非小細胞肺癌發生、發展過程中免疫微環境變化及其臨床意義

申宇嘉，傅小龍

1.上海交通大學附屬胸科醫院放療科，上海 200030；

2.上海交通大學醫學院，上海 200025

非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）是常見的惡性腫瘤，2年相對生存率約為42%［1］。惡性腫瘤不是腫瘤細胞簡單的堆積，而是腫瘤細胞生活在由成纖維細胞、免疫細胞、炎性細胞、膠質細胞、細胞間質、微血管以及眾多驅動分子構成的微環境中。腫瘤與其微環境存在著制約和反制約的關系，其中免疫微環境與腫瘤的發生、發展密不可分。Burnet［2］于1970年提出“免疫監視”概念：免疫系統自動識別和消滅癌細胞，從而防止腫瘤的發展。之后的多項研究［3-5］將其概念擴展為“免疫編輯”：免疫細胞通過與腫瘤細胞的相互作用，對腫瘤的生長發育施加選擇性壓力，腫瘤免疫原性被免疫系統編輯，包括消除、平衡和逃逸3個連續階段。在消除期，免疫細胞通過激活先天性免疫反應和適應性免疫反應消除免疫原性腫瘤。在消除期存活的少數變異型腫瘤細胞進入平衡期，由于不斷的免疫壓力，部分腫瘤細胞發生遺傳或表觀遺傳改變，腫瘤細胞免疫原性被適應性免疫系統編輯，獲得規避免疫識別的能力，進入逃逸期，最終發展為臨床可檢測到的腫瘤。腫瘤免疫微環境分析是研究腫瘤免疫逃逸機制的必經之路。本文就NSCLC微環境中免疫細胞的性質、密度、免疫功能定向和空間分布在NSCLC的發生、發展不同階段的變化進行綜述，進一步闡述免疫與NSCLC腫瘤細胞相互作用在腫瘤的發生、發展過程中扮演的角色及其臨床意義。

1 NSCLC免疫微環境概述

2018年Nature Medicine雜志首次展示肺癌細胞圖譜，Lambrechts等［6］使用單細胞RNA測序技術在原發性非轉移性肺腫瘤患者中共鑒定出52個基質細胞亞群，反映了腫瘤微環境的復雜性，主要細胞類型包括內皮細胞、成纖維細胞、B細胞、巨噬細胞、T細胞、肺泡細胞和上皮細胞。NSCLC免疫微環境中的免疫浸潤細胞包括適應性和先天性免疫細胞［7］。Stankovic等［8］在NSCLC中發現了13種不同的免疫細胞類型組成超過95%的CD45+白細胞：B細胞，CD4+T細胞，CD8+T細胞，雙陰性T細胞，巨噬細胞，漿細胞樣、CD1c+髓樣及CD141+髓樣樹突狀細胞（dendritic cell，DC），自然殺傷（natural killer，NK）細胞，中性粒細胞，嗜堿性粒細胞，嗜酸性粒細胞，以及肥大細胞。

1.1 先天性免疫細胞

DC作為一種專職抗原提呈細胞，其成熟狀態與抗腫瘤效應密切相關。成熟DC可以促進細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）的活化和增殖，而未成熟DC具有免疫抑制作用，可通過轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）依賴方式誘導調節性T細胞（regulatory T cell，Treg）生成，促進腫瘤的免疫逃逸［9-10］。NSCLC中DC分為漿細胞樣DC（plasmacytoid DC，pDC）和髓樣DC（myeloid DC，mDC），后者根據表面標志分為CD141+DC和CD1c+DC。pDC具有通過產生Ⅰ型干擾素（interferon，IFN）增強抗腫瘤免疫的潛力，CD1c+DC和CD141+DC用于抗原呈遞和幼稚T細胞的激活。NSCLC中，CD1c+DC較CD141+DC更常見［8］。

