综述：胶质母细胞瘤肿瘤浸润淋巴细胞：免疫生物学特性及转化意义

《npj Precision Oncology》：Tumor infiltrating lymphocytes in glioblastoma: immunobiology and translational implications

　　

胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）因肿瘤突变负荷低、抗原异质性显著及高度免疫抑制性微环境，给免疫治疗带来独特挑战。研究人员观察到人GBM中肿瘤浸润淋巴细胞（Tumor Infiltrating Lymphocytes, TILs）的特征与同基因原位小鼠模型存在显著差异：多种常用鼠源胶质瘤模型的TILs以耗竭性T细胞为主，而患者肿瘤中则富集功能尚未明确的克隆扩增颗粒酶K+（Granzyme K+）T细胞。本文系统梳理了当前对GBM脑肿瘤免疫循环（Brain Tumor Immunity Cycle, BTI循环）的认知，重点阐述TIL生物学特征的转化意义，并评估包括过继性TIL转移、新抗原疫苗及工程化受体在内的新兴T细胞受体（T Cell Receptor, TCR）靶向策略。聚焦识别并靶向利用肿瘤选择性T细胞，有望推动GBM理性化、个体化免疫治疗的开发。

引言

胶质母细胞瘤是成人最常见的原发性恶性脑肿瘤，中位生存期仅约20个月，免疫治疗在该疾病中尚未取得与其他癌种相当的疗效突破。低突变负荷、瘤内抗原异质性及显著的免疫抑制作用共同驱动了GBM的免疫编辑进程，加之中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）免疫应答的特殊性，明确其特异性免疫特征对开发有效疗法至关重要。本综述聚焦GBM中的TILs，首先解析GBM的脑肿瘤免疫循环，对比临床前模型与人胶质瘤中TILs的特征差异，最后探讨基于T细胞的免疫治疗未来发展方向，重点阐释人GBM中耗竭性T细胞匮乏反映了抗原刺激不足这一核心发现，为理解免疫检查点阻断（Immune Checkpoint Blockade, ICB）失败及设计下一代T细胞疗法提供依据。

脑肿瘤免疫循环

脑肿瘤免疫循环描述了免疫系统识别并清除脑内肿瘤的过程，是对通用癌症免疫循环的CNS适应性调整，受脑内独特免疫特征及GBM自身特性的双重调控。

脑的免疫特征

传统认知中CNS属于免疫豁免区，但近年研究已颠覆这一观点，证实脑内存在参与发育与疾病进程的免疫细胞。小胶质细胞可调控神经前体细胞数量、髓鞘形成及突触修剪。常规树突状细胞（Conventional Dendritic Cell 1, cDC1）是抗CNS肿瘤应答的关键效应细胞，其缺失会导致新抗原特异性应答丧失。除脑实质外，脑膜、脉络丛及颅骨骨髓等CNS特殊组织的免疫功能逐渐被阐明：硬脑膜窦是抗原提呈细胞（Antigen-Presenting Cell, APC）采样与提呈的重要场所，可形成淋巴样结构；颅骨骨髓通过血管通道与脑膜相连，是CNS免疫监视中淋巴与髓系细胞的重要造血来源。这些发现为理解稳态下及肿瘤发生过程中的CNS免疫应答奠定了基础。

BTI循环

在CNS独特免疫背景下，BTI循环包含七个连续步骤：肿瘤细胞释放抗原；树突状细胞摄取抗原并通过主要组织相容性复合体（Major Histocompatibility Complex, MHC）提呈给T细胞，激活肿瘤抗原特异性T细胞；活化的T细胞穿过肿瘤状态下通透性增加的血脑屏障（Blood Brain Barrier, BBB）；T细胞浸润肿瘤；T细胞识别肿瘤细胞表面人类白细胞抗原（Human Leukocyte Antigen, HLA）提呈的抗原；T细胞杀伤肿瘤细胞，释放更多抗原以维持循环。其中树突状细胞成熟需要模式识别受体感知的天然危险信号驱动，免疫原性细胞死亡释放的损伤相关分子模式（Damage-Associated Molecular Patterns, DAMP）如胞外ATP、HMGB1及钙网蛋白可促进树突状细胞活化与交叉提呈，肿瘤来源DNA可通过cGAS-STING通路诱导I型干扰素产生，是T细胞 priming及抗肿瘤免疫的关键通路。目前BTI循环中抗原提呈的具体部位、脑膜等特殊结构的精确作用仍有待阐明，GBM的发生发展与BTI循环任一环节的缺陷密切相关。

影响BTI循环的GBM特征

GBM被称为“冷肿瘤”，核心原因包括基线肿瘤突变负荷（Tumor Mutational Burden, TMB）低，导致新抗原数量有限，削弱抗原释放环节；免疫抑制微环境由肿瘤细胞、免疫组分及治疗相关因素共同塑造，限制树突状细胞活化、T细胞 trafficking及肿瘤浸润；瘤内高度异质性，亚克隆突变群体可逃逸T细胞杀伤，且多数突变为不影响致癌性的乘客突变，进一步促进克隆演化；此外，活化T细胞的功能丧失也会阻断效应阶段。尽管耗竭性TILs的作用仍存争议，但其对BTI循环的影响需要更深入的研究。

