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2020年7月21日/医麦客新闻 eMedClub News/--免疫疗法彻底改变了癌症的治疗方法，并复兴了肿瘤免疫学领域。几种类型的免疫疗法，包括过继性细胞转移（ACT）和免疫检查点抑制剂（ICIs），已获得了持久的临床反应，但其疗效各不相同，只有一部分癌症患者可以从中受益。肿瘤微环境（TME）中的免疫浸润物已显示在肿瘤发展中起关键作用，并将影响癌症患者的临床结果。肿瘤浸润免疫细胞的全面分析将阐明癌症免疫逃逸的机制，从而为开发新的治疗策略提供了机会。但是，TME的高度异质性和动态性阻碍了肿瘤内免疫细胞的精确解剖。随着单细胞RNA测序（scRNA-seq）和大规模细胞计数等单细胞技术的最新进展，TME的系统化研究是可行的，并将为深入了解肿瘤浸润免疫细胞的功能多样性提供见解。近日，在Cellular & Molecular Immunology杂志上发表的一盘综述性文章中，概述了癌症免疫治疗的最新进展，重点介绍了肿瘤相关免疫细胞的标志性研究和单细胞特性，并总结了肿瘤内免疫细胞的表型多样性及其与癌症免疫治疗的关系。文章表示，这一综述可以加强对肿瘤免疫治疗进展的认识，有助于阐明免疫细胞在肿瘤进展中的调节作用，从而指导新的肿瘤免疫治疗方法的发展。癌症是一种基因组疾病，其特征是基因组不稳定，在肿瘤进展过程中有大量的点突变积累和结构改变。这种基因组变异可能会产生肿瘤抗原，这种抗原可能被免疫系统识别为非自身抗原并引发细胞免疫应答。免疫系统在免疫监视中起着至关重要的作用，因为适应性免疫系统和先天性免疫系统的免疫细胞会渗透到TME中，并有助于调节肿瘤的进展。先天性免疫细胞由自然杀伤（NK）细胞，嗜酸性粒细胞，嗜碱性粒细胞和吞噬细胞（包括肥大细胞，嗜中性粒细胞，单核细胞，巨噬细胞和树突状细胞（DC）组成，它们通过直接杀伤肿瘤细胞或触发适应性免疫反应参与肿瘤抑制。适应性免疫系统通过淋巴细胞（包括B细胞和T细胞）起作用，其中B细胞在体液免疫反应中起主要作用，而T细胞则参与细胞介导的免疫反应。有效的免疫反应可以根除恶性细胞或损害其表型和功能。然而，癌细胞已经进化出多种机制，例如抗原呈递机制的缺陷，负调节途径的上调以及免疫抑制细胞群的募集，以逃避免疫监视，从而导致免疫细胞的效应功能受损，抗肿瘤免疫应答的失效。免疫疗法，旨在增强自然防御能力以消除恶性细胞，是癌症治疗的一项重大突破，彻底变革了肿瘤学领域。尽管释放宿主免疫系统以根除癌症的想法可以追溯到一个世纪前，但是在近年的基础和临床研究中已经取得了重大进展。多种癌症类型已显示出对免疫疗法的持续临床反应，尽管反应率有限且潜在机制尚不清楚。免疫细胞是免疫疗法的细胞基础，因此，了解TME中的免疫浸润物是提高应答率和开发新的免疫治疗策略治疗癌症的关键。尽管肿瘤免疫系统非常复杂，并且包含异质性细胞集合，但是单细胞技术已成为解析TME的强大工具。尽管人们在T细胞的特征研究上付出了巨大的努力，但其他先天免疫系统和适应性免疫系统的免疫细胞，包括DCs、巨噬细胞、NK细胞和B细胞，也被证明有助于肿瘤进展和免疫治疗反应。这篇综述将概述癌症免疫疗法的主要类别及其发展历史，以及人类癌症中肿瘤浸润性免疫细胞的最新发现，它们与免疫疗法的联系以及潜在的临床应用。
如今，各种形式的癌症免疫疗法，包括溶瘤病毒疗法，癌症疫苗，细胞因子疗法，过继性细胞转移和免疫检查点抑制剂，已经得以开发并在临床实践中显示出希望。
▲ 免疫疗法的主要种类（图片来源于：Cellular & Molecular Immunology）
溶瘤病毒疗法：
