Nat Rev Cancer|针对乳腺癌免疫微环境的靶向治疗

小五

来源:觅健 2024-07-29 14:16:41

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关键词：PDL-1PD-1

原创 Nat Rev Cancer 稻草人学习笔记 2024年07月08日 08:41 广东 4人听过

2024年7月5日《Nature Reviews Cancer》在线发表了一篇综述总结在乳腺癌的治疗中，针对免疫微环境的治疗手段《Towards targeting the breast cancer immune microenvironment》文章详述了乳腺癌免疫TME的组成部分，详细描述了构成TME的不同细胞类型，包括免疫细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞等，以及它们如何影响肿瘤的免疫反应。癌前病变和转移的TME：讨论了TME在癌前病变到侵袭性癌症进展过程中的变化，以及不同癌症亚型和转移部位的TME差异。影响乳腺癌TME的宿主风险因素：分析了年龄、激素信号、遗传突变等因素如何影响TME，进而影响乳腺癌的发展和治疗响应。枚举了乳腺癌中的免疫治疗：探讨了免疫检查点阻断（ICB）和其他免疫治疗策略在乳腺癌中的应用和效果。

这种大刊的综述，刚刚好在周末发表，就是主打不能耽误工作日。好在小妞也有课要上，板栗也有课要上，我在做陪读妈妈一天的间隙里，看完这篇综述。最深的感觉大学免疫学终于在若干年后再次嘲笑了我的智商。但这篇文章的图真是好精美啊，值得收藏~在最后排版的时候，我把图例说明的字体调大一号，因为内容实在是丰富，每张图的图例都是一篇干货满满的小短文~

针对乳腺癌免疫微环境的靶向治疗

乳腺癌的免疫微环境（TME）是一个包含多种细胞类型和分子介质的复杂生态系统，这些因素共同影响着肿瘤的发展、转移和对治疗的响应。近年来，针对TME的治疗策略已经成为乳腺癌研究的热点领域，旨在通过调节免疫微环境来增强机体对肿瘤的免疫反应，从而提高治疗效果。

肿瘤免疫微环境（tumour immune microenvironment）是通过癌细胞、免疫细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞及其他基质成分间的相互交流形成的。尽管免疫肿瘤微环境（TME）是治疗靶点的来源，但它也被视为肿瘤靶向治疗的双刃剑。其在三阴性乳腺癌（TNBC）中T细胞的作用中得到了明显的体现，最终使得免疫检查点疗法结合细胞毒性化疗成为早期和晚期TNBC的标准治疗方案，并且在激素受体阳性疾病的某些亚型中显示出了初步的疗效。在这篇综述文章讨论了乳腺癌中免疫TME的不同组分以及针对或影响免疫TME的疗法，以及宿主生理学复杂性的问题。

引言

乳腺癌现在是全球最常被诊断出的癌症。乳腺癌占女性所有癌症诊断的31% ，预计到2040年，全球负担将进一步增加40% 。尽管乳腺癌的生存率一直在提高，但由于疾病造成的绝对疾病负担仍然很高，乳腺癌仍然是全球30至60岁女性死亡的主要原因。基因表达数据已被用来分类乳腺癌的五个离散亚型：人表皮生长因子受体2（HER2）富集型、Luminal-A型、Luminal-B型、基底样6型，以及后来的claudin-low型。在临床上，乳腺癌的治疗和预后取决于亚型，这是通过HER2和激素受体表达（通过免疫组化）和疾病分期（图1）来确定的。晚期疾病几乎总是致命的，需要持续治疗。三阴性乳腺癌（TNBC）患者的预后在晚期疾病中尤其不佳，中位生存时间不到24个月，部分原因是缺乏针对肿瘤的治疗。一个例外是HER2扩增型乳腺癌，由于HER2靶向疗法的出现，过去20年的预后已大大改善。

从概念上讲，乳腺癌的系统治疗依赖于三个支柱：细胞毒性化疗、激素治疗和肿瘤细胞特异性靶向治疗。然而，新的治疗类别，如免疫检查点阻断（ICB），明确针对肿瘤微环境（TME），而不是肿瘤细胞本身，为靶向治疗提供了一种新方法，即使肿瘤细胞缺乏可行的靶点。这强调了需要超越基于肿瘤细胞本身的分子特征来表征的乳腺癌亚型的传统标记，并考虑TME的异质性如何有助于对这些亚型进行更精细和临床相关的分类。

现在很明显，构成TME的不同类型的细胞不仅仅是肿瘤内的旁观者，而是在塑造疾病病理学方面发挥关键作用。重要的是，这些细胞可以通过分泌和表达促进细胞增殖并抑制抗肿瘤免疫反应或相反通过适应性免疫来抗击肿瘤生长的因素，从而有助于疾病进展。免疫在癌症中的中心作用也许最好的证据是流行病学数据，这些数据显示免疫功能低下的患者有增加患癌症和更高死亡率的风险。这些考虑为开发可以改变TME平衡以增强抗肿瘤免疫的靶向治疗提供了理论依据。这些治疗可能采取耗尽促进肿瘤生长的巨噬细胞或成纤维细胞的形式，或以ICB的形式增强适应性免疫。

开创性的试验已经证明，使用pembrolizumab抑制程序性细胞死亡蛋白1（PD1）或使用atezolizumab抑制程序性细胞死亡配体1（PDL1）与化疗相结合，在TNBC中比单独化疗更有效，显著降低乳腺癌复发率。在KEYNOTE-522临床试验中，早期TNBC对pembrolizumab的反应被报道为与PDL1蛋白表达无关，使用的是默克公司的合并阳性分数（CPS）检测。相比之下，KEYNOTE-355发现，使用相同的CPS检测，对pembrolizumab的反应与转移性TNBC患者中PDL1蛋白表达的升高有关。这些差异强调了进一步研究生物标记物的必要性，以及理解当前诊断检测的局限性，以识别最有可能从ICB中受益的患者。

鉴于大多数早期TNBC肿瘤的特征是拷贝数不稳定性，单一活检可能错过异质性PDL1表达的可能性极大。最近，高分辨率技术揭示了乳腺癌TME中广泛存在的异质性，跨亚型和亚型内部，与不同的患者结果相关。重要的是，不仅是TME中淋巴细胞、髓系和成纤维细胞群体的数量差异，而且是质量差异，有助于疾病病理学。在TME中的免疫和其他基质细胞类型中，每个群体都有离散的细胞群体，能够促进、抑制或推动抗肿瘤免疫反应。

这篇综述首先描述了乳腺癌免疫TME的组成部分，并概述了它们在对ICB反应中的作用。特别关注通过单细胞和空间分析揭示的TME组成的最新进展。讨论了TME如何随着疾病进展而变化，以及宿主因素如何影响免疫-肿瘤相互作用，并总结了针对TME的新兴疗法及其在乳腺癌患者中的临床状态。最后，讨论了当前的乳腺癌治疗和靶向治疗效应对TME本身的新兴影响。

图1：乳腺癌亚型、起源和分期

图1，a, 根据免疫组化定义的乳腺癌亚型以及早期治疗手段。雌激素受体（ER）和/或孕激素受体（PR）表达的肿瘤细胞超过1% 即被定义为激素受体（HR）阳性乳腺癌；然而目前认为超过10% 的染色才能正确定义HR阳性乳腺癌。肿瘤细胞中Ki-67的表达超过20% 定义了高级别的HR阳性肿瘤，这些被用作预测对化疗敏感性的生物标记物。HER2+乳腺癌通过病理学家评分3+的HER2膜染色或根据美国临床肿瘤学会（ASCO）的CAP指南的ERBB2扩增来定义。HER2阳性乳腺癌患者接受抗HER2治疗（帕妥珠单抗和/或曲妥珠单抗）也可能同时接受化疗。三阴性乳腺癌（TNBC）是基于肿瘤细胞上缺乏激素和HER2表达来诊断的。被诊断为TNBC的患者接受新辅助化疗，最近这种化疗已与免疫检查点阻断（ICB）结合使用，将抗PD1抗体pembrolizumab或抗PDL1抗体atezolizumab作为标准治疗。

b, 基于基因表达的乳腺癌亚型起源。将健康乳腺上皮细胞的转录组与乳腺癌亚型的基因表达特征进行比较，可以帮助阐明它们可能在层次结构中的起源位置。像TNBC但表现出更干细胞样表型的claudin-low肿瘤与乳腺干细胞共享类似的转录组，而基底样亚型的基因表达谱更接近于Luminal祖细胞。Luminal A型和Luminal B型肿瘤的基因特征与Luminal细胞谱系中的细胞非常相似，HR+ Luminal A亚型特别与成熟的Luminal细胞共享特征。在小鼠模型中的谱系追踪研究表明，来自Luminal谱系的HER2+肿瘤根据它们起源时的激素受体状态以及它们何时失去ERα表达，其侵袭性有所不同。侵润性小叶癌（ILC）是第二常见的侵润性乳腺癌形式，约占乳腺癌病例总数的10-15% 。超过80% 的ILC病例表现为Luminal A型表型，并与E-cadherin的丢失有关

c, 乳腺癌可以通过不同的阶段进展。导管原位癌（DCIS）是一种局限在乳腺导管或小叶内的前侵润性肿瘤，被认为是侵润性乳腺癌的前体。然而，并非所有DCIS病例都会发展成侵润性乳腺癌。区分低风险DCIS和倾向于进展的DCIS仍然是一个挑战。I期乳腺癌已经突破了肌上皮层和基底膜，侵入周围组织。II期乳腺癌同样侵入了周围组织和局部淋巴结（淋巴结阳性）。III期乳腺癌至少是淋巴结阳性，但也可能进一步扩散到周围肌肉。IV期乳腺癌被定义为转移到远离乳腺的器官的乳腺癌，包括但不限于肺部、大脑、肝脏和骨骼。

