基于PD-L1表达、ctDNA动态与TCR谱系探索晚期胃癌免疫治疗的获益与耐药机制

《Cancer Immunology, Immunotherapy》：Exploration of the benefits and resistance mechanisms of immunotherapy based on PD-L1 expression, circulating tumor DNA and T-cell receptor profiles in advanced gastric cancer

本研究针对晚期胃癌免疫治疗疗效差异及耐药机制不明确的临床难题，通过回顾性分析245例患者资料及前瞻性采集55份血液样本，系统评估了不同PD-L1 CPS分层下化疗联合PD-1抑制剂±抗血管方案的疗效差异，并深入探索了ctDNA动态变化（如maxVAF、清除率）及TCR克隆多样性（如克隆计数、Shannon指数）与长期预后的关联。结果表明，PD-L1 CPS≥5人群从化疗联合PD-1抑制剂中显著获益（PFS: p=0.04；ORR: p=0.014），而ctDNA持续高负荷及特定基因突变（如FAT2、MYC扩增）提示耐药风险，TCR克隆数量减少可能与疗效不佳相关。该研究为晚期胃癌精准免疫治疗策略的优化提供了重要分子标志物依据。

　　

在全球范围内，胃癌依然是导致人类死亡的主要癌症类型之一，尤其在中国，其发病率占据了全球总病例数的半壁江山。更严峻的是，多数患者确诊时已处于晚期阶段，治疗效果有限，预后较差。近年来，免疫检查点抑制剂的出现为晚期胃癌治疗带来了新的希望。多项大型III期临床研究（如CheckMate-649、KEYNOTE-859等）证实，对于人表皮生长因子受体2（HER2）阴性且程序性死亡配体1（PD-L1）联合阳性分数（CPS）≥5的晚期胃癌患者，在化疗基础上联合PD-1抑制剂，相比单纯化疗，能显著改善生存结局。因此，这一联合方案已成为此类患者的标准一线治疗。

然而，临床实践中的挑战依然存在。对于PD-L1表达阴性（CPS<1）或低表达（CPS 1-4）的患者，免疫联合化疗是否能带来明确获益，目前的研究结论尚不一致，存在争议。更关键的是，即便在PD-L1高表达的患者中，也并非所有人都能从免疫治疗中长期获益，原发性或获得性耐药现象普遍存在。这背后的机制极为复杂，涉及肿瘤自身特性、肿瘤微环境、宿主因素等多个层面。传统的组织活检因其有创性、难以重复进行，且无法全面捕捉肿瘤在治疗过程中的时空异质性，限制了其作为动态监测工具的潜力。因此，寻找能够无创、动态反映肿瘤负荷和免疫状态的新型生物标志物，成为优化晚期胃癌免疫治疗策略的迫切需求。

在此背景下，循环肿瘤DNA（ctDNA）和T细胞受体（TCR）谱系分析展现了巨大的应用前景。ctDNA是释放到血液中的肿瘤DNA碎片，通过液体活检技术对其进行监测，可以动态评估肿瘤的分子变化。而TCR是T细胞识别抗原的关键分子，其受体谱的多样性和克隆性能够反映机体抗肿瘤免疫应答的状态。

为了深入探索上述问题，研究人员开展了一项结合回顾性与前瞻性分析的研究。他们首先回顾性纳入了245例接受一线治疗的HER2阴性晚期胃癌患者，根据其PD-L1 CPS表达水平进行分层，比较了不同治疗方案（单纯化疗、化疗+PD-1抑制剂、化疗+PD-1抑制剂+抗血管生成药物）的疗效差异。随后，他们从前瞻性队列的20名患者中，在三个关键时间点（治疗前、治疗两周期后、疾病进展时）采集了共55份外周血样本。利用下一代测序（NGS）技术，对这些样本进行了深入分析：一方面，通过针对1021个基因的Panel检测血浆中的ctDNA，分析其基因突变谱、最大体细胞突变等位基因频率（maxVAF）和ctDNA水平（hGE/mL）的动态变化；另一方面，从外周血淋巴细胞中提取基因组DNA，对TCRβ链的互补决定区3（CDR3）进行高通量测序，以评估TCR克隆的数量、多样性（通过香农指数、均匀度、克隆性等指标）以及克隆型的分布特征。

主要技术方法概述

本研究整合了临床队列分析与多组学检测技术。回顾性队列用于评估PD-L1 CPS指导下的临床疗效（PFS， ORR）。前瞻性队列的血液样本通过NGS进行ctDNA靶向测序（1021基因Panel）和TCRβ CDR3区测序。ctDNA分析涵盖体细胞突变调用、maxVAF与ctDNA水平定量。TCR分析则包括克隆计数、多样性指数（香农指数、克隆性）及克隆型重叠分析（Morisita指数）。