髓源性抑制細胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）是DC、巨噬細胞和粒細胞的前體，可進一步分為粒細胞樣MDSC（granulocytic or polymorphonuclear MDSC，PMN-MDSC）和單核細胞樣MDSC（monocytic MDSC，M-MDSC），消耗腫瘤微環境內的營養物質，阻礙免疫細胞的增殖，同時造成腫瘤微環境內的氧化應激，影響免疫細胞的活性，具有顯著抑制免疫細胞應答的能力，可抑制T細胞增殖和細胞因子的產生［11］。體外實驗［12］證實，來自人肺鱗狀細胞癌的MDSC可促進CD8+T細胞凋亡和降低腫瘤細胞凋亡。

腫瘤相關巨噬細胞（tumor-associated macrophage，TAM）是影響腫瘤微環境的重要免疫細胞之一，主要有兩種類型：M1型巨噬細胞通過分泌活性氧（reactive oxygen species，ROS）、活性氮（reactive nitrogen species）、白細胞介素（interleukin，IL）-1、IL-6、IL-12、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和IFN等促炎癥因子來發揮抗腫瘤免疫作用。M2型巨噬細胞被腫瘤微環境所誘導分泌IL-10、CC族趨化因子配體（CC chemokine ligand，CCL）-18、CCL-12等抗炎癥因子抑制免疫反應，具有促進血管生成的作用，從而建立免疫耐受微環境［13-14］。TAM的定位與NSCLC患者預后有關，一項meta分析［15］指出，腫瘤癌巢中高密度的CD68+TAM是良好的預后因素，而腫瘤間質中高密度的CD68+TAM是不良的預后因素，因此TAM的位置可能是NSCLC患者的潛在預后預測因子。集落刺激因子-1受體（colonystimulating factor-1 receptor，CSF1R）作為介導巨噬細胞在腫瘤組織中存活的蛋白，其抑制劑被認為是消除TAM的一種治療策略，但Kumar等［16］研究發現，雖然CSF1R抑制劑有效地消除了TAM，但會引起腫瘤相關成纖維細胞釋放趨化因子CXCL1數量增加，從而招募更多的免疫抑制PMN-MDSC，促進腫瘤生長。

腫瘤相關中性粒細胞（tumor-associated neutrophil，TAN）可以根據其對腫瘤細胞的效應作用分為N1和N2 TAN。前者通過其表面Fc受體識別腫瘤，釋放細胞毒介質從而殺傷腫瘤細胞，同時激活先天性和適應性免疫細胞［17］。N2 TAN則在慢性炎癥免疫應答的過程中釋放有利于血管生成的細胞因子，促進腫瘤的發生和轉移［18-19］。Engblom等［20］研究發現，肺腺癌分泌可溶性晚期糖基化終末產物受體來激活成骨細胞，形成表達高水平唾液酸結合性免疫球蛋白樣凝集素F的中性粒細胞，后者通過促進血管生成、髓細胞分化、抑制T細胞來促進腫瘤浸潤。

NK細胞可直接釋放穿孔素和顆粒酶B破壞靶細胞，也可通過抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用或死亡受體途徑Fas（CD95）和FasL（CD95L）相互作用介導細胞凋亡［21-22］。根據細胞表面分子表達與否可將CD56+NK細胞分為CD16+和CD16-兩個亞群，前者細胞內穿孔素和顆粒酶B的陽性表達率顯著高于后組，因此CD16+NK細胞主要參與免疫調節作用。研究［23-24］發現，NSCLC患者腫瘤中的NK細胞顯著減少，主要是由于NK細胞CD16+亞群水平降低所致。Russick等［25］對比了NSCLC腫瘤區和非腫瘤區NK細胞的轉錄組數據，發現腫瘤微環境中NK細胞下調鞘氨醇-1-磷酸受體1（sphingosine-1-phosphate receptor 1，S1PR1）和CX3C族趨化因子受體1（CX3C chemokine receptor 1，CX3CR1），過表達CXC族趨化因子受體5（CXC chemokine receptor 5，CXCR5）和CXCR6，表明NK細胞被遷移出腫瘤核心。CTL相關抗原4（CTL associated antigen-4，CTLA-4）和殺傷細胞凝集素樣受體抑制分子在腫瘤NK細胞中升高，證明NSCLC中NK細胞功能受到抑制，使肺癌細胞發生免疫逃逸。

