综述:通过数字PCR定量检测循环中的RBP3和CRX RNA特征,建立了一种用于精准监测视网膜母细胞瘤的液体活检技术框架 Thais Biude Mendes Indhira Dias Oliveira Francine Tesser Gamba Fernanda Teresa Lima Bruna Fernanda Silva Cardoso Morales Carla Renata Pacheco Donato Macedo Luiz Fernando Teixeira Silvia Regina Caminada de Toledo

《International Journal of Molecular Sciences》:Digital PCR Quantification of a Circulating RBP3 and CRX RNA Signature Establishes a Liquid Biopsy Framework for Precision Monitoring of Retinoblastoma Thais Biude Mendes, Indhira Dias Oliveira, Francine Tesser Gamba, Fernanda Teresa Lima, Bruna Fernanda Silva Cardoso Morales, Carla Renata Pacheco Donato Macedo, Luiz Fernando Teixeira and Silvia Regina Caminada de Toledo

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年05月09日 来源:International Journal of Molecular Sciences 4.9

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  摘要:免疫检查点抑制剂(ICIs)通过增强抗肿瘤免疫反应彻底改变了癌症治疗;然而,不同患者和肿瘤类型的临床结果仍存在很大差异。尽管肿瘤内在因素如PD-L1表达和肿瘤突变负担具有一定的预测价值,但它们并不能完全解释反应的异质性。越来越多的证据表明,宿主相关因素在调节ICIs疗效中起

  摘要:免疫检查点抑制剂(ICIs)通过增强抗肿瘤免疫反应彻底改变了癌症治疗;然而,不同患者和肿瘤类型的临床结果仍存在很大差异。尽管肿瘤内在因素如PD-L1表达和肿瘤突变负担具有一定的预测价值,但它们并不能完全解释反应的异质性。越来越多的证据表明,宿主相关因素在调节ICIs疗效中起着关键作用。本综述全面概述了关键的宿主因素,包括基线免疫能力、T细胞库多样性、细胞因子特征和外围生物标志物,并进一步探讨了种系遗传学、HLA基因型和表观遗传调控对免疫反应的影响。文章还探讨了肠道微生物组及其代谢物的作用,以及代谢状态、肥胖、营养和生活方式行为的影响。此外,还讨论了联合用药和共病的情况。整合这些宿主相关因素可能有助于改善患者分层,并支持个性化免疫治疗策略的制定。

1. 引言
免疫检查点抑制剂(ICIs)是一类通过增强机体自身的免疫系统来识别和消除肿瘤细胞的癌症疗法[1]。在正常情况下,免疫检查点作为调节途径,防止过度的免疫激活和自身免疫[2]。肿瘤可以利用这些途径通过抑制T细胞活性来逃避免疫检测。ICIs通过靶向程序性细胞死亡蛋白-1(PD-1)及其配体PD-L1和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)等抑制途径,从而增强效应T细胞的激活[2]。通过抑制这些检查点,ICIs促进抗原特异性T细胞增殖、细胞毒性功能及细胞因子分泌,以驱动肿瘤消退[3]。临床研究表明,ICIs在多种恶性肿瘤中表现出持久的反应,包括黑色素瘤、非小细胞肺癌(NSCLC)、肾细胞癌和尿路上皮癌[3]。已批准的ICIs包括尼伏鲁单抗和帕博利珠单抗(抗PD-1)、阿特珠单抗和度伐利珠单抗(抗PD-L1)以及伊匹单抗(抗CTLA-4)[4]。尽管取得了这些成功,但总体反应率在不同肿瘤类型中差异很大,NSCLC约为15%,而黑色素瘤为40-50%[3,5]。这种差异凸显了识别影响治疗结果的预测标志物和机制的必要性。

对免疫检查点抑制剂的临床反应具有高度变异性。具有相似肿瘤组织学特征和已知生物标志物表达的患者可能会经历不同的结果。虽然通过免疫组化评估的肿瘤内在标志物(如PD-L1表达)和肿瘤突变负担具有临床实用性,但它们仅解释了实际观察到的部分变异性[3,5]。尽管在PD-L1表达低或缺失的患者中有时会出现持久反应,但在PD-L1高表达的情况下也可能出现治疗失败[6]。这些发现表明,超出局部肿瘤特征的Determinants对疗效有显著贡献[5,7]。

宿主相关因素可能影响癌症免疫周期的多个步骤,包括抗原呈递、T淋巴细胞的启动和激活、肿瘤反应性克隆的扩增、免疫细胞向肿瘤部位的转移以及效应介导的肿瘤细胞杀伤[7]。更清楚地了解这些影响对于改进患者选择和优化治疗策略至关重要。这些Determinants对ICIs的结果有深远影响。种系遗传变异、HLA基因型和全身免疫状态可以塑造抗肿瘤免疫反应[8]。肠道微生物组通过其组成和产生短链脂肪酸、色氨酸衍生物和胆汁酸等代谢物,影响全身免疫力,并调节T细胞激活、树突状细胞成熟和细胞因子产生[9]。抗生素暴露导致的微生物组紊乱与ICIs疗效降低有关[8]。代谢和生活方式因素,包括肥胖、脂质和葡萄糖代谢、营养状况以及体力活动,也与免疫功能相互作用。例如,肥胖在不同背景下既可能与增强反应相关,也可能与减弱反应相关,反映了复杂的免疫-代谢相互作用[3,8]。总体而言,这些观察结果强调了宿主作为ICIs效果的重要中介。

尽管多项研究已经调查了特定于肿瘤的免疫检查点抑制剂反应的预测因子,但对宿主因素的综合分析仍然有限。先前的综述通常集中在单一方面,如微生物组组成、遗传易感性或代谢影响,且经常针对特定肿瘤类型(如NSCLC或黑色素瘤)[5]。在这篇综述中,我们全面分析了宿主Determinants,包括免疫系统、遗传和表观遗传因素、微生物组与代谢组、代谢和生活方式影响以及联合用药。我们强调转化相关性以及可以修改的因素,以指导患者选择和治疗干预。通过整合这些宿主相关因素,我们的综述补充了以肿瘤为中心的分析,并指出了优化免疫治疗策略的机会。