乳腺癌免疫肿瘤微环境（TME）的组成部分

对TME的深入表征揭示了一个复杂的免疫和基质细胞领域，这些细胞有助于促进和抑制抗肿瘤免疫。与大多数非高级别的激素受体阳性的Luminal肿瘤相比，TNBC（三阴性乳腺癌）和HER2过表达亚型倾向于拥有更丰富的肿瘤浸润性淋巴细胞（TIL）群体（见图2）。此外，由于免疫群体的数量和质量差异，TME的多样性在每种乳腺癌亚型中都很明显，导致免疫TME的不同要素在限制和促进肿瘤生长中具有双重作用。髓系细胞群（The myeloid compartment），主要由肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）组成，可以通过产生生长因子和细胞因子来推动肿瘤增殖。相反，树突细胞（DCs）和M1样巨噬细胞等髓系亚群通过抗原呈递在先天免疫和适应性免疫之间架起联系。癌症相关成纤维细胞（CAFs）的重要性也日益显现，近期的开创性工作识别出了能够调节抗肿瘤免疫反应的亚群。TIL主要由CD3+ T细胞20组成，代表免疫系统的适应性分支，它们的存在反映了宿主的抗肿瘤免疫反应。TIL是TME中最好的特征组成部分，并且与临床结果特别相关。TIL的数量是与TNBC改善的预后相关的唯一生物标记物，以及对ICB（免疫检查点阻断）和化疗改善的反应。此外，早期TNBC肿瘤中TIL数量高（>50% ）的患者与肿瘤中TIL较少的患者相比，即使未经辅助或新辅助化疗治疗，也有更高的生存率。国际免疫肿瘤学工作组已努力标准化使用苏木精-伊红染色对乳腺癌中TIL的评估和评分。这些努力最终使得TIL评分被几个国际指南采纳，用于提示TNBC和HER2+乳腺癌患者的预后和复发风险。TIL评分目前不用于指导治疗决策，但随着ICB被批准用于TNBC治疗，这种情况在不久的将来可能会改变。国际免疫肿瘤学工作组提供的乳腺癌TIL评估培训材料可免费获取。

免疫原性乳腺癌的肿瘤微环境及乳腺癌亚型

a, 乳腺癌肿瘤微环境极其复杂，可能导致促进和抑制抗肿瘤免疫。

促进免疫的因素导致预后良好，包括功能性CD4+ T细胞和CD8+ T细胞、三级淋巴结构中的B细胞和浆细胞、自然杀伤(NK)细胞、树突细胞(DC)以及表达主要组织相容性复合体II类(MHC-II)的FOLR2+巨噬细胞的存在。

免疫抑制因素与较差预后相关，包括调节性T细胞(Treg细胞)、中性粒细胞和表达髓细胞2上触发受体(TREM2)的巨噬细胞，其MHC-II表达减少。非免疫细胞，如癌症相关成纤维细胞(CAFs)和脂肪细胞，可以通过生长因子和细胞因子的产生促进肿瘤免疫。

图中标示了免疫原性肿瘤特征性免疫细胞的相对丰度。脂肪细胞被省略，因为单细胞RNA测序(scRNA-seq)可能低估了这种细胞类型。

b, 四种乳腺癌亚型中TME内免疫细胞的代表性丰度。尽管三阴性乳腺癌(TNBC)传统上被认为是最具免疫原性的亚型，但有证据表明HER2扩增和高级别HR+Luminal B型肿瘤同样含有相对较高频率的TILs，与Luminal A型肿瘤相比，这些TILs表现出增加的免疫检查点表达，而Luminal A型被认为是免疫荒漠。所有四种乳腺癌亚型中都已鉴定出具有免疫抑制和免疫刺激作用的肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)，但在Luminal A型肿瘤中频率降低；然而，需要进一步的工作来分类每种乳腺癌亚型中的TAM亚群。

ECM，细胞外基质；PD1，程序性细胞死亡蛋白1；TRM样细胞，组织驻留记忆样T细胞。

肿瘤浸润性T细胞

乳腺癌亚型中T细胞的数量不同，在诊断时TNBC的数量最多，这被认为与相对较高的肿瘤突变负担、TP53突变的高频率和基因组不稳定性有关，与其他乳腺癌亚型相比。研究人员观察到，在未经治疗的原发性乳腺癌中，特别是Luminal B型、HER2阳性和TNBC中，CD3+ T细胞的浸润丰富，其中包含大量CD8+ T细胞（见图2）。随着TIL密度的增加，CD8+与CD4+ T细胞的比率增加，表明在TIL密度高的样本中，效应T细胞数量的增加介导了临床结果的改善。乳腺癌中大多数CD8+和CD4+ T细胞是效应记忆细胞。调节性T细胞（Treg细胞）和自然杀伤（NK）细胞的频率要低得多，分别占TME的1% 和不到1% 。

有趣的是，观察到不同乳腺癌亚型中肿瘤浸润性T细胞的表型存在差异（见图2）。例如，在未经治疗的Luminal B型与Luminal A型肿瘤中，CD8+ T细胞上PD1和淋巴细胞激活基因3（LAG3）的表达存在差异。在Luminal B亚型中，携带TP53突变、增殖率更高和基因组不稳定的肿瘤具有最高水平的T细胞富集，包括Treg细胞。与TNBC和HER2过表达的乳腺癌亚型相比，Luminal肿瘤中的TILs与生存的相关性更为多变，并且在校正分级后与较差的生存相关。这最可能是由于它们与不良的临床病理因素相关。与侵润性导管癌（IDC）相比，侵润性小叶癌（ILC）的TIL密度显著降低，这可能是由于E-cadherin表达减少，有助于保留依赖粘附整合素留在乳腺腺上皮中的局部T细胞。

TILs相对于TME中的癌细胞的位置和分布也被认为是影响临床结果的因素。具有分隔化TME的肿瘤，其中TILs在空间上与肿瘤细胞分离，表现出更多耗竭的PD1+CD4+ T细胞。PD1high CD4+ T细胞表达升高的CTLA4但不表达TIM3，而PD1int CD4+ T细胞不表达CTLA4。相反，混合型TMEs，其中TILs分散在肿瘤细胞中，具有更高比例的PD1+CD8+ T细胞，并且与改善的生存率相关，与具有混合TME的患者相比。耗竭T细胞的频率还与肿瘤细胞上主要组织相容性复合体I类（MHC-I）的表达增加相关，并且是TNBC中CD8+ T细胞激活的更好指标，而不是PDL1。表达更高耗竭标记物如PD1的CD8+ T细胞可以表达增加的LAG3和具有免疫球蛋白和ITIM结构域的T细胞免疫受体（TIGIT）以及降低水平的干扰素γ（IFNγ）和肿瘤坏死因子（TNF）与表达耗竭标记物减少的CD8+ T细胞相比31。耗竭的CD8+ T细胞还显示出与旁观者T细胞相比，肿瘤反应性标记物如CD39的更高表达。

