PD-L1预测免疫治疗疗效失灵了?这个“肿瘤炎症评分”或许更靠谱

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1周前

研究设计的核心亮点在于,作者不仅采用了MITRE研究验证过的标准化mIF方案确保可重复性,还创新性地将Treg与CD3+T细胞的空间邻近关系(15m内平均Treg数量)与CD3+T细胞密度相乘,构建了“肿瘤炎症评分”(TIS),将静态的免疫浸润转化为动态的免疫相互作用度量。

导语:临床医生在为晚期非小细胞肺癌患者选择免疫治疗方案时,PD-L1表达水平几乎是必检项目。但实践中常遇到这样的困惑:PD-L1高表达的患者用上PD-1抑制剂后肿瘤反而进展,而一些PD-L1阴性的患者却能获得持久缓解。现有的生物标志物似乎总差那么一点“火候”。有没有一种方法,能更精准地捕捉肿瘤微环境中真正决定疗效的免疫状态?

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免疫治疗标志物的天花板,

为何空间关系比单一蛋白表达更重要

非小细胞肺癌是全球癌症死亡的首要原因,免疫检查点抑制剂虽显著改善了晚期患者的生存,但多数患者获益有限。吉西他滨作为NSCLC的活性药物,既往被认为具有免疫抑制作用,但临床前研究表明它能增强抗原交叉呈递、提高肿瘤内CD8+T细胞比例,且可选择性减少Treg细胞,这为与PD-1抑制剂联合提供了理论依据。

然而,在PD-1抑制剂已确立一线标准地位的今天,如何筛选真正能从联合治疗中获益的人群,仍是临床面临的现实难题。PD-L1表达、肿瘤突变负荷(TMB)和基因表达谱是目前常用的预测标志物,但它们往往只能提供"快照"式的信息,无法反映免疫细胞在肿瘤微环境中的空间排布和相互作用。基于Lu等人的工作,研究团队意识到细胞与细胞之间的空间关系可能比单一分子的表达量更能揭示抗肿瘤免疫应答的真实状态。

2026年5月,OncoImmunology发表了一篇题为“Novel multiplex immunofluorescence-based tumor inflammation score provides apparent predictive biomarker in a phaseⅠ/Ⅱstudy of pembrolizumab with gemcitabine in patients with previously-treated advanced non-small cell lung cancer (NSCLC)”的文章,来自Providence癌症研究所的研究团队给出了一个反直觉的发现——肿瘤里调节性T细胞(Treg)离CD3+T细胞越近,患者预后反而越好,而把这个空间关系与T细胞密度整合成一个“肿瘤炎症评分”,在该研究中显示出优于PD-L1的预测信号。

Ⅰ/Ⅱ期临床试验嵌套多重组学分析,

空间计量学解码肿瘤免疫微环境

本研究是一项Ⅰ/Ⅱ期临床试验(NCT03083808),旨在评估吉西他滨联合帕博利珠单抗在既往接受过一至三线系统治疗的晚期NSCLC免疫治疗初治患者中的安全性与疗效。

2015年7月至2018年8月共入组16例患者,纳入标准包括ECOG体力状态评分0-1分、可测量病灶(RECIST 1.1标准)、既往未接受吉西他滨或免疫检查点抑制剂治疗;排除小细胞肺癌成分、需激素干预的肺炎史或间质性肺病。患者接受吉西他滨联合帕博利珠单抗治疗,主要终点为联合方案的安全性,次要终点包括无进展生存期(PFS)、总生存期(OS)和客观缓解率(ORR)。探索性分析涵盖三个层面:外周血流式细胞术检测Treg和单核型髓源性抑制细胞(Mo-MDSCs);噬菌体展示免疫沉淀测序(PhIP-Seq)分析血清自身抗体反应;以及基于五标多重免疫荧光(mIF)面板(PD-L1、PD-1、CD3、FOXP3、pan-cytokeratin)的肿瘤活检组织空间分析。

研究设计的核心亮点在于,作者不仅采用了MITRE研究验证过的标准化mIF方案确保可重复性,还创新性地将Treg与CD3+T细胞的空间邻近关系(15μm内平均Treg数量)与CD3+T细胞密度相乘,构建了“肿瘤炎症评分”(TIS),将静态的免疫浸润转化为动态的免疫相互作用度量。