2. 免疫系统因素
2.1 基线免疫能力
基线免疫能力是免疫检查点抑制剂(ICIs)反应的重要宿主决定因素,因为这些疗法依赖于一个功能正常的适应性免疫系统来恢复抗肿瘤免疫力[10]。外周淋巴细胞计数已成为一个简单而有效的免疫准备状态指标,基线淋巴细胞减少一致性与ICIs疗效降低和生存结果较差相关[11]。
T细胞亚群在介导ICIs反应中起着特别核心的作用。有效的肿瘤细胞清除需要足够的CD8+细胞毒性T细胞,而CD4+辅助T细胞则支持CD8+ T细胞的激活、增殖和记忆形成[12]。相反,免疫抑制性群体(如调节性T细胞(Tregs)的扩增可能会减弱抗肿瘤免疫反应并限制治疗效果[13]。因此,这些T细胞亚群在基线时的平衡和功能变化可能显著影响ICIs的反应性[14]。

2.2 T细胞库多样性和克隆扩增
T细胞受体(TCR)库的多样性反映了抗原识别的广度以及适应性免疫系统对肿瘤相关新抗原的反应能力[15]。较高的基线TCR多样性与ICIs的更好临床反应相关,表明在检查点阻断后免疫识别潜力更大[15]。相反,受限的库多样性可能表明免疫耗竭、免疫衰老或慢性抗原暴露,所有这些都会损害治疗效果[16]。
ICIs治疗之后,经常观察到肿瘤反应性T细胞群体的克隆扩增,这被认为是有效免疫复发的标志[17]。然而,过度寡克隆性或非肿瘤特异性克隆的占优可能反映了免疫激活的功能障碍[18]。因此,基线多样性和动态克隆扩增模式都是ICIs结果的重要决定因素。

2.3 NK细胞和先天免疫的贡献
尽管ICIs主要针对适应性免疫途径,但先天免疫细胞,特别是自然杀伤(NK)细胞,在塑造抗肿瘤免疫中起着重要的支持作用。NK细胞可以直接介导对肿瘤细胞的细胞毒性,并通过产生细胞因子和与树突状细胞的相互作用促进免疫启动[19]。新兴证据表明,功能性NK细胞活动可能通过促进抗原释放和在肿瘤微环境中促进T细胞激活来增强ICIs反应[20]。相反,先天免疫功能受损或髓系驱动的免疫抑制可能会限制检查点阻断的效果[21]。因此,宿主的先天免疫状态代表了影响ICIs疗效的又一个免疫能力层面。

2.4 细胞因子特征和全身炎症
全身细胞因子环境反映了免疫激活和免疫抑制之间的平衡,对ICIs疗效有重要影响。促炎细胞因子水平升高,如白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α),通常与慢性炎症相关,并与ICIs治疗期间的不良反应增加相关[22]。同时,过度的免疫抑制性细胞因子表达,包括白细胞介素-10(IL-10)和转化生长因子-β(TGF-β),可能抑制T细胞激活并促进免疫逃逸[23]。有利于有效T细胞启动和效应功能的细胞因子环境似乎是决定ICIs有利结果的关键宿主因素,突显了免疫平衡而非单纯炎症的重要性[24]。

2.5 外周血液生物标志物
基于外周血液的炎症和免疫生物标志物提供了宿主免疫状态的可访问指标,并在ICIs治疗患者中显示出预后和预测相关性。其中,中性粒细胞与淋巴细胞比率(NLR)是最广泛研究的指标之一,基线NLR升高与降低的反应率、较短的无进展生存期和较差的总体生存期相关[25]。同样,血小板与淋巴细胞比率(PLR)升高和淋巴细胞与单核细胞比率(LMR)降低反映了全身炎症和相对淋巴细胞抑制,两者都可能阻碍有效的免疫检查点阻断[26]。综合指数如全身免疫-炎症指数(SII)进一步整合了多种免疫细胞群体,可能提供更好的预后价值。总体而言,这些生物标志物突显了宿主免疫-炎症平衡在决定ICIs疗效中的重要性。

3. 遗传学和表观遗传学
3.1 免疫检查点的种系变异
种系遗传变异在塑造个体免疫反应中起着关键作用,并能显著影响免疫检查点抑制剂的疗效和毒性[27,28]。这些遗传差异可以影响癌症免疫周期中各种免疫调节因子的表达和功能,从而影响抗肿瘤免疫和免疫相关不良事件(irAEs)的发生倾向[27]。此外,白细胞介素7(IL-7)的等位基因变异(rs16906115)与ICIs开始后的淋巴细胞稳定性增加有关,被认为是ICIs相关irAEs的主要风险因素[28,29]。除了毒性之外,种系变异还可以预测ICIs的疗效。研究表明,癌症易感基因中的致病性种系变异(gPVs)与几种恶性肿瘤(包括黑色素瘤)的ICIs疗效和生存改善相关[30]。这些种系改变可以影响肿瘤突变负担(TMB)和肿瘤的整体分子表型,从而影响其对ICIs的反应性[31]。例如,携带错配修复基因(如MSH2、MSH6、PMS2和MLH1)中的致病性种系变异的Lynch综合征患者通常表现出更高的微卫星不稳定性,使他们更有可能对帕博利珠单抗等ICIs产生反应[31]。识别这些种系变异对于预测irAEs的风险和ICIs治疗的有利反应的可能性至关重要[27]。