在诊断时或治疗期间活检的样本的单细胞分析，使TILs能够进一步被分类为不同的亚群，包括干细胞样T细胞、CD8+组织驻留记忆样T细胞（TRM样细胞）以及存在于耗竭状态谱中的T细胞（表1）。对乳腺癌和免疫疗法特别重要的是具有TRM样表型的CD8+ T细胞，它们可以表达更高水平的免疫检查点PD1、CTLA4、TIM3和LAG3，以及穿孔素，与CD103−细胞相比。TRM样细胞在未经治疗的TNBC和HER2+肿瘤中比未经治疗的雌激素受体-α（ER）+肿瘤更频繁，它们的存在与TNBC中单独的CD8表达相比，与更好的预后相关。在感染的背景下，TRM细胞被很好地表征为在抗原暴露后在正常外周组织中保持“驻留”，它们分化并介导对病原体的持续局部保护20。TRM样CD8+ T细胞在乳腺肿瘤中可以通过CD103和CD69的双重表达来定义。尽管CD69与T细胞的近期激活有关，但这种分子还防止了由鞘氨醇1-磷酸受体1（S1PR1）介导的组织外流，类似于Krüppel样因子2（KLF2）的下调。CD103或整合素α-E（ITGAE）形成异二聚体整合素αEß7，与E-cadherin（由CDH1编码）结合，这是一种在许多癌症中常见突变的蛋白质，包括小叶乳腺癌。在乳腺等上皮组织中TRM样细胞上CD103的表达可能是通过E-cadherin和αEß7整合素之间的相互作用促进的，将CD103+ TRM样细胞锚定到上皮组织上。需要注意的是，CD69和CD103的表达并不是TRM细胞的相互排斥；Treg细胞可以表达CD103，并且在活化后的循环T细胞上检测到CD69的表达。

在未经治疗的乳腺癌中，CD8+ TRM样细胞除了PD1外，还可以表达免疫检查点细胞毒性T淋巴细胞蛋白4（CTLA4）、T细胞免疫球蛋白黏蛋白受体3（TIM3）和LAG3，在没有抗原的情况下，这表明这种亚群可能对免疫检查点阻断（ICB）高度敏感。在临床前乳腺癌模型中，T细胞可以驻留在肿瘤组织中，与驻留相比，耗竭标记物与传统TRM标记物的相关性更强，后者定义了健康小鼠乳腺组织中的TRM样细胞。事实上，最近发现具有TRM样表型的CD8+细胞可以在ICB下扩增并变得细胞毒性，并且还可以为小鼠提供局部和远隔的免疫保护，防止肿瘤再挑战，这支持了其他癌症类型的发现。这表明产生针对癌症抗原的有效局部T细胞反应是重要的，并且可以帮助促进系统适应性抗肿瘤免疫反应，这可以通过ICB得到增强。然而，检查点抑制剂也可能扩增小鼠肿瘤模型中存在的许多其他肿瘤内T细胞群体，包括传统表达TIM3和胸腺细胞选择相关高迁移率族盒蛋白（TOX）和PD1的耗竭T细胞。将肿瘤内T细胞分类为耗竭与真正驻留的功能性、分子和临床相关差异是一个深入研究的领域。

早期乳腺癌中的肿瘤抗原特异性TILs已通过其他标记物如CD39以及PD1进行了表征，它们在TNBC中最为普遍，但在Luminal肿瘤中也很常见。CD39表达可以标记具有肿瘤抗原特异性或耗竭的T细胞。CD4+ CD39+ T细胞占总CD4+ T细胞的一小部分，与CD4+ CD39− T细胞相比，它们表达包括PD1和TIGIT在内的免疫检查点增加，CD4和CD39在乳腺肿瘤中的表达增加与患者生存改善相关。在原发性TNBC肿瘤和淋巴结转移中，与CD39− TRM样细胞相比，CD39+ TRM样细胞显示出增加的耗竭标记物（例如，PD1、CTLA4、TIM3、TOX和TIGIT）以及肿瘤抗原反应性，T细胞受体克隆性在肿瘤部位重叠。此外，表明CD39+ TRM样细胞的基因表达与TNBC患者生存改善相关，并且可以在体外通过ICB重新激活，进一步强调了TRM样细胞在乳腺癌免疫反应中的重要性。

增殖性、表达T细胞特异性转录因子1（TCF1）的CD8+干细胞样T细胞也被认为是肿瘤特异性的。TCF1是T细胞分化的主导调节因子，在发育阶段起作用，作为转录因子和组蛋白去乙酰化酶控制表观遗传编程。增殖性TCF1+ T细胞被认为是乳腺癌中ICB的关键响应者，可以表达增加的PD1、ICOS和TOX，并且可以预测对免疫疗法的反应。对原发性乳腺肿瘤的空间分析显示，这些增殖的干细胞样TCF1+ T细胞倾向于与表达MHC-II的细胞共定位。这些发现进一步强调了抗原识别在抗肿瘤免疫中的重要性，并表明可能存在一个肿瘤内生态位，这可能没有被单细胞研究所揭示。需要进一步研究来揭示TCF1+干细胞样T细胞之间的关系，以及它们是否迁移形成局部驻留的CD8+ T细胞。此外，MHC-I或MHC-II在Luminal和TNBC肿瘤中的表达与抗PD1治疗后T细胞扩增增加和对ICB的反应呈正相关。

显然，所有这些T细胞亚群的存在，标志着高TIL密度，强烈表明存在可以被ICB增强的抗肿瘤适应性反应。与其依赖单一标记物如PDL1蛋白表达，这些研究提供了证据，表明可能需要多个标志免疫疗法益处的生物标记物，这是由于抗肿瘤免疫的复杂性质。考虑到当前PDL1蛋白免疫组化检测的技术限制是众所周知的，以及PDL1表达的肿瘤内异质性也可能因为小核心活检的代表性采样问题而有所贡献，需要其他标记肿瘤特异性T细胞和T细胞功能障碍的标志物。此外，应将标记物与其他基因组和临床生物标记物结合考虑，以帮助识别可能对免疫疗法有反应的肿瘤。

肿瘤浸润性B淋巴细胞和自然杀伤细胞

除了T细胞，肿瘤浸润性B淋巴细胞也被报道为TNBC（三阴性乳腺癌）和HER2阳性乳腺癌的预后标记物，它们在TNBC的免疫微环境中占比可达11% 。尽管B细胞的特性不如T细胞那样被充分理解，未经治疗的TNBC和HER2阳性肿瘤中可以存在不同的浆细胞群体。在乳腺癌中，B细胞簇往往是肿瘤微环境（TME）的一般特征，但并非所有B细胞簇都必然以三级淋巴结构（TLSs）的形式组织。这些淋巴细胞聚集体可能存在于一个连续体中，它们发展出更有组织的构造，形成TLS。乳腺癌中的TLS具有类似二级淋巴器官的B细胞核心，主要由CD4+ T细胞包围，其次是CD8+ T细胞，肿瘤浸润性B细胞通过向CD4+ T细胞呈递抗原促进抗肿瘤免疫。在T细胞耗竭水平较低的TME中报道了密集成熟的TLS，而不成熟TLS在富含耗竭T细胞的TME中更为常见。肿瘤浸润性B细胞和TLS在乳腺癌TME中的作用尚不完全清楚，也没有国际公认的标准来定义或量化使用组织病理学切片的TLS；然而，在肾细胞癌和黑色素瘤的研究中发现，TLS和B细胞都与对ICB（免疫检查点阻断）的良好反应相关。

尽管自然杀伤（NK）细胞在所有亚型的乳腺癌TME中占比相对较小，但在TNBC中已经鉴定出一种亚群的不成熟NK细胞，与完全分化的NK细胞相比，其细胞毒性潜力降低，它们的存在与较差的生存率相关，可能通过促进肿瘤生长。

髓系细胞

肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是TME的重要组成部分，在未经治疗的TNBC中的免疫细胞占比可达25% 。在健康的乳腺中，至少已经描述了两群驻留巨噬细胞，包括基质淋巴管内皮透明质酸受体1（LYVE-1+）巨噬细胞和一种独特的导管巨噬细胞群体，它们巡视乳腺上皮，有助于组织重塑。TAMs并非仅以离散的促炎M1样或免疫抑制M2样巨噬细胞状态存在，甚至不是沿着极化的谱系。相反，TAMs可以同时显示M1样和M2样基因签名的表达，表明单个TAM具有执行免疫刺激和抑制功能的潜力。

组织驻留巨噬细胞和招募的单核细胞衍生巨噬细胞通过形成TAM群体共同贡献于TME。与Luminal A型相比，TAM基因签名在基底样、claudin-low、Luminal B和HER2过表达亚型中的表达更高，并与较差的生存率相关。尽管几乎所有侵润性导管癌（IDC）肿瘤的免疫浸润都比邻近的健康组织更丰富，但在侵润性小叶癌（ILC）肿瘤中只有一半是这种情况。此外，免疫抑制的M2样巨噬细胞在ILC中似乎更普遍，而IDC则拥有相对更多的巨噬细胞，这些巨噬细胞富含激活和抗原呈递所需的基因。

