免疫浸潤是一整套知識體系，是一種邏輯思維的方式，一旦擁有這種嶄新的角度，作為醫(yī)生，我們將能從更深刻地維度去認(rèn)識腫瘤，去診治病人。我們有幸讀到一篇免疫浸潤的綜述，內(nèi)容系統(tǒng)，思路條理，邏輯層層遞進，非常值得果友們學(xué)習(xí)；更幸運的是，果友們積極參與綜述翻譯，并順利完成任務(wù)。感謝果友們的支持和參與。這篇論文是多位果友參與完成，愿果友們反復(fù)閱讀，仔細(xì)推敲琢磨，留言討論，或查閱參考文獻(xiàn)。如果您覺得翻譯得好，受益匪淺，也可以打賞（感謝果友支持），所有收益將分發(fā)至參與翻譯的果友們！再次感謝果友們。

致謝：感謝每一位參與者（微信昵稱）在翻譯中做出的貢獻(xiàn)。

Riozhou

明英

Hala Madrid

somuns

好久不見

彼岸桃花蘸水開

王晗醫(yī)生

小牙齒

陳二雷

根據(jù)綜述主要內(nèi)容，我們將綜述分為上篇——免疫治療和下篇——免疫浸潤。對于從事腫瘤臨床診治和研究的醫(yī)生來說，盡管這篇綜述對于腫瘤免疫的基礎(chǔ)知識涉及不多，但是高屋建瓴地提供認(rèn)識腫瘤免疫的路徑。腫瘤免疫基礎(chǔ)知識我們會通過PPT（免費）和視頻（收費）形式在公眾號分享。請果友們多多關(guān)注。

綜述論文 OPEN

腫瘤免疫治療歷史與進展：腫瘤浸潤免疫細(xì)胞的特征其治療意義

張媛媛和 張澤民

免疫治療使腫瘤治療發(fā)生革命性改變，并使腫瘤免疫煥發(fā)出新活力。多種免疫治療方法，如過繼細(xì)胞移植治療（ACT）和免疫檢查點抑制劑（ICIs）已經(jīng)獲得持久的臨床反應(yīng)，但其療效迥異，且只有部分腫瘤患者獲益。腫瘤微環(huán)境（TME）中的免疫浸潤在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用，并影響腫瘤患者的臨床預(yù)后。全面剖析腫瘤浸潤免疫細(xì)胞有助于闡明腫瘤-免疫逃逸的機制，從而為開發(fā)新的治療策略提供機遇。然而，腫瘤微環(huán)境的高度異質(zhì)性和可變性阻礙了對腫瘤內(nèi)免疫細(xì)胞的準(zhǔn)確分離。隨著單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq）和質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)等單細(xì)胞技術(shù)的最新進展，使得系統(tǒng)地分析腫瘤微環(huán)境成為可能，并為解析腫瘤浸潤免疫細(xì)胞的功能多樣性提供機會。本文綜述了腫瘤免疫治療的最新進展，重點介紹具有里程碑意義的研究和腫瘤相關(guān)免疫細(xì)胞的單細(xì)胞特性，并總結(jié)腫瘤內(nèi)免疫細(xì)胞的表型多樣性及其與腫瘤免疫治療的關(guān)系。本文可以加深我們對腫瘤免疫治療進展的了解，有助于闡明免疫細(xì)胞在腫瘤進展中的調(diào)控作用，并為腫瘤治療開發(fā)新型免疫治療方法提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：免疫治療；腫瘤微環(huán)境；單細(xì)胞技術(shù)；腫瘤浸潤免疫細(xì)胞；表型多樣性

Cellular & Molecular Immunology (2020) 17:807–821; https://doi.org/10.1038/s41423-020-0488-6

引言

腫瘤是一種基因組疾病，其特點是基因組不穩(wěn)定，在腫瘤發(fā)展過程中會出現(xiàn)大量點突變積累和結(jié)構(gòu)改變 1,2 ?；蚪M學(xué)變化引起腫瘤抗原產(chǎn)生，而這些抗原會被免疫系統(tǒng)識別為非自身來源，并觸發(fā)細(xì)胞免疫反應(yīng) 3,4 。免疫系統(tǒng)之所以在免疫監(jiān)視中發(fā)揮重要的作用 4,5，是因為適應(yīng)性和先天性免疫系統(tǒng)的免疫細(xì)胞浸潤到腫瘤微環(huán)境（TME）以調(diào)控腫瘤進展 6,7 。固有免疫細(xì)胞由自然殺傷細(xì)胞（NK cell）、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和吞噬細(xì)胞（包括肥大細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞 （DC））組成，通過直接殺傷腫瘤細(xì)胞或觸發(fā)適應(yīng)性免疫反應(yīng)參與腫瘤抑制 8–10。適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的功能依賴于淋巴細(xì)胞（B細(xì)胞和T細(xì)胞），其中B細(xì)胞在體液免疫反應(yīng)中起主要作用，而T細(xì)胞則參與細(xì)胞免疫反應(yīng) 5,11,12。

有效的免疫應(yīng)答既可以消滅腫瘤細(xì)胞，也可以損害腫瘤細(xì)胞的表型和功能 3。然而，腫瘤細(xì)胞已經(jīng)進化出多種機制以逃脫免疫監(jiān)視，如抗原提呈機制缺陷、上調(diào)負(fù)調(diào)控通路、招募抑制性免疫細(xì)胞亞群 13–17，從而導(dǎo)致免疫細(xì)胞效應(yīng)功能受阻，抗腫瘤免疫應(yīng)答喪失。

免疫治療旨在增強固有防御以消除腫瘤細(xì)胞，是腫瘤治療的重大突破，并已革新腫瘤學(xué)領(lǐng)域。雖然釋放宿主免疫系統(tǒng)來根除腫瘤的想法可追溯到一個世紀(jì)前 18,19，但直到近期才在基礎(chǔ)和臨床研究上取得重大進展。多種腫瘤對免疫治療有持久臨床反應(yīng) 20–25，盡管應(yīng)答率有限，且其潛在機制不明 26。免疫細(xì)胞是免疫治療的基礎(chǔ)；因此，了解腫瘤微環(huán)境中的免疫浸潤是腫瘤治療中提高反應(yīng)率和開發(fā)新型免疫治療策略的關(guān)鍵。雖然腫瘤免疫的“生態(tài)系統(tǒng)”高度復(fù)雜并由多種細(xì)胞組成，但是單細(xì)胞技術(shù)已成為解析腫瘤微環(huán)境的有力工具 27。盡管已經(jīng)投入大量精力研究T細(xì)胞特性，但是固有和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的其他免疫細(xì)胞，包括樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞和B細(xì)胞，也影響腫瘤進展和免疫治療的反應(yīng)。在本文中，我們將概述腫瘤免疫治療的主要分類與發(fā)展歷史，腫瘤浸潤免疫細(xì)胞在人類腫瘤的最新研究結(jié)果及其與免疫治療的關(guān)系和潛在臨床應(yīng)用。

圖1.免疫治療的主要種類。在臨床實踐中發(fā)展起來、具有廣闊前景的腫瘤免疫免疫治療形式包括：溶瘤病毒治療、腫瘤疫苗、細(xì)胞因子治療、過繼細(xì)胞移植免疫治療和免疫檢查點抑制。本文描述每種治療的基本原理及每步所涉及的細(xì)胞和分子基礎(chǔ)。（注：DCs，樹突狀細(xì)胞；NK，自然殺傷細(xì)胞；TCR，T細(xì)胞受體；CAT-T嵌合抗原受體T細(xì)胞）

