键知识空白。最后,研究人员批判性评估新兴的功能恢复策略、面向下一代疗法的转化路径、持续存在的挑战以及未来研究的潜在方向。
Introduction
文章指出,肿瘤免疫学的发展推动治疗重心由“直接杀伤肿瘤”转向“动员宿主免疫系统”。免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitory, ICI)与免疫细胞治疗(immune cell therapy, ICT)构成当前癌症免疫治疗的核心。作者以免疫编辑理论为总纲,强调适应性耐药并非单纯免疫失败,而是肿瘤在治疗压力下经由“伪装、胁迫与细胞保护”实现的动态逃逸。全文提出“双缺陷框架”:一是即刻效应功能不足导致治疗中进展,二是持久抗肿瘤免疫记忆(AIM)建立失败导致缓解后复发,而二者均与肿瘤特异性T细胞进行性功能障碍密切相关。

Status quo of cancer immunotherapy
本部分综述ICI与ICT的发展现状。ICI方面,CTLA-4和PD-1/PD-L1阻断显著改善部分实体瘤长期生存,但总体获益人群有限;新辅助ICI则通过在手术前诱导克隆扩增与系统免疫监视,提高病理完全缓解率。ICT方面,肿瘤浸润淋巴细胞(tumor-infiltrating lymphocytes, TILs)、T细胞受体工程化治疗(T-cell receptor, TCR)及嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor, CAR-T)在血液肿瘤中效果突出,但在实体瘤中受限于TME抑制、转运障碍与抗原异质性。作者强调,无论ICI还是ICT,初始应答并不等同于持久控制,长期疗效受适应性耐药广泛限制。

Mechanisms of adaptive resistance to cancer immunotherapy
作者借助癌症-免疫循环框架解析适应性耐药,指出关键障碍包括:肿瘤特异性T细胞克隆缺乏、抗原丢失或呈递缺陷、T细胞浸润受阻、效应功能抑制、抑制性细胞因子与代谢物积聚、共抑制性检查点共表达以及T细胞死亡。适应性耐药本质上是肿瘤在持续免疫压力下的达尔文式进化,最终破坏AIM的建立与维持。

Impaired initial antitumor immunity
该部分强调抗原可获得性、加工与呈递缺陷是最上游的耐药机制。主要表现包括主要组织相容性复合体I类(major histocompatibility complex class I, MHC-I)、TAP1/TAP2、β2-微球蛋白(B2M)异常,肿瘤突变负荷(tumor mutational burden, TMB)低及新抗原丢失。树突状细胞(dendritic cells, DCs)募集、成熟和交叉呈递受损同样削弱初始T细胞启动。作者进一步指出,抗原缺失不仅影响ICI,也同样削弱CAR-T与TCR-T对靶细胞的识别,是跨治疗模式的共同耐药轴线。

Failures in T-cell activation and priming
作者认为,即便存在抗原,若T细胞活化与启动不足,仍难形成有效肿瘤反应性克隆。TME中的调节性T细胞、骨髓来源抑制性细胞、肿瘤相关巨噬细胞及癌相关成纤维细胞,通过细胞因子、代谢竞争与共刺激破坏抑制T细胞激活。文中还强调肿瘤引流淋巴结中的干样前体CD8+ T细胞在后续抗肿瘤反应中的重要性,并提出肿瘤内大量旁观者T细胞虽非肿瘤特异,却可能成为未来功能重定向治疗的潜在资源。

Barriers to T-cell trafficking and infiltration
本节指出,异常肿瘤血管、致密细胞外基质(extracellular matrix, ECM)及免疫抑制细胞共同形成T细胞排斥屏障。血管黏附分子下调、PD-L1上调、癌相关成纤维细胞驱动纤维化、TGF-β与CXCL12介导基质滞留,均会限制T细胞由血流进入肿瘤实质。作者还强调,T细胞空间分布与数量同等重要,免疫评分(Immunoscore)及侵袭边缘CD8+ T细胞富集可预测ICI疗效。改善浸润的策略包括抗血管生成治疗、趋化因子恢复、表观遗传调控及靶向成纤维细胞的联合方案。