表达PDL1或PDL2的TAMs与在人类脂肪组织中识别的表达触发受体TREM2的脂质相关巨噬细胞（LAM）具有相似的转录谱。这些在乳腺癌中被称为LAM1和LAM2的巨噬细胞，可以占乳腺肿瘤TME中髓系细胞的30-40% 。尽管LAM2巨噬细胞在乳腺癌亚型中的普遍性相同，LAM1在HER2阳性亚型中的发病率较低，并与较差的生存率相关。空间分析揭示了富含LAM2巨噬细胞的TME区域，并且与TILs共同表达PDL1、PD1和PDL2，PD1，这表明LAM2巨噬细胞是促进免疫耗竭的关键亚群。

尽管表明TAM丰度高的基因签名与较差的生存率相关，但表达乳腺组织驻留巨噬细胞标志物的巨噬细胞，如叶酸受体2（FOLR2）、CD206和LYVE-1，与未经治疗的Luminal乳腺癌患者的改善预后相关。FOLR2+巨噬细胞的增加与接受内分泌治疗而非化疗的Luminal乳腺癌患者的改善生存率相关。此外，FOLR2基因签名与包括CD8+ T细胞在内的抗肿瘤免疫相关基因签名正相关，这促进了它们向多功能效应细胞的分化。相反，细胞粘附分子1（CADM1）+ TREM2+ 巨噬细胞似乎是单核细胞来源的，在进展中的肿瘤中占主导地位，并与TNBC中的较差生存率相关。TREM2+ 巨噬细胞最近也被识别为在乳腺癌肺转移的侵袭边缘富集，有助于减少免疫监视。TREM2在微胶质细胞中的作用被最好地表征，其中TREM2可以作为脂质受体，也可以被切割并释放为可溶性TREM2，进而促进存活，可能允许TAMs有助于免疫抑制。

尽管树突细胞（DCs）在TME中的频率低于TAMs，特定亚群可以对抗肿瘤免疫产生深远影响。CD103+ DCs的丰度与改善的临床结果正相关，特别是在乳腺癌中。在Luminal乳腺癌中，已鉴定出源自常规DC2型的迁移性DCs，它们在TME中有最强的吲哚胺2,3-双加氧酶1（IDO1）和CD274（编码PDL1）表达，大大促进了T细胞抑制。此外，PD1high T细胞更有可能靠近迁移性DCs。进一步的研究发现，迁移性DCs可以细分为免疫调节性DCs，这是唯一表达PDL1或PDL2的DC亚型，以及表达CC基序趋化因子受体7（CCR7）和CC基序趋化因子配体19（CCL19）的静止群体。迁移性调节性DCs富集在含有T细胞的乳腺肿瘤中，这些T细胞在抗PD1治疗后扩增，突显了它们在限制抗肿瘤免疫中的重要性。

在乳腺癌中，特别是在HER2阳性疾病患者中，肥大细胞的新兴作用变得明显，其中它们的普遍性与较差的结果相关。相比之下，在TNBC中，活化肥大细胞的数量增加与化疗的改善反应率相关。这些矛盾的结果符合肥大细胞可以根据肿瘤类型促进或抑制肿瘤的假设。在炎性乳腺癌的空间分析中，肥大细胞在TME中发现它们与CD8+ T细胞和TAMs接近。这些发现表明肥大细胞可能在抑制T细胞功能或促进免疫抑制性TAM活性方面发挥作用，但仅在与较差结果相关的亚型中。

非免疫组分

癌症相关成纤维细胞（CAFs）构成了肿瘤基质的很大一部分，和其他TME组分一样，它们在乳腺癌亚型中包含不同的异质性群体。这些间充质细胞通过促进基质重塑、促进血管生成、支持癌细胞增殖、迁移和侵袭，对TME产生重大影响。通过主要针对Luminal乳腺癌肿瘤的荧光激活细胞分选（FACS）分析，CAFs已被划分为四个亚群（CAF-S1至4）。这些CAF亚群的存在和空间分布已通过免疫组化在Luminal、HER2过表达和TNBC亚型以及健康患者组织中得到确认。CAF-S4富集肿瘤有更多CD8+ T细胞和较少Treg细胞，而CAF-S1密度与增加的CD45+细胞和TAMs相关，但T细胞较少。这种与CD8+ T细胞的负相关在TNBC中最明显，可能是由于增加了如白介素10（IL-10）等细胞因子的分泌。FAP+ CAF-S1可以促进Treg细胞的存活和分化，并增强它们抑制效应T细胞的能力，主要是由于与CAF-S4亚群相比，B7-H3（也称为CD276）、CD73和二肽基肽酶4（DPP4）的表达增加。尽管TNBC富集在CAF-S1或CAF-S4亚群中，但两组之间似乎没有生存差异。

鉴于CAF-S1亚群在促进免疫抑制中的关键作用，这一群体已通过来自未经治疗的Luminal和TNBC患者的FAP+成纤维细胞（CAF-S1）的单细胞RNA测序（scRNA-seq）进一步表征。

这些数据集的聚类揭示了CAF-S1亚群的进一步多样性，具有以下表型和命名：ecm-myCAF、detox-iCAF、IL-iCAF、TGFβ-myCAF、wound-myCAF、IFNγ-iCAF、IFNαβ-myCAF和acto-myCAF。ecm-myCAFs的存在与增加的Treg细胞浸润、表达PD1、CTLA4和T细胞免疫受体与免疫球蛋白和ITIM结构域（TIGIT）的CD4+ T细胞以及CD8+ T细胞的减少相关，对TGFβ-myCAFs与表达CTLA4的CD4+ T细胞也观察到了类似的结果。detox-iCAFs和IL-iCAFs的存在与CD8+ T细胞

血管内皮是循环免疫细胞进入肿瘤微环境的入口，内皮细胞表达多种粘附分子和免疫调节因子。在一种反复出现的二分性中，内皮层可以采取抑制性和允许性的双重角色。肿瘤相关内皮细胞表达FAS配体（FASL），这是包括乳腺癌在内的许多癌症的特征，但在正常组织中不存在，它作用于选择性地清除活化的效应CD8+ T细胞，同时保留调节性T细胞（Treg细胞）。相反，被称为高内皮静脉的特殊血管结构似乎是T细胞进入肿瘤的关键部位，并且与乳腺癌中T细胞和B细胞浸润的增加以及预后的改善相关联。通过抗血管生成治疗使肿瘤血管正常化，以减轻缺氧，改善TME中的免疫反应，并提高治疗效果传递的效率，仍然是一个潜在的治疗途径。免疫疗法与调节内皮细胞生物学的疗法（如血管内皮生长因子信号通路抑制剂）联合使用，正在TNBC中积极研究。

肿瘤微环境中的癌前病变和转移灶

肿瘤微环境的异质性不仅存在于不同肿瘤之间，而且在病变本身内部也存在，随着癌前组织发展为侵袭性癌症而发生变化，并且在原发部位和转移部位之间也有所不同（见图3）。PDL1作为预测转移性TNBC患者对pembrolizumab反应的可靠生物标记物的限制，但在早期疾病中并非如此，强调了在研究TME时考虑肿瘤进展的重要性。

图3：乳腺癌肿瘤微环境从癌前病变到侵袭性癌症的演变

乳房肿瘤微环境（TMEs）极具动态性，并在肿瘤进展过程中不断演变。

a, 健康乳腺组织包含诸如导管和基质巨噬细胞等组织驻留细胞类型。

b, 癌症相关成纤维细胞（CAFs）在良性组织发展为导管原位癌（DCIS）中起着关键作用。癌细胞识别还可能导致肿瘤内T细胞和其他免疫细胞的募集。在DCIS的前侵袭状态下，更具免疫抑制性的TME可能预示着复发或疾病进展，而更具免疫原性的TME则与复发风险降低相关。

c, 具有免疫耗竭表型的侵袭性乳腺癌具有高度免疫抑制性的TME。诸如表达细胞毒性T淋巴细胞蛋白4（CTLA4）的调节性T细胞（Treg细胞）和表达程序性细胞死亡配体1（PDL1）的巨噬细胞等免疫抑制细胞更为丰富。这些肿瘤的临床结果较差。

d, 具有免疫富集表型的侵袭性乳腺癌具有免疫原性的TME。诸如CD4+和CD8+ T细胞等免疫细胞丰富并促进抗癌杀伤。促进T细胞功能的免疫细胞，如树突细胞（DCs）以及表达增加的主要组织相容性复合体II类（MHC-II）的巨噬细胞，也与免疫原性TME和改善的预后相关。