早在1863年，Virchow在观察到肿瘤组织通常被免疫系统的白细胞装饰后，首先发现了肿瘤与炎症之间的联系。
最早的癌症免疫疗法可以追溯到1891年，当时免疫疗法之父William Coley在注意到活的和灭活的化脓性链球菌与粘质沙雷氏菌的混合物可能会导致肉瘤患者肿瘤消退后，首次尝试利用免疫系统来治疗癌症。虽然这种开创性的策略为利用免疫系统治疗癌症的概念提供了证据，但其未知的作用机制和潜在的感染风险阻碍了其进一步发展。
数十年后，溶瘤病毒疗法被发明出来，该疗法利用转基因病毒感染肿瘤细胞，从而刺激促炎环境以增强全身性抗肿瘤免疫。
近年来，随着基因工程和病毒转化技术的进步，溶瘤病毒治疗取得了很大进展。特别是talimogene laherparepvec（T-Vec，来自Amgen），也称为Imlygic，一种转基因单纯疱疹病毒，对晚期黑色素瘤患者显示出令人印象深刻的临床益处，并已于2015年获美国FDA批准治疗不可切除的转移性黑色素瘤，这是首个获得FDA批准的溶瘤病毒治疗药物，也是目前严格来说上市获得认可的唯一一款溶瘤病毒产品，2016年又分别在欧洲和加拿大获批上市。
作为免疫疗法的新生力量，溶瘤病毒治疗策略引起了广泛关注，相关研究取得了巨大进展，各大型药企包括BMS、AbbVie、默沙东、强生（J&J）旗下公司杨森、默克/辉瑞、勃林格殷格翰等都在该领域进行大量投资用于布局。
目前，溶瘤病毒被认为是一种开启局部免疫反应以“加热”肿瘤的手段，且越来越多的临床证据表明，它可以加强肿瘤对免疫调节检查点抑制剂、CAR-T细胞等免疫治疗方法的反应率，成为联合治疗策略中的理想对象。
值得一提的是，早在2003年和2005年，CFDA就批准了两款溶瘤病毒产品上市，分别是赛百诺的今又生和三维生物的安柯瑞（H101）。但这两款产品是国内溶瘤病毒的“早产儿”。由于当时国内临床试验标准不完善、审批政策较为宽松以及产品专利之争等多方面因素的叠加，早早上市的两款产品临床疗效还未得到国际认可。
但这意味着国内在溶瘤病毒这一领域的研发实力同样不可小觑。第二款获批的溶瘤病毒何时出现，目前仍存在许多未知数。在癌症发病率和患病率逐年上升推动市场增长的背景下，国内众多制药企业纷纷通过自主研发或引进国外技术产品等方式来致力于这一极具市场潜力的领域，并取得了较大的进展，已经有多项溶瘤病毒产品在国内进入临床实验阶段。
癌症疫苗：
癌症疫苗利用肿瘤特异性抗原触发T细胞介导的抗肿瘤免疫反应。关键的研究来自对MZ2-E和MZ2-D的鉴定，它们都是MAGE（黑素瘤相关抗原）基因家族编码的黑素瘤衍生抗原，可以被细胞毒性T细胞识别以触发抗肿瘤免疫应答。
同时，通过在黑素瘤患者中诱导由肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）介导的免疫应答，证明另一种人黑素瘤抗原gp100与体内肿瘤排斥反应相关。这些发现为在肿瘤免疫治疗中利用肿瘤抗原作为疫苗铺平了道路。除肿瘤抗原外，基于DC的疫苗接种也显示出显著的临床效果。
DC是装备最完善的抗原呈递细胞（APC），并且在诱导抗肿瘤免疫中发挥重要作用。具体而言，在被肿瘤抗原激活后，DC可以内化，加工并随后将加工后的表位呈递给T细胞，并诱导细胞毒性T淋巴细胞（CTL）免疫反应。
由于树突状细胞在抗原提呈方面的熟练程度，它们在基于DC的疫苗中发挥了作用，这涉及到将脉冲有肿瘤抗原或肿瘤细胞裂解物的分离树突状细胞回流，并在体内用确定的成熟鸡尾酒刺激。
由于DC擅长抗原呈递，因此可在基于DC的疫苗中利用DC，该疫苗涉及将重新注入肿瘤抗原或肿瘤细胞裂解物并用特定的鸡尾酒混合物刺激的分离DC重新输注。一个代表性的例子是sipuleucel-T（Provenge），这是一种基于DC的免疫疗法，已被批准用于治疗晚期前列腺癌，也首个获得美国FDA批准的治疗性癌症疫苗。