免疫治療的主要種類

我們簡要回顧已用于腫瘤治療的免疫治療的既往研究。這些研究促進主要幾類免疫治療的發(fā)展。（圖1）

溶瘤病毒治療

一個多世紀(jì)以來，傳統(tǒng)免疫治療利用細(xì)菌或病毒感染來增強免疫應(yīng)答。早在1863年，Virchow觀察到腫瘤組織總是伴隨著免疫系統(tǒng)的淋巴細(xì)胞浸潤，首次發(fā)現(xiàn)腫瘤和炎癥之間的聯(lián)系。最早的腫瘤免疫治療病例能追溯到1891年，免疫治療之父--William Coley，首次嘗試?yán)妹庖呦到y(tǒng)治療腫瘤，觀察到活的和滅活化膿性鏈球菌和沙雷氏菌可能導(dǎo)致肉瘤患者的腫瘤消退。雖然這種前衛(wèi)的治療策略為利用免疫系統(tǒng)治療腫瘤提供一種驗證性概念，但其作用機制及感染風(fēng)險尚不明確。數(shù)十年后，溶瘤病毒治療被發(fā)現(xiàn)，該方法利用轉(zhuǎn)基因病毒感染腫瘤細(xì)胞，從而刺激產(chǎn)生促炎環(huán)境，增強全身性抗腫瘤免疫。隨著基因工程和病毒轉(zhuǎn)染技術(shù)的進步，溶瘤病毒治療近些年已經(jīng)取得巨大進步。特別是talimogene laherparepvec（T-Vec，別名Imlygic），它是一種基因修飾的I型單純皰疹病毒，對晚期黑色素瘤患者的臨床療效很好，并已被批準(zhǔn)用于治療不可切除的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤。

腫瘤疫苗

腫瘤疫苗利用腫瘤特異性抗原激活T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答。之前報道的一項關(guān)鍵研究證實，MZ2-E和MZ2-D能被T細(xì)胞識別而激活免疫應(yīng)答，MZ2-E和MZ2-D都是MAGE（黑色素瘤相關(guān)抗原）基因家族編碼的抗原。同時，在黑色素瘤患者體內(nèi)腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（TILs）介導(dǎo)的免疫應(yīng)答反應(yīng)中，另一人類黑色素瘤抗原--gp100，被證明與腫瘤抑制相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)為腫瘤免疫治療中利用腫瘤抗原作為疫苗奠定理論基礎(chǔ)。除了腫瘤抗原，基于樹突狀細(xì)胞的疫苗也展示出顯著的臨床效果。樹突狀細(xì)胞是抗原提呈能力最強的抗原呈遞細(xì)胞（APC），在活化抗腫瘤免疫中發(fā)揮關(guān)鍵作用。具體來說，腫瘤抗原激活的樹突狀細(xì)胞能內(nèi)化、加工處理抗原，并將加工的表位提呈給T細(xì)胞，從而誘導(dǎo)毒性T淋巴細(xì)胞（CTL）免疫應(yīng)答。由于樹突狀細(xì)胞在抗原提呈中的主要作用，因而在基于樹突狀細(xì)胞的疫苗中得到應(yīng)用，其中涉及用分離到負(fù)載有腫瘤抗原或腫瘤細(xì)胞裂解物的樹突狀細(xì)胞，這些樹突狀細(xì)胞經(jīng)體外確定成熟的雞尾酒抗原刺激后再回輸至患者體內(nèi)。其中典型的例子是sipuleucel-T，該疫苗是基于樹突狀細(xì)胞的免疫治療并已被批準(zhǔn)用于晚期前列腺癌的治療。此外，完整腫瘤細(xì)胞也可以用來激活自發(fā)免疫應(yīng)答。GVAX是一種自體腫瘤細(xì)胞經(jīng)基因修飾后分泌粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子的腫瘤疫苗，已在多種腫瘤類型中顯示出增強腫瘤特異性免疫應(yīng)答的潛力。這些進展強調(diào)腫瘤疫苗在腫瘤治療臨床應(yīng)用中的重要性。

細(xì)胞因子

細(xì)胞因子是由免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞分泌以應(yīng)對細(xì)胞內(nèi)應(yīng)激狀態(tài)如感染、炎癥和腫瘤的發(fā)生，其功能是作為調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)相互作用以及溝通的信號。分泌型細(xì)胞因子能夠以復(fù)雜而高效的方式快速傳遞免疫信號，從而對靶抗原產(chǎn)生強有力的協(xié)同免疫應(yīng)答。 細(xì)胞因子在腫瘤治療中的潛在應(yīng)用獲益于1976年對白細(xì)胞介素2（IL-2）的認(rèn)識。 IL-2最初被命名為T細(xì)胞生長因子，在體內(nèi)、外都具有促進T細(xì)胞增殖的能力，從而發(fā)揮免疫刺激作用。 一個典型的細(xì)胞因子治療案例是，在轉(zhuǎn)移性腫瘤患者中大劑量應(yīng)用IL-2可使腫瘤明顯消退。除IL-2外，在腫瘤治療中，干擾素-α（IFN-α）也是一種經(jīng)典細(xì)胞因子治療。干擾素家族（IFNs）由大量細(xì)胞因子組成，其中屬于I型干擾素的IFN-α是多效能細(xì)胞因子，是決定抗腫瘤免疫效果的關(guān)鍵因子。IFN-α在腫瘤控制中發(fā)揮多種角色，包括通過誘導(dǎo)細(xì)胞衰老和凋亡直接消滅腫瘤細(xì)胞，通過刺激樹突狀細(xì)胞成熟和增強T細(xì)胞的細(xì)胞毒性而促進有效的抗腫瘤免疫應(yīng)答。 臨床研究已經(jīng)證實高劑量IFN-α對慢性髓系白血病和黑色素瘤的治療作用。盡管這些細(xì)胞因子具有臨床益處，但耐受性差和毒副作用嚴(yán)重，使得細(xì)胞因子作為單一治療的進一步應(yīng)用受阻。不過，細(xì)胞因子與其他免疫治療如過繼細(xì)胞移植（ACT）聯(lián)合應(yīng)用仍在研究中，以規(guī)避細(xì)胞因子治療的嚴(yán)重不良反應(yīng)。

過繼細(xì)胞移植

過繼細(xì)胞移植（Adoptive cell transfer ACT）治療使用自體免疫細(xì)胞，特別是T細(xì)胞。這些細(xì)胞經(jīng)過分離或基因工程改造，體外擴增，之后重新輸入患者體內(nèi)以消滅癌細(xì)胞。過繼細(xì)胞移植治療已顯示出持續(xù)的臨床療效。Rosenberg等證明向轉(zhuǎn)移性腫瘤患者施用大劑量IL-2并聯(lián)合輸注自體淋巴因子激活殺傷細(xì)胞的治療是有效的。在首次成功過繼免疫治療試驗之后，研究小組隨后使用腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（TILs）改進這種方法，并證明IL-2擴增的腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移顯示出更強的治療效果。這些研究為使用腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞治療晚期人類腫瘤提供了理論依據(jù)。