BTI循环的转化应用

解析特定肿瘤的免疫循环是开发免疫治疗的核心依据。现有策略可分为两类：一是重启或增强患者内源性免疫循环，如ICB、抗原靶向疫苗、过继性TIL转移（Adoptive Cell Transfer of TILs, ACT-TIL）及溶瘤病毒；二是直接赋予效应功能，如嵌合抗原受体（Chimeric Antigen Receptor, CAR）T细胞及工程化TCR疗法。明确GBM中BTI循环的缺陷环节将为治疗策略优化提供关键方向。

临床前GBM模型中的T细胞观察

同基因原位小鼠模型为解析BTI循环提供了重要工具，但其研究结果需结合临床特征谨慎解读。

肿瘤抗原

研究人员已在GL261及SMA-560胶质瘤模型中鉴定出内源性肿瘤特异性新抗原，包括H-2D^b限制性Imp3_D81N、H-2D^b限制性Odc1_Q129L及H-2K^b限制性E2f8_K272R，并经IFN-γ ELISPOT及四聚体染色验证其免疫原性。输注靶向Imp3_D81N的TCR工程化T细胞可使大部分荷GL261脑肿瘤小鼠获得长期治愈，证实了ACT-TIL的治疗潜力，但共享肿瘤抗原的稀缺仍是临床转化的主要瓶颈。

TILs

早期研究通过重组酶激活基因2（Recombinase-Activating Gene 2, RAG2）缺陷及穿孔素缺陷小鼠模型证实了淋巴细胞在肿瘤免疫监视中的保护作用，奠定了癌症免疫编辑的理论基础。

T细胞耗竭

T细胞耗竭是慢性抗原刺激下的功能失活状态，表现为效应功能渐进性丧失、抑制性受体持续表达及转录表观代谢重编程。临床前转录组分析显示GBM模型中的耗竭性TILs与慢性病毒感染中的耗竭T细胞具有相似性：CT2A胶质瘤模型中的耗竭TILs呈现Eomes升高、T-bet降低及Blimp-1高表达，PD-1启动子区去甲基化且表达上调。耗竭T细胞可分为祖细胞耗竭T细胞（Progenitor-Exhausted T Cells, Tex_prog）与终末耗竭T细胞（Terminally Exhausted T Cells, Tex_term）：前者表达TCF1及PD-1，保留一定效应功能与可塑性，对ICB响应良好；后者高表达TOX、PD-1及TIM-3，处于耐受状态。转录因子T-bet与TOX分别调控向效应样状态与终末耗竭状态的转变，维持两类亚群的平衡是提升ICB疗效的关键。CT2A模型中也观察到类似的耗竭亚群分布，但整体功能低于黑色素瘤、非小细胞肺癌等其他实体瘤。

免疫微环境对T细胞耗竭的调控

肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）是塑造T细胞状态的关键调控者，占GBM肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）细胞组成的30%，与患者不良预后相关。在CT2A模型中，TAMs而非小胶质细胞或树突状细胞，通过MHC I类分子驱动Tex_prog向Tex_term转化，联合TAM耗竭与ICB虽未改善该模型生存，但可增加Tex_prog比例，而在ICB响应的黑色素瘤模型中联合治疗可显著提升生存率。TAMs还可通过PD-L1/PD-1/CD80轴抑制CD4⁺辅助T细胞功能，并通过SPP1-骨桥蛋白-CD29整合素-Akt-NFAT2-TOX通路诱导CD8⁺T细胞功能障碍，而CD4⁺T细胞来源的IFN-γ可下调TAMs的骨桥蛋白表达，拮抗这一效应。此外，GBM TME的缺氧特征通过缺氧诱导因子1α（Hypoxia-Inducible Factor 1-Alpha, HIF-1α）介导表观遗传重塑，并促使代谢向糖酵解偏移，乳酸蓄积加剧T细胞耗竭；IDO1介导的色氨酸与精氨酸耗竭造成代谢应激，进一步限制T细胞效应功能。综上，胶质瘤中T细胞功能障碍是抗原提呈动力学与微环境约束共同作用的结果，而非单一抑制通路所致。

临床GBM中的TILs观察

临床样本研究揭示了与临床前模型显著不同的TILs特征，凸显了模型转化的局限性。

T细胞表型

人GBM中绝大多数CD8⁺T细胞并不呈现经典耗竭性转录谱，而是高表达颗粒酶K（Granzyme K, GZMK），缺乏GZMB、GNLY及PRF1等经典细胞毒性分子。克隆扩增的TCR主要富集于GZMK⁺T细胞亚群，且具有肿瘤特异性分布特征。GZMK⁺T细胞已在多种癌症中被报道，其功能尚未完全阐明，在非肿瘤语境下已被证实可通过切割补体C2、C4及C3直接激活补体 cascade，产生过敏毒素C3a、C5a，调理素C4b、C3b及膜攻击复合物。补体激活在肿瘤中的作用具有双向性：既可介导抗体依赖的细胞毒性效应，也可通过慢性炎症反应、招募髓系来源抑制细胞、促进血管生成及免疫抑制支持肿瘤进展。GZMK⁺T细胞是否通过补体激活调控GBM进展仍需进一步验证。