此外，整个肿瘤细胞也可用于激发自发的免疫反应。GVAX是一种癌症疫苗，由经过基因修饰的自体肿瘤细胞组成，可以分泌粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子，并已有望在多种癌症类型中增强肿瘤特异性免疫反应。这些进展强调了肿瘤疫苗在癌症治疗的临床应用中的重要性。
细胞因子疗法：
细胞因子作为信使来协调免疫系统的细胞相互作用和通讯，由免疫细胞和非免疫细胞释放，以应对诸如感染、炎症和肿瘤发生等细胞应激反应。分泌的细胞因子能够使免疫信号以复杂而有效的方式快速传播，从而对目标抗原产生强有力的协调免疫反应。细胞因子在癌症治疗中的潜在应用得益于1976年鉴定的白介素2 (IL-2)，除了IL-2，干扰素-α（IFN-α）也是癌症治疗中的一种经典的治疗细胞因子。
尽管这些细胞因子具有临床益处，但耐受性差和严重毒性阻碍了它们作为单一疗法的进一步应用，但细胞因子与其他免疫疗法(如过继细胞转移(ACT)疗法)联合应用仍在研究中，以规避这些障碍。
过继细胞转移(ACT)疗法
ACT疗法利用自体免疫细胞，特别是T细胞，这些细胞被分离或经过基因工程处理，在体外扩增，再回输进患者体内以消除癌细胞，并显示出持续的临床疗效。Rosenberg等人证明，大剂量的IL-2联合自体淋巴细胞激活的杀伤细胞对转移性癌症患者有效。
在第一次成功的过继免疫治疗试验后，研究小组随后用TILs改进了这一方法，并证明了在IL-2中扩增的TILs过继转移显示出更强的治疗效力。这些研究为使用TILs治疗晚期人类癌症提供了理论基础。
此后，将针对过度表达、自身衍生分化抗原的高选择性肿瘤反应性T细胞过继转移给转移性黑色素瘤患者，导致癌症患者T细胞持续克隆性再增殖，启发了在过继转移中使用经基因修饰的T细胞，以针对特定的新抗原。目前，已有两种基因修饰的T细胞，CAR-T细胞和TCR工程T细胞被开发用于过继转移，并在恶性肿瘤的治疗方面取得了实质性进展。
CAR-T细胞疗法利用抗体片段识别癌细胞表面表达的特异性抗原。第一代的CAR-T细胞涉及具有抗体特异性的转基因T细胞，它们通过表达免疫球蛋白TCR嵌合分子作为功能受体。然而，直到1998年，这些CAR-T细胞才能够在体内持续存在，当时Maher等人建立了新一代的CAR-T细胞，通过将CD28等共刺激分子引入到工程化CAR中，使修饰的T细胞在体内持续存在并保持活性。而发展至今，根据胞内信号域结构的差异，CAR结构已发展至第四代。
这些发现揭示了CAR-T疗法治疗人类癌症的潜在抗肿瘤效果。Clay等人首次报道了TCR基因工程T细胞或TCR-T治疗，证明TCR基因转移到黑色素瘤患者的外周血淋巴细胞（PBL）中，可以在体外产生具有抗肿瘤活性的效应T细胞。这种治疗（用TCR工程化T细胞治疗）的临床潜力随后在转移性黑色素瘤的复发性肿瘤患者中被证实。值得注意的是，在癌细胞中异常表达的典型的癌性睾丸抗原NY-ESO-1，已被转基因TCR-T细胞作为靶点，这些细胞介导了持续的抗原特异性抗肿瘤作用，最终导致肿瘤消退。因此，CAR-T细胞和TCR-T细胞疗法在癌症治疗方面都取得了重大进展，并产生了令人鼓舞的临床结果。
免疫检查点抑制剂：
尽管ACT疗法取得了巨大的进展，但一种新的单克隆抗体，免疫检查点抑制剂(ICIs)，已正式上市进入临床使用并已成为最重要的免疫疗法之一。免疫检查点是共同抑制信号通路的分子，起维持免疫耐受的作用，但它们经常被癌细胞利用以逃避免疫监视。ICIs旨在通过阻断协同抑制信号通路重新激活抗肿瘤免疫应答，并促进免疫介导的恶性细胞的消除。ICIs中应用最广泛的靶点是细胞毒性T淋巴细胞相关分子-4 (CTLA-4)、程序化细胞死亡受体-1 (PD-1)和程序化细胞死亡配体-1 (PD-L1)。