LYVE-1，淋巴管内皮透明质酸受体1；TRM样细胞，组织驻留记忆样T细胞。

从癌前到侵袭性癌症的肿瘤微环境变化

正常组织发展为导管原位癌（DCIS）再到侵袭性癌症的过程，以肿瘤微环境（TME）内戏剧性的变化为特征。DCIS基质组织主要由正常的静止性肌成纤维细胞和癌症相关成纤维细胞（CAFs）组成，随着侵袭性癌症的发生，免疫抑制性CAFs的频率增加。同样，随着健康组织发展为侵袭性癌症，免疫细胞的浸润频率也会增加。在健康组织中，T细胞存在于上皮内并围绕乳腺导管。DCIS中的T细胞局限于基质中，与恶性细胞的相互作用很小，表明在向侵袭性癌症过渡期间发生了免疫逃逸。从正常组织到DCIS再到侵袭性癌症的过渡中，T细胞表型也发生了变化，前者以活化的T细胞为特征，而后者则表现为Treg细胞增加和免疫抑制。令人惊讶的是，对DCIS样本的多重成像发现，免疫TME的差异与更高分级等风险因素相关，但并不能预测随后的侵袭性癌症。相比之下，来自DCIS的多重离子束成像和RNA测序分析的数据表明，CD4+ T细胞、髓系和浆细胞样树突细胞预示复发。在癌前组织中，表达C-X3-C基序趋化因子受体1（CX3CR1）的具有TAM表型的细胞很少见，但在肿瘤组织中普遍性更高。此外，与正常组织中的驻留巨噬细胞相比，TAMs表现出增加的免疫激活标志物如MHC-II和T细胞共刺激受体的表达。

原发病变和转移病变的TME差异

鉴于免疫监视在肿瘤控制中的关键作用，那些逃逸并形成转移病变的细胞可能具有增强的免疫抑制功能和/或降低的免疫原性。此外，不同部位的转移瘤倾向于具有不同的免疫微环境。尽管转移瘤中TIL密度和抗原呈递树突细胞减少，但促进肿瘤的TAM水平保持不变，与抗肿瘤免疫相关的基因表达减少。尽管在疾病进展过程中TME发生了显著变化，但DCIS中的PDL1状态与侵袭性癌症完全一致。然而，PDL1表达的程度在原发肿瘤和转移瘤之间确实存在差异，在转移瘤中免疫细胞上的PDL1阳性减少，但肿瘤细胞上的PDL1阳性并未减少。PDL1表达还根据转移部位的不同而不同，淋巴结含有最多的PDL1阳性细胞，骨转移瘤最少。与来自ER阳性和ER阴性癌症患者的原发肿瘤相比，转移瘤中的TIL密度同样降低。在早期Luminal乳腺癌中，CAF-S1的积累与复发相关，并可能通过增加CDH1的表达促进骨转移瘤的发展。

为了更好地理解转移的驱动因素并确定治疗干预的靶点，需要采用多组学方法。两个大型项目，AURORA EU和AURORA US，分析了激素受体阳性、TNBC和HER2阳性亚型的匹配原发和转移乳腺癌样本中的基因组和转录组变化。所有亚型的患者中发生了内在亚型转换的比例为36% ，几乎90% 的Luminal A型原发肿瘤在转移样本中发生了转换，主要是转变为Luminal B亚型。除了Luminal A肿瘤外，所有乳腺癌亚型在至少一个转移部位的免疫评分都发生了改变。然而，这可能是由于样本量小，因为大多数来自Luminal A原发肿瘤的转移瘤经历了亚型转换。免疫模块评分在大多数转移部位都有所降低，除了淋巴结，这可能解释了观察到的仅有淋巴结转移的患者对pembrolizumab和atezolizumab有更好的反应。通过对基因表达数据的解析发现，静止的树突细胞、Treg细胞和TAMs在转移瘤中增加，而CD4+记忆细胞和T滤泡辅助细胞减少。在所有部位，Luminal和HER2阳性转移瘤的成纤维细胞和内皮细胞特征表达降低，而适应性免疫特征相对不变。相比之下，TNBC转移瘤在适应性免疫特征上显著减少，包括T细胞、B细胞和人类白细胞抗原（HLA），而成纤维细胞和内皮细胞特征保持相似。在TNBC转移瘤中，HLA-A表达的减少是表观遗传变化或缺失的结果，或两者兼有。这反过来又与免疫浸润减少和患者预后较差相关。考虑到表达减少的HLA-A的肿瘤细胞不容易被传统的CD8+ T细胞杀死，HLA-A的丢失可能是一个排除患者接受ICB治疗的生物标志物。

影响乳腺癌TME的宿主风险因素

尽管乳腺癌亚型中TME具有独特的特征，例如TNBC中TILs的高密度，宿主因素可能在TME的组成和表型中发挥着实质性的、临床上相关的作用。疾病进展、肿瘤因素和宿主-癌症TME的复杂性一般才刚开始被阐明，它们在患者对基于ICB的治疗反应中的作用目前还很少被探索。

图4展示了影响肿瘤微环境（TME）中抗肿瘤免疫的宿主因素和肿瘤固有因素。饮食和营养的组成及时机可以根据其成分和时机抑制或促进抗肿瘤免疫和肿瘤生长。运动是能够通过增加乳腺癌患者的循环免疫细胞和降低与乳腺癌复发相关的炎症生物标志物水平来促进免疫监视的已确定因素。尽管年龄与增加的炎症和T细胞功能障碍相关，但临床数据显示老年乳腺癌患者对免疫检查点阻断（ICB）的反应有所改善。压力激活交感神经系统（SNS）可以通过β-肾上腺素能受体信号传导调节免疫。在临床前模型中，SNS的激活可以抑制T细胞进入组织，而在患者中，β-阻断可以促进免疫细胞向肿瘤的浸润。不同种族的乳腺癌患者在接受新辅助化疗后的亚型发生率、免疫浸润和治疗结果存在差异，这可能是亚型特异性的。妊娠为乳腺癌提供长期保护。然而，在妊娠期间或分娩后不久发展乳腺癌的患者预后特别差。关于微生物组在抗肿瘤免疫中复杂作用的机制研究刚刚开始出现，并开始阐明这一领域。环境污染物和化学物质可以通过多种机制影响免疫和TME，包括激活激素受体、促进炎症和免疫抑制，具体取决于作用剂。激素，主要是雌激素，通过维持ER+癌细胞的增殖和调节免疫细胞的功能和表型影响乳腺癌TME。绝经状态可以影响系统性激素水平，因为随着年龄的增长，雌激素水平下降；然而，绝经后妇女乳腺中的芳香化酶增加，导致局部雌激素水平增加。生殖细胞单核苷酸多态性（SNPs）在BRCA1和BRCA2中影响T细胞的发育和表型。吸烟与乳腺癌患者的高死亡率相关，可能是促进肺转移和/或全身炎症的结果。肥胖和慢性炎症通过改变髓系细胞部分来促进肿瘤生长，从而影响TME和疾病进展。也许矛盾的是，较高的体重指数与黑色素瘤患者对ICB的改善反应相关，特别是在男性患者中。睡眠剥夺和干扰对肿瘤免疫的负面影响正在变得明显，主要基于临床前模型产生的数据。事实上，国际癌症研究机构已将轮班工作归类为可能的致癌物。肿瘤内部异质性的高水平与较差的生存率和减少的免疫细胞浸润相关。基于HER2和ER状态的乳腺癌亚型具有不同的TME，免疫浸润增加和免疫原性降低。抗癌药物可以诱导免疫原性细胞死亡，进而触发免疫反应。同源重组缺陷（HRD）可以增加对PARP抑制剂的反应率，并且与乳腺癌中增加的T细胞基因签名相关。高（>10 mt每Mb）肿瘤突变负担（TMB）可以预测多种肿瘤类型对ICB的反应，包括一部分乳腺癌患者，通常在TNBC中，可能是增加的新抗原呈递的结果。TMB的增加也与早期TNBC患者病理完全缓解率的增加相关，无论他们是否接受ICB或单独化疗。缺氧影响免疫景观和肿瘤细胞的表型。癌细胞中的细胞质DNA（ecDNA）允许它们增加癌基因的拷贝数，进而可以驱动疾病的快速进展。β2-微球蛋白（B2M）和人类白细胞抗原（HLA）对抗原呈递至关重要，B2M和/或HLA的丢失与免疫浸润减少和对ICB的抵抗相关。肿瘤细胞通过程序性细胞死亡配体1（PDL1）的表达减弱免疫反应。肿瘤PDL1表达是转移性乳腺癌患者ICB的批准生物标志物，并且与TIL数量和原发性乳腺癌中PDL1表达增加相关。同样重要的是要注意，通过免疫组化测量的PDL1表达的差异可能由于检测方法的使用差异以及不同实验室或病理学家而发生。或者，PDL1表达可以通过扩增编码PDL1的基因CD274来测量，这并不总是与通过免疫组化测量的PDL1表达相关。