1.2 適應性免疫細胞

T淋巴細胞普遍被認為在免疫系統中占據主導地位［24，26］。T淋巴細胞主要包括CTL、輔助T細胞（help T cell，Th）和Treg。Th1/Th2平衡失調會造成免疫系統功能紊亂，使腫瘤逃避免疫攻擊，有研究［27］證實，NSCLC與Th1/Th2漂移密切相關。CD4+和CD8+T細胞及其分泌的細胞因子發揮適應性免疫效能，而腫瘤細胞分泌的細胞因子會誘導、擴增和招募Treg至腫瘤部位［28-29］。Treg具有免疫抑制性和免疫無能性兩大功能特性，其可上調T細胞免疫球蛋白黏蛋白分子-3（T cell immunoglobulin and mucin domain-3，TIM-3）、淋巴細胞活化基因-3（lymphocyte activation gene 3，LAG-3）等免疫抑制信號，誘導TGF-β活化，進一步促進Treg分化，抑制T細胞活化［30］。

B淋巴細胞通過產生抗體、誘導T細胞活化及抗原提呈來調控免疫反應，主要存在于腫瘤的侵襲性邊緣和鄰近瘤床的三級淋巴結構（tertiary lymphoid structure，TLS）中。B淋巴細胞在腫瘤中發揮著雙向調節作用。一方面，腫瘤浸潤B淋巴細胞（tumor-infiltrating B lymphocyte，TIL-B）能夠通過抗原提呈，產生抗體或分泌多種細胞因子正向調控抗腫瘤免疫，活化的浸潤性B細胞與效應T細胞應答相關，耗竭的TIL-B與Treg表型相關［31］。另一方面，調節性B細胞（regulatory B cell，Breg）通過分泌細胞因子（如IL-10、IL-35、TGF-β）、抑制功能性T細胞（CD4+T細胞、CD8+T細胞）、促進Treg和表達抑制性配體如程序性死亡［蛋白］配體-1（programmed death ligand-1，PD-L1）等機制發揮免疫抑制作用［32-34］。

2 NSCLC的癌細胞如何重塑免疫微環境

Chen等［35］提出“腫瘤-免疫循環”概念，腫瘤細胞釋放的抗原被DC捕獲并提呈給T細胞，啟動和活化效應T細胞，在趨化因子引導下，效應T細胞遷移至腫瘤部位，通過T細胞受體與新抗原-主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）之間的相互作用識別并清除腫瘤細胞，然而持續的免疫選擇使腫瘤細胞獲得了規避免疫識別的能力。

腫瘤浸潤發生后，DC提呈抗原，激活幼稚T細胞。CD4+T細胞通過釋放細胞因子（如IFN-γ和TNF）促進細胞毒性CD8+T淋巴細胞反應，增強免疫應答。CD8+T淋巴細胞活化過程中需要共刺激信號，這些激活/抑制信號之間的平衡至關重要。最典型的共刺激信號是在抗原提呈細胞（antigen presenting cell，APC）和活化B細胞上表達的B7家族分子（CD80和CD86）和T細胞上表達的CD28和CTLA-4之間。CD28在識別特定抗原后激活效應T細胞，誘導T細胞上的CTLA-4表達［36］。CTLA-4是關鍵的免疫檢查點分子之一，抑制免疫反應，與CD28競爭結合CD80和CD86。

NSCLC的腫瘤細胞可以通過調節CD205和CD103在CD1c+DC上的表達來影響CD1c+DC亞群的免疫功能，抑制CD40、CD80和CD86等共刺激信號分子在DC上的表達。腫瘤細胞還可通過在DC中下調促炎癥因子（IL-12和IL-23）與上調抗炎癥因子（IL-10、TGF-β）的分泌來誘導產生耐藥性CD1c+DC亞群，阻斷CD8+T細胞的活性并誘導CD4+Treg產生，形成免疫抑制微環境［37］。