3.2 HLA基因型和抗原呈递
人类白细胞抗原(HLA)系统是适应性免疫系统的重要组成部分。它在向T细胞呈递肿瘤抗原方面起着基础性作用,从而影响免疫系统对癌细胞的识别和消除。HLA基因型的变异越来越多地被认为是在调节ICIs反应中的重要宿主相关因素[32]。HLA等位基因的多样性决定了可以呈递的肽类库,直接影响抗肿瘤T细胞反应的广度和特异性。特定的HLA等位基因与ICIs治疗的不同结果相关。例如,研究表明某些HLA II类基因型(如HLA-DRB4)可能作为免疫治疗后生存的预测生物标志物。在转移性非小细胞肺癌患者中,HLA-DRB4的存在与总体生存(OS)改善相关[33]。相反,特定的HLA类型也与irAEs的易感性有关。例如,HLA-DRB401等位基因与ICIs治疗患者发生内分泌irAEs的可能性增加有关[33]。其他研究探讨了HLA I类等位基因(如HLA-A02:01)与ICIs疗效和毒性的关联,尽管不同癌症类型和队列人群的发现可能有所不同[34]。虽然一些研究提示特定的HLA类型(如HLA-B35、HLA-DRB111)与特定irAEs(如免疫相关性肺炎)的发生率之间存在潜在相关性,但需要进一步的大规模前瞻性研究来验证这些关联并阐明潜在机制[34]。HLA基因型、抗原呈递和免疫反应之间的复杂相互作用突显了HLA分型在制定个性化ICIs策略以优化疗效同时最小化毒性方面的重要性。

3.3 免疫细胞的表观遗传调控
涉及DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA的表观遗传机制在不改变基础DNA序列的情况下对基因表达进行显著调控。这些调控过程对免疫细胞的发育、分化和功能至关重要,其失调会显著损害宿主的抗肿瘤免疫反应,从而影响ICIs的疗效[35,36]。表观遗传修饰可以通过改变免疫检查点分子、抗原呈递机制以及控制免疫细胞趋化、浸润和活性的各种细胞因子和趋化因子来影响肿瘤微环境(TME)[37,38]。基于证据的研究强调了靶向表观遗传机制以增强ICIs反应性的重要性。表观遗传调节剂可以通过增强肿瘤免疫原性和逆转TME内的免疫抑制来启动免疫系统[39,40]。DNA甲基转移酶抑制剂(DNMTis)和组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACis)是两类已在临床前模型和临床试验中显示出显著治疗潜力的表观遗传药物。这些因子可以上调癌细胞上肿瘤抗原、主要组织相容性复合体(MHC)分子和共刺激配体的表达,使它们更容易被T细胞识别[41]。此外,表观遗传学药物可以通过促进抗肿瘤免疫细胞(如细胞毒性T淋巴细胞)的分化并抑制免疫抑制细胞群(如髓系来源的抑制细胞和调节性T细胞)来直接影响免疫细胞[42]。表观遗传学修饰的可逆性使其成为提高免疫检查点抑制剂(ICIs)治疗效果的潜在靶点。因此,正在积极研究将表观遗传学药物与ICIs结合使用的策略,以克服耐药机制并增强多种癌症类型的临床反应[43]。

3.4. 药物基因组学与个性化免疫疗法
药物基因组学研究个体基因组成如何影响其对药物的反应,在个性化免疫疗法时代变得越来越重要。通过识别影响药物代谢、药效学和毒性的种系遗传变异,药物基因组学为优化ICIs治疗提供了一种强有力的方法[29]。观察到患者对ICIs的反应存在异质性,这突显了需要预测性生物标志物来指导治疗选择并减轻不良事件的重要性。种系遗传宿主因素作为免疫肿瘤学中的关键预测性生物标志物。例如,遗传变异可能影响发生免疫相关不良事件(irAEs)的风险,一些研究表明,自身免疫遗传风险可能是ICIs疗效和毒性的重要指标[28]。药物基因组学研究旨在识别与改善反应率、延长生存期或增加特定irAEs易感性相关的单核苷酸多态性(SNPs)或其他遗传变异。这种更深入的理解使临床医生能够更精确地对患者进行分层,从而确定最有可能从ICIs治疗中受益的人群,同时将严重毒性降到最低[44]。正在进行的研究正在积极探索多基因风险评分的实用性,这种评分整合了多种遗传变异,以预测因irAEs而需要停用ICIs的情况[45]。最终,将药物基因组学有效地整合到临床实践中,有望实现更加个性化的免疫疗法。

重要的是,宿主相关因素对ICIs疗效的影响因癌症类型而异,这强调了需要针对特定肿瘤类型的预测性框架[46,47,48]。高度免疫原性的肿瘤,如黑色素瘤和非小细胞肺癌(NSCLC),显示出宿主免疫能力、T细胞库多样性和微生物组组成与治疗反应之间的更强关联[47,49,50]。相比之下,免疫“冷”肿瘤,如胰腺癌和某些结肠直肠癌,往往表现出较弱的宿主免疫效应,可能需要组合策略来达到临床效益[51]。总而言之,这些观察结果突显了整合宿主基因组结构和肿瘤免疫生物学的重要性,以推进真正个性化且适应癌症类型的免疫疗法策略。

4. 微生物组和代谢组
4.1. 肠道微生物群组成
对ICIs有反应的患者通常具有更优的基线肠道微生物群配置[52]。这些配置通常以更高的微生物组多样性为特征,或者含有更多具有免疫刺激或屏障支持功能的微生物类群。相比之下,无反应者的肠道微生物群多样性较低,且有益类群遭到破坏[52]。这些关联在图1中进行了总结,突出了反应者和无反应者的微生物群谱型的差异以及特定环境因素的影响。图1. ICI反应者和无反应者的环境依赖性肠道微生物群谱型。然而,尚未确定任何一种单一的微生物群组成是“普遍有效”的,因为组成与反应之间的关联取决于多种参数的相互作用,包括癌症类型、ICIs方案、地理位置和分析方法[53,54,55]。在某些队列中,较高的基线微生物群多样性与更好的ICIs结果相关,尤其是无进展生存期(PFS)[54,56]。然而,其他研究并未发现高微生物群多样性与ICIs疗效之间存在显著关联,这表明微生物群结构可能比多样性本身更为重要[54,56]。许多细菌类群与更好的ICIs反应相关。重要的是,这些关联似乎具有环境依赖性,因ICIs类型和肿瘤类型而异,表明微生物预测因子部分依赖于癌症类型和检查点抑制剂方案[53]。例如,Akkermansia muciniphila与RCC患者的PFS改善有关,而Faecalibacterium prausnitzii与NSCLC患者的ORR、OS和PFS改善有关[56]。Bifidobacterium物种也与黑色素瘤和NSCLC患者的较好结果相关[54,56]。其他与更好ICIs反应相关的类群包括Ruminococcaceae、Lachnospiraceae和Coprococcus comes[53,54,56],而在治疗反应者中观察到Hungatella hathewayi的减少[53]。另一方面,某些微生物群配置(如Bacteroidetes)与较差的ICIs疗效相关,但与较低的irAE发生率相关[56]。总体而言,现有证据支持肠道微生物群配置是ICIs反应性的相关生物标志物,并且是一个潜在的可调节宿主因素,尽管需要多类群模型和环境特异性分析来全面了解影响ICIs疗效的各种因素[53,54,56]。

