TIL的免疫逃逸機制及其在乳腺癌的預后判斷及治療前景

張婧煜 蔣永新（通訊作者）

（昆明醫科大學第三附屬醫院＜云南省腫瘤醫院＞ 云南 昆明 650100）

1.介紹

腫瘤浸潤淋巴細胞（tumor infiltrating lymphocyte,TIL）是腫瘤免疫微環境的重要組成部分。目前將TIL主要分為5個亞類：（1）CD8+細胞毒性T細胞；（2）CD4+輔助性T細胞；（3）調節性T細胞（Treg）；（4）B細胞；（5）自然殺傷細胞（NK細胞）。其中最受關注的是CD8+細胞毒性T細胞，在腫瘤免疫微環境中起抑制腫瘤細胞生長的作用，并可通過判斷該細胞在腫瘤組織中的多少，對諸如乳腺癌（尤其是三陰性乳腺癌）、非小細胞肺癌（NSCLC）、結腸癌（CLC）、頭頸部鱗狀細胞癌（HNSCC）的預后作出判斷[1-5]。

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，據世界衛生組織調查，歐洲、北美等地區年發病率已高達70/10萬。在我國近40%的乳腺癌患者被發現時已到中晚期，并且近年來呈逐年上升和年輕化的趨勢[6,7]。

本文著重闡述TIL在腫瘤免疫微環境中免疫逃逸機制，同時探討不同種類的TIL在乳腺癌中的重要性，介紹如何在臨床實踐中進行檢測及TIL作為預測性生物標志物的意義；最后我們討論靶向治療在乳腺癌患者中的研究進展，并提出我們認為在靶向治療方面未來研究較好的方向。

2.乳腺癌的腫瘤免疫微環境

腫瘤免疫微環境是腫瘤細胞和免疫細胞相互作用的重要場所，腫瘤細胞通過轉化自身結構逃逸免疫監視，從而使腫瘤生長。由于免疫系統受到不完全的消除和抑制作用，使免疫功能的特性發生變化，不能監測到腫瘤細胞，甚至反過來促進腫瘤細胞生長，這一系列的反應過程被稱為免疫編輯（immunoediting）。免疫編輯分為三個階段：清除、平衡、逃逸。在清除階段，早期腫瘤細胞被機體固有免疫和適應性免疫一起檢測到并被清除；在平衡階段，免疫細胞使腫瘤細胞處于功能休眠狀態但并不能清除腫瘤細胞；在逃逸階段，一些腫瘤細胞經歷遺傳和表觀遺傳變化，并且由于恒定的免疫壓力，腫瘤細胞變體進化以抵抗免疫識別（抗原丟失或抗原呈遞缺陷）并誘導免疫抑制（PD-L1），因此，在本階段腫瘤細胞可逃避免疫識別（腫瘤抗原，MHC I類分子或共刺激分子的損失），表達增加的抗性（STAT-3），存活（抗凋亡分子bcl2）和免疫抑制（IDO，TDO，PD-L1，半乳凝素-1/3/9，CD39，CD73，腺苷受體），并分泌增強血管生成的細胞因子 VEGF，TGF-b，IL-6[8,9]。

吲哚胺-2,3-雙加氧酶（IDO）是一種細胞內含血紅素酶，可在犬尿氨酸途徑中導致色氨酸分解代謝[10]。研究表明，IDO可能通過下調Vav1蛋白表達和活化從而抑制T細胞免疫應答的作用[11]。Vav1，是Rac/Rho鳥嘌呤核苷酸交換因子（GEF）和T細胞受體（TCR）信號傳導的關鍵組分[12]。在TCR的作用下，Src和Syk家族激酶的信號轉導被激活，使得Vav1活化，活化的Vav1通過激活鈣通量和ERK-MAP激酶，NF-κB和NFAT途徑來調節T細胞的發育和活化[13]。而GEF可以活性激活Rho/Rac GTP酶，從而啟動整合素激活細胞骨架使T細胞形成免疫突觸。IDO可能會通過Vav1/Rac途徑，抑制Vav1 mRNA表達和激活Vav1及其下游靶點，如鈣通量和ERK-MAP激酶，NF-κB和不依賴GEF的T細胞中IL-2的表達，抑制T細胞活性，以達到免疫逃逸的目的[14]。

