TIM3+ CD8+ T细胞作为食管鳞癌免疫治疗反应的关键预测生物标志物：从肿瘤微环境到外周血的动态监测研究

《Frontiers in Immunology》：Correlation of immune cell subsets in the tumor microenvironment and peripheral blood with immunotherapy response in esophageal squamous cell carcinoma

本综述深入探讨了食管鳞癌（ESCC）肿瘤微环境（TME）及外周血中免疫细胞亚群与免疫治疗应答的关联。研究通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）和流式细胞术分析，揭示了TIM3+ CD8+ T细胞在介导T细胞耗竭及免疫治疗耐药中的核心作用，并证实其动态变化可作为预测无进展生存期（PFS）的有效生物标志物，为ESCC的个体化免疫治疗策略提供了重要理论依据。

　　

背景：

食管鳞癌（ESCC）是全球范围内常见且高致死率的恶性肿瘤，尤其在中国的发病与死亡负担极为沉重。尽管免疫检查点抑制剂（如抗PD-1抗体）在晚期ESCC治疗中展现出潜力，但由于肿瘤异质性和免疫微环境的复杂性，目前仍缺乏可靠的预测生物标志物。本研究旨在通过整合单细胞转录组分析与外周血免疫细胞动态监测，系统探索与免疫治疗反应密切相关的免疫细胞亚群及其临床意义。

方法：

研究团队从GEO数据库获取了ESCC患者的单细胞RNA测序数据（GSE145370），涵盖7例初治患者的肿瘤与癌旁组织。利用Seurat R软件包进行质量控制、标准化、降维聚类和细胞亚群注释，重点分析了T细胞、树突状细胞（DCs）等免疫细胞中关键功能分子的表达差异。同时，前瞻性纳入20例接受PD-1抑制剂联合化疗的晚期ESCC患者，采集治疗前及第三周期前的静脉血样本，通过多色流式细胞术检测CD8⁺与CD4⁺ T细胞、单核/树突状细胞中TIM3、PD-1、CD39、CD137、CD134等分子的表达变化。统计学分析采用Kruskal-Wallis检验、Kaplan-Meier生存分析及log-rank检验，评估免疫细胞动态变化与治疗反应及无进展生存期的关系。

结果：

肿瘤微环境中CD8⁺ T细胞显著富集，但其表现出明显的耗竭表型：与癌旁组织相比，肿瘤组织中PD1、CD39、TIM3表达显著上升（例如TIM3：0.292 vs. 0.123，P < 0.05）。同时，中央记忆T细胞表型标志物CD44与CD62L在肿瘤浸润CD8⁺ T细胞中表达下调，提示局部记忆性免疫应答受损。CD4⁺ T细胞中，活化标志CD134与CD137表达上升，但调节性T细胞（Tregs）关键转录因子FOXP3也显著高表达，反映了免疫抑制环境的形成。树突状细胞中TIM3与CD103的表达在肿瘤组织中同样上升。

在外周血方面，治疗后TIM3⁺ CD8⁺ T细胞比例变化（ΔTIM3⁺CD8⁺）中位值为3.35%。ΔTIM3⁺CD8⁺ >3.35%的患者中位PFS显著缩短（5.0个月 vs. 8.5个月，P=0.024）。该变化在疾病进展（PD）患者中也显著高于达到缓解（CR/PR）者。其他亚群如CD39⁺ CD8⁺、CD137⁺ CD8⁺等虽也呈现动态变化，但其与PFS和治疗反应的相关性未达统计学显著性。此外，TIM3⁺CD11c⁺单核/树突细胞的变化也与不良治疗反应相关。

讨论：

本研究从组织与外周血两个层面系统揭示了TIM3在ESCC免疫逃逸及PD-1抑制剂耐药中的关键作用。肿瘤内TIM3⁺耗竭性CD8⁺ T细胞富集、外周血TIM3⁺CD8⁺ T细胞增多与较差的免疫治疗反应和较短PFS密切相关，表明TIM3不仅是一个潜在的生物标志物，也可能是联合免疫治疗的有效靶点。尽管研究存在样本量有限、缺乏外部验证队列等局限性，但其结果支持进一步开展靶向TIM3的策略（如抗TIM3单抗sabatolimab）联合PD-1抑制剂用于ESCC治疗的临床研究。

结论：

TIM3⁺ CD8⁺ T细胞是ESCC免疫治疗反应的重要预测因子，其在外周血中的动态变化可作为无创监测指标，有望用于指导临床治疗决策与个体化免疫治疗策略的制定。