4.2. 微生物代谢物
除了微生物群组成影响ICIs治疗反应外,微生物代谢物还通过调节肿瘤微环境中的免疫细胞分化、代谢途径和炎症信号传导来影响宿主免疫,从而影响ICIs反应[54,57]。在这方面,有三组代谢物值得关注。第一组是短链脂肪酸(SCFAs),它们通过膳食纤维的发酵产生,包括乙酸、丙酸和丁酸等。SCFAs对免疫反应的影响已得到充分研究,其作用体现在表观遗传调控、受体介导的信号传导(特别是通过某些G蛋白偶联受体)以及T细胞分化上[54]。SCFAs的产生与ICIs反应者中常见的有益微生物类群密切相关,包括Faecalibacterium、Ruminococcaceae和Lachnospiraceae[54,58]。这些细菌是主要的丁酸盐生产者,被认为有助于增强免疫激活和改善对ICIs治疗的反应,尤其是在检查点阻断方面[54]。第二组是色氨酸衍生的代谢物。这些副产物激活芳基烃受体(AhR),这是一种调节免疫细胞分化、黏膜免疫稳态的转录因子,并参与调节性T细胞分化、Th17反应、细胞因子产生和上皮屏障完整性[54]。色氨酸代谢的失调与多种癌症相关的免疫过程有关,包括肿瘤免疫逃逸和全身炎症[54,59]。第三组是胆汁代谢物,特别是次要胆汁酸,它们已被证明能与许多宿主受体相互作用,包括FXR(法尼醇X受体)、TGR5(GPBAR1)、VDR和RORγt受体。这些相互作用影响的信号通路涉及多种免疫过程,包括树突状细胞功能、T细胞分化、炎症细胞因子产生、CD8+ T细胞激活和抗原呈递[54]。如前所述,微生物活动通过其多样的代谢物产生,作为一种功能中介,将微生物群组成与全身免疫调节联系起来,从而调节肿瘤和肠道微环境,并可能影响ICIs反应[54,58,59]。

4.3. 微生物组修饰剂及其对ICIs反应的机制效应
肠道微生物群受同时使用的药物影响显著,这可能改变ICIs反应(见临床意义部分)[54,56]。在改变微生物组的因素中,抗生素是扰乱肠道微生物组成的关键因素[56]。它们的影响主要通过减少有益类群和降低微生物多样性来发挥作用,从而导致免疫调节受损[56]。此外,从ICIs开始时避免使用抗生素与更长的总体生存期相关,表明肠道菌群的破坏具有临床相关的时间因素。质子泵抑制剂(PPIs)是另一类通过抑制胃酸对肠道菌群有显著影响的药物。PPI引起的微生物组成变化包括口腔微生物类群的增加和多样性降低,这可能损害抗肿瘤免疫[56]。在针对微生物组的干预措施中,粪便微生物移植(FMT)是克服不利微生物组状态的最强有力的概念验证策略。来自对ICIs有反应的捐赠者的FMT已被证明能够克服一些对初始ICIs治疗无反应的黑色素瘤患者的PD-1治疗耐药性[54,56]。与抗生素和FMT相比,关于益生菌和针对微生物组的生物干预措施在ICIs反应方面的研究较为有限,益生菌的常规使用尚未作为ICIs治疗的辅助手段得到确立[54,56]。这些药物代表了重新配置微生物环境并因此增强ICIs反应的更集中方法。例如,Akkermansia muciniphila和Faecalibacterium prausnitzii等益生菌在临床前试验中显示出增强ICIs疗效的效果[54]。Clostridium butyricum CBM588在添加到ICIs治疗中显著提高了PFS和ORR,可能是通过增强代谢物产生和富集如Ruminococcaceae等有益微生物类群实现的[56]。

4.4. 饮食和生活方式的影响
除了药物对肠道菌群的影响外,饮食习惯和生活方式因素也可能对人类微生物组的组成产生显著影响,从而影响ICIs疗效[56]。特别是,饮食和营养模式影响肠道微生物群的多样性和代谢活性,因为较高的膳食纤维摄入量与更好的ICIs结果相关[56]。临床前研究表明,低纤维饮食与ICIs治疗的反应不佳有关,而富含纤维的饮食可能增强免疫活性[56]。除了饮食本身,生活方式变量如体力活动、吸烟、饮酒和睡眠也可能调节肠道微生物群组成,从而改变局部和全身免疫反应[55]。