CTLA-4是T细胞上表达的共抑制分子，具有负向调节T细胞活化的作用。一项开创性的研究表明，用抗体阻断CTLA-4可诱导有效的免疫应答，促使肿瘤消退，开启了利用抗体释放免疫细胞刹车增强抗肿瘤免疫应答的时代。经过临床试验和疗效评估，ipilimumab（商品名：Yervoy），一种CTLA-4单克隆抗体，由于其增强T细胞激活和诱导持久反应的能力，成为第一个被批准用于癌症治疗的ICI。与此同时，PD-1被发现在T细胞表面表达，最初被认为参与了程序性细胞死亡，但后来被证明是免疫应答的负调节因子。
然而PD-1的调控机制一直是未知的，直到发现了其配体PD-L1，它表达于正常组织，当与PD-1结合时，通过抑制TCR介导的淋巴细胞增殖和细胞因子分泌来调节免疫耐受。然而，肿瘤细胞也会异常表达PD-L1以逃避免疫监测。有研究表明，抑制PD-1或PD-L1可使T细胞的细胞毒性能力恢复，诱导肿瘤消退，提示PD-1或PD-L1可作为治疗靶点。事实上，PD-1通路的阻断已经取得了显著的临床效果，靶向PD-1或PD-L1的抗体已经被批准用于多种癌症的治疗。
目前，国内外已经上市PD-1/L1单抗有10款，国外6款，国内4款。在国内上市的（包括国外引进的产品）共有8款，适应症覆盖了黑色素瘤、肺癌、头颈部鳞癌、胃癌、经典型霍奇金淋巴瘤、肝癌、尿路上皮癌等多个癌种。其中信达生物的信迪利单抗（PD-1）已被纳入医保。
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癌症免疫疗法的成功，如ACT和ICI疗法，已经证明免疫细胞，特别是T细胞，可以被用来消除肿瘤细胞。尽管有持续的临床疗效，但仍然只有一小部分癌症患者受益。作为TME的主要组成部分，免疫浸润物已被证明有助于肿瘤进展和免疫治疗反应。因此，更好地理解TME中的先天免疫细胞和适应性免疫细胞对于破译免疫治疗机制、定义预测性生物标志物和识别新的治疗靶点至关重要。
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T细胞因其强大的肿瘤杀伤能力而成为肿瘤免疫学研究的热点。T细胞的功能是通过TCRs与主要组织相容性复合体(MHC)分子或人类白细胞抗原（HLA）所呈现的肿瘤抗原短肽的结合而启动的。TCR是通过基因重组产生的，涉及到TCR基因片段的大量随机重组，这一过程可以产生不同的TCR库，使T细胞具有多样性和特异性。TILs在有效的抗肿瘤免疫中发挥关键作用，不同类型的T细胞，包括细胞毒性T细胞、T辅助细胞(TH cell )和调节性T细胞(Tregs )，都参与了肿瘤环境中T细胞介导的免疫应答。CLT是关键的效应细胞，与颗粒酶和穿孔素等细胞毒性分子一起发挥作用。尽管研究表明，在多种癌症中，TILs的存在，尤其是CTLs，与患者的生存呈正相关，但浸润肿瘤部位的CTLs往往由于免疫抑制性TME造成的衰竭或功能障碍而无法控制肿瘤生长。T细胞衰竭的特征是PD-1和其他抑制性分子的上调，最初是在慢性淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒感染的鼠模型中描述的，并已证明在人类癌症中很普遍。例如，Thommen等分析了来自非小细胞肺癌（NSCLC）患者的三种PD-1表达水平不同的肿瘤内CD8 + TILs群的特性，发现具有高PD-1表达的TIL已经衰竭，但仍可预测NSCLC患者抗PD-1治疗的反应。