NSCLC的腫瘤細胞可分泌IL-10、TGF-β等細胞因子，誘導初始T細胞轉化為Treg，促進Treg增殖［38］，同時分泌趨化因子CCL20，募集FOXP3+Treg到腫瘤微環境中［39］。Treg表達的CTLA-4與抗原提呈細胞上的CD80和CD86結合，導致其下調并抑制其T細胞活化能力［40］，抑制CD8+T細胞介導的細胞毒殺傷作用，介導免疫耐受。腫瘤細胞還可上調T細胞免疫抑制性受體的表達，包括程序性死亡［蛋白］-1（programmed death-1，PD-1）、CTLA-4、LAG-3、TIM-3來逃避免疫系統監測。由于在腫瘤微環境中T細胞不斷暴露于抗原，腫瘤內T細胞表現出廣泛的抑制和功能障礙狀態，稱為T細胞衰竭［41-43］。

NSCLC中的APC顯著降低MHC-Ⅱ的表達，腫瘤細胞本身也通過下調MHC-Ⅰ類分子來減少內源性抗原表達。人白細胞抗原（human leucocyte antigen，HLA）是MHC的表達產物，MHC-Ⅰ類分子存在于腫瘤細胞表面，對CD8+T細胞免疫識別非常重要。McGranahan等［44］研究發現，40%的NSCLC患者具有HLA雜合性缺失（HLA loss of heterozygosity，HLA-LOH），導致新抗原呈遞能力降低，促使腫瘤免疫逃逸。HLA-LOH與較高的亞克隆新抗原負荷、細胞溶解活性上調和PD-L1陽性相關聯，提示HLA-LOH是腫瘤為應對活躍的免疫微環境而作出的免疫逃逸反應。

腫瘤還可通過外泌體調節周圍免疫微環境。腫瘤源性外泌體（tumor-derived exosome，TEX）是腫瘤和宿主細胞之間實現通訊的主要機制，能夠通過轉移其內含物，如RNA（mRNA和非編碼RNA）、DNA、蛋白質和脂質實現細胞-細胞通訊［45］。TEX分泌的miR-21和miR-29a可以作為配體與免疫細胞表面的Toll樣受體結合，觸發其介導的NF-κB信號轉導通路活化，最終導致腫瘤生長和轉移［46］。TEX可通過TGF-β1調節NK細胞和DC的功能，如下調NKG2D抑制NK細胞功能［47-48］及抑制DC成熟從而促進腫瘤抗原特異性免疫抑制［49］。TEX與單核細胞相互作用從而維持單核細胞不成熟的狀態，自發分泌免疫抑制性細胞因子（如TGF-β和前列腺素E2）抑制T細胞增殖［50］。TEX還可通過TGF-β和IL-10依賴性機制促進Treg和Breg增殖［51］，并誘導CD 4+CD 25-T 細胞轉化為Treg［52］。總體來說，外泌體含有多種不同的免疫刺激和免疫抑制因子，可協助腫瘤細胞調節自身周圍環境，參與調節免疫應答。

綜上，腫瘤細胞可以通過編輯腫瘤微環境來逃避免疫監測，而這種逃避機制的選擇可能與免疫微環境有關。英國TRACERx肺癌研究計劃［53］整合基因組學、轉錄組學、表觀基因組學和病理學數據研究腫瘤進化過程中如何利用免疫逃逸機制，對88例早期未經治療的NSCLC患者進行分析，每例患者病灶多點取樣，發現不同的免疫微環境有不同的新生抗原呈遞功能障礙機制。免疫細胞浸潤低的腫瘤在進化過程中表現出新生抗原編輯能力的減弱，通過拷貝數丟失作為亞克隆免疫編輯機制；免疫細胞浸潤高的腫瘤區域表現出持續的免疫編輯作用，通過HLA-LOH或抑制新生抗原的表達（新生抗原啟動子高甲基化）來逃避免疫監視。免疫微環境在早期未治療的NSCLC中發揮強大的選擇壓力，其進化是通過免疫編輯機制實現的。