GZMB，颗粒酶B；IFNγ，干扰素γ；PFN，穿孔素；TCR，T细胞受体；TNF，肿瘤坏死因子。

激素信号对TME的影响

尽管卵巢产生的雌激素随年龄增长而下降，但绝经后妇女乳腺组织中芳香化酶的表达增加，导致TME中局部雌激素水平增加。血浆中雌激素水平与肿瘤细胞中ERα的表达高度相关。因此，增加的ER+肿瘤细胞数量也可能反映高水平的雌激素，这些雌激素除了作用于肿瘤细胞外，还局部作用于TME细胞。

虽然ER+乳腺癌的初步数据报告pembrolizumab单药治疗的反应率低，但被归类为“Mammaprint高”（因此可能被归类为Luminal B表型）的原发性肿瘤在接受PD1靶向药物联合新辅助化疗时病理完全缓解（pCR）率有所提高。值得注意的是，当通过ER阳性类别评估免疫TME时，发现那些ER阳性染色不足50% 的肿瘤与被归类为ER阴性的肿瘤在免疫TME上相似，包括TIL密度和PDL1状态。事实上，III期CheckMate 7FL试验的结果显示，一部分高级别ER+乳腺癌患者可以从新辅助ICB中获得实质性益处。此外，转录组分析显示，PD1、IFN和Treg细胞签名在低和中等ER+肿瘤与缺乏ER表达的肿瘤之间没有显著差异。有趣的是，肥大细胞的存在与ER阳性强烈相关。同样支持ER阳性与免疫浸润之间的负相关，ESR1（编码ERα）的转录组表达与TIL密度、PDL1表达和巨噬细胞表达呈负相关。雌激素还可能通过在正常和恶性乳腺上皮细胞中下调E-cadherin表达，从而降低Luminal亚型的TIL密度，这反过来可能扰乱驻留T细胞的粘附。此外，免疫细胞上的ER信号可以损害抗肿瘤免疫反应。

在临床前模型中，雌激素通过免疫机制促进疾病进展，这一过程与肿瘤细胞上的ER信号无关。在卵巢切除的小鼠中，最近激活的、具有抗原经验的CD4+ T细胞和CD8+ T细胞的数量与对照组相比有所增加。这些结果在接受雌二醇（E2）处理的小鼠与对照组相比发生了逆转。雌激素信号还可以通过增加FOXP3的表达和FOXP3+细胞中PD1的表达来促进Treg细胞的免疫抑制。此外，增加的雌激素信号导致能够通过增强STAT3信号传导抑制T细胞功能的髓系来源抑制细胞（MDSCs）的浸润增加。相比之下，小鼠中芳香化酶的抑制可以增加T细胞浸润到ER+乳腺肿瘤中。

对性激素与TME之间差异及其对癌症免疫疗法相关性的研究才刚刚开始。性别是一个关键变量，对先天和适应性免疫都有深远影响，例如女性比男性更容易患上自身免疫疾病。这些差异导致一系列疾病的发病机制发生变化。与此相反，性别差异在生物标志物（肿瘤突变负担、炎症性肿瘤表型）和对ICB的反应中已有报道，其中男性可能比女性获益更多。妊娠本身是一种免疫抑制状态，激活了许多免疫耐受途径，其中一些在癌症中也可能相关，特别是对女性生殖器官发生的癌症。妊娠相关乳腺癌已知与较差的结果相关。

妊娠相关乳腺癌

妊娠和哺乳与降低乳腺癌风险之间已建立了明确的联系，特别是对三阴性乳腺癌（TNBC）的保护作用尤为显著。尽管妊娠和哺乳为长期预防乳腺癌提供了保护，但在妊娠期间或妊娠后不久发生的乳腺癌与极差的预后相关。妊娠相关乳腺癌（PABC）通常定义为在妊娠期间或产后1年内被诊断出的乳腺癌。然而，一些研究者将这一窗口期延长至产后5至10年。被诊断为PABC的女性生存率显著降低，肿瘤分级更高，转移率增加，激素受体表达减少，且肿瘤更倾向于为HER2阳性或TNBC，与未妊娠女性相比。

在妊娠、哺乳期和退化期间，乳腺经历了与炎症级联反应相关的重大重塑，随后进入免疫抑制阶段。这些机制主要在临床前模型中进行了研究。哺乳期后，乳腺组织会短暂增加白介素10（IL-10）和调节性T细胞（Treg细胞）的浸润。尽管这是一个生理上正常的过程，但重塑过程可能导致形成一个有利于更具侵略性肿瘤生长的TME。与未妊娠年轻女性的乳腺癌相比，PABC与T细胞激活和耗竭基因表达增加，以及CD4+ T细胞和CD8+ T细胞上免疫检查点表达增加相关。妊娠期间被诊断出癌症的女性与同龄未妊娠女性的TIL密度显著降低，并且程序性细胞死亡配体1（PDL1）表达减少。即使考虑到体质指数和年龄等因素，被诊断为PABC的女性的TME与未妊娠女性的乳腺癌之间也存在明显的区别。需要进一步的研究来提高我们对这种罕见且侵略性的乳腺癌形式的理解。

年龄对肿瘤微环境（TME）的影响

随着免疫系统的老化，伴随着系统性炎症的增加（通常称为“炎老化”）和通过免疫衰老引起的T细胞功能障碍，这些都部分受到与年龄相关的胸腺萎缩的影响。随着年龄的增长，TME中的肿瘤浸润性淋巴细胞（TILs）密度显著降低，特别是在三阴性乳腺癌中。同样在导管原位癌（DCIS）中，TILs与年龄成反比，以及免疫细胞表达的PDL1。众所周知，癌症的发病率随着年龄的增长而上升，免疫系统的老化可能在这一观察中起了作用。一种可能性是因为老化的免疫系统无法控制正常组织中可能转变为癌症的突变克隆扩张。另一种可能性是炎症的不良影响可能催化肿瘤发生。

在Luminal乳腺癌中，随着年龄的增长，CD8+ TILs的比例显著降低，而CD4+ T细胞和Treg细胞的水平相对稳定。对ER阳性HER2阴性乳腺癌样本的转录组分析显示，年轻患者的免疫相关基因表达增加，这可能部分解释了为什么50岁以下患有ER阳性HER2阴性疾病的患者比50岁以上的患者从辅助化疗中获益更多。在TCGA对原发性乳腺癌的RNA测序使用免疫细胞解卷积分析显示，年龄与M2样巨噬细胞的增加正相关，进一步支持了TME随着年龄增长逐渐变得免疫抑制的概念。值得注意的是，对TNBC的临床前研究发现，老年小鼠对抗CTLA4和抗PDL1的反应远不如年轻小鼠。与老年小鼠相比，年轻小鼠观察到IFN信号和抗原呈递的基因签名富集。与临床前数据类似，作者发现40岁以下患者的IFN和炎症信号富集，与65岁以上的患者相比（引用133）。尽管这些临床前发现表明，年轻乳腺癌患者更有可能从ICB中获益，但迄今为止的临床数据显示，在KEYNOTE-086中，50岁和65岁以上的患者相比年轻患者观察到更好的总体反应率（ORR）。

生殖细胞BRCA突变对TME的影响

已知有超过40个基因对乳腺癌肿瘤发生有贡献，其中最常见的遗传性突变在BRCA1和BRCA2中。BRCA1和BRCA2通过维持基因组稳定性来抑制乳腺癌的作用已经得到确立。然而，正在出现的证据表明，生殖细胞BRCA1或BRCA2的突变也可能独立于增加肿瘤突变负担影响TME。