这些发现以及ICI令人印象深刻的临床功效，突显了在癌症治疗中干预T细胞功能障碍的重要性。CD4 T细胞包含TH细胞和Treg。TH细胞通过帮助CD8效应T细胞或作为细胞毒性T细胞直接消除肿瘤细胞而有助于抗肿瘤免疫。相反，对于维持体内动态平衡不可或缺的Treg，则通过免疫抑制性可溶性因子直接破坏T细胞功能，以及通过CTLA-4介导的APC共刺激信号抑制作用间接抑制T细胞活化，从而协调抗肿瘤免疫。值得注意的是，尽管抗CTLA-4抗体有阻断负信号增强T细胞启动的作用，但抗CTLA-4抗体也可以诱导Treg耗竭，表明了ICI参与抗肿瘤免疫的复杂机制。B细胞是在适应性免疫系统的体液免疫中起作用的体液免疫细胞。B细胞响应感染的细胞或肿瘤细胞，分化为记忆B细胞或浆细胞，后者可以分泌免疫球蛋白（Igs）（也称为抗体）以结合并中和靶抗原。值得注意的是，B细胞的激活涉及抗原与B细胞受体（BCR）的相互作用，BCR是一种膜结合形式的Ig（mIg），赋予B细胞抗原特异性。每个B细胞都具有一个独特的BCR，该BCR源自Ig基因片段随机重排产生的高度多样化的BCR库。BCR谱库具有多种抗原特异性，一旦遇到抗原，所选的BCR可以通过生发中心内的类别开关重组和体细胞超突变进一步修饰，从而产生针对靶抗原的优化抗体。尽管B细胞通过产生抗体在体液免疫中起着至关重要的作用，但它们还通过充当APC来增强T细胞介导的免疫力并通过细胞因子或调节性B细胞调节免疫应答来促进细胞免疫。此外，B细胞有助于维持继发性淋巴器官的结构，并促进三级淋巴结构（TLS）的形成，这些结构是由免疫细胞（如T细胞，B细胞和滤泡DC）聚集而成的高度有序的结构，位于慢性炎症和肿瘤部位。TLS对于B细胞和T细胞的募集和局部激活特别重要，因此有助于长期免疫。由于在体液和细胞免疫中都具有多种功能，因此B细胞在抗肿瘤免疫中表现出表型多样性。肿瘤浸润性B细胞（TIB）已被证明可通过分泌推动骨髓细胞促血管生成和致瘤功能的可溶性介质或通过产生促进癌细胞信号转导的因子来抑制T细胞介导的免疫反应，从而促进肿瘤进展。然而，与促进癌症的作用相反，越来越多的研究表明B细胞具有抗肿瘤免疫功能，并可能有利于患者的预后。CD20+ TIBs已被证明与NSCLC和卵巢癌患者的良好预后相关，可能是通过作为APCs来增强细胞溶解性T细胞反应。值得注意的是，Cabrita等人揭示了TLSs的形成以及肿瘤中CD20+ B细胞和CD8+ T细胞的共存与转移性黑素瘤患者的生存率提高有关，并可以预测ICIs的临床结果。根据这些观察结果，B细胞与免疫治疗反应有关。Hollern等人发现，在三阴性乳腺癌的高突变负荷小鼠模型中，ICIs可以诱导T滤泡辅助细胞和B细胞的激活，而激活的B细胞可以通过分泌抗体和通过抗原呈递激活T细胞来促进抗肿瘤反应。与小鼠研究结果一致的是，临床研究也强调了B细胞和TLSs在癌症免疫治疗中的重要性。Jahrsdörfer等人表明，在B-CLL中，B细胞经IL-21激活后可产生颗粒酶B并获得细胞毒性。此外，Petitprez等的研究发现，一种软组织肉瘤亚型患者，特征是存在含有B细胞和其他免疫细胞的TLSs，其存活率提高并对PD-1阻断的反应率也很高。一致的是，Helmink等的结果表明，CD20+ B细胞与T细胞共定位于对ICI治疗有反应的转移性黑色素瘤和转移性肾细胞癌（ RCC）患者的TLSs中。此外，他们进一步鉴定了应答者中显著的克隆扩增和BCR多样性，为了解B细胞和TLSs在癌症免疫治疗中的关键作用提供了思路。