3 NSCLC驅動基因突變如何編輯腫瘤周邊微環境

3.1 NSCLC的基因組學變化

肺癌的發生、發展是一個多階段、多步驟的過程，主要是由于細胞通路中異常基因表達所致。與癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）cohort 2014數據相比，中國肺腺癌患者表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）突變頻率較高，而KRAS、BRAF、TP53和KEAP1突變頻率較低［54-55］。分析非浸潤性與早期浸潤性肺腺癌基因組的差別，浸潤性肺腺癌（invasive adenocarcinoma，IAC）的突變譜與原位癌（adenocarcinoma in situ，AIS）的突變譜密切相關，但與不典型腺瘤樣增生（atypical adenomatous hyperplasia，AAH）的突變譜不相關［56］。多項研究［57-58］表明，浸潤性腺癌與非浸潤性腺癌突變頻率差異最大的是TP53突變，說明TP53突變狀態與癌細胞潛在侵襲功能相關。從原位癌到微浸潤和浸潤性腺癌的演化過程中伴隨著更多基因拷貝數變異（copy number variation，CNV）事件，原位腺癌中CNV多與細胞黏附和生長相關，微浸潤腺癌和浸潤性腺癌中CNV多與轉移及侵襲相關［59］。

3.2 NSCLC的基因組學改變對免疫微環境的影響

NSCLC的驅動基因突變會影響腫瘤免疫細胞表達。多項研究［60-61］發現，EGFR突變型腫瘤表現出強大的髓系細胞募集，但未能產生CD8+免疫應答，Gainor等［60］和Busch等［61］報道，EGFR突變患者CD8+高表達率僅為4.2%。KRAS突變表現出包括CD8+T細胞和Treg在內的T細胞和B細胞多個免疫亞群的擴增［61］。TP53突變患者的免疫相關基因表達水平顯著增加，活化CD8+T淋巴細胞、活化CD4+記憶T細胞、趨化因子和促炎癥因子（IL、TNF及IFN-γ）表達水平增加［62］。STK11/LKB1突變通過AMPK信號通路調節細胞代謝、細胞凋亡和腫瘤轉移，STK11突變腫瘤的CD4+和CD8+T細胞浸潤減少［63］，并造成免疫微環境中具有T細胞抑制作用的中性粒細胞的累積和促腫瘤細胞因子（如CXCL7、CXCL3、CXCL5和IL-1a）的過度產生［64］，在促進免疫抑制環境中發揮作用。

基因組學改變與PD-1/PD-L1通路的激活也存在密切聯系。有研究［65-66］發現，EGFR突變可誘導PD-L1表達，但也有研究［67］指出，EGFR突變的NSCLC患者表達PD-L1陽性的比例比野生型EGFR顯著降低。在間變性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）重排的肺腺癌中，ALK陽性腫瘤表達PD-L1的腫瘤細胞平均數量和百分比均顯著高于EGFR突變或野生型肺腺癌。PD-L1在腫瘤細胞上的表達與CD8+T細胞在腫瘤內的浸潤有很強的相關性［68］。Schoenfeld等［69］研究發現，KRAS、TP53、MET突變與PD-L1表達顯著正相關，EGFR、STK11突變與PD-L1表達顯著負相關。

Zhang等［54］通過檢測患者的免疫浸潤相對水平建立了腫瘤微環境的免疫分子標簽。在肺腺癌中，免疫T細胞浸潤與KRAS基因突變及擴增顯著相關，而免疫細胞低水平浸潤則與EGFR基因突變有關。在肺鱗癌中，免疫評分低的患者，TP63、PIK3CA和SOX2擴增及TP53、NFE2L2突變較多，同時顯示出較多的PTEN缺失。在PIK3CA擴增或PTEN缺失較多的肺鱗癌患者樣本中，T細胞相關標志物及CD8的表達明顯減少。

