在全球範圍內，胃癌發病率高居第五，且致死率高居第三，而中國更是胃癌發生的重災區[1]。
造成胃癌的因素有很多，如幽門螺桿菌感染、衰老、高鹽飲食和水果或蔬菜不足的飲食習慣等等。值得注意的是，10%的胃癌病例有家族聚集性，暗示家庭的飲食習慣與胃癌發生髮展有密切關係[2]。
目前，大多數胃癌患者對免疫檢查點抑制劑（ICI）的單一治療方案並不敏感。雖然美國FDA已經批准納武利尤單抗+化療用於晚期胃癌患者的治療[3]，但其治療效果與PD-L1的表達水平密切相關。手術或內窺鏡切除仍是胃癌治療的必要手段，化療藥物則是主要的助攻手，其中包括氟尿嘧啶類藥物、鉑類藥物、紫杉醇類藥物和伊立替康等等[1]。
相較於手術後的輔助化療，手術前的 新輔助化療（NAC）能夠顯著延長胃癌患者生存期，但是其內在免疫學機制並不清楚[4]。
近日，來自 北京大學腫瘤醫院的季加孚、李子禹和賈淑芹團隊，聯合天津大學張健團隊，在著名期刊 Journal of ImmunoTherapy of Cancer 發表重要研究成果。
他們利用腫瘤浸潤免疫細胞（TAICs）分析、多重免疫螢光染色和T細胞受體（TCR）測序等技術手段，發現在 手術前給予胃癌患者新輔助化療能夠重塑腫瘤免疫微環境（TME），降低腫瘤浸潤的CD68+巨噬細胞和調節性T細胞（Treg），並增加CD8+T細胞，同時顯著增加TCR多樣性[5]。
他們的研究成果幫助我們更加深入地了解新輔助化療對胃癌TME的影響，同時為個性化免疫治療和提高胃癌患者的臨床治療效果和生存質量奠定了基礎。
論文首頁截圖
接下來咱們就一起來看看，季加孚等領導的團隊是如何探索新輔助化療對胃癌腫瘤微環境的重塑作用。
根據手術前是否經過化療，研究人員將胃癌患者分為新輔助化療組（341例患者）和非新輔助化療組（1075例患者），並利用免疫組化技術（IHC）分析胃癌組織樣本中的TAICs，包括整體T細胞（CD3+）、輔助性T細胞（CD4+）、調節性T細胞（FOXP3+，Treg）、殺傷性T細胞（CD8+和GZMB+）、B細胞（CD20+）、NK細胞（CD57+）和巨噬細胞（CD68+）。
經過篩選，一共有308例新輔助化療組織樣本和1019例非新輔助化療組織樣本將進行免疫表型分析。他們發現在 非新輔助化療組中，腫瘤浸潤的CD3+T細胞、CD4+T細胞、CD8+T細胞和CD20+B細胞均與胃癌患者的生存期呈正相關。多變量COX生存分析顯示 CD3+T細胞是一個生存期的獨立預後因素。經過比較發現， 新輔助化療組中腫瘤浸潤的CD68+巨噬細胞明顯少於非新輔助化療組。
新輔助化療治療重塑胃癌患者TME
隨後研究人員將341例新輔助化療組胃癌患者分為響應組和不響應組，並進一步分析其中TAICs的組成。
令人欣喜的是， 響應組患者的腫瘤組織中CD8+T細胞、GZMB+T細胞、CD20+B和CD57+NK細胞的含量均高於不響應組患者。與此相反的是，不響應組患者的腫瘤組織中存在更多CD68+巨噬細胞。
此外，新輔助化療組患者的平均生存期為32.2個月，並且他們的 腫瘤組織中CD3+T細胞和CD8+T細胞的含量越高，總生存期（OS）越長。多變量COX生存分析結果也顯示CD8+T細胞是一個生存期的獨立預後因素。
為了進一步探討新輔助化療對TME的影響，研究人員進行了多重免疫螢光染色，標記對象包括CD3、CD4、CD8、FOXP3和PD-L1。
他們招募了新的15例新輔助化療響應患者和15例新輔助化療未響應患者，檢測他們化療前和化療後的TME。結果顯示經過 化療後，患者胃癌上皮區和基質區中的Treg細胞顯著減少，並且Treg細胞上PD-L1水平明顯降低。同時，在新輔助化療治療前，響應患者的胃癌組織，尤其是基質區的Treg細胞顯著低於未響應病例。與Treg細胞相反，CD8+T細胞在化療後明顯增多。
新輔助化療治療增加TCR受體多樣性
除了檢測腫瘤微環境中CD8+T細胞的丰度，研究人員還對TCRβ鏈上的CDR3可變區進行了高通量測序。
結果發現經過 新輔助化療後，雖然TCR總數有所下降，但是TCR克隆的多樣性顯著增加，暗示新輔助化療促進T細胞的克隆擴增，從而增加了T細胞種類的多樣性。不僅如此， 新輔助化療治療還會顯著提高腫瘤突變負荷（TMB），這可能也是T細胞多樣性增加的原因。
XELOX化療顯著增加TCR受體多樣性和腫瘤突變負荷
為了研究不同化療方案對免疫微環境的影響，研究人員將患者分為XELOX（卡培他濱聯合奧沙利鉑）治療組和SOX（替吉奧聯合奧沙利鉑）治療組。有意思的是， XELOX化療方案能夠顯著增加胃癌患者TCR庫的多樣性，然而，SOX化療方案卻抑制了TCR庫的多樣性，這可能與不同化療方案的機制有關。
進一步研究發現，這兩種化療方案對TMB的影響較小，僅僅在有效組中可以看到TMB輕微增加。同時，腫瘤新生抗原與TMB呈正相關，但與治療前後的歸一化香農熵沒有顯著相關性。以上結果暗示 新輔助化療治療對腫瘤細胞和浸潤的T細胞都有影響。
總而言之，季加孚團隊通過對大量胃癌患者的臨床樣本進行免疫學分析，發現 新輔助化療治療能夠調控免疫細胞亞群的平衡，降低TME中Treg細胞含量、增加殺傷性CD8+細胞數量，以及豐富TCR多樣性，從而重塑胃癌TME，改善部分胃癌患者的預後。值得注意的是，經過新輔助化療治療後，胃癌患者腫瘤組織中CD8+T細胞的水平是一個非常重要的預後指標。
當然，這項研究也存在一些局限性，比如新輔助化療治療前後的胃癌樣本數量較少；研究的免疫細胞較為局限，還應包括樹突狀細胞、巨噬細胞和其它髓系來源的細胞，並研究它們與T細胞的相互作用關係；未能提供TAICs在腫瘤組織中的空間位置信息等等。
但瑕不掩瑜，這研究成果將為日益成熟的個性化治療方案，尤其是免疫聯合療法提供紮實的理論基礎，具有重大臨床指導意義，從而提高胃癌患者的治療效果和生活質量。
參考文獻：
[1] Smyth EC, Nilsson M, Grabsch HI, van Grieken NC, Lordick F. Gastric cancer. Lancet. 2020;396(10251):635-648. doi:10.1016/S0140-6736(20)31288-5.
[2] Oliveira C, Pinheiro H, Figueiredo J, Seruca R, Carneiro F. Familial gastric cancer: genetic susceptibility, pathology, and implications for management. Lancet Oncol. 2015;16(2):e60-e70. doi:10.1016/S1470-2045(14)71016-2.
[4] Joshi SS, Badgwell BD. Current treatment and recent progress in gastric cancer. CA Cancer J Clin. 2021;71(3):264-279. doi:10.3322/caac.21657.