腫瘤相關巨噬細胞（tumor-associated macrophages，TAMs）通過分泌可溶性抗炎細胞因子抑制T細胞活性，促進腫瘤免疫逃逸，從而促進腫瘤細胞生長。TAM可衍生IL-10分子，進而抑制樹突狀細胞產生IL-12，最終抑制CD8+T細胞的功能，這樣也促進腫瘤細胞增長[15]。TAM還可抑制L-精氨酸（T細胞代謝的主要成分），間接抑制T細胞的活性。通過IL-4，IL-10，IL-13和缺氧信號HIF-1α和存在于TME內的乳酸，TAMs可產生Arg1，一種控制L-精氨酸分解代謝的水解酶。Arg1可直接將L-精氨酸代謝為尿素和L-鳥氨酸；而缺乏L-精氨酸受體的T細胞接受刺激后，則不能重新表達CD3的ζ鏈，從而導致T細胞對腫瘤抗原的反應減弱，間接促進了腫瘤細胞的生長[16]。

3.TIL在臨床預后中的價值

在評估H＆E染色的組織切片時，TIL被分為基質間TIL和腫瘤內TILs，基質免疫細胞被認為是真正的腫瘤浸潤細胞[17]。為更準確的區別腫瘤內的淋巴細胞，免疫組化（IHC）可以更容易的將淋巴細胞與上皮腫瘤細胞區分開，并可以利用不同淋巴細胞亞群的免疫組織化學標記（例如：CD3和CD8（T細胞），CD20（B細胞）和CD103（上皮內T細胞和樹突狀細胞）區分出不同淋巴細胞的亞群，對腫瘤微環境進行功能性的評估。

關于TIL的量化，目前為止對TIL浸潤的評價還沒有一個統一的標準，有研究團隊將TIL分數定義為腫瘤內淋巴細胞浸潤的區域與相鄰基質區域的比值，并將分數分為低（10%），中間（10～50%）和高（50%），從四個候選值（1，10，30和50%）中選擇了截止點（10%和50%），并且認為這種組合具有潛在的預后能力，并且速度快、容易實施[18]。

過去幾年，多個研究團隊就近萬名乳腺癌患者癌組織中的TIL對預后存在的意義進行了評估，其結果幾乎一致[5,19-22]。如Akira I. Hida團隊就三陰性乳腺癌患者的病理切片中所含TIL高低，在不同環境下使用替代療法的效用進行調查。團隊發現，在輔助化療中，TIL對三陰性乳腺癌（TNBC）患者具有預后判斷的價值而對HER-2+的患者沒有；相反，在新輔助化療中，TIL對HER-2+的患者在手術后具有顯著的預后判斷的價值而對TNBC的患者沒有統計學差異[22]。Hida AI團隊首次發現了TIL對TNBC患者無復發生存（recurrence-free survival，RFS）和乳腺癌特異性存活（breast cancer-specific survival，BCSS）的影響。團隊發現，在TNBC患者中高CD8+TIL組殘留腫瘤和低CD8+TIL組殘留腫瘤的5年RFS率分別為73%和30%，5年BCSS率分別為為86%和42%；CD8/FOXP3比值與RFS和BCSS也顯著相關，高CD8/FOXP3比例和低CD8/FOXP3比例患者的5年RFS分別為72%和40%，5年BCSS率分別為77%和56%[1]。但在ER陽性HER2陰性的乳腺癌患者中，并沒有發現TILs具有顯著的預后價值[19]。

4.TIL與腫瘤的治療

常規的癌癥療法，包括手術，放射和細胞毒性化學療法，旨在根除惡性細胞。然而，腫瘤細胞不分離生長，并且有針對性的提高在腫瘤微環境中的輔助細胞才能得到有效的治療結果[19]。這種治療很大程度上取決于免疫系統的潛在活性，并在早期臨床前和臨床資料顯示有較好的結果[21]。

Lawrence團隊應用攜帶抗CD3 和抗HER2雙特異性抗體（HER2Bi）的活化T細胞以過繼治療的方式輸注給22名HER-2+的乳腺癌患者體內，行一期臨床試驗[23]。試驗輸注14.5周后，有13例疾病穩定，9例疾病成進展狀態發展。所有患者的中位OS為36.2個月，HER-2（+++）患者為57.4個月，HER-2（-、+、++）患者為中位OS為27.4個月，且血清中Th1細胞因子和IL-12的表達水平增加并為進行II期試驗提供了強有力的依據，為乳腺癌在過繼治療方面提供了新的有力的證據[23]。