4.5. T细胞激活的机制联系
除了微生物组组成和代谢物在增强ICIs疗效方面的作用外,免疫疗法与微生物组之间的细胞机制也已被广泛研究[52,54,56,61]。这种相互作用中的关键参与者是树突状细胞,特别是它们在抗原呈递过程中的作用。具体来说,观察到树突状细胞的激活和成熟受到某些共生菌的影响,这些共生菌会激活肠道和肿瘤相关DC上的TLRs和其他先天传感器,从而增加IL-12、IFN-γ等炎症细胞因子的产生以及抗原呈递过程中关键受体(如CD80/86和MHC)的表达。这增强了肿瘤相关抗原的交叉呈递[54,56,61]。DC的成熟对于有效的CD4+和CD8+ T细胞激活至关重要[54,56]。在多种小鼠肿瘤模型和人类相关数据中,特定的微生物群配置与PD-1阻断下支持Th1样和CD8+ T细胞介导的抗肿瘤免疫的DC成熟状态和肿瘤内基因特征相关[56]。总体而言,证据表明微生物组组成在通过成熟的DC群体准备免疫微环境方面起着早期作用[54,56,61]。除了对免疫激活的影响外,微生物群及其代谢物还对CD8+ T细胞有直接作用[3,4,7]。在某些微生物肠道类群的影响下,小鼠肿瘤模型中观察到CD8+ T细胞的增殖增强、IFN-γ产生和细胞毒性增加,表明肠道微生物群对免疫反应具有主动作用而非被动作用[53,54,59]。例如,在适当的共刺激条件下,通过腺苷A2A受体信号传导,微生物群增强了CD8+ T细胞中的IFN-γ产生[56,59]。此外,细菌色氨酸代谢物通过AhR依赖的转录调节增强了肿瘤模型中CD8+ T细胞的功能和存活[54,56,59]。此外,SCFAs通过调节DC中的细胞因子产生和共刺激间接影响T细胞的激活和调节性T细胞[54,56,59]。次要胆汁酸作为信号分子,通过与下游受体相互作用调节Th17细胞、调节性T细胞和细胞毒性反应[54,56]。肠道微生物组在控制T细胞在微环境中的迁移和浸润方面的作用也很关键,因为ICIs的治疗效果在很大程度上取决于免疫细胞在肿瘤床中的浸润[52,54]。某些共生菌群被观察到能上调参与形成影响CD4+和CD8+ T细胞在肠道和肿瘤组织中招募的梯度的细胞因子(如CXCL9和CXCL10)的产生[54,61]。还有观察证据表明,某些微生物群配置增加了肿瘤环境中T细胞的浸润,通过增强抗PD-L1治疗的疗效来增强免疫疗法的反应[52,61]。这些机制有助于形成促炎症的T细胞炎症肿瘤微环境,这与改善的ICIs反应密切相关[52,54,61]。

5. 代谢和生活方式因素**肥胖、脂肪因子与肥胖悖论**

肥胖会引发显著的代谢和炎症变化,这些变化既影响肿瘤生物学特性,也影响宿主的免疫反应。脂肪组织作为一个中枢内分泌器官,通过分泌脂肪因子、细胞因子和其他生物活性介质来调节免疫细胞活性和全身炎症[62]。慢性肥胖与多种促炎细胞因子(包括肿瘤坏死因子α和白细胞介素6)的循环水平升高相关,这两种因子都会导致免疫失调和肿瘤进展[63]。这一现象因“肥胖悖论”而受到关注,即肥胖患者在接受免疫检查点阻断治疗后表现出更好的治疗效果。因此,较高的身体质量指数(BMI)与更长的总生存期和无进展生存期(PFS)相关[64]。提出的机制包括肥胖会诱导慢性免疫激活,并导致T细胞耗竭,其特征是抑制性受体(如PD-1)的表达增加。这种免疫表型可能使肿瘤更容易对PD-1/PD-L1阻断产生反应,从而提高对免疫检查点抑制剂的敏感性[63]。然而,在解释这一悖论时需要谨慎。仅通过测量BMI并不能完全反映代谢健康状况,因为它无法区分瘦体重、内脏脂肪量和肌肉减少。新的证据表明,患者的身体成分和代谢状态可能比BMI更能预测免疫治疗的结果,因为肌肉减少性肥胖和内脏脂肪积累等因素会影响全身炎症和免疫能力[65]。整合代谢生物标志物和身体成分评估可以更精确地理解肥胖与免疫治疗反应之间的关系[63]。

**5.2. 葡萄糖和脂质代谢在免疫调节中的作用**

调节葡萄糖和脂质利用的代谢途径在免疫调节和癌症进展中起着核心作用。肿瘤细胞会经历多种代谢变化,增加葡萄糖摄取和糖酵解活性,从而创造一个代谢竞争激烈的微环境[66]。这种竞争限制了免疫效应细胞(特别是细胞毒性T淋巴细胞)的营养获取,进而损害其激活能力和功能[67]。此外,慢性高血糖和糖尿病等全身性代谢紊乱会进一步破坏免疫稳态。慢性高血糖与全身炎症增加、免疫功能障碍以及T细胞上抑制性免疫检查点分子表达增强相关[68]。因此,这些变化会削弱抗肿瘤免疫力,可能降低免疫检查点抑制剂(ICIs)的效果[67]。此外,脂质代谢也被发现会影响肿瘤的总体进展和免疫调节。肿瘤细胞还会改变其脂质代谢途径,以支持快速增殖、免疫逃逸和转移扩散。失调的脂质代谢可能会调节免疫细胞分化,并促进肿瘤微环境(TME)中的免疫抑制表型,如肿瘤相关巨噬细胞和调节性T细胞[69,70]。这些发现强调了针对参与脂质合成和氧化的代谢途径的治疗潜力,以增强癌症免疫治疗的效果[71]。

**5.3. 运动、昼夜节律和免疫功能**

生活方式因素,包括昼夜节律调控和体力活动,会影响宿主的免疫能力。昼夜系统通常负责协调免疫细胞迁移、细胞因子产生和炎症信号传导的日常变化[72]。昼夜节律的紊乱,如不规律的睡眠模式、夜间光照或轮班工作,可能会损害免疫监视并改变肿瘤与免疫系统的相互作用[73]。此外,昼夜节律调控与饮食和体力活动等生活方式行为密切相关,这些行为会改变全身代谢和免疫反应。实验研究表明,昼夜节律失调可能会改变肿瘤微环境(TEM),并可能降低抗肿瘤免疫反应的效果[73]。此外,体力活动可以通过促进和增加细胞毒性T细胞及自然杀伤细胞向肿瘤的浸润来增强抗肿瘤免疫力[73]。虽然改善昼夜节律和促进体力活动的生活方式改变可以补充免疫治疗策略,但在接受ICIs的患者中的直接临床证据仍然有限[73]。