4 在NSCLC的發生、發展中免疫微環境的差異性

腫瘤免疫微環境存在異質性，腫瘤間和腫瘤內的免疫浸潤均不同。20%以上的患者存在不同腫瘤部位的免疫細胞浸潤差異［53］，即使是浸潤前腫瘤（如原位癌）也存在顯著的異質性［59］。Jia等［70］對15例NSCLC患者多位點取樣，并開發一種機器學習算法來描述局部抗腫瘤反應，發現腫瘤免疫微環境存在較大的空間異質性，12例患者的44個腫瘤樣本分別被劃分為“冷腫瘤”和“熱腫瘤”，其中6例患者的不同腫瘤部位同時存在“冷腫瘤”和“熱腫瘤”。但總體來說，NSCLC誘導強大的免疫浸潤，腫瘤中CD45+白細胞的比例高于正常肺組織［24］。Guo等［71］進一步闡明T細胞亞群分布也存在組織特異性，如幼稚T細胞大多表達于來自外周血的細胞，而CD8+耗竭T細胞和CD4+Treg大多存在于腫瘤細胞中，癌旁正常肺組織中則主要為效應T細胞。

4.1 不同病理學階段的免疫微環境

多項研究［24,54,72］顯示，與正常肺組織相比，NSCLC腫瘤中T細胞和B細胞的頻率增高，NK細胞的頻率降低。Lizotte等［23］研究發現，腫瘤中CD8+T細胞的頻率升高，尤其是CD45RO+CD8+記憶T細胞、CD19+B細胞和FOXP3+Treg細胞的頻率皆升高。Lavin等［73］聚焦于早期肺腺癌微環境中免疫細胞的組成，發現腫瘤組織中效應T細胞/Treg比值降低，NK細胞尤其是CD16+NK細胞亞型顯著減少。腫瘤組織中巨噬細胞具有獨特的轉錄特征，與正常肺組織相比，其高表達免疫抑制轉錄因子過氧化物酶增殖體激活受體γ（peroxisome proliferatoractivated receptor γ，PPARγ）、CD64、CD14和CD11c，低表達CD86和CD206。PD-L1在巨噬細胞中的表達量最高，PD-L1+巨噬細胞在腫瘤浸潤邊緣聚集，并與T細胞在腫瘤組織中的浸潤程度呈負相關，表明適應性免疫在肺癌發生的早期階段已經受到抑制，形成免疫抑制微環境。Krysan等［56］評估AAH、AIS、IAC 3種病變及毗鄰的組織學正常區域的淋巴細胞浸潤程度，AAH較正常肺組織淋巴細胞浸潤明顯增加，AIS和IAC較AAH顯著增加。隨著腫瘤的發生、發展，腫瘤組織中免疫細胞呈現規律性變化。

Mascaux等［74］從浸潤前肺鱗癌患者的免疫狀態出發，分析各階段（正常肺組織、不典型增生、原位癌和浸潤性鱗癌）支氣管活檢樣本中的免疫細胞。從重度不典型增生起，髓源性抑制細胞、中性粒細胞和巨噬細胞亞型豐度顯著增加，先天和適應性免疫細胞存在共調控。差異基因分析發現，在低級別病變（正常組織，輕度、中度不典型增生）中，負調節相關基因顯著下調，介導免疫釋放；在高級別病變（重度不典型增生、原位癌）和肺鱗癌中，負調節相關基因顯著上調，誘導免疫逃逸。原位癌中一部分進展為肺鱗癌，但另一部分自然退化，目前普遍認為宿主免疫監測與病變的退行密切相關。Beane等［75］對肺鱗癌的癌前病變組織進行分子分型，發現不同癌前病變組織的免疫狀態是不同的。持續進展至肺鱗癌的癌前病變中IFN通路與抗原呈遞通路基因表達降低，先天性和適應性免疫細胞減少，癌前病變的進展可能是腫瘤微環境中缺少浸潤免疫細胞的結果。Pennycuick等［76］研究發現，退行性病變中CD3+CD8+CTL顯著多于進展性病變，CD3+CD4+輔助性T細胞和Treg差異無統計學意義。腫瘤的免疫逃避能力主要體現在阻止T細胞進入腫瘤區域，而非影響T細胞的細胞毒性功能，其還明確了原位癌進展為鱗癌的潛在免疫逃逸機制：CCL27/CCR10信號上調，免疫調節因子TNFSF9下調。有研究［77］進一步發現，NEK2基因高表達極可能預示著所在病變組織將發展為肺鱗癌。