因此，这些发现指出了B细胞在抗肿瘤免疫调节中的关键作用，并表明B细胞和TLS在癌症治疗中具有重要的应用，尽管还需要进一步的研究以阐明B细胞介导的对免疫疗法应答的机制。NK细胞是典型的先天性淋巴样细胞，在没有MHC特异性的情况下发挥细胞毒性功能，因此可补充由细胞毒性T细胞介导的MHC限制性肿瘤消除。NK细胞通过溶细胞颗粒直接消灭肿瘤细胞，并通过促炎性细胞因子和趋化因子与其他免疫细胞协同作用。重要的是，NK细胞的活化是由其表面表达的活化受体和抑制受体的联合作用介导的。具体而言，抑制受体与正常细胞上表达的MHC I类分子相互作用，并有助于NK细胞的自我耐受，而激活受体则可在病毒感染的细胞或肿瘤细胞失去MHC时感知与病毒感染或肿瘤发生有关的细胞应激信号。I类分子的表达，导致NK激活和效应子功能。然而，新兴研究表明，NK细胞在TME中显示出功能障碍，细胞毒性活性降低，促炎性细胞因子的表达改变。Böttcher等人的研究发现肿瘤中的NK细胞可以将cDC1细胞募集到TME中以促进抗肿瘤免疫，而肿瘤细胞可以产生前列腺素E2来削弱NK细胞功能，从而导致免疫逃逸。因此，NK细胞也可以用作可能的靶标。目前，已经探索了几种基于NK的免疫疗法，包括自体NK细胞的过继转移（指将离体活化和扩增的NK细胞输注到患者体内）；CAR-NK细胞疗法（输注表达针对特定肿瘤抗原的CAR的工程NK细胞）；细胞因子疗法（输注特定细胞因子以增强NK细胞活性）；和基于mAb的疗法（指递送抗体以阻断NK细胞上的抑制性受体）。
类似于在T细胞中阻断抑制途径的ICIs一样，NK细胞上抑制受体的阻断也显示出了希望，并且已经有几种NK细胞抑制受体被探索用于治疗和临床应用。
杀伤免疫球蛋白受体(KIR)家族和CD94/NKG2A异源二聚体是人体NK细胞的主要抑制受体，抗体单独或与其他治疗药物联合靶向KIRs均可增强NK细胞的抗肿瘤活性。此外，针对NKG2A的抗体也能有效触发NK细胞反应，新型抗NKG2A抗体monalizumab目前正在临床试验中评估其抗肿瘤效果。
重要的是，除了抑制受体，活化受体也可以被利用，例如通过给与细胞因子来上调它们的表达，或通过释放抗体覆盖靶细胞来诱发NK细胞毒性。Andrade等人设计抗体阻止人类癌症细胞失去细胞表面MICA和MICB，这两种应激诱导分子都是通过激活NK细胞上的NKG2D受体识别的，并发现这些抗体主要通过增强NK细胞介导的抗肿瘤免疫来抑制肿瘤生长。
总之，目前利用NK细胞进行治疗已经成为一个很有前途的选择，值得进一步探索。
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髓系细胞包含不同种类的细胞群，包括粒细胞和单核吞噬细胞，并在肿瘤免疫中发挥重要作用。虽然中性粒细胞是最常见的粒细胞亚型，在对抗细菌和真菌感染方面具有先天的保护作用，但它们在肿瘤免疫中的作用仍存在争议。一系列研究发现共同强调了肿瘤相关中性粒细胞的功能多样性，但对人类癌症中肿瘤相关中性粒细胞的全面了解还有待进一步研究，可能为调控中性粒细胞作为一种癌症治疗模式提供新的机会。单核吞噬细胞由单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞（DC）组成，通过病原体感应和吞噬作用发挥先天免疫功能，并通过向T细胞呈递抗原，作为适应性免疫的相互作用细胞组分。DC是关键的APC，并确定了两个主要的DC亚群，浆细胞样DC (pDCs)和传统DC (cDCs)。pDCs能产生高水平的I型干扰素，在调节先天免疫和适应性免疫中发挥重要作用。虽然pDCs最初被认为在抗病毒免疫中发挥作用，但最近人们的关注点转向了它们在肿瘤中的作用。据报道，pDCs的分泌产物，特别是I型IFN在肿瘤免疫中具有免疫原性和致耐受的双重作用。