此后發(fā)現(xiàn)，將針對過度表達(dá)、自身衍生分化抗原的高選擇性腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞過繼移植輸注給轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者，可導(dǎo)致腫瘤患者T細(xì)胞持續(xù)性克隆再增殖。以上做法提示，在過繼轉(zhuǎn)移中可使用針對特定新抗原的基因修飾T細(xì)胞。當(dāng)前，已經(jīng)發(fā)明了兩種類型的基因修飾T細(xì)胞，即嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor, CAR）T細(xì)胞和T細(xì)胞受體（T-cell receptor, TCR）工程改造的T細(xì)胞用于過繼移植，并已經(jīng)在惡性腫瘤治療方面取得實質(zhì)性進展。

CAR-T細(xì)胞治療利用抗體片段來識別在癌細(xì)胞表面表達(dá)的特定抗原。第一代CAR-T細(xì)胞是通過表達(dá)免疫球蛋白-TCR嵌合分子作為功能性受體，具有抗體特異性的基因修飾T細(xì)胞。然而，這些CAR-T細(xì)胞直到1998年才能夠在體內(nèi)持續(xù)存在。當(dāng)時Maher等通過將CD28等共刺激分子引入到基因工程化CARs中，建立了新一代CAR-T細(xì)胞，使基因修飾T細(xì)胞能夠在體內(nèi)持續(xù)存在并保持活性。隨后，他們證明CD19特異、CD28 / CD3-zeta雙重信號CAR修飾T細(xì)胞可以誘導(dǎo)成人急性淋巴細(xì)胞白血病的分子緩解。此外，還研究了其他分子與CAR偶聯(lián)時的功效。Porter等改造自體T細(xì)胞，使其表達(dá)與CD3-zeta和4–1BB信號域連接的抗CD19分子，用其靶向B細(xì)胞抗原CD19，發(fā)現(xiàn)這些被遺傳修飾的自體T細(xì)胞可在慢性淋巴細(xì)胞白血?。–LL）患者中產(chǎn)生強有力的CD19特異性免疫應(yīng)答。這些發(fā)現(xiàn)揭示了CAR-T治療在人類腫瘤治療中的良好前景。Clay等首先報道用TCR工程改造的T細(xì)胞或TCR-T治療方法。他們證明將TCR基因轉(zhuǎn)移到黑色素瘤患者的外周血淋巴細(xì)胞（PBL）中可以產(chǎn)生具有抗腫瘤反應(yīng)性的效應(yīng)T細(xì)胞。隨后，當(dāng)用TCR工程化T細(xì)胞治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者時，這種治療的臨床潛力得到證實。

值得注意的是，在腫瘤細(xì)胞中異常表達(dá)的典型腫瘤-睪丸抗原NY-ESO-1，已被轉(zhuǎn)基因TCR-T細(xì)胞靶向，介導(dǎo)持續(xù)的抗原特異性抗腫瘤作用，最終導(dǎo)致腫瘤退縮。因此，CAR-T細(xì)胞治療和TCR-T細(xì)胞治療都在腫瘤治療方面取得實質(zhì)性進展，并已取得令人鼓舞的臨床效果。

免疫檢查點抑制劑

盡管過繼細(xì)胞移植治療取得巨大進展，但一類新型的單克隆抗體（monoclonal antibodies, mAbs）即免疫檢查點抑制劑（ICIs），現(xiàn)已進入醫(yī)學(xué)實踐，并成為最重要的免疫治療方法之一。免疫檢查點分子即共抑制信號傳導(dǎo)途徑的分子，其作用是維持免疫耐受，但經(jīng)常被癌細(xì)胞利用以逃避免疫監(jiān)視。免疫檢查點抑制劑旨在通過阻斷共抑制信號通路來恢復(fù)抗腫瘤免疫反應(yīng)，并促進免疫介導(dǎo)的惡性細(xì)胞清除。其最廣泛使用的靶點是細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)分子4（CTLA-4）、程序性細(xì)胞死亡受體1（PD-1）和程序性細(xì)胞死亡配體-1（PD-L1）。

CTLA-4是一種在T細(xì)胞上表達(dá)的共抑制分子，具有負(fù)調(diào)節(jié)T細(xì)胞活化的功能。一項開創(chuàng)性研究表明，用抗體阻斷CTLA-4可以誘導(dǎo)有效的免疫反應(yīng)并導(dǎo)致腫瘤消退，開啟了用抗體給免疫細(xì)胞”松開剎車”來增強抗腫瘤免疫反應(yīng)的時代。經(jīng)臨床試驗和療效評估后，CTLA-4單抗ipilimumab以其增強T細(xì)胞活化和持續(xù)誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的能力，成為首個被批準(zhǔn)用于腫瘤治療的免疫檢查點抑制劑。同時，PD-1被發(fā)現(xiàn)在T細(xì)胞表面表達(dá)，最初被認(rèn)為參與程序性細(xì)胞死亡，后來證明PD-1是免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)分子。然而，PD-1的調(diào)節(jié)機制在其配體PD-L1的發(fā)現(xiàn)之前仍然是難以捉摸的。PD-L1在正常組織中表達(dá)，當(dāng)與PD-1結(jié)合時，通過抑制TCR介導(dǎo)的淋巴細(xì)胞增殖和細(xì)胞因子分泌來調(diào)節(jié)免疫耐受。然而，腫瘤細(xì)胞也異常表達(dá)PD-L1以逃避免疫監(jiān)視。研究表明，抑制PD-1或PD-L1可以恢復(fù)T細(xì)胞的細(xì)胞毒性能力并誘導(dǎo)腫瘤消退，提示PD-1或PD-L1可以作為治療靶點。事實上，阻斷PD-1通路已取得顯著的臨床效果，靶向PD-1或PD-L1的抗體已被批準(zhǔn)用于治療多種腫瘤 。

該綜述下篇主要是腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞浸潤的總結(jié)，是我們關(guān)注的核心。

腫瘤浸潤免疫細(xì)胞及其與免疫治療的關(guān)系

腫瘤免疫治療，如細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移和腫瘤免疫檢查點抑制劑治療的成功，已經(jīng)證明免疫細(xì)胞，特別是T細(xì)胞，可以用來消除腫瘤細(xì)胞。盡管免疫治療有持續(xù)的臨床療效，但只有一小部分腫瘤患者從中受益。作為腫瘤微環(huán)境的主要組成部分，免疫浸潤已被證實有助于腫瘤進展和免疫治療反應(yīng)。因此，更好地理解腫瘤微環(huán)境中的固有免疫細(xì)胞和適應(yīng)性免疫細(xì)胞對于破譯免疫治療機制、定義預(yù)測性生物標(biāo)志物和識別新的治療靶點至關(guān)重要。

注：無論是基礎(chǔ)研究還是生信分析，免疫浸潤細(xì)胞一般包括6種細(xì)胞，T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞（俗稱TBNK），樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞（統(tǒng)稱髓系細(xì)胞）。

T細(xì)胞

因具有強效的腫瘤殺傷能力，T細(xì)胞成為腫瘤免疫的焦點。T細(xì)胞通過主要組織相容性復(fù)合物（major histocompatibility complex, MHC）分子或人類白細(xì)胞抗原呈遞的腫瘤抗原短肽與T細(xì)胞受體（TCR）反應(yīng)而發(fā)揮作用。T細(xì)胞受體由大量TCR基因片段隨機重組的基因重排產(chǎn)生，其過程可能產(chǎn)生各種T細(xì)胞受體組成成分，賦予T細(xì)胞多樣性和特異性。腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞在有效抗腫瘤免疫中起關(guān)鍵作用，并且不同類型T細(xì)胞，包括細(xì)胞毒性T細(xì)胞（CTL），輔助性T細(xì)胞（T）和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs），均參與腫瘤微環(huán)境內(nèi)T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。