Suppression of T-cell function within the TME
这一部分聚焦TME内部更深层的功能抑制。

T-cell exhaustion
作者系统讨论T细胞耗竭的分化谱系及其与疗效持续性的关系。耗竭T细胞具有抑制性受体高表达、细胞毒性与增殖潜能递减,以及独特转录表观遗传程序。文中特别强调具有干样特征的前体耗竭T细胞(precursor exhausted T cells, Tpex)及肿瘤引流淋巴结中的肿瘤特异性记忆样T细胞亚群在PD-1阻断中的关键作用;终末耗竭细胞则更难被有效再激活。作者据此提出,未来治疗不仅要逆转耗竭,更要促进记忆分化与长期维持。

Coexpression of other inhibitory checkpoint molecules in addition to PD-1/CTLA-4
除PD-1/CTLA-4外,LAG-3、Tim-3、TIGIT、NKG2A等共抑制受体形成协同抑制网络,解释了单一PD-1阻断后常见的补偿性耐药。文章指出,这些分子受TCR信号、细胞因子及转录调控共同驱动,联合阻断可增强效应功能,但不同检查点对短期激活与长期记忆的影响并不相同,因此治疗设计需兼顾毒性、层级关系与肿瘤异质性。

Context-dependent roles of IFN signaling in both stimulatory and suppressive antitumor immunity
干扰素(interferon, IFN)信号具有双相性:一方面可增强抗原呈递、促进DC成熟并提升T细胞杀伤;另一方面,持续IFN尤其是IFN-γ暴露又会推动T细胞终末耗竭、诱导免疫抑制并选择JAK/STAT通路异常的逃逸克隆。作者认为,未来需依据时间窗与分子背景精准调控IFN信号,而非简单增强或抑制。

T-cell death as a barrier to sustained antitumor immunity
作者进一步提出,T细胞凋亡、铁死亡与其他程序性死亡同样削弱持久抗肿瘤免疫。慢性抗原刺激诱导活化诱导性细胞死亡,代谢应激与脂质过氧化增强铁死亡敏感性,从而造成肿瘤反应性T细胞数量流失。保护T细胞生存因此成为“维持AIM”的重要补充策略。

Emerging therapeutic strategies to overcome adaptive resistance
文章将新策略概括为诱导、促进与维持AIM三阶段。具体包括:ICI与放化疗联合以增加免疫原性细胞死亡;细胞因子工程化改造,尤其偏向IL-2Rβγ的IL-2变体以扩增记忆样T细胞;双或多检查点联合阻断;DC疫苗扩大肿瘤特异性T细胞库;激动性免疫调节分子增强共刺激;以及靶向VEGF、TGF-β、腺苷和IDO等重塑TME。作者还提出代谢干预是决定T细胞命运的“第四信号”,通过AMPK、线粒体功能、氨基酸与脂质代谢调控,有望把T细胞从终末耗竭引向记忆前体状态。

Monitoring adaptive resistance immune memory dynamics in cancer immunotherapy
作者主张以动态监测替代静态评估。除TMB、PD-L1和基线T细胞浸润外,还应利用循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)、TCR谱系追踪、空间转录组学及多组学整合,实时识别新发耐药克隆、Tpex收缩和免疫抑制增强。进一步结合人工智能构建“数字孪生”肿瘤-免疫生态模型,以指导干预时机和联合治疗排序。

Conclusions and perspectives
结论部分认为,适应性耐药是癌症免疫治疗长期获益的中心障碍,其核心在于T细胞即刻效应功能与持久记忆形成的双重失败。未来研究重点应从单纯追求最大肿瘤缩小,转向通过精准分层、动态监测和适应性干预来维持T细胞适能并建立持久AIM,最终实现由“短期缓解”向“功能性治愈”转变。

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