**5.4. 营养和微量营养素**

患者的营养状况是另一个可以调整的因素,从而影响免疫治疗的结果。它影响免疫能力、全身炎症的程度以及代谢调节,这些都是有效抗肿瘤免疫反应所必需的[74,75]。临床证据表明,营养状况不佳与接受ICIs治疗的癌症患者的较差治疗效果相关,这突显了代谢健康在决定治疗反应中的重要性[76]。此外,饮食组成还可能通过调节各种代谢途径和肠道微生物组来影响免疫治疗的效果。富含纤维、水果、蔬菜和其他植物性营养素的饮食被认为可以促进微生物多样性,并产生支持免疫激活的代谢物,从而可能增强对免疫治疗的反应[77]。某些膳食生物活性化合物,如多酚、维生素和脂肪酸,在某些实验性癌症模型中显示出了影响肿瘤代谢、血管生成和免疫信号传导的有效能力[78]。然而,支持在免疫治疗过程中使用这些特定营养补充剂的临床证据仍然有限,强调未来需要进行临床研究以确定其对ICIs效果的影响。

**6. 其他药物和共病**

**6.1. 影响ICIs效果的药物**

越来越多的证据表明,常规药物会显著影响免疫检查点抑制剂的疗效和毒性。抗生素是最常与此相关的药物类别,多项研究表明,在开始ICIs治疗前或治疗开始后不久使用抗生素与疗效降低有关[79,80,81]。在一项关于非小细胞肺癌(NSCLC)的系统评价和荟萃分析中,ICIs治疗前或治疗期间接触抗生素与较差的生存结果相关,尤其是在早期接触期间效果最为明显[82]。同样,在一项前瞻性多中心队列研究中,先前使用抗生素与总体生存期显著降低和原发性难治性疾病的发病率增加相关。相比之下,同时使用抗生素并未与这些结果相关,这强调了时机的重要性[83]。大型真实世界数据集也显示出类似的关联;例如,在安大略省启动ICIs治疗的老年人群中,经过多变量调整后,治疗前使用抗生素与总体生存期缩短有关[84]。这些效应主要是由于抗生素破坏了肠道微生物组,而肠道微生物组对塑造抗肿瘤免疫反应至关重要[85,86]。据认为,这些效应是由于抗生素破坏了肠道微生物组及其免疫活性代谢物,而后者是全身和肿瘤内抗肿瘤免疫的关键调节因子。例如,一项前瞻性NSCLC粪便分析研究表明,在ICIs治疗前使用抗生素与基线α多样性降低以及与良好总体反应率、无进展生存期和总体生存期相关的分类群减少有关[87]。临床前机制研究表明,ICIs不仅可以促进特定共生菌向淋巴器官和肿瘤的转移,还可以增强树突状细胞的激活并促进效应CD8+ T细胞的反应。然而,抗生素的使用可能会干扰这一过程,导致抗肿瘤免疫力降低[88]。质子泵抑制剂(PPIs)也被多项回顾性研究证明会降低ICIs的效果。它们的作用可能涉及微生物组相关的机制(第4.3节),以及可能对免疫激活的影响[81,89,90]。此外,PPIs被认为是导致临床重要药物相互作用的因素,这可能进一步削弱抗癌治疗的效果[89]。全身性皮质类固醇因其强烈的免疫抑制作用而特别值得关注。基线时使用类固醇与接受PD-1或PD-L1抑制剂治疗的患者较差的治疗结果一致相关,尤其是在非小细胞肺癌患者中[81,91]。然而,新的前瞻性数据表明,类固醇的使用时机和适应症是关键因素;用于管理免疫相关不良事件(irAEs)的类固醇可能不一定能抵消ICIs的好处[92,93]。关于非甾体抗炎药(NSAIDs)的数据仍然有限且不均匀。虽然临床前证据表明环氧化酶抑制可能增强抗肿瘤免疫力,但临床研究结果不一,有些研究认为没有显著效果,而另一些研究则对其毒性谱产生了担忧[85,86]。

**6.2. 慢性共病**

慢性共病越来越多地被认为是影响ICIs效果的重要因素,尤其是在真实世界人群中。糖尿病与慢性炎症、免疫失调和T细胞代谢改变有关,所有这些都会影响抗肿瘤免疫反应[94]。观察性研究表明,糖尿病患者的生存结果和irAE模式可能不同,尽管这些发现仍不一致,且可能受抗糖尿病药物使用的影响[94]。心血管疾病(CVD)是另一个可能影响ICIs治疗的重大共病。CVD患者通常会服用多种心血管药物,并可能存在潜在的免疫衰老或内皮功能障碍,这可能影响治疗效果和毒性[86]。ICIs还与罕见但严重的心血管irAEs相关,这进一步复杂化了这一群体的治疗[95]。针对老年癌症患者的研究强调了共病和多药使用的普遍性,这些情况与药物相互作用增多、治疗中断和不良结果有关[96]。这些发现突显了临床试验的外部有效性有限,因为它们通常排除了患有严重共病的患者。

**6.3. 药物、共病和免疫反应之间的相互作用**

同时使用的药物和慢性共病可能会以复杂的方式影响ICIs治疗期间的免疫反应和临床结果。抗生素相关的微生物组紊乱可能对糖尿病患者、高龄患者或虚弱患者产生更大的影响,增加免疫功能障碍[86]。同样,基线时使用类固醇可能同时反映了免疫抑制药物的效果和基础疾病的严重程度,使得因果推断变得复杂[85]。大型泛癌症分析显示,同时使用的药物不仅影响生存期,还影响irAEs的发生率和严重程度,多项研究表明这些因素与生存期改善有关[92,94,95]。这些发现表明,足以引起毒性的免疫激活也可能反映了有效的抗肿瘤免疫力。最近的系统评价和大型队列研究强调,药物暴露的时间、持续时间和原因是其影响ICIs效果的关键因素[86,90]。急性治疗期间的暴露可能与慢性基线使用时具有不同的生物学效应,尤其是在早期免疫启动期间。总体而言,这些发现强调了在评估ICIs效果时考虑药物、共病和免疫动态的综合性方法的重要性。影响免疫检查点抑制剂反应的关键宿主相关因素总结在表1中。