細(xì)胞毒性T細(xì)胞是關(guān)鍵的效應(yīng)細(xì)胞，可與細(xì)胞毒性分子，如顆粒酶和穿孔素，一起發(fā)揮功能。研究表明，腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞，特別是細(xì)胞毒性T細(xì)胞的存在，與多種癌癥患者存活呈正相關(guān)。但是，由于腫瘤微環(huán)境的免疫抑制導(dǎo)致其耗竭或功能失調(diào)，腫瘤部位浸潤的細(xì)胞毒性T細(xì)胞往往不能控制腫瘤生長。T細(xì)胞耗竭的特征是PD-1和其它抑制分子上調(diào)，最初在慢性淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒感染的小鼠模型中報道，并證明在人類癌癥中普遍存在。例如，Thommen等對非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者中PD-1表達(dá)水平不同的三群瘤內(nèi)CD8腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞亞群的特性進行分析，發(fā)現(xiàn)PD-1高表達(dá)的腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞已耗竭，但可預(yù)測非小細(xì)胞肺癌患者對PD-1抗體治療的反應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)及免疫檢查點抑制劑深入人心的臨床療效突顯了干預(yù)T細(xì)胞功能異常在腫瘤治療中的重要性。

CD4 T細(xì)胞包含輔助性細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。輔助性T細(xì)胞通過幫助CD8效應(yīng)T細(xì)胞或通過充當(dāng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞來直接消除腫瘤細(xì)胞而有助于抗腫瘤免疫。與此相反，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞對于維持穩(wěn)態(tài)必不可少，通過可溶性免疫抑制因子直接破壞T細(xì)胞功能，以及CTLA-4介導(dǎo)的抑制抗原呈遞細(xì)胞共刺激信號間接阻止T細(xì)胞活化，從而協(xié)調(diào)抗腫瘤免疫。值得注意的是，抗CTLA-4抗體不僅可以阻斷負(fù)調(diào)節(jié)信號通路來加強T細(xì)胞反應(yīng)，也可誘導(dǎo)Treg耗盡，表明免疫檢查點抑制劑在抗腫瘤免疫中作用機制復(fù)雜。

B細(xì)胞

B細(xì)胞是在適應(yīng)性免疫系統(tǒng)體液免疫中起作用的體液免疫細(xì)胞。在被感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞的刺激下，B細(xì)胞分化為記憶B細(xì)胞或漿細(xì)胞，后者可分泌免疫球蛋白（Igs，也稱為抗體）以結(jié)合并中和靶抗原。值得注意的是，B細(xì)胞激活涉及抗原與B細(xì)胞受體（BCR）相互作用。BCR是膜結(jié)合形式的Ig（mIg），賦予B細(xì)胞抗原特異性。每個B細(xì)胞都具有獨特的BCR，該BCR源自Ig基因片段隨機重排產(chǎn)生的高度多樣化的BCR基因庫。BCR基因庫具有不同的抗原特異性，當(dāng)遇到抗原時，可以通過生發(fā)中心的類型轉(zhuǎn)換重組和體細(xì)胞超突變進一步修飾所選擇的BCR，從而獲得針對靶抗原的最佳抗體。

B細(xì)胞不僅通過產(chǎn)生的抗體在體液免疫中起著至關(guān)重要的作用，而且還通過充當(dāng)抗原呈遞細(xì)胞來增強T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，或通過細(xì)胞因子或調(diào)節(jié)性B細(xì)胞調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答，參與細(xì)胞免疫。此外，B細(xì)胞在慢性炎癥和腫瘤部位輔助維持二級淋巴器官結(jié)構(gòu)和促進三級淋巴結(jié)構(gòu)（TLSs）形成。三級淋巴結(jié)構(gòu)是免疫細(xì)胞，如T細(xì)胞、B細(xì)胞和濾泡樹突狀細(xì)胞聚集的高級有序結(jié)構(gòu)。三級淋巴結(jié)構(gòu)對于B細(xì)胞和T細(xì)胞募集和局部激活特別重要，因此有助于長期免疫。

由于在體液和細(xì)胞免疫中的多功能性， B細(xì)胞在抗腫瘤免疫中表現(xiàn)出表型多樣性。研究表明，腫瘤浸潤B細(xì)胞（Tumor-infiltrating B cells，TIB）通過分泌可溶性因子促進髓樣細(xì)胞促血管生成和促腫瘤功能，或通過產(chǎn)生促進腫瘤細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的因子來抑制T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，從而促進腫瘤進展。然而，與促腫瘤作用相反的是，越來越多研究表明B細(xì)胞具有抗腫瘤免疫功能，并可能有利于患者預(yù)后。研究證明，CD20 腫瘤浸潤B細(xì)胞與非小細(xì)胞肺癌和卵巢癌患者的預(yù)后良好相關(guān)，機制可能是充當(dāng)抗原呈遞細(xì)胞來增強細(xì)胞毒性T細(xì)胞反應(yīng)。值得注意的是，Cabrita等發(fā)現(xiàn)，三級淋巴結(jié)構(gòu)形成以及腫瘤中CD20 B細(xì)胞和CD8 T細(xì)胞同時存在與轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者的生存期改善有關(guān)，并可預(yù)測免疫檢查點抑制劑的臨床效果。與這些觀察一致的是，B細(xì)胞與免疫治療反應(yīng)有關(guān)。Hollern等在高突變負(fù)荷的三陰性乳腺癌小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，免疫檢查點抑制劑可誘導(dǎo)濾泡輔助性T細(xì)胞和B細(xì)胞的活化，而活化的B細(xì)胞通過分泌抗體和呈遞抗原激活T細(xì)胞來促進抗腫瘤反應(yīng)。與小鼠研究的這些發(fā)現(xiàn)相一致，臨床研究也強調(diào)B細(xì)胞與三級淋巴結(jié)構(gòu)在腫瘤免疫治療中的重要性。例如，Jahrsd?rfer等發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞可產(chǎn)生顆粒酶B，并可在B-CLL中基于IL-2活化而獲得細(xì)胞毒性。此外，Petitprez等發(fā)現(xiàn)，包含B細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞的三級淋巴結(jié)構(gòu)為特征的軟組織肉瘤亞型患者，其生存率改善，PD-1阻斷劑反應(yīng)率較高。同時，Helmink等發(fā)現(xiàn)，在對免疫檢查點抑制劑治療有反應(yīng)的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤和轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌（RCC）患者腫瘤的三級淋巴結(jié)構(gòu)中，CD20 B細(xì)胞與T細(xì)胞存在共定位。此外，他們進一步鑒定到有反應(yīng)患者中存在明顯的克隆擴增和BCR多樣性，為深入了解B細(xì)胞和三級淋巴結(jié)構(gòu)在腫瘤免疫治療的關(guān)鍵作用提供視角。

因此，盡管還需要進一步研究以闡明B細(xì)胞介導(dǎo)反應(yīng)在免疫治療中的機制，這些發(fā)現(xiàn)已指出B細(xì)胞在抗腫瘤免疫調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵作用，并表明B細(xì)胞和三級淋巴結(jié)構(gòu)在腫瘤治療的重要應(yīng)用。