PD-L1表达分层下的治疗疗效分析

研究结果显示，在整体人群中，中位无进展生存期（PFS）为7.1个月。当按PD-L1 CPS进行分层分析时，发现在CPS<1和CPS 1-4的亚组中，不同治疗方案（单纯化疗、化疗+PD-1抑制剂、化疗+PD-1抑制剂+抗血管生成治疗）之间的PFS均未观察到统计学上的显著差异。然而，在PD-L1 CPS≥5的患者亚组中，化疗联合PD-1抑制剂方案相较于单纯化疗，显著改善了中位PFS（6.9个月 vs. 5.8个月，风险比[HR]为0.60，p=0.040）和客观缓解率（ORR）（35.1% vs. 8.7%, p=0.014）。这一结果进一步巩固了PD-L1高表达作为免疫联合化疗优势人群标志物的地位。

ctDNA动态特征与疗效关联

对20名患者系列血样的ctDNA分析揭示了与疗效相关的动态模式。在治疗前，85%的患者血浆中可检测到体细胞突变，最常见的突变基因包括TP53（38%）、LRP1B（19%）和ARID1A（10%）。根据患者接受免疫治疗的周期数（是否≥6个周期），将患者分为长PFS组和短PFS组进行比较分析。研究发现，短PFS组患者在治疗前（C1）、治疗两周期后（C2）以及疾病进展时（P）的ctDNA maxVAF和ctDNA水平均显著高于长PFS组。此外，FAT2基因突变在短PFS组中呈现出持续存在的特征（三个时间点检出率均为100%），而在长PFS组中仅为20%。在短PFS组中，还观察到了治疗早期出现的TP53/PREX2变异以及治疗两周期后出现的MYC基因扩增（40% vs. 0%）。更重要的是，在完成两个周期免疫治疗后，长PFS组中有50%的患者实现了ctDNA清除（定义为ctDNA水平降至检测不到），而短PFS组中仅有25%的患者达到清除。这些结果表明，治疗过程中ctDNA持续高负荷以及特定基因异常的出现与较差的免疫治疗疗效相关，而早期ctDNA清除则可能预示着更好的长期获益。

TCR谱系分析

对基线外周血TCRβ链的分析显示，短PFS组的TCR克隆总数低于长PFS组。然而，在反映TCR repertoire多样性的指标上，如均匀度、香农指数和克隆性，两组之间并未发现显著差异。通过比较两组间共享的TCR克隆型，也未发现能够清晰区分长PFS和短PFS患者的聚类模式。尽管如此，研究人员还是识别出了一些在两组间使用频率存在显著差异的特定TCR克隆型，分别富集于长PFS组或短PFS组。这提示，免疫治疗的疗效可能更与某些特定的T细胞克隆（即克隆的质量）相关，而非整体TCR repertoire的多样性（即克隆的数量）。

结论与展望

本研究通过整合临床病理特征、ctDNA动态监测和TCR谱系分析，为晚期胃癌免疫治疗的精准化提供了多层次证据。首先，它再次验证了PD-L1 CPS≥5是筛选免疫联合化疗优势人群的重要指标。其次，它深入揭示了ctDNA作为动态疗效预测生物标志物的价值：治疗过程中ctDNA水平持续高位、特定基因突变（如FAT2）的持续存在或新发（如MYC扩增），均提示可能存在耐药；而早期ctDNA清除则与良好预后相关。最后，在免疫机制层面，基线时外周血中较低的TCR克隆总数可能与较差的免疫治疗反应有关，但TCR整体的多样性可能并非决定性因素，特定保护性或有害性的T细胞克隆可能发挥着更关键的作用。

该研究的发现具有重要的临床意义。对于PD-L1低表达或不表达的晚期胃癌患者，单纯增加抗血管生成药物并未在本研究中显示出明确的增效作用，提示需要探索其他联合策略来克服耐药。对于所有接受免疫治疗的患者，利用ctDNA进行无创、实时的疗效监测，有助于早期识别潜在的无应答者或耐药者，从而为及时调整治疗策略提供依据。未来，将ctDNA动态变化、TCR克隆特征与肿瘤突变负荷（TMB）、微卫星不稳定性（MSI）等其他生物标志物进一步结合，有望构建更精准的疗效预测模型，最终实现晚期胃癌的个体化免疫治疗。

本研究也存在一些局限性，例如前瞻性ctDNA和TCR分析的样本量相对较小，且缺乏治疗后的系列TCR样本，这些都有待在更大规模的队列研究中加以验证。总之，这项发表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》上的工作，深化了我们对晚期胃癌免疫治疗获益与耐药机制的理解，并为开发新的联合治疗策略和生物标志物指明了方向。