PD-1+CD8+ T细胞浸润补充PD-L1以预测晚期ESCC一线化学免疫治疗结局

《Biomarker Research》：PD-1+CD8+ T cell infiltration complements PD-L1 to predict first-line chemo-immunotherapy outcomes in advanced ESCC

　　

仅有部分食管鳞状细胞癌（ESCC）患者从一线免疫化学治疗中获益，而单独基于PD-L1的预测价值有限，这凸显了对补充性生物标志物的需求。研究人员分析了来自147名接受PD-1抑制剂联合化疗治疗的ESCC患者的治疗前福尔马林固定、石蜡包埋（FFPE）活检样本，采用多重免疫荧光（CD4、CD8、CD20、CD68、PD-1、PD-L1、DAPI）。通过Kaplan–Meier和Cox模型评估无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）；截断值由ROC/Youden分析确定。中位随访32.2个月后，中位PFS和中位OS分别为6.7个月和17.0个月。PD-L1主要表达于肿瘤细胞，而PD-1主要定位于肿瘤浸润免疫细胞。在多变量分析中，高PD-L1表达与较长PFS独立相关（HR 0.210, 95%CI: 0.060–0.731; p=0.014），而高PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润预测较短PFS（HR 2.694, 95%CI: 1.162–6.246; p=0.021）。联合分层显示，高PD-L1表达且低PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润组PFS最长（8.8个月），低PD-L1且高PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润组PFS最短（3.5个月），支持PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润可能作为PD-L1的补充性生物标志物。对于OS，瘤内CD8⁺ T细胞密度（HR 0.896; p=0.011）、临床分期（HR 1.570; p=0.025）和体重指数（BMI）（HR 0.935; p=0.015）是独立影响因素。

**论文解读：PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润作为PD-L1的补充生物标志物预测晚期食管鳞状细胞癌一线化学免疫治疗结局**

**研究背景与问题**

食管鳞状细胞癌（ESCC）是全球高发的恶性肿瘤，晚期患者预后极差。近年来，免疫检查点抑制剂（ICIs）联合化疗已成为晚期ESCC的一线标准治疗，但仅有部分患者能够从中获益。程序性死亡配体1（PD-L1）表达水平虽与免疫治疗疗效相关，但其单独预测价值有限，临床实践中常出现PD-L1高表达者无效而低表达者有效的情况，因此迫切需要寻找能够补充PD-L1预测能力的组织生物标志物。免疫治疗疗效深受肿瘤微环境（TME）影响，其中肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）和巨噬细胞等免疫细胞亚群已被报道与ESCC预后相关。程序性死亡受体1（PD-1）阳性免疫细胞浸润在其他瘤种中与PD-1阻断治疗获益相关，但在ESCC中的证据尚不充分。基于此，研究人员开展了一项回顾性研究，旨在评估PD-1⁺免疫细胞亚群（尤其是PD-1⁺CD8⁺ T细胞）联合PD-L1对一线免疫化疗结局的预测价值。该论文发表在《Biomarker Research》。

**主要技术方法**

研究人员从147例不可切除局部晚期或转移性ESCC患者（样本队列来源：接受一线PD-1抑制剂联合化疗的患者）中获取治疗前福尔马林固定、石蜡包埋（FFPE）活检标本，采用多重免疫荧光（mIF）技术同时检测CD4、CD8、CD20、CD68、PD-1、PD-L1及细胞核染料DAPI，以定量分析各免疫细胞亚群的浸润密度及空间分布。通过受试者工作特征曲线（ROC）结合约登指数（Youden index）确定各标志物的最佳截断值，采用Kaplan–Meier法绘制生存曲线，并使用Cox比例风险模型进行单变量和多变量分析，评估无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）的独立预后因素。主要技术包括：多重免疫荧光染色与自动图像分析、ROC/Youden截断值确定、生存分析（Kaplan–Meier和Cox回归）。

**研究结果**

1. **PD-L1和PD-1的表达分布**：多重免疫荧光显示PD-L1主要表达于肿瘤细胞，而PD-1主要定位于肿瘤浸润免疫细胞，其中CD4⁺ T细胞占PD-1⁺免疫细胞的50.6%，CD8⁺ T细胞占23.4%，巨噬细胞（CD68⁺）占21.7%，B细胞（CD20⁺）占4.3%。PD-L1表达与各PD-1⁺免疫细胞亚群浸润密度无显著相关性。