开创性的临床前工作表明，小鼠T细胞中BRCA1的纯合子缺失阻止了它们的发育。此外，T细胞发育后BRCA1的缺失导致更多的耗竭CD8+ T细胞，增殖和细胞因子产生受损。同样，在小鼠中BRCA2的杂合和纯合子缺失导致循环T细胞数量减少和免疫功能障碍。在人类中，生殖细胞携带BRCA1或BRCA2的淋巴细胞在外围减少，并且对辐射的敏感性增加。尽管BRCA1和BRCA2的缺乏影响T细胞功能，但与非携带者相比，生殖细胞BRCA1携带者有更高的TIL密度，这可能是增加的突变频率的结果。来自BRCA1携带者的TNBC样本中的TILs也表现出更耗竭的表型，免疫检查点蛋白表达增加。这表明生殖细胞BRCA1突变可能不仅影响TNBC中TILs的数量，还影响它们表型。需要进一步研究以更好地了解生殖细胞变异如何影响TME，促进BRCA相关癌症的发展，并影响TME成分对定制疗法如PARP抑制剂的反应。

乳腺癌中的免疫疗法

当前乳腺癌治疗及对免疫TME的影响

尽管许多常规使用的抗癌药物的设计并非专门针对TME，但它们改变TME的细胞组成或相互作用，对乳腺癌的免疫TME产生直接或间接影响。特别感兴趣的是那些诱导免疫原性细胞死亡的药物，这是一种激活抗肿瘤免疫的细胞死亡形式。免疫原性细胞死亡伴随着压力相关佐剂分子（损伤相关分子模式）的释放，通过免疫学（新）抗原呈递，以及患者免疫系统对这些抗原的功能反应。在临床环境中，特别是在带有自发性乳腺肿瘤的小鼠实验中，机械地证明免疫原性细胞死亡的诱导相当困难。与同种移植模型相比，在这些自发性肿瘤中，化疗的效力与适应性免疫无关。作为可能的解释，有人提出，通过细胞注射建立的癌症小鼠模型并没有完全再现肿瘤发生和肿瘤与宿主的相互作用，这些相互作用可能导致免疫抑制环境。然而，治疗方式仍可导致TME的变化，但可能不需要适应性免疫来实现抗肿瘤效力。表2总结了将免疫疗法与传统疗法结合起来影响免疫TME的合理组合方法。ICB与化疗的联合使用现已获得批准，紧随KEYNOTE-522和KEYNOTE-355临床试验之后。

免疫检查点阻断

ICB是临床上最常见的免疫治疗方法。目前，唯一获得临床批准的乳腺癌免疫疗法是针对PD1和PDL1轴的。具有高TILs和免疫检查点表达的免疫富集肿瘤患者可能对ICB的反应更高。Pembrolizumab和atezolizumab仍是TNBC患者中唯一获批的药物；下面简要总结。

对于晚期或转移性TNBC，PDL1表达是获得ICB显著益处的必要条件。KEYNOTE-355为全球转移性PDL1+ TNBC的一线治疗奠定了基础。在美国以外，根据III期IMpassion130试验的结果，Atezolizumab与nab-paclitaxel联合用于PDL1+转移性TNBC的一线治疗也获得了批准；然而，由于Impassion130和Impassion 131的限制，FDA在美国撤销了批准。值得注意的是，pembrolizumab和atezolizumab作为单药疗法的疗效有限，必须与化疗联合使用才能获得临床意义上的益处。

KEYNOTE-355研究允许使用不同的化疗方案与pembrolizumab联合，这表明减少肿瘤负担可能比化疗的类型本身更重要。对肿瘤块的细胞毒性作用可能导致TME更加允许免疫反应，并通过诱导细胞衰老和增加肿瘤抗原呈递来提高免疫原性。鉴于PDL1检测的局限性，以及这些检测可能错过可以从ICB联合化疗中获益的患者，已经评估了许多除PDL1表达之外的其他生物标志物。最近，KEYNOTE-086的回顾性探索性分析发现，除了通过免疫组化测量的基线肿瘤PDL1阳性外，CD8+ T细胞浸润和基质TILs（H&E）、T细胞炎症基因表达谱和更高的肿瘤突变负担都与pembrolizumab单药治疗的改善临床结果相关。在IMpassion130 III期试验的生物标志物分析中也观察到了类似的关联。

高TIL数量的原发性肿瘤通常与T细胞表达ICB靶点PD1、CTLA4和LAG3增加有关。鉴于TNBC肿瘤典型的丰富TIL浸润，TNBC是首个发展针对PD1-PDL1轴的检查点抑制剂并最终成功获益的乳腺癌亚型，这并不令人意外。针对CTLA4和LAG3等其他检查点的抑制剂正在进行进一步研究。无论乳腺癌亚型如何，高TIL密度与更高反应率和新辅助化疗有无ICB的pCR率增加有关。

总体而言，ICB在乳腺癌临床治疗中的整合在根治性环境中相对较新。与许多其他肿瘤类型相比，乳腺癌患者的年龄较小，因此存在特定的长期健康问题，例如内分泌功能障碍和生育能力，这使得对幸存者（>10年）的长期随访至关重要，以确定慢性和迟发性毒性的发生率。

与转移性疾病相比，对于早期TNBC患者，目前使用的PDL1免疫组化检测在预后上是有意义的，但并不能预测更高益处。在KEYNOTE-522、Impassion031和GeparNuevo中，ICB与新辅助化疗联合使用在PDL1+和PDL1阴性肿瘤患者中均显示出改善的pCR率。KEYNOTE-522的研究结果使得新辅助化疗后继以辅助ICB的方案成为II期和III期TNBC的新标准治疗。新辅助和辅助免疫疗法的相对重要性尚不清楚，特别是那些实现pCR的患者。在新辅助环境中使用抗PD1治疗已被证明在临床前具有更高的疗效，并促进更强大的肿瘤特异性T细胞，并且具有完整的引流淋巴结的优势。最近报告的III期辅助atezolizumab Impassion030试验（NCT03498716）结果为阴性，进一步支持ICB在新辅助设置中的临床和生物学收益最大。鉴于在KEYNOTE-522中给予的密集和抑制骨髓的四药化疗方案，特别是在具有免疫原性肿瘤的患者中，考虑到在其他研究报告了类似pCR率的更短方案，这种方案的必要性值得质疑。展望未来，优化富含免疫的肿瘤的新辅助化疗方案可能有助于充分利用已经存在的抗肿瘤免疫反应。相反，需要新的免疫刺激剂来改善具有免疫耗竭TME的肿瘤的预后，这些肿瘤通常PDL1免疫组化阴性，生存趋势较差。鉴于pembrolizumab和atezolizumab在早期环境中的常规使用将大幅改变未来复发的TNBC的生物学特征，免疫治疗后晚期疾病的治疗将需要重大调整。

ICB的益处也在其他乳腺癌亚型中进行评估。尽管Luminal乳腺癌历来被认为是免疫耗竭的，与TNBC相比，但在这一亚型中仍然存在不同的T细胞表型，包括TRM样细胞。这些发现，加上在Luminal B肿瘤中CD8+ T细胞表达免疫检查点标记物，表明一部分患有Luminal肿瘤的患者将从针对T细胞的免疫疗法中获益。Ib期KEYNOTE-028试验报告了用pembrolizumab单药治疗的PDL1+ER+HER2−乳腺癌患者的12% ORR。鉴于ICB单药治疗在晚期TNBC中的极低疗效，这些数据并不令人意外。然而，两项针对早期、高度增殖的ER+乳腺癌的III期研究报告了在新辅助化疗中加入ICB后pCR率显著提高。两项研究KEYNOTE-756和CheckMate 7FL都报告了ER+HER2阴性乳腺癌患者使用新辅助pembrolizumab和抗PD1抗体nivolumab以及化疗后的pCR率显著提高，特别是在PDL1阳性肿瘤和更高的TIL计数的患者中。值得注意的是，在CheckMate 7FL中，肿瘤中雌激素表达降低的患者（低于50% ）在使用nivolumab后有更高的pCR率。此外，在CheckMate 7FL和KEYNOTE-756中，降低的雌激素表达（低于10% ）与更高的pCR率相关，表明雌激素信号在ICB抗性中可能发挥作用。长期结果数据仍在等待中。然而，鉴于最近在临床试验之外，辅助环磷酸酶依赖性激酶4（CDK4）抑制剂在这一相同患者群体中的广泛采用，将这些数据整合到临床实践中可能存在挑战。值得注意的是，CheckMate 7FL和KEYNOTE-756中的pCR率的绝对差异与KEYNOTE-522研究相似，在该研究中，pCR的小差异转化为非常令人印象深刻的无事件生存风险比。这与以前的试验相反，在以前的试验中，pCR的变化并没有导致长期结果的改善，但与这些抗PD1免疫剂作用于增强T细胞的抗癌反应，实现远处部位的免疫监视的概念一致。