針對臨床中較為特殊的一種乳腺癌亞型即三陰性乳腺癌（TNBC），其臨床治療效果較差。有研究顯示PD-L1在20%的三陰性乳腺癌（TNBCs）中表達[24]并且基礎研究發現隨著體內PD-L1的增多，可增加腫瘤發生和侵襲性，并使腫瘤細胞對特異性CD8+T細胞較不敏感[25]，因此PD-L1作為免疫治療靶點具有極大意義。在一項關于27例晚期TNBC患者的小型研究中，彭博羅珠單抗后的ORR為18.5%[26]在本研究中觀察到彭博羅珠單抗D的作用與其他情況下PD-1阻斷有關的毒素相似[27]。類似地，在21名轉移性TNBC患者中，用阿替利珠單抗治療的ORR初步評估為19%[28]。在168例乳腺癌患者的未選擇隊列中，抗PD-L1抗體阿曲單抗顯示ORR僅為4.8%；大多數反應者是TNBC患者[28,29]。在這項研究中，在腫瘤免疫細胞中PD-L1陽性在治療中的總體反應比免疫細胞中PD-L1陰性的患者好（12例中有4例，33.3%，124例中有3例，或2.4%）；在TNBC患者中，PD-L1表達也與阿曲單抗的反應有關（9例中為4例，或44%為PD-L1陽性；對于PD-L1陰性患者的39例中僅1例，或2.0%）[29]。

5.展望

腫瘤的發展過程就是腫瘤細胞與免疫細胞相互識別、相互改造、相互制衡的過程。在腫瘤細胞的生長過程中還涉及到多種免疫細胞的相互作用從而形成腫瘤免疫微環境。如M2型巨噬細胞、髓源性抑制細胞（MDSC）、CD4+Th2細胞、FOXP3+T細胞等提供腫瘤細胞不斷增殖的環境以及抑制其他免疫細胞對腫瘤細胞的作用；同時又有CD8+細胞毒性T胞、CD4+Th1細胞、自然殺傷細胞、M1型巨噬細胞、樹突細胞等細胞抑制腫瘤細胞的生長。目前已有多項臨床調查表明，不同類型的腫瘤免疫細胞與腫瘤的分期、轉移、預后有著密切的關系，并且已有多項研究發現了多個具有意義的免疫治療靶點。

根據現有的研究發現，我們有充分的證據證明TIL不僅具有良好的指示預后、判斷預后的作用，同時在免疫靶向治療也具有可觀的治療前景，利用不同的治療靶點，刺激抑制腫瘤生長的腫瘤免疫細胞的增殖或抑制腫瘤細胞的增殖甚至消退腫瘤，以達到抑制腫瘤生長的目的。但各個治療靶點是否具有適用性和較大的負作用，仍然需要大量臨床數據來說明，需經過長時間的考察方可證明。因此，進一步明確腫瘤微環境的免疫逃逸機制并研究針對性的治療對策，在針對腫瘤進行免疫治療的同時打破腫瘤微環境的免疫抑制狀態，從而提高腫瘤免疫治療的療效及可發展性最為重要。

[1]Miyashita M,Sasano H,Tamaki K,et al.Prognostic significance of tumor-infiltrating CD8+ and FOXP3+lymphocytes in residual tumors and alterations in these parameters after neoadjuvant chemotherapy in triple-negative breast cancer: a retrospective multicenter study. Breast Cancer Res 2015;17:124.

[2]Schalper KA,Brown J,Carvajal-Hausdorf D,et al.Objective measurement and clinical significance of TILs in non-small cell lung cancer. J Natl Cancer Inst 2015;107:(3).

[3]Ottensmeier CH,Perry KL,Harden EL,et al.Upregulated Glucose Metabolism Correlates Inversely with CD8+ T-cell Infiltration and Survival in Squamous Cell Carcinoma.Cancer Res 2016.

[4]Nguyen N,Bellile E,Thomas D,et al.Tumor infiltrating lymphocytes and survival in patients with head and neck squamous cell carcinoma.Head Neck 2016;38:1074-1084.

[5]Adams S,Gray RJ,Demaria S,et al.Prognostic value of tumor-infiltrating lymphocytes in triple-negative breast cancers from two phase III randomized adjuvant breast cancer trials: ECOG 2197 and ECOG 1199.J Clin Oncol 2014;32:2959-2966.

[6]Chen W,Zheng R,Baade PD,et al.Cancer statistics in China, 2015.CA Cancer J Clin 2016;66:115-132.

[7]Siegel RL,Miller KD.Cancer statistics, 2016.CA Cancer J Clin 2016;66:7-30.

[8]Mittal D,Gubin MM,Schreiber RD.New insights into cancer immunoediting and its three component phases--elimination,equilibrium and escape.Curr Opin Immunol 2014;27:16-25.DOI:10.1016/j.coi.2014.01.004.