2. **PD-L1和PD-1的预后价值**：Kaplan–Meier分析显示，高PD-L1表达患者的中位PFS（mPFS）显著长于低表达患者（7.5个月 vs 5.5个月；p=0.003），而高PD-1表达患者的mPFS短于低表达患者（5.8个月 vs 7.2个月；p=0.050），但两者均与OS无显著关联。单变量Cox分析中，高PD-L1表达与PFS延长相关（HR 0.266，95%CI 0.087–0.816；p=0.021），高PD-1表达与PFS缩短相关（HR 1.112，95%CI 1.014–1.219；p=0.024），CD8⁺ T细胞浸润密度与OS改善相关（HR 0.901，95%CI 0.829–0.979；p=0.014）。

3. **PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润的预后作用**：在PD-1⁺各免疫细胞亚群中，仅PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润与PFS显著相关（单变量）。高PD-1⁺CD8⁺浸润组（占44.2%）的mPFS显著短于低浸润组（5.5个月 vs 7.6个月；p<0.001）。多变量分析中，PD-L1表达独立保护性（HR 0.210，95%CI 0.060–0.731；p=0.014），而高PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润独立不利（HR 2.694，95%CI 1.162–6.246；p=0.021），且PD-1整体表达在调整PD-1⁺CD8⁺浸润后失去预后意义。

4. **联合分层分析**：将PD-L1表达与PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润联合分层后，四组患者呈现显著差异的预后：高PD-L1/低PD-1⁺CD8⁺组mPFS最长（8.8个月，95%CI 7.4–10.1），低PD-L1/高PD-1⁺CD8⁺组mPFS最短（3.5个月，95%CI 2.0–5.0），中间两组（高PD-L1/高PD-1⁺CD8⁺和低PD-L1/低PD-1⁺CD8⁺）mPFS分别为6.9个月和6.3个月。这表明PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润可作为PD-L1的补充生物标志物。

5. **OS的独立预后因素**：多变量分析显示，瘤内CD8⁺ T细胞密度（HR 0.896，95%CI 0.824–0.975；p=0.011）、临床分期（HR 1.570，95%CI 1.059–2.327；p=0.025）和体重指数（BMI）（HR 0.935，95%CI 0.883–0.990；p=0.015）是OS的独立预后因素，而PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润与OS无显著关联。

**讨论与结论**

研究讨论部分指出，在免疫治疗前背景下，高瘤内PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润通常与不良预后一致，这与CD8⁺ T细胞耗竭和细胞毒性能力降低相关。然而，在免疫治疗中，PD-1⁺ T细胞常被视为PD-1阻断的直接靶点并与疗效改善相关。但在本ESCC队列中，治疗前高PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润反而识别出从PD-1抑制剂获益较少的患者。PD-1阻断是否能够逆转耗竭并恢复细胞毒性功能仍不确定，且完全的恢复缺乏确凿证据。此外，PD-1⁺CD8⁺ T细胞在本队列免疫浸润中仅占很小比例，提示获益可能不完全依赖于功能恢复。既往研究报道PD-1^-CD8⁺ T细胞具有更强的增殖能力，而PD-1⁺CD8⁺ T细胞在PD-1阻断下功能恢复有限。在小鼠头颈癌模型中，抗PD-1联合放疗减少了PD-1^highCD8⁺肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）并增加了PD-1^{low/intermediate} TILs，这与最佳治疗反应平行。尽管该假说可能解释本研究结果，但ESCC中免疫治疗的主要抗肿瘤机制尚不完全清楚，需进一步研究。

**研究结论**：高PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润是晚期ESCC患者一线免疫化疗PFS的独立不良预后因素，而PD-L1高表达是独立有利因素。将PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润与PD-L1表达联合分层可更有效地识别预后差异显著的患者亚群，提示PD-1⁺CD8⁺ T细胞浸润可能作为PD-L1的补充性组织生物标志物，用于优化ESCC免疫治疗的患者选择。对于OS，瘤内CD8⁺ T细胞密度、临床分期和BMI是独立预后因素。研究局限性包括回顾性设计、样本量有限、缺乏外部验证以及PD-L1定量方法非临床标准等，截断值需在更大独立队列中验证。