**7. 转化应用:靶向宿主的干预措施**

**7.1. 基于微生物组的治疗策略**

**7.1.1. 粪便微生物群移植(FMT)与免疫治疗的协同作用**

肠道微生物组已成为影响免疫治疗反应的关键宿主因素[97]。多项研究表明,微生物组组成和多样性与ICIs反应密切相关,微生物群失调与较差的治疗效果相关,而某些特定的分类群则与改善的治疗效果相关(见第4节)。从机制上看,这些效应是通过调节免疫信号传导、微生物代谢产物的产生以及与宿主免疫途径的相互作用来实现的[4]。粪便微生物群移植可以增强免疫激活,并增加CD4+和CD8+ T淋巴细胞等免疫细胞的丰度[97]。将粪便微生物群移植(FMT)与抗PD-1或抗CTLA-4疗法结合的临床试验报告了令人鼓舞的结果,包括与传统ICIs疗法相比,患者的客观反应率和无进展生存期延长[97]。尽管有这些有希望的发现,但在临床应用中仍面临几个挑战。FMT的成功取决于供体微生物组组成、受体微生物组特征以及治疗时机与免疫治疗的关系。

**7.1.2. FMT在癌症免疫治疗中的临床试验**

多项临床试验研究了从对PD-1疗法有反应的患者中提取的粪便微生物群移植(FMT)作为提高无反应患者治疗效果的策略。早期的里程碑研究表明,在免疫治疗难治性黑色素瘤中证明了这一概念。例如,一项I期试验显示,FMT结合抗PD-1疗法在一部分患者中诱导了客观反应,其中3名患者达到了临床反应,包括1名完全反应,并显著改变了肠道微生物组并在肿瘤微环境中增强了免疫激活[98]。同样,另一项二期研究(NCT03341143)报告称,在对PD-1治疗有反应的患者中,约40%的患者在接受粪便微生物群移植(FMT)后实现了疾病控制,客观应答率约为20%,这与成功的微生物群定植和CD8+ T细胞活性的增加有关[99]。基于这些发现,NCT03772899试验重点研究了来自健康捐赠者的FMT与PD-1抑制剂(纳武利尤单抗/帕博利珠单抗)联合治疗未经治疗的晚期黑色素瘤患者,报告了65%的客观应答率,其中包括20%的完全应答,并且FMT是安全的,并导致有益的微生物组变化[100]。另一项名为FMT-LUMINate的二期试验(NCT04951583)研究了FMT加上抗PD-1疗法在非小细胞肺癌(NSCLC)和黑色素瘤患者中的效果,NSCLC患者的应答率为80%,黑色素瘤患者的应答率为75%,同时通过减少与更好预后相关的有害微生物群来改变肠道微生物群[101]。NCT04264975试验评估了对PD-1治疗有反应但对抗PD-1疗法耐药的晚期实体瘤患者接受FMT的效果,结果显示疾病控制率为46.2%,并引起了微生物群的变化,增强了细胞毒性T细胞活性[102]。此外,正在进行的NCT05251389试验正在评估对PD-1治疗耐药的黑色素瘤患者中,来自ICI反应者的FMT与非反应者的临床益处[103]。另一项NCT04130763试验研究了来自健康捐赠者的FMT与抗PD-1疗法联合治疗对PD-(L)1治疗耐药的晚期胃肠道癌症患者的效果,报告了20%的客观应答率,并将捐赠者来源的微生物与免疫激活联系起来[104]。最后,MR3622010054试验研究了FMT与PD-1抑制剂重新挑战和化疗联合治疗对具有继发性PD-1抗性的晚期NSCLC的效果,实现了29.6%的客观应答率,并显示反应者的微生物多样性增加和CD8+ T细胞浸润增加[105]。表2总结了评估FMT与免疫检查点抑制剂联合治疗潜力的关键临床试验。表2. 评估FMT与免疫检查点抑制剂联合用于癌症治疗的临床试验总结。总体而言,这些研究显示了反应者中的一致性模式,包括有益微生物如Akkermansia muciniphila的丰富、微生物多样性的增加以及以细胞毒性T细胞活性增强和免疫抑制机制减少为特征的增强抗肿瘤免疫反应,这支持了肠道微生物组作为免疫疗法效果的关键调节器。

7.1.3. 治疗相关毒性中的微生物组调节
除了在增强免疫疗法效果方面的作用外,临床试验还研究了FMT在管理各种医疗条件下的治疗相关毒性和并发症方面的应用,特别是在肿瘤学、免疫介导的结肠炎(IMC)和移植物抗宿主病(GvHD)中。在肿瘤学中,FMT显示出减轻化疗和免疫疗法引起的毒性、恢复肠道微生物群多样性以及减少免疫相关不良事件(如结肠炎)的潜在益处,观察到治疗诱导的结肠炎有所改善,并且结肠CD8+ T细胞浸润减少[106,107,108]。

7.2. 抗生素与微生物群破坏
抗生素的使用对肠道微生物群和免疫系统有深远的影响,对人类健康有重大意义。抗生素会破坏肠道微生物群的组成和多样性,导致菌群失调,从而损害免疫稳态并增加感染和免疫介导疾病的风险[109,110]。这种破坏与关键微生物代谢物(如短链脂肪酸SCFAs)的产生减少有关,而这些代谢物对于维持免疫平衡至关重要[111,112]。此外,抗生素引起的菌群失调还会促进耐抗生素菌株的增殖,进一步复杂化健康结果[113,114]。免疫系统与肠道微生物群紧密相关,后者在先天性和适应性免疫的发展和调节中起着关键作用。抗生素暴露可以改变免疫反应,例如降低疫苗效果并削弱微生物群对病原体的保护作用[113,115]。在某些情况下,抗生素已被证明会增加促炎反应并改变免疫细胞表型,如在疫苗反应和系统免疫的研究中所观察到的[115]。生命早期的抗生素暴露尤其令人担忧,因为它会破坏未成熟的微生物群,导致长期的免疫失调和增加炎症性肠病和结肠炎等疾病的发病风险[116,117]。减轻这些不良影响的策略包括使用益生菌、益生元和针对微生物群的疗法来恢复微生物平衡并增强免疫功能[118]。此外,减少不必要的抗生素使用并探索替代治疗方法(如疫苗)可以帮助最小化抗菌素耐药性的发展及其对微生物群的影响[114]。总体而言,理解抗生素、微生物群和免疫之间的复杂相互作用对于开发有效的干预措施以维护健康和对抗抗生素耐药性至关重要。