Treg邻近CD3+T细胞预示更好预后,

肿瘤炎症评分分层能力显著

疗效数据显示,16例患者的中位PFS为3.10个月(95%CI 2.60-5.68),中位OS为8.20个月(95%CI 5.03-28.29),ORR仅12.5%(2例部分缓解),疾病控制率68.8%,未显示出优于吉西他滨单药历史对照的协同信号(图1A、D)。值得注意的是,PD-L1表达水平(无论以阳性/阴性分界还是以50%为界)均与PFS或OS无显著关联(图1B、C、E、F),提示在该联合方案中PD-L1并非有效的预测标志物。

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注:(A)16例患者PFS曲线,中位PFS 3.1个月;(B-C)按PD-L1阳性/阴性及≥50%/<50%分层的PFS;(D)OS曲线,中位OS 8.2个月;(E-F)按PD-L1分层的OS。

图1帕博利珠单抗联合吉西他滨治疗NSCLC患者的生存分析

外周血分析发现,基线Mo-MDSCs频率较高的患者治疗反应更差(p=0.0281),且与更短的PFS相关(p=0.031)(图2B、E);但外周血Treg频率与疗效无关(图2A)。PhIP-Seq检测显示,基线自身抗体反应数量与最佳疗效无显著相关,呈现疾病进展更快、生存更短的趋势(p=0.06)(图3A、B),作者推测这可能反映肿瘤已发展出免疫逃逸机制。

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注:(A) 基线外周血Treg频率与疗效无关;(B) 基线Mo-MDSCs频率在无应答患者中更高;(E)按Mo-MDSCs中位数分层的PFS曲线。

图2 基线外周血Mo-MDSCs频率与临床结局负相关

在肿瘤微环境层面,mIF分析表明单纯CD3+T细胞密度或PD-1+CD3+T细胞比例与预后均无显著相关性(图3C)。然而,当评估Treg细胞与CD3+T细胞的空间关系时,一个反直觉的现象出现了:基线时CD3+T细胞15μm范围内平均Treg数量大于0.1的患者,PFS显著优于Treg数量少于0.1的患者(p<0.05)(图3D、E)。

作者推测,Treg的存在提示局部存在需要被调控的活跃抗肿瘤免疫应答。将这一空间指标与CD3+T细胞密度整合为TIS后,结合PD-1+CD3+T细胞比例可将患者分为三组:高TIS组(Group A)、低TIS且PD-1+比例低组(Group B)、低TIS且PD-1+比例高组(Group C)。三组间PFS存在显著差异(p=0.002),其中Group A预后最佳,Group C最差(图3F、G)。

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注:(A)基线PhIP-Seq自身抗体命中数与最佳疗效;(B)按中位数分层的疾病进展概率;(C)CD3+T细胞密度与进展时间;(D)CD3+T细胞15μm内平均Treg数与进展时间;(E)按Treg邻近度分层的PFS;(F)TIS与PD-1+CD3+T细胞比例的三组分布;(G)三组PFS曲线(p=0.002)。

图3 免疫相关指标与临床结局的关联分析

结语

这项研究的核心启示在于,肿瘤微环境中免疫细胞的空间关系可能比单一分子的表达量更能揭示免疫治疗的真实应答潜力。Treg与CD3+T细胞的邻近关系之所以与更好预后相关,作者推测其反映了局部存在被Treg调控的活跃抗肿瘤免疫应答——这种受控的炎症恰恰是免疫治疗能够发挥作用的土壤。TIS的构建将静态的免疫计数转化为动态的相互作用评估,其预测能力在该小样本研究中显著优于PD-L1,为临床提供了一种全新的生物标志物思路。当然,该研究样本量仅16例,疗效数据未显示联合方案优于历史对照,所有相关性分析均为假设生成性质,需大样本验证。

参考文献

SANBORN RE, JENSEN SM, PAUSTIAN C, ET AL. Novel multiplex immunofluorescence-based tumor inflammation score provides apparent predictive biomarker in a phase I/II study of pembrolizumab with gemcitabine in patients with previously-treated advanced non-small cell lung cancer (NSCLC).OncoImmunology. 2026;15(1):2661444. DOI:10.1080/2162402X.2026.2661444