NK細(xì)胞 （自然殺傷細(xì)胞）

NK細(xì)胞是能發(fā)揮細(xì)胞毒作用而無MHC特異性的典型固有淋巴樣細(xì)胞，因此能與細(xì)胞毒性T細(xì)胞所介導(dǎo)的MHC限制性腫瘤溶解相輔相成。NK細(xì)胞可通過溶細(xì)胞顆粒直接清除腫瘤細(xì)胞，還可通過促炎細(xì)胞因子和趨化因子協(xié)同其他免疫細(xì)胞起作用。重要的是，NK細(xì)胞的活化是由其表面的激活或抑制性受體共同介導(dǎo)的。抑制性受體能與正常細(xì)胞上的MHC I類分子相互作用，使NK細(xì)胞產(chǎn)生自身耐受。而激活性受體則感知細(xì)胞應(yīng)激（病毒感染或病毒感染細(xì)胞發(fā)生腫瘤增生，及或腫瘤細(xì)胞MHC I類分子表達(dá)缺失）的信號，從而引起NK細(xì)胞的活化和效應(yīng)作用。越來越多研究表明，在腫瘤微環(huán)境中，NK細(xì)胞的功能會因細(xì)胞毒效應(yīng)減弱和促炎性因子的表達(dá)改變而受到阻礙。B?ttcher等發(fā)現(xiàn)腫瘤中的NK細(xì)胞能在腫瘤微環(huán)境中募集cDC1 細(xì)胞，并促進抗腫瘤免疫，而腫瘤細(xì)胞能產(chǎn)生前列腺素E2損害NK細(xì)胞的功能，引起免疫逃逸。因此，NK細(xì)胞也可作為潛在的靶點。

現(xiàn)已探索出幾個基于NK細(xì)胞的免疫治療, 包括過繼轉(zhuǎn)移自體抑制NK細(xì)胞，也就是把從活體中提取的活化NK 細(xì)胞和，經(jīng)體外擴增后輸注到患者體內(nèi)。還有CAR-NK細(xì)胞治療，也就是輸注改造過的NK細(xì)胞，這類NK細(xì)胞能表達(dá)抗特定腫瘤抗原CARs。還有細(xì)胞因子治療，也就是輸注增強NK細(xì)胞活性的特定細(xì)胞因子。最后，還有基于mAbs的治療，指輸注抗體以阻斷NK細(xì)胞上的抑制性受體。

跟阻斷T細(xì)胞上抑制性通路的免疫檢查點抑制劑相似，阻斷NK細(xì)胞上的抑制性受體同樣頗有前景。幾種NK細(xì)胞抑制性受體的治療潛力和臨床應(yīng)用已經(jīng)在探索階段。殺傷免疫球蛋白受體家族（KIR）和CD94/NKG2A異質(zhì)二聚體是人類NK細(xì)胞上主要的抑制性受體。單獨應(yīng)用抗KIR抗體或聯(lián)合其他治療藥物能提高NK細(xì)胞的抗腫瘤效應(yīng)。另外，抗NKG2A抗體在觸發(fā)NK細(xì)胞反應(yīng)方面同樣有效。還有Monalizumab，一種新型抗NKG2A抗體，目前正處在檢驗抗腫瘤效能的臨床試驗階段。需要著重說明的是，除了抑制受體，激活受體也能被利用, 如用細(xì)胞因子上調(diào)它們的表達(dá)，或傳遞覆蓋目標(biāo)細(xì)胞的抗體來激發(fā)NK細(xì)胞毒性。舉個應(yīng)用該方法頗有成效的例子，Andrade 等設(shè)計了可避免人腫瘤細(xì)胞丟失細(xì)胞表面MICA和MICB的抗體，MICA和MICB都是應(yīng)激誘導(dǎo)分子，能被NK細(xì)胞上NKG2D的激活受體識別。他們還發(fā)現(xiàn)，這些抗體通過增強NK細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫抑制腫瘤生長。綜合考慮，將NK細(xì)胞應(yīng)用于治療中有很好的前景，值得進一步探索。

骨髓細(xì)胞

髓系細(xì)胞包含異質(zhì)的細(xì)胞亞群，有粒細(xì)胞和單核巨噬細(xì)胞，它們也被證明在腫瘤免疫中扮演關(guān)鍵的作用。

粒細(xì)胞中最常見的亞型是中性粒細(xì)胞，其典型功能是在固有免疫中抵抗細(xì)菌和真菌感染，但其在腫瘤免疫中的角色尚具爭議。Szczerba等發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞輔助血流中循環(huán)腫瘤細(xì)胞，有促進其轉(zhuǎn)移的潛能。而Ponzetta等則發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞在一種固有樣表型非常規(guī)T細(xì)胞的極化中起關(guān)鍵作用，因此有助于抗腫瘤免疫。另外，F(xiàn)ridlender等發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中有不同的激活狀態(tài)，N1表型起抗腫瘤生成作用，而N2起促腫瘤生成作用。這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞作用的多樣性，因此有必要做更深入的研究，全面剖析人類腫瘤中的腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞，而這有可能開啟通過調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞作為腫瘤治療的新模式。

單核吞噬細(xì)胞，由單核細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，樹突狀細(xì)胞組成，通過感知病原體和吞噬作用在固有免疫中起作用，并作為相互作用的細(xì)胞成分在適應(yīng)性免疫中將抗原提呈給T細(xì)胞。樹突狀細(xì)胞是主要的抗原呈遞細(xì)胞，現(xiàn)已確認(rèn)樹突狀細(xì)胞主要有兩種亞型，即類漿細(xì)胞樹突狀細(xì)胞（pDCs）和傳統(tǒng)樹突狀細(xì)胞（cDCs）。pDCs能產(chǎn)生高水平 I型干擾素并在調(diào)節(jié)固有和適應(yīng)性免疫中起重要作用。雖然pDCs最初被認(rèn)為在抗病毒免疫中起作用，但近期研究者對其在腫瘤發(fā)生方面起的作用產(chǎn)生了興趣。研究表明，pDCs的次級產(chǎn)物，尤其是I型干擾素，在腫瘤免疫中同時有免疫原性和致耐受性作用。這些因子通過提高NK細(xì)胞和T細(xì)胞的細(xì)胞毒性，輔助激活B細(xì)胞向漿細(xì)胞分化，促進樹突狀細(xì)胞和促炎癥反應(yīng)性巨噬細(xì)胞的成熟和活化，最終共同促成一個免疫活化的腫瘤微環(huán)境。它們同時通過募集Treg細(xì)胞或誘導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)分子（如參與負(fù)調(diào)控途徑的免疫調(diào)節(jié)分子）的表達(dá)，營造免疫抑制腫瘤微環(huán)境。另外，pDCs能作為專業(yè)的抗原呈遞細(xì)胞調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫反應(yīng)。因此，pDCs在腫瘤免疫中的多樣化角色尚未明晰。cDCs包含兩種亞型：cDC1s和cDC2s，它們有著不同的表型，功能和轉(zhuǎn)錄因子依賴。cDC1s專門將MHC I上的抗原提呈給CD8 T細(xì)胞。而cDC2s將MHC II上的抗原提呈給CD4 T細(xì)胞。cDC1s通過腫瘤微環(huán)境里的局部效應(yīng)和向腫瘤引流淋巴結(jié)(dLNs)的抗原呈遞促成抗腫瘤免疫。具體來說，腫瘤微環(huán)境中的cDC1s分泌如CXCL9和CXCL10的趨化因子以協(xié)助效應(yīng)T細(xì)胞和NK細(xì)胞向腫瘤聚集，還產(chǎn)生細(xì)胞因子幫助維持效應(yīng)細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用。另外，cDC1s能遷移到引流淋巴結(jié)，將腫瘤抗原多肽提呈給初始型CD8 T細(xì)胞，引起抗原特異性免疫反應(yīng)的活化和啟動。cDC2s是最常見且異質(zhì)性最高的DC亞型，它們促進大量CD4 T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。雖然cDC2s被認(rèn)為主要通過激活T細(xì)胞來起作用，但其在抗腫瘤免疫中的具體作用尚未明確。研究者對解析cDC2s在腫瘤微環(huán)境中的異質(zhì)性和功能的興趣與日俱增。