NSCLC中腫瘤部位的T細胞衰竭與T細胞的多種抑制性受體表達有關。Lizotte等［23］研究發現，抑制性受體（如PD-1、TIM-3、LAG-3和CTLA-4）在腫瘤T細胞中的表達高于正常肺組織，在肺鱗癌中的表達高于肺腺癌。Zhang等［59］觀察到，無論是非浸潤性還是浸潤性肺腺癌，PD-L1的表達水平差異不大，表明早期腫瘤已經處于免疫抑制的微環境中。

4.2 不同臨床階段的免疫微環境

Lavin等［73］研究認為，巨噬細胞、單核細胞、NK細胞、DC、B細胞和T細胞的亞群分布在不同肺腺癌分期中沒有顯著差別。Stankovic等［8］比較了肺腺癌和肺鱗癌不同分期（Ⅰ～Ⅲ期）腫瘤組織中CD3+T細胞、CD4+T細胞、CD8+T細胞、CD19+B細胞、CD1c+DC、pDC和巨噬細胞的百分比，發現差異均無統計學意義（P均＞0.05），但CD141+DC在Ⅰ期NSCLC中的百分比高于Ⅱ、Ⅲ期（P=0.04）。而Chen等［78］通過對NSCLC腫瘤組織行單細胞轉錄組分析，發現不同時期NSCLC中2種B細胞亞型（初始B細胞和漿細胞）的分布存在差異，Ⅲ期的初始B細胞顯著低于Ⅰ期，且初始B細胞的浸潤水平越高，存活率和無復發率越高，其通過體外實驗還發現，Ⅲ期NSCLC的漿細胞促進腫瘤細胞的增殖，而Ⅰ期的漿細胞抑制腫瘤細胞的增殖。

關于抑制性受體在T細胞中的表達與腫瘤分期是否有關尚存在爭議。Thommen等［43］研究發現，PD-1和TIM-3在腫瘤部位CD8+T細胞中的表達隨著腫瘤分期的增加而增加。Kargl等［24］則認為，CD4+細胞PD-1的表達與腫瘤分期相關，CD8+細胞PD-1的表達與腫瘤分期無關。Lavin等［73］研究指出，巨噬細胞和T細胞的PD-1和PD-L1的表達水平在TNM各個時期比較穩定。

晚期轉移性NSCLC可能具有與早期不同的分子特征。Kim等［79］對44例轉移性肺腺癌患者原發灶、胸膜液、淋巴結或腦轉移的腫瘤樣本進行單細胞測序，發現髓樣細胞啟動免疫抑制微環境，腫瘤組織和轉移淋巴結中正常的髓樣細胞群逐漸向單核細胞來源的巨噬細胞和DC轉變，且后者顯示為免疫抑制表型，這可能導致肺腺癌和遠端轉移的腫瘤抗原呈現不佳。腦轉移作為晚期肺癌的常見轉移部位，Li等［80］研究發現，NSCLC腦轉移患者表現出較強的全身性免疫抑制，與早期未發生轉移的患者相比，外周血單核細胞中PD-L1表達、MDSC豐度和Treg百分比均顯著增加，而腫瘤來源的IL-6是誘導單核細胞PD-L1表達的主要介質。Kudo等［81］研究了39例NSCLC患者的原發灶與腦轉移瘤樣本并進行測序發現，腦轉移瘤中存在更加嚴重的免疫抑制現象，分析兩組樣本的差異基因發現，與原發腫瘤相比，腦轉移瘤中DC成熟、Th1和白細胞外溢信號通路受到抑制。血管細胞黏附分子1表達水平更低，抑制白細胞黏附于炎癥部位，CD8+T細胞減少，M2型巨噬細胞浸潤增加。