研究设计的核心亮点在于,作者不仅采用了MITRE研究验证过的标准化mIF方案确保可重复性,还创新性地将Treg与CD3+T细胞的空间邻近关系(15m内平均Treg数量)与CD3+T细胞密度相乘,构建了“肿瘤炎症评分”(TIS),将静态的免疫浸润转化为动态的免疫相互作用度量。

导语:临床医生在为晚期非小细胞肺癌患者选择免疫治疗方案时,PD-L1表达水平几乎是必检项目。但实践中常遇到这样的困惑:PD-L1高表达的患者用上PD-1抑制剂后肿瘤反而进展,而一些PD-L1阴性的患者却能获得持久缓解。现有的生物标志物似乎总差那么一点“火候”。有没有一种方法,能更精准地捕捉肿瘤微环境中真正决定疗效的免疫状态?

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免疫治疗标志物的天花板,

为何空间关系比单一蛋白表达更重要

非小细胞肺癌是全球癌症死亡的首要原因,免疫检查点抑制剂虽显著改善了晚期患者的生存,但多数患者获益有限。吉西他滨作为NSCLC的活性药物,既往被认为具有免疫抑制作用,但临床前研究表明它能增强抗原交叉呈递、提高肿瘤内CD8+T细胞比例,且可选择性减少Treg细胞,这为与PD-1抑制剂联合提供了理论依据。

然而,在PD-1抑制剂已确立一线标准地位的今天,如何筛选真正能从联合治疗中获益的人群,仍是临床面临的现实难题。PD-L1表达、肿瘤突变负荷(TMB)和基因表达谱是目前常用的预测标志物,但它们往往只能提供"快照"式的信息,无法反映免疫细胞在肿瘤微环境中的空间排布和相互作用。基于Lu等人的工作,研究团队意识到细胞与细胞之间的空间关系可能比单一分子的表达量更能揭示抗肿瘤免疫应答的真实状态。

2026年5月,OncoImmunology发表了一篇题为“Novel multiplex immunofluorescence-based tumor inflammation score provides apparent predictive biomarker in a phaseⅠ/Ⅱstudy of pembrolizumab with gemcitabine in patients with previously-treated advanced non-small cell lung cancer (NSCLC)”的文章,来自Providence癌症研究所的研究团队给出了一个反直觉的发现——肿瘤里调节性T细胞(Treg)离CD3+T细胞越近,患者预后反而越好,而把这个空间关系与T细胞密度整合成一个“肿瘤炎症评分”,在该研究中显示出优于PD-L1的预测信号。

Ⅰ/Ⅱ期临床试验嵌套多重组学分析,

空间计量学解码肿瘤免疫微环境

本研究是一项Ⅰ/Ⅱ期临床试验(NCT03083808),旨在评估吉西他滨联合帕博利珠单抗在既往接受过一至三线系统治疗的晚期NSCLC免疫治疗初治患者中的安全性与疗效。

2015年7月至2018年8月共入组16例患者,纳入标准包括ECOG体力状态评分0-1分、可测量病灶(RECIST 1.1标准)、既往未接受吉西他滨或免疫检查点抑制剂治疗;排除小细胞肺癌成分、需激素干预的肺炎史或间质性肺病。患者接受吉西他滨联合帕博利珠单抗治疗,主要终点为联合方案的安全性,次要终点包括无进展生存期(PFS)、总生存期(OS)和客观缓解率(ORR)。探索性分析涵盖三个层面:外周血流式细胞术检测Treg和单核型髓源性抑制细胞(Mo-MDSCs);噬菌体展示免疫沉淀测序(PhIP-Seq)分析血清自身抗体反应;以及基于五标多重免疫荧光(mIF)面板(PD-L1、PD-1、CD3、FOXP3、pan-cytokeratin)的肿瘤活检组织空间分析。

研究设计的核心亮点在于,作者不仅采用了MITRE研究验证过的标准化mIF方案确保可重复性,还创新性地将Treg与CD3+T细胞的空间邻近关系(15μm内平均Treg数量)与CD3+T细胞密度相乘,构建了“肿瘤炎症评分”(TIS),将静态的免疫浸润转化为动态的免疫相互作用度量。