巨噬細(xì)胞是一類吞噬細(xì)胞，包括一群在腫瘤微環(huán)境中有復(fù)雜表型和特性作用的異質(zhì)性細(xì)胞群。巨噬細(xì)胞能通過吞噬作用或通過產(chǎn)生可溶性因子誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡從而清除惡性細(xì)胞。除了直接的腫瘤殺傷能力，巨噬細(xì)胞還通過血管新生，纖維化和免疫監(jiān)測等機制，在調(diào)節(jié)腫瘤進展中起重要作用，巨噬細(xì)胞可通過分泌不同分子動員或中和血管內(nèi)皮生長因子來發(fā)揮促血管生成和抗血管生成作用，從而調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的血管生成。同時，巨噬細(xì)胞是腫瘤相關(guān)纖維化的關(guān)鍵協(xié)調(diào)者，它通過不同的介質(zhì)來促進或抑制細(xì)胞外基質(zhì)堆積，從而改變鄰近的成纖維細(xì)胞，誘導(dǎo)形成的纖維化能調(diào)節(jié)T細(xì)胞的滲透和活化。此外，巨噬細(xì)胞能產(chǎn)生干擾素IL-12和表達(dá)包括CD86在內(nèi)的共刺激分子，引起細(xì)胞相互作用，從而介導(dǎo)T細(xì)胞活化。相反，巨噬細(xì)胞也能通過表達(dá)T細(xì)胞抑制分子，分泌免疫抑制性因子或促進免疫抑制性Tregs募集這三種方式介導(dǎo)T細(xì)胞的抑制。因此，腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM）在腫瘤微環(huán)境中有顯著的作用，并可能帶來腫瘤免疫治療的新機遇。

單細(xì)胞水平研究腫瘤免疫浸潤細(xì)胞的新技術(shù)

作為適應(yīng)性免疫的關(guān)鍵組成部分，T細(xì)胞由于其對抗原識別的特異性和強大的腫瘤殺傷力而成為免疫治療的核心。腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞是由具有復(fù)雜功能狀態(tài)（如幼稚，效應(yīng)因子，記憶和功能障礙）的不同亞群組成的異質(zhì)細(xì)胞群（如CD8 +，CD4 + TH1，TH2，TH17和Treg細(xì)胞）。另外，這些T細(xì)胞亞群表現(xiàn)出對組織分布的偏好和表腫瘤微環(huán)境中的跨組織遷移和狀態(tài)轉(zhuǎn)變的動態(tài)特性。

由于這種異質(zhì)性，常規(guī)方法無法解析各種T細(xì)胞亞群的特征。隨著單細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展，單細(xì)胞分析下大量腫瘤浸潤免疫細(xì)胞的特點引起腫瘤免疫學(xué)家的極大興趣。最近，新型單細(xì)胞方法，包括質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)和單細(xì)胞測序（scRNA-seq），已呈現(xiàn)出發(fā)展勢頭，并促進對腫瘤相關(guān)T細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞特點的了解（圖2和 圖3）。

單細(xì)胞蛋白質(zhì)分析是了解腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞表型異質(zhì)性的重要方法。質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)（CyTOF）利用金屬同位素標(biāo)記的抗體與微調(diào)質(zhì)譜檢測相結(jié)合，能夠以低成本量化數(shù)百萬個細(xì)胞中的40多種蛋白質(zhì)。相比之下，單細(xì)胞測序包括plate-based 和droplet-based兩種技術(shù)方法(圖2a)，可以同時量化成千上萬個轉(zhuǎn)錄本。因此，它能夠揭示稀有細(xì)胞群，揭示復(fù)雜的調(diào)控機制，并跟蹤發(fā)育過程。近來，這兩種方法已用于評估各種類型腫瘤的腫瘤生態(tài)系統(tǒng)(圖2), 因為蛋白組和轉(zhuǎn)錄組都可以提供對腫瘤微環(huán)境中免疫浸潤功能特征的重要認(rèn)識。

通過單細(xì)胞技術(shù)捕獲T細(xì)胞狀態(tài)

單細(xì)胞研究描繪不同類型腫瘤組織如皮膚，肺，腎，乳腺，結(jié)腸和頭顱的T細(xì)胞特征，包括組成、功能狀態(tài)以及病灶的動態(tài)變化 (圖2b)。這些研究使我們對腫瘤免疫浸潤有了一定了解，為探究免疫逃逸的機制和開發(fā)進一步增強抗腫瘤免疫力的新策略提供機遇。

高腫瘤突變負(fù)荷（TMB）黑色素瘤，由于其對免疫檢查點抑制劑治療具有高反應(yīng)率，因此處于腫瘤免疫學(xué)研究的前沿。Tirosh等應(yīng)用scRNA-seq方法研究轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的多細(xì)胞生態(tài)系統(tǒng)，并分析惡性細(xì)胞和非惡性細(xì)胞的表型多樣性。盡管受細(xì)胞數(shù)量的限制，但該研究通過T細(xì)胞分析再現(xiàn)腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞的衰竭表型。同樣，Li等發(fā)現(xiàn)功能失調(diào)的腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞是高度增殖，動態(tài)分化的單克隆細(xì)胞群，在黑素瘤的腫瘤微環(huán)境中表現(xiàn)出連續(xù)的分化圖譜。這樣的研究為我們提供了解TME腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞特征的機會，并擴展我們對人類黑素瘤T細(xì)胞功能衰竭的認(rèn)識。

肺癌具有廣泛的基因組改變，并且對檢查點阻斷治療有更好的應(yīng)答。因此，肺癌通常是腫瘤免疫治療的研究目標(biāo)。Lambrechts等提出肺癌中腫瘤生態(tài)系統(tǒng)的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)目錄。然而，盡管有大量免疫細(xì)胞，但他們強調(diào)基質(zhì)細(xì)胞的表型構(gòu)建及其對免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)，從而與免疫治療建立間接聯(lián)系。相反，Lavin等利用質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)繪制與早期肺癌相關(guān)的免疫細(xì)胞圖譜。 他們通過在腫瘤病灶處觀察到CD8效應(yīng)T細(xì)胞顯著減少，伴隨著Tregs細(xì)胞擴增和T細(xì)胞耗竭，發(fā)現(xiàn)免疫抑制性微環(huán)境。類似地，GUO等應(yīng)用scRNA-seq技術(shù)描繪非小細(xì)胞肺癌中T細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組學(xué)情況。他們描繪腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞的變化軌跡，并確定兩簇將耗竭CD8 T細(xì)胞的功能狀態(tài)，這兩種細(xì)胞均與良好預(yù)后相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)為肺癌T細(xì)胞的功能狀態(tài)和動力學(xué)提供更深入的見解，這將有助于腫瘤治療和患者分層。