5 NSCLC免疫微環境的臨床意義

5.1 預后轉歸不同

CD8+、CD3+、CD45RO+T細胞普遍被認為與NSCLC預后呈正相關［26,82］。一項針對797例Ⅰ～ⅢA期NSCLC患者的研究［83］證實，腫瘤間質中的CD8+T細胞密度被證明是無病生存期（disease-free survival，DFS）和總生存期（overall survival，OS）的獨立預后因素，并在每個病理學分期階段增加對預后的影響。Fridman等［84］回顧了124項T細胞對腫瘤（包括NSCLC）預后作用的研究發現，腫瘤浸潤淋巴細胞的強浸潤通常與較好的預后相關，最穩定的積極預后指標為CD8+T細胞、CD45RO+T細胞和輔助性T細胞。而Foxp3+Treg的高浸潤普遍被認為與NSCLC的不良OS顯著相關［85］。

免疫細胞的預后價值需要綜合考慮細胞類型、細胞亞群、空間分布和功能狀態。近些年提出免疫熱區和免疫冷區的概念，TRACERx研究［86］利用人工智能手段繪制肺腺癌中免疫細胞的空間位置圖譜，根據淋巴細胞百分比劃分免疫熱區和免疫冷區，前者的腫瘤復發風險明顯高于后者。臨床蛋白質組腫瘤分析聯盟則通過多組學的方式對肺腺癌不同免疫特征建立了不同分型，共鑒定出64種不同的細胞類型，包括免疫和基質細胞，聚類分析出免疫熱區和免疫冷區，發現免疫熱區具有更強的B細胞、CD4+T細胞、CD8+T細胞、DC和巨噬細胞特征，PD-1、PD-L1、TGF-β和IL-10表達上調［87］。

5.2 對免疫治療的應答不同

免疫微環境中免疫細胞數量、種類、功能與抗腫瘤免疫應答密切相關。2017年，Chen等［88］將腫瘤組織分為免疫炎癥型（inflamed phenotype）、免疫豁免型（immue-excluded phenotype）和免疫沙漠型（immune-desert phenotype）。免疫炎癥型腫瘤有豐富的T細胞（包括CD4+T細胞和CD8+T細胞）浸潤，對于抗PD-1/PD-L1免疫治療的反應良好；免疫豁免型腫瘤免疫細胞存在于腫瘤基質中，不能滲透入腫瘤實質；免疫沙漠型腫瘤無論是腫瘤基質還是實質均缺少T細胞，后兩者通常對免疫治療均缺少應答。2021年MD安德森癌癥中心通過對29個功能基因表達特征的轉錄組分析將腫瘤微環境進行分類，創建了4種不同黑色素瘤的腫瘤微環境模型，并在多個癌種（包括肺癌）中驗證其作為一種生物標志物用于預測免疫檢查點抑制劑治療效果的預測價值［89］。

6 結語

在NSCLC微環境中，免疫細胞與腫瘤細胞及其他基質細胞和組織成分之間存在復雜的相互作用。免疫微環境持續地給腫瘤施加免疫壓力，使腫瘤通過免疫編輯來完成免疫逃逸，而這種免疫編輯機制可能與免疫細胞浸潤的程度有關。本綜述描述了免疫細胞在不同病理學階段及臨床分期NSCLC中的浸潤情況，這些細胞的分布和功能在不同程度上與腫瘤的進展和患者預后相關。免疫細胞能夠識別癌前病變，免疫系統在腫瘤形成非常早期時已發生功能失調。上皮-間質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）、驅動基因、CNV的水平和程度、非同義突變負荷和克隆異質性都參與NSCLC免疫結構的形成，并決定其異質性。越來越多的證據表明，腫瘤周邊免疫微環境對NSCLC的發生、發展具有重要意義，不同的免疫微環境也會影響腫瘤對免疫治療的應答及最終預后轉歸。