[9]Schreiber RD, Old LJ, Smyth MJ. Cancer immunoediting:integrating immunity’s roles in cancer suppression and promotion. Science. 2011;331:1565-70.

[10]Moffett JR, Namboodiri MA. Tryptophan and the immune response. Immunol Cell Biol. 2003;81(4):247-65.

[11]Li, R., et al. IDO inhibits T-cell function through suppressing Vav1 expression and activation. Cancer. Biol.Ther. 2009；8 (14), 1402-1408.

[12]Helou, Y.A., et al. Vav1 regulates T-Cell activation through a feedback mechanism and crosstalk between the T-Cell receptor and CD28. J. Proteome Res.2015；14(7),2963-2975.

[13]Oberley, M.J., et al.Vav1 in hematologic neoplasms, a mini review. Am. J.Blood Res.2012；2(1),1.

[14]Li R,Li H,Sun Q,et al.Indoleamine 2,3-dioxygenase regulates T cell activity through Vav1/Rac pathway.Mol Immunol 2017;81:102-107.

[15]Ruffell, B. et al. Macrophage IL-10 blocks CD8+ T cell-dependent responses to chemotherapy by suppressing IL-12 expression in intratumoral dendritic cells.Cancer Cell.2014；26,623-637.

[16]Bronte, V. & Zanovello, P. Regulation of immune responses by L-arginine metabolism. Nat. Rev. Immunol.2005;5,641-654.

[17]Salgado, R. et al. The evaluation of tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) in breast cancer: recommendations by an International TILs Working Group 2014.Ann. Oncol.26,259-271(2014).

[18]Hida AI, Ohi Y Evaluation of tumor-infiltrating lymphocytes in breast cancer; proposal of a simpler method.Ann Oncol .2015;26(11):2351.

[19]Loi, S. et al. Prognostic and predictive value of tumor-infiltrating lymphocytes in a Phase III randomized adjuvant breast cancer trial in node-positive breast cancer comparing the addition of docetaxel to doxorubicin with doxorubicin-based chemotherapy: BIG 02-98. J. Clin. Oncol.2013;31, 860-867.

[20]Hanahan, D. and Coussens, L.M. Accessories to the crime:functions of cells recruited to the tumor microenvironment.Cancer Cell ;2012，21, 309-322.

[21]Sharma, P. and Allison, J.P. The future of immune checkpoint therapy. Science;2015;348, 56-61.

[22]Nguyen HH, Kim T, Song SY, et al. Na?ve CD8(+) T cell derived tumor-specific cytotoxic effectors as a potential remedy for overcoming TGF-β immunosuppression in the tumor microenvironment. Sci Rep 2016;6:28208.

[23]Lum LG,Thakur A,Al-Kadhimi Z,et al.Targeted T-cell Therapy in Stage IV Breast Cancer: A Phase I Clinical Trial.Clin Cancer Res 2015;21:2305-2314.

[24]Mittendorf E, Philips A, Meric-Bernstam F, et al.:PD-L1 expression in triple-negative breast cancer.Cancer Immunol Res 2014;2:361-370.

[25]Iwai Y, Ishida M, Tanaka Y, et al.: Involvement of PDL1 on tumor cells in the escape from host immune system and tumor immunotherapy by PD-L1 blockade. Proc Natl Acad Sci U S A 2002;99:12293-12297.

[26]Nanda R, Chow LQ, Dees EC, Berger R, Gupta S, Geva R, et al. Pembrolizumab in patients with advanced triplenegative breast cancer: Phase Ib KEYNOTE-012 Study. J Clin Oncol 2016;34:2460-7.

[27]Gangadhar TC, Vonderheide RH. Mitigating the toxic effects of anticancer immunotherapy.NatRevClinOncol.2014;11:91-9.

[28]Emens LA, Kok M, Ojalvo LS. Targeting the programmed cell death-1 pathway in breast and ovarian cancer. Curr Opin Obstet Gynecol.2016;28:142-7.

[29]Dirix L, Takacs I, Nikolinskos P, Jerusalem G, Arkenau H-T, Hamilton EP,et al. Avelumab (MSB0010718C), an anti-PD-L1 antibody, in patients with locally advanced or metastatic breast cancer: a phase 1b JAVELIN solid tumor trial [abstract]. In: Proceedings of the Thirty-Eighth Annual CTRCAACR San Antonio Breast Cancer Symposium; 2015 Dec 8-12; San Antonio, TX. Philadelphia (PA): AACR; Cancer Res 2016;76(4 Suppl): Abstract nr S1-04.