腎細(xì)胞癌（RCC）是成人中最常見的腎臟腫瘤，盡管與黑色素瘤或非小細(xì)胞肺癌相比其腫瘤突變負(fù)荷較低，但是其插入和缺失突變率卻很高。腎細(xì)胞癌患者的亞型可受益于免疫檢查點抑制劑治療，而納武單抗（nivolumab）是一種已被批準(zhǔn)用于治療轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌的抗PD-1抗體。Young等構(gòu)建健康人和腫瘤患者腎臟的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，并鑒定腎腫瘤細(xì)胞及其組成。盡管他們同時鑒定免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞，并重點關(guān)注非免疫細(xì)胞部分，但其提供的腎細(xì)胞癌中免疫細(xì)胞功能的信息仍然有限。相比之下，Chevrier等提出基于質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)的透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌（ccRCC）（最常見的腎細(xì)胞癌類型）中免疫浸潤的單細(xì)胞圖譜，并揭示腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞的表型復(fù)雜性。透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌中T細(xì)胞的免疫抑制表型，包括功能耗竭T細(xì)胞和抑制性Tregs細(xì)胞。這些發(fā)現(xiàn)擴展了我們對T細(xì)胞表型多樣性的看法，并為腎細(xì)胞癌的免疫治療提供候選靶點。

結(jié)直腸癌（CRC）對免疫腫瘤學(xué)家的吸引力很大，因為其腫瘤浸潤免疫細(xì)胞比組織病理學(xué)方法更能預(yù)測結(jié)直腸癌患者的存活率。此外，免疫檢查點抑制劑對患有微衛(wèi)星不穩(wěn)定性（MSI）的結(jié)直腸癌患者有效，但對微衛(wèi)星穩(wěn)定的患者無效，其分子機制尚不明確。Li等學(xué)者使用scRNA-seq技術(shù)進行結(jié)直腸癌腫瘤生態(tài)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄組分析。由于該研究專注于聚類算法開發(fā)，因此該研究提供的生物學(xué)見解有限，尤其是對于結(jié)直腸癌中的免疫細(xì)胞功能。值得注意的是Zhang等通過RNA測序和TCR追蹤（STARTRAC）法整合單T細(xì)胞分析，對結(jié)直腸癌中的T細(xì)胞進行綜合分析。

他們闡述具有不同功能和不同克隆的T細(xì)胞亞群動態(tài)關(guān)系。此外，他們發(fā)現(xiàn)Th1樣亞型主要表達(dá)微衛(wèi)星不穩(wěn)定性患者中，這闡釋其對免疫檢查點抑制劑反應(yīng)良好的潛在細(xì)胞機制。這些發(fā)現(xiàn)加深我們對CRC中T細(xì)胞特征的了解，并加速了免疫檢查點抑制劑治療機制的研究。

由于免疫學(xué)上的“冷結(jié)節(jié)”表型，乳腺癌（BC）歷來被認(rèn)為難以進行免疫治療，但最近研究表明，免疫檢查點抑制劑具有改善乳腺癌患者亞型結(jié)局的潛力。單細(xì)胞研究提供對腫瘤生態(tài)系統(tǒng)的了解，包括乳腺癌中的免疫細(xì)胞多樣性。Chung等在原發(fā)性乳腺癌中進行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析。盡管受細(xì)胞數(shù)量的限制，但這項研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌腫瘤微環(huán)境中腫瘤內(nèi)存在異質(zhì)性并觀察到T細(xì)胞顯示出的免疫抑制特性。同樣，Savas等揭示乳腺癌中T細(xì)胞亞群的細(xì)胞異質(zhì)性，并發(fā)現(xiàn)有助于乳腺癌免疫監(jiān)視的組織駐留記憶T細(xì)胞亞群表達(dá)高水平免疫檢查點分子和效應(yīng)蛋白。盡管此類分析為乳腺癌腫瘤學(xué)中的T細(xì)胞功能提供重要線索，但是在乳腺癌中腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞的表型可塑性和動態(tài)變化仍需進一步探索。重要的是，Azizi等提供人類乳腺癌中免疫細(xì)胞的大規(guī)模單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄圖。他們發(fā)現(xiàn)，T細(xì)胞簇具有多種不同的環(huán)境特征，腫瘤駐留T細(xì)胞被定位在連續(xù)的活化和分化軌跡上，組合的環(huán)境刺激和TCR利用塑造腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞的多種表型。這項研究為乳腺癌中腫瘤浸潤免疫細(xì)胞的表型多樣性提供更為細(xì)致入微的觀點，這可能有助于更好地了解腫瘤進展和治療反應(yīng)的機制。盡管涉及不同的乳腺癌亞型，但該研究受患者人數(shù)的限制，無法提供足夠的信息來評估乳腺癌各類亞型中免疫細(xì)胞表型的區(qū)別。相反，Wagner等破譯具有乳腺癌亞型的患者的腫瘤和免疫細(xì)胞的單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)，從而了解不同乳腺癌亞型之間的生態(tài)系統(tǒng)差異，尤其是免疫細(xì)胞的差異。值得注意的是，他們在高級別雌激素受體陰性（ER-）和ER陽性（ER+）腫瘤中觀察到較高水平的Tregs細(xì)胞和耗竭T細(xì)胞，可能表明ER-和ER+患者有對免疫檢查點抑制劑更好反應(yīng)的細(xì)胞基礎(chǔ)。在乳腺癌生態(tài)系統(tǒng)中的此類腫瘤免疫關(guān)系，可以幫助指導(dǎo)患者分層并促進個性化免疫治療。其他具有腫瘤微環(huán)境單細(xì)胞特點的腫瘤包括頭頸部鱗狀細(xì)胞癌（HNSCC）和肝細(xì)胞癌（HCC）。Puram等通過scRNA-seq技術(shù)研究了頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中的原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性腫瘤生態(tài)系統(tǒng)。他們鑒定頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中不同的T細(xì)胞亞群，并確定T細(xì)胞功能衰竭程序，然而，由于關(guān)注點主要集中于非免疫部分，他們提供的關(guān)于T細(xì)胞功能的信息則是有限的。Zheng等繪制肝癌單細(xì)胞T細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄圖譜，并通過觀察腫瘤中浸潤的Tregs細(xì)胞和CD8 T細(xì)胞的克隆富集，發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)T細(xì)胞的免疫抑制表型。這項研究首次對腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞進行大規(guī)模和深入分析，揭示HCC進展的潛在細(xì)胞機制。

綜合來說，這些基線數(shù)據(jù)分析共同闡明多種腫瘤中腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞的基本特性。不同腫瘤中的腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞在抗腫瘤免疫方面表現(xiàn)出共同和特定的特點，這可能是由不同器官的特殊組織微環(huán)境驅(qū)動的。因此，對更多腫瘤患者進行T細(xì)胞特征的全面分析將闡明腫瘤進展的機制和治療應(yīng)答的差異，從而促進腫瘤治療中的個性化免疫治療。

盡管細(xì)胞組成和功能狀態(tài)是腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞的主要特點，但其抗原特異性也可作為抗腫瘤免疫應(yīng)答的關(guān)鍵決定因素，并可影響免疫治療的有效性。越來越多證據(jù)表明，腫瘤中相當(dāng)一部分T細(xì)胞與癌旁正常組織有共同的TCR（T細(xì)胞受體），這表明它們可能與抗腫瘤免疫無關(guān)。此類T細(xì)胞代表靶向突變背景或病毒感染的“旁觀者”T細(xì)胞，或者它們可能反映由腫瘤內(nèi)炎癥反應(yīng)驅(qū)動的效應(yīng)或記憶T細(xì)胞從血液向組織的連續(xù)遷移。重要的是，臨床上有效的腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞是靶向腫瘤抗原T細(xì)胞；因此，分離腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞對基于T細(xì)胞的免疫治療至關(guān)重要。實際上，目前已經(jīng)建立用于確定、分離和擴增T細(xì)胞特異性抗原的創(chuàng)新策略。Simoni等證明特異性標(biāo)記物如CD39可用于鑒定腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞。 Tran等將腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞與自體樹突狀細(xì)胞共培養(yǎng)，并體外轉(zhuǎn)染編碼自體腫瘤突變基因短肽的串聯(lián)基因mRNA，以分離與腫瘤特異性抗原反應(yīng)的T細(xì)胞。此外，Dijkstra等利用自體腫瘤類器官與PBLs（外周血B淋巴細(xì)胞)的共培養(yǎng)來從外周血中富集腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞。這種方法為臨床應(yīng)用提供分離腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞的有效手段。