Treg邻近CD3+T细胞预示更好预后,

肿瘤炎症评分分层能力显著

疗效数据显示,16例患者的中位PFS为3.10个月(95%CI 2.60-5.68),中位OS为8.20个月(95%CI 5.03-28.29),ORR仅12.5%(2例部分缓解),疾病控制率68.8%,未显示出优于吉西他滨单药历史对照的协同信号(图1A、D)。值得注意的是,PD-L1表达水平(无论以阳性/阴性分界还是以50%为界)均与PFS或OS无显著关联(图1B、C、E、F),提示在该联合方案中PD-L1并非有效的预测标志物。

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注:(A)16例患者PFS曲线,中位PFS 3.1个月;(B-C)按PD-L1阳性/阴性及≥50%/<50%分层的PFS;(D)OS曲线,中位OS 8.2个月;(E-F)按PD-L1分层的OS。

图1帕博利珠单抗联合吉西他滨治疗NSCLC患者的生存分析

外周血分析发现,基线Mo-MDSCs频率较高的患者治疗反应更差(p=0.0281),且与更短的PFS相关(p=0.031)(图2B、E);但外周血Treg频率与疗效无关(图2A)。PhIP-Seq检测显示,基线自身抗体反应数量与最佳疗效无显著相关,呈现疾病进展更快、生存更短的趋势(p=0.06)(图3A、B),作者推测这可能反映肿瘤已发展出免疫逃逸机制。

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注:(A) 基线外周血Treg频率与疗效无关;(B) 基线Mo-MDSCs频率在无应答患者中更高;(E)按Mo-MDSCs中位数分层的PFS曲线。

图2 基线外周血Mo-MDSCs频率与临床结局负相关

在肿瘤微环境层面,mIF分析表明单纯CD3+T细胞密度或PD-1+CD3+T细胞比例与预后均无显著相关性(图3C)。然而,当评估Treg细胞与CD3+T细胞的空间关系时,一个反直觉的现象出现了:基线时CD3+T细胞15μm范围内平均Treg数量大于0.1的患者,PFS显著优于Treg数量少于0.1的患者(p<0.05)(图3D、E)。

作者推测,Treg的存在提示局部存在需要被调控的活跃抗肿瘤免疫应答。将这一空间指标与CD3+T细胞密度整合为TIS后,结合PD-1+CD3+T细胞比例可将患者分为三组:高TIS组(Group A)、低TIS且PD-1+比例低组(Group B)、低TIS且PD-1+比例高组(Group C)。三组间PFS存在显著差异(p=0.002),其中Group A预后最佳,Group C最差(图3F、G)。

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注:(A)基线PhIP-Seq自身抗体命中数与最佳疗效;(B)按中位数分层的疾病进展概率;(C)CD3+T细胞密度与进展时间;(D)CD3+T细胞15μm内平均Treg数与进展时间;(E)按Treg邻近度分层的PFS;(F)TIS与PD-1+CD3+T细胞比例的三组分布;(G)三组PFS曲线(p=0.002)。

图3 免疫相关指标与临床结局的关联分析

结语

这项研究的核心启示在于,肿瘤微环境中免疫细胞的空间关系可能比单一分子的表达量更能揭示免疫治疗的真实应答潜力。Treg与CD3+T细胞的邻近关系之所以与更好预后相关,作者推测其反映了局部存在被Treg调控的活跃抗肿瘤免疫应答——这种受控的炎症恰恰是免疫治疗能够发挥作用的土壤。TIS的构建将静态的免疫计数转化为动态的相互作用评估,其预测能力在该小样本研究中显著优于PD-L1,为临床提供了一种全新的生物标志物思路。当然,该研究样本量仅16例,疗效数据未显示联合方案优于历史对照,所有相关性分析均为假设生成性质,需大样本验证。

参考文献

SANBORN RE, JENSEN SM, PAUSTIAN C, ET AL. Novel multiplex immunofluorescence-based tumor inflammation score provides apparent predictive biomarker in a phase I/II study of pembrolizumab with gemcitabine in patients with previously-treated advanced non-small cell lung cancer (NSCLC).OncoImmunology. 2026;15(1):2661444. DOI:10.1080/2162402X.2026.2661444

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