临床前与临床T细胞表型差异的 reconcile

TMB的显著差异是核心原因之一：CT2A与GL261模型的TMB分别达79突变/兆碱基与179突变/兆碱基，远高于FDA定义的高TMB阈值（10突变/兆碱基），而人GBM的中位TMB仅为1-2突变/兆碱基；SMA-560模型的非同义突变数达2171个/肿瘤，而人GBM仅为30-50个/肿瘤。高TMB伴随的高肿瘤新抗原负荷（Tumor Neoantigen Burden, TNB）可导致持续性抗原刺激，驱动T细胞耗竭，而人GBM中有限的抗原刺激、免疫抑制微环境及缓慢的生长动力学共同导致耗竭性T细胞匮乏。因此，高TMB、快速生长的GBM模型可能无法准确模拟患者TILs的表型特征。

临床GBM中免疫检查点阻断失败的机制

ICB通过阻断PD-1或CTLA-4恢复T细胞功能，其疗效依赖于预存的耗竭性肿瘤反应性T细胞。临床Ⅲ期试验显示ICB未能改善未经筛选的GBM患者预后，而在黑色素瘤、非小细胞肺癌等高TMB且耗竭T细胞丰度的肿瘤中疗效显著，TMB已成为帕博利珠单抗治疗的生物标志物。胰腺导管腺癌中高TMB患者的ICB治疗后总生存期显著延长，且与耗竭CD8⁺T细胞频率正相关；非小细胞肺癌中PD-1^hi功能失调CD8⁺T细胞频率可预测ICB响应。尽管部分高TMB的GBM患者（如胚系错配修复缺陷导致的超突变亚型）可从ICB获益，但替莫唑胺诱导的超突变因缺乏抗原性而无法响应，提示抗原提呈效率与TMB共同决定耗竭T细胞丰度及ICB疗效。人GBM中耗竭T细胞的匮乏是其抵抗ICB的核心机制之一。

TCR靶向免疫治疗：从生物学到临床应用

基于TCR的免疫治疗已在多种实体瘤中取得突破，其在GBM中的应用正在积极探索中。

自体肿瘤浸润淋巴细胞过继转移

ACT-TIL已在黑色素瘤治疗中证实疗效，Lifileucel获FDA批准用于晚期黑色素瘤。GBM领域的探索显示，工程化分泌抗PD-1抗体的TILs输注具有安全性与可行性，联合帕博利珠单抗的临床试验正在进行中。

抗原疫苗

个性化新抗原疫苗已在黑色素瘤中诱导持久记忆T细胞应答及肿瘤消退。GBM研究显示，新抗原疫苗可诱导新抗原反应性TILs，接种后产生多肽应答的患者中位总生存期可达53个月，H3K27M新抗原疫苗更使一例弥漫性中线胶质瘤患者获得完全缓解，多项相关临床试验正在开展。

工程化TCR疗法

靶向MAGE-A4的TCR疗法Tecelra获批用于转移性滑膜肉瘤，靶向gp100的TCR双抗Tebentafusp获批用于葡萄膜黑色素瘤，靶向EGFRvIII的CD3双抗已进入GBM早期临床试验。此类疗法的局限性在于受HLA分型限制，而ACT等自体细胞疗法则无此约束，适用性更广。

疫苗及TCR疗法的靶点识别挑战

GBM的低TMB、高度异质性及抗原预测技术的局限严重阻碍靶点开发。EGFRvIII是目前唯一明确的共享新抗原，基于外显子组测序的预测算法常无法被质谱验证，且仅有不足2%的预测新抗原可诱导T细胞应答，精准识别靶抗原仍是核心难点。

利用肿瘤选择性标志物优化T细胞疗法

耗竭标志物可作为筛选肿瘤反应性T细胞的工具：疫苗接种后抗原特异性T细胞PD-1表达上调，黑色素瘤中肿瘤反应性T细胞也富集耗竭表型。同时，GZMK作为GBM中克隆扩增T细胞的标志，也可能用于筛选高亲和力TCR。明确肿瘤反应性T细胞的表型特征将极大推动ACT-TIL及TCR工程化疗法的优化。

结论

解析GBM的BTI循环及其区别于其他肿瘤的特征是开发有效免疫治疗的前提。低TMB、低TNB及耗竭性T细胞匮乏是人GBM的核心特征，提示其需要差异化的治疗策略。明确人GBM中TILs以非耗竭性GZMK⁺T细胞为主且源于抗原刺激不足，为重新聚焦BTI循环的关键环节提供了方向。未来应重点聚焦于肿瘤抗原与反应性TCR的识别，开发适配GBM抗原与免疫特征的个体化T细胞疗法，有望突破当前治疗瓶颈。