雖然上述未經(jīng)治療腫瘤的基線概況分析提供了腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞在多種腫瘤中的固有特性，但關(guān)于治療或干預(yù)研究可更好地了解免疫治療分子基礎(chǔ)和開發(fā)預(yù)測臨床療效的新方法。Jerby-Arnon等應(yīng)用scRNA-seq技術(shù)研究免疫檢查點抑制劑治療前后人黑素瘤中的腫瘤細(xì)胞狀態(tài)。他們發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤細(xì)胞可以表達(dá)與T細(xì)胞排斥和免疫逃逸相關(guān)的耐藥性程序，結(jié)合免疫治療可抑制腫瘤的生長。這些發(fā)現(xiàn)提出攻克免疫檢查點抑制劑耐藥的新策略。然而，與腫瘤細(xì)胞的分子變化相比，人們更多關(guān)注免疫檢查點抑制劑治療中腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞的表型和功能動力學(xué)。通過對接受免疫檢查點抑制劑治療的黑色素瘤患者單個免疫細(xì)胞進行分析，Sade-Feldman等發(fā)現(xiàn)CD8 T細(xì)胞表達(dá)TCF7蛋白或功能失調(diào)的兩種獨特狀態(tài)可以預(yù)測免疫檢查點治療的成功或失敗，從而突顯腫瘤微環(huán)境中異種T細(xì)胞亞型的臨床意義。同樣，Yost等對抗PD-1抑制劑治療的基底或鱗狀細(xì)胞癌患者T細(xì)胞進行成對單細(xì)胞RNA和TCR測序，并揭示PD-1阻斷后腫瘤特異性T細(xì)胞的克隆替代。具體來說，他們發(fā)現(xiàn)免疫檢查點抑制劑處理可誘導(dǎo)T細(xì)胞的克隆擴增，而克隆擴增并非源自先前存在的腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞，而是由新型克隆型組成。這些結(jié)果強調(diào)全身免疫反應(yīng)的重要性以及募集外周T細(xì)胞對免疫檢查點抑制劑治療有效的必要性。

外周血中T細(xì)胞可以遷移并浸潤到腫瘤中，以補充效應(yīng)池。因此，在免疫檢查點抑制劑治療前和后人外周血單個核細(xì)胞的變化也得到深入研究。Wu等對不同腫瘤患者T細(xì)胞RNA和TCR進行單細(xì)胞測序，他們發(fā)現(xiàn)在腫瘤組織、鄰近正常組織和外周血整個系統(tǒng)水平上，類效應(yīng)器T細(xì)胞的克隆性擴增可以介導(dǎo)更好地抗PD-L1治療反應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)表明，對免疫檢查點抑制劑有效應(yīng)答需要外周血中補充新鮮的、未耗竭的T細(xì)胞。同樣，Krieg等使用質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)鑒定轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者抗PD-1免疫治療之前和之后外周血中的免疫細(xì)胞亞群。他們發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)答者中，當(dāng)腫瘤中CD8 T細(xì)胞增加時外周血中的T細(xì)胞則是減少的，這表明免疫檢查點抑制劑應(yīng)答和系統(tǒng)免疫具有重要性的主要原因是CD8 T細(xì)胞具有更高的遷移能力。值得注意的是，他們發(fā)現(xiàn)髓樣細(xì)胞的突變頻率還可以預(yù)測抗PD-1治療反應(yīng)性，從而強調(diào)髓樣細(xì)胞在抗腫瘤免疫應(yīng)答及其潛在臨床應(yīng)用中的重要性。

盡管T細(xì)胞已是腫瘤免疫治療的重要靶點，人們希望采用單細(xì)胞技術(shù)探索髓樣細(xì)胞的異質(zhì)性。近年來，髓樣細(xì)胞也受到關(guān)注，因為髓樣細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中表現(xiàn)出特定的表型和功能，這些表型、功能通過調(diào)節(jié)T細(xì)胞功能、直接調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的生長，進而影響腫瘤進展和免疫治療的反應(yīng) （圖3）。

作為專職抗原呈遞細(xì)胞，樹突狀細(xì)胞不僅在T細(xì)胞活化中起著核心作用，并且是維持長期抗腫瘤適應(yīng)性免疫反應(yīng)的必要條件。從不同樹突狀細(xì)胞亞群的表型和功能來看，雖然pDCs和cDC1在抗腫瘤免疫中的作用可能還需要進一步驗證，但是由于二者構(gòu)成相對同質(zhì)，目前它們的功能較為清楚。相比之下，cDC2s由異質(zhì)組分構(gòu)成，因此其功能尚不清楚。單細(xì)胞技術(shù)使人們不論在健康和疾病狀態(tài)下都可以全面探知樹突狀細(xì)胞組分。例如，Villani等使用scRNA-seq在人血液的cDC2s亞群中確定一個新的分支表型。同樣，Ductertre等在風(fēng)濕性疾病活動性相關(guān)的循環(huán)炎性樹突狀細(xì)胞和生物標(biāo)記物的基礎(chǔ)上, 從功能上揭示cDC2s中獨特的亞群。關(guān)于腫瘤中樹突狀細(xì)胞亞群，Brown等發(fā)現(xiàn)以不同發(fā)育途徑和轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子為特征的兩種主要cDC2s譜系，二者在小鼠和人類黑色素瘤中表現(xiàn)出明顯的促炎和抗炎潛能。Zhang等報道稱，表達(dá)LAMP3的cDCs子細(xì)胞亞群可從肝腫瘤轉(zhuǎn)移到肝淋巴結(jié)并調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞的活化。這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)樹突狀細(xì)胞亞群的異質(zhì)性，并促進樹突狀細(xì)胞特定亞群相關(guān)靶向免疫治療的發(fā)展。

圖2.不同類型腫瘤單細(xì)胞分析策略和單細(xì)胞研究。a.單細(xì)胞技術(shù)工作流程，包括單細(xì)胞測序和流式細(xì)胞術(shù)。對于單細(xì)胞測序，深度分析或大規(guī)模分析基于平板和液滴的常用策略。b.基于目前單細(xì)胞技術(shù)分離各種組織類型腫瘤免疫浸潤的研究總結(jié)。（注：Tech技術(shù)；FACS熒光激活細(xì)胞分選；T腫瘤；N鄰近正?；蚪】到M織；P外周血；其他細(xì)胞、非免疫細(xì)胞（包括惡性細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞）；scTCR單細(xì)胞TCR信息；BCC基底細(xì)胞癌；SCC鱗狀細(xì)胞癌；NSCLC非小細(xì)胞肺癌；RCC腎癌；ccRCC腎透明細(xì)胞癌；CRC大腸癌；BC乳腺癌；HCC肝細(xì)胞；HNSCC頭頸部鱗狀細(xì)胞癌；Endo AD子宮內(nèi)膜腺癌。）