这些细胞因子通过促进DC和促炎巨噬细胞的成熟和活化，增加NK细胞和T细胞的细胞毒性，促进活化的B细胞向浆细胞分化，从而形成免疫刺激TME；它们还通过募集Treg或诱导免疫调节分子(如参与负调控通路的分子)的表达来驱动免疫抑制TME。此外，pDCs还可以作为专门的APCs调节抗肿瘤免疫应答。因此，pDCs在肿瘤免疫中的复杂作用仍不清楚。cDCs由cDC1s和cDC2s两种亚型组成，它们表现出不同的表型、功能和转录因子依赖性。cDC1s专门向CD8 T细胞呈递MHC I类分子上的抗原，cDC2s擅长向CD4 T细胞呈递MHC II类分子上的抗原。cDC1通过TME内的局部作用和将抗原递送到肿瘤引流淋巴结(dLNs)来促进抗肿瘤免疫。TME中的cDC1分泌趋化因子CXCL9和CXCL10，促进效应T细胞和NK细胞募集进入肿瘤；并且产生细胞因子，帮助维持效应细胞的细胞毒性功能。此外，cDC1可以迁移到dLNs上，并将肿瘤抗原肽传递给初始CD8 T细胞，导致抗原特异性免疫反应的激活和启动。cDC2s是最常见和高度异质性的DC亚群，它们促进广泛的CD4 T细胞介导的免疫应答。虽然cDC2s被认为主要通过激活CD4 T细胞发挥作用，但其在抗肿瘤免疫中的确切功能仍不清楚，人们越来越关注cDC2s在TME中的异质性和功能。巨噬细胞是一种吞噬细胞，由TME中具有复杂表型和功能特性的异质群体组成。巨噬细胞可以通过吞噬作用或产生可溶性因子来诱导肿瘤细胞凋亡，从而消除恶性细胞。除了对肿瘤的直接杀伤能力外，巨噬细胞还通过血管生成、纤维化和免疫监测等机制在调节肿瘤进展中发挥重要作用。巨噬细胞通过分泌不同分子来调动或中和血管内皮生长因子，发挥促血管生成或抗血管生成的功能，调控TME中的血管生成。同样，巨噬细胞也是肿瘤相关纤维化的重要调节器，通过不同的介质促进或抑制细胞外基质积累，改变邻近成纤维细胞的表型。诱导的纤维化可调节T细胞的浸润和活化。此外,巨噬细胞可以通过产生IL-12和表达包括CD86在内的共刺激分子等细胞相互作用调节T细胞激活，然而他们还可以通过表达T细胞抑制分子、分泌免疫抑制性细胞因子或通过促进免疫抑制性Tregs募集来调节T细胞抑制。因此，肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)对TME有深远的影响，可能为肿瘤免疫治疗提供新的机会。
T细胞作为适应性免疫的关键组成部分，由于其对抗原识别的特异性和强大的肿瘤杀伤能力，已成为免疫治疗的核心支柱。TILs是一个异质群体，由不同的亚群(如CD8+, CD4+ TH1, TH2, TH17, 和 Tregs)组成，具有复杂的功能状态(如初始、效应、记忆和功能障碍)。此外，这些T细胞亚群表现出对组织分布的倾向，并在TME中表现出跨组织迁移和状态转换等动态特性。
▲ 肿瘤微环境中免疫细胞的功能特性及动态变化
（图片来源：Cellular & Molecular Immunology）
由于这种异质性，传统的方法无法剖析不同T细胞群体的特征。随着单细胞技术的最新发展，单细胞分辨率下的肿瘤浸润性免疫细胞大规模特征成为癌症免疫学家的巨大兴趣。近来，包括大规模细胞计数和单细胞RNA测序(scRNA-seq)在内的创新单细胞方法的发展势头强劲，他们能够揭示罕见的细胞群和复杂的调节机制，并跟踪不同细胞谱系的发展轨迹，被用于评估不同类型癌症的肿瘤生态系统，为TME中肿瘤相关T细胞和其他免疫细胞的功能特征提供关键的生物学见解。
参考资料：
https://www.nature.com/articles/s41423-020-0488-6