7.3. 代谢
代谢重编程在调节肿瘤和免疫细胞功能中起着关键作用,包括免疫检查点通路[119]。具体来说,肿瘤细胞会消耗营养物质(葡萄糖、色氨酸、精氨酸)并产生有毒代谢物(乳酸、腺苷、犬尿氨酸),这些代谢物会损害T细胞激活并促进细胞耗竭,限制免疫检查点抑制剂(ICIs)的治疗效果[120]。

7.4. 细胞因子调节
在肿瘤免疫微环境中,多种免疫细胞群体影响治疗结果。中性粒细胞、髓系来源的抑制细胞(MDSCs)、自然杀伤(NK)细胞、树突状细胞、肥大细胞和调节性T细胞(Tregs)根据其功能状态和肿瘤微环境中的信号可以促进抗肿瘤免疫或导致免疫抑制[121]。细胞因子信号通路影响免疫细胞的招募、激活和分化,从而影响抗肿瘤免疫[122]。几种细胞因子,包括干扰素和白细胞介素,已被研究作为能够增强免疫激活和促进抗肿瘤免疫反应的治疗剂[122]。机制上,“推-拉”框架适用:局部增强Th1/CTL支持信号(IL-2、IL-12、IL-15、I型/II型干扰素),同时减弱抑制性通路(TGF-β、IL-6/STAT3、IL-8、IL-10)[24]。尽管早期使用IL-2制剂和IL-15超级激动剂的试验显示出与ICI联合使用的“有希望的有效性数据”[123],但更广泛的临床结果尚不清楚。De Luca等人指出,尽管有很强的临床前支持,但“人体临床试验的结果不太明确”,将其归因于全身毒性、网络冗余和反调节反馈[124]。因此,证据支持细胞因子调节的机制重要性,但临床效果需要进一步优化。基于微生物群的疗法还可以通过刺激参与抗肿瘤反应的免疫细胞来影响细胞因子信号通路。某些细菌种类已被证明可以激活树突状细胞,随后刺激肿瘤特异性CD8+细胞毒性T细胞,从而增强抗肿瘤免疫[97]。

7.5. 患者分层的生物标志物
癌症免疫疗法的主要挑战之一是患者对免疫检查点抑制剂的反应存在差异。因此,识别预测性生物标志物对于选择最有可能从免疫疗法中受益的患者至关重要[122]。几种生物标志物已被研究作为免疫检查点阻断反应的预测因子。肿瘤细胞上的PD-L1表达是临床实践中最广泛使用的生物标志物之一。较高的PD-L1表达水平与对PD-1和PD-L1抑制剂的更好反应相关[122]。另外两个FDA批准的生物标志物也常用于ICI患者的分层:肿瘤突变负担(TMB)和微卫星不稳定(MSI),这些标志物通常用于指导免疫检查点阻断的患者选择[125]。然而,这些生物标志物有局限性,因为它们只能部分捕捉治疗反应的复杂性[125]。正在研究的新兴生物标志物包括基因表达特征、肿瘤浸润淋巴细胞、循环肿瘤DNA、肠道微生物组组成和免疫细胞亚群,这些可能进一步提高免疫疗法反应的预测准确性[126]。

7.6. 未来研究方向
尽管癌症免疫疗法取得了显著进展,但许多患者要么对免疫检查点抑制剂无反应,要么在治疗过程中产生耐药性。因此,未来的研究应集中于识别新的治疗策略并提高对免疫疗法耐药性机制的理解[122]。Bai等人强调,整合肿瘤-宿主相互作用的多因素预测标志物代表了精准肿瘤学的关键方向[125]。最近的进展还突出了人工智能驱动的多组学分析在动态患者分层和生物标志物发现中的作用[126]。此外,联合免疫疗法策略和表观遗传学方法越来越多地被研究以应对免疫检查点抑制剂的复杂耐药机制[127]。新兴的免疫检查点靶点包括淋巴细胞激活基因-3(LAG-3)、含有免疫球蛋白和酪氨酸抑制基序的T细胞免疫受体(TIGIT)以及含有免疫球蛋白和黏蛋白结构域的T细胞免疫受体(TIM-3),这些都是目前正在研究的有希望的治疗靶点[126]。基于微生物群的方法,包括粪便微生物群移植,也代表了提高免疫检查点抑制剂效果和潜在减轻治疗相关不良影响的新兴策略[97]。新兴技术有望推进对免疫检查点抑制剂效果的相关宿主因素的理解。单细胞组学能够进行高分辨率的免疫细胞群体分析,而PROTAC基策略允许靶向降解关键调节蛋白。与此同时,先进的蛋白质组学方法提供了对控制免疫反应的信号网络的洞察。这些工具共同可能有助于识别新的治疗靶点并改进个性化免疫疗法策略[128,129,130]。

8. 结论
宿主相关因素是免疫检查点抑制剂效果的关键决定因素。关键决定因素包括基线免疫能力、遗传和表观遗传变异、肠道微生物组组成、代谢状态以及共用药和共病的影响。重要的是,其中一些因素是潜在可改变的。针对微生物群的干预措施、优化代谢健康、改善营养和最小化不必要的抗生素或皮质类固醇使用可能会增强治疗反应。临床上,将宿主相关生物标志物与肿瘤特异性因素结合使用可以改善患者分层并指导个性化治疗。结合ICIs与微生物组调节、代谢干预或免疫靶向策略的转化方法有望克服耐药性并最大化治疗效果。
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