临床上，人们可能会设想类似于TNBC患者的情况，即在新辅助ICB后未达到pCR的患者可能需要使用辅助CDK4抑制剂加强他们的辅助内分泌治疗。目前正在进行几项临床试验，评估内分泌治疗与ICB的联合使用，或CDK抑制剂与ICB的联合使用。总体而言，ICB似乎在未来将在选定的ER+乳腺癌患者中发挥作用。

尽管乳腺癌中的ICB主要集中在针对PD1或PDL1，但有证据表明双重免疫检查点阻断也可能是一个可行的治疗策略。一个例子是化生乳腺癌（metaplastic breast cancer），它约占乳腺癌病例的1% ，包括一组在表型上类似于TNBC但预后更差的异质性肿瘤群。在无法切除或转移性变形乳腺癌患者中，使用Nivolumab和Ipilimumab进行PD1和CTLA4的联合阻断，实现了12个月的总生存率，一部分患者实现了长期、持久的反应。Nivolumab和ipilimumab也已与组蛋白去乙酰化酶抑制剂entinostat联合评估，用于TNBC和激素受体阳性乳腺癌患者。ORR为25% ，其中5名应答者中有4名为TNBC患者。另一个评估nivolumab和ipilimumab的例子是在早期、化疗难治的III期TNBC中。尽管pCR率不是很高，但长期随访报告称，所有PDL1阳性肿瘤患者均无事件并在39个月的中位随访时存活，尽管其中不到一半的患者实现了pCR。尽管双重ICB策略的耐受性可能是一个关注点，但这些试验的结果表明，这种组合可能对高风险疾病的患者有益。然而，在这些试验中，没有生物标志物出现，以识别需要添加CTLA4阻断的患者。

IMpassion050被认为是在HER2+疾病患者中新辅助环境中的阴性试验，其中atezolizumab未能提高pCR率，超出了当前的双重HER2靶向单克隆抗体曲妥珠单抗和帕妥珠单抗以及蒽环类-紫杉醇化疗的标准。缺乏反应的原因尚不清楚，但认为是atezolizumab的添加减少了联合疗法的使用率，因为该方案与显著毒性相关。这表明至少在这种乳腺癌亚型中，需要更谨慎地考虑将ICB整合到早期环境中。随机III期ASTEFANIA试验正在评估atezolizumab与T-DM1在标准新辅助治疗后残留HER2+

过继T细胞疗法

最广为人知的过继细胞疗法是嵌合抗原受体（CAR）T细胞，它彻底改变了血液系统恶性肿瘤的治疗方法。由于这一成功，目前正在进行试验，以将这项技术应用于实体瘤。为了成功地将这项技术应用于乳腺癌，识别一个可行的靶标抗原至关重要。目前正在进行的试验针对常见的乳腺癌抗原，包括癌胚抗原（CEA）、HER2、间皮素、黏蛋白1、NKG2D配体、受体酪氨酸激酶如孤儿受体1（ROR1）、CD70和CD133；然而，到目前为止，与血液系统恶性肿瘤相比，治疗效果有限。这种效率低下的原因是多方面的，学者怀疑一个主要方面是免疫TME不利于持续的CAR T细胞渗透和存活。最近的一项进展提出了通过表观遗传学调节CAR T细胞以创造一种更多组织驻留型的细胞。通过在体外生产过程中将CAR T细胞暴露于转化生长因子-β（TGFβ）下，这些细胞经过表观遗传学调节，结果是一种即使在慢性抗原暴露下也能持续的CAR TRM样表型。

除了CAR T细胞外，研究还评估了过继转移TILs的疗效。II期临床试验从小鼠转移性乳腺癌患者中分离出突变反应性TILs，并将这些用于过继细胞转移，结合短期的pembrolizumab治疗。大多数患者产生了针对目标突变表达产物的自然免疫反应，因此，这表明过继转移TILs可以作为一种新型的个性化免疫治疗方法。然而，这种方法劳动强度大且成本高昂，这将限制其在大规模应用中的适用性。

抗血管生成疗法

在乳腺癌中，靶向血管生成只带来了适度的益处。然而，鉴于肿瘤血管正常化可能改善TME中的免疫反应和治疗传递的效力，将抗血管生成疗法与免疫疗法结合起来重新引起了兴趣。在最近单臂II期FUTURE-C-PLUS试验中，小分子VEGFR2、PDGFR和KIT抑制剂famitinib与抗PD1抗体camrelizumab和基于紫杉醇的化疗结合使用，用于先前未经治疗的转移性TNBC。入选患者的肿瘤基于CD8免疫组化染色具有免疫富集特征，这支持了免疫浸润的数量在识别倾向于对ICB反应的患者中的重要性。总体反应率达到81% ，五个完全反应，这些发现为进一步分析抗血管生成疗法与免疫疗法的组合提供了充分的理由。单臂II期BELLA试验的结果显示了卡铂、吉西他滨、atezolizumab和VEGF抑制剂贝伐珠单抗的结果（NCT04739670）。

靶向肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）

由于TAMs与肿瘤细胞一起，在TME中负责大部分PDL1表达，因此这些细胞是考虑免疫疗法时的一个关键因素。在80% 的乳腺癌肿瘤中，至少10% 的髓系细胞是PDL1阳性，与ER+肿瘤相比，ER−肿瘤中PDL1+ TAMs的频率更高。与TILs一样，TME结构影响PDL1表达，分隔化的肿瘤显示更多的PDL1+ TAMs，与混合TME相比，后者包含更多的PDL1+肿瘤细胞。预处理乳腺癌活检发现，与接受抗PD1治疗后T细胞扩增的肿瘤相比，PDL1+或PDL2+巨噬细胞在肿瘤中更丰富，表明它们在限制T细胞毒性中具有关键作用。

TAMs在乳腺癌中的重要性在Trem2基因敲除小鼠中得到了体现，这些小鼠的LAM样巨噬细胞和单核细胞频率降低，与野生型小鼠相比，植入的TNBC细胞生长减弱。这可能是改善抗肿瘤免疫的结果，因为来自Trem2基因敲除小鼠的肿瘤有增加的CD8+ T细胞与Treg细胞的比率和NK细胞的频率。TAM亚群也可以通过产生趋化因子对ICB反应做出贡献。在临床前TNBC模型中，我们已经证明巨噬细胞衍生的CXCL9和CXCL10促进CD8+ T细胞浸润，并且是对抗PD1和CTLA4双重阻断反应所必需的。因此，鉴于TAMs在肿瘤促进中的重要性，靶向超越PDL1和PDL2的TAMs可能被证明是一种可行的治疗策略，特别是在发展乳腺肿瘤的小鼠模型中，这些模型是由于致癌突变导致。

针对TAMs的新兴免疫疗法是针对集落刺激因子1受体（CSF1R）的抑制剂。CSF1R激活导致单核细胞和巨噬细胞的增殖、分化和迁移。一项I期临床试验调查了CSF1R抑制剂LY3022855作为单一疗法对晚期难治性转移性TNBC患者的疗效，发现治疗耐受性良好，并增加了循环CSF1，表明CSF1R被阻断，同时减少了循环单核细胞。目前正在乳腺癌患者中评估其他CSF1R抑制剂的临床试验，包括cabiralizumab和lacnotuzumab。

结论

现在清楚的是，肿瘤微环境对乳腺癌的发展、演变和治疗具有普遍的重要性。这对我们现有的对癌症生物学的理解提出了挑战，后者过于关注癌症细胞作为自主实体。用于开发新疗法的方法和模型也因对TME的关注不足而受到影响。TME是增强现有治疗效果和为治疗和预防乳腺癌设计完全新颖方法的机遇海洋。在短期内，T细胞靶向疗法在TNBC患者中的初步成功为构建更有效和更好优化的联合疗法提供了基础。

为了充分利用TME的治疗潜力，用于乳腺癌的检测、预防和治疗，必须解决几个关键挑战。考虑到患者免疫反应的复杂性、异质性和动态变化以及他们的乳腺癌亚型，表征TME中的cross talk是必要的。了解患者生理学对TME的影响在不同的生命阶段至关重要，特别是在生殖阶段的女性中，因为高水平的雌激素可能会抑制抗肿瘤免疫反应。此外，更好地定义可以促进肿瘤生长的TME细胞群体的作用，如TAMs和CAFs，在早期癌症发展中至关重要。先进的研究工具和靶向治疗药物的进步使人们乐观地认为，在未来十年内，靶向TME将成为乳腺癌治疗的一个不可或缺的组成部分。

内容来源：https://www.nature.com/articles/s41568-024-00714-6

昨天板栗机器人课的作品是碾药小人，在机械臂的带动下，碾药小人就能无感情的做反复碾药动作，感觉我们每个人都是被生活反复碾压才成为一个熨帖且混合的人~

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