【背景】EBV阳性(EBV+)和DNA错配修复功能缺陷(MMRd)胃癌(GCs)表现为肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)和PD-L1表达水平更高,因此对免疫疗法的应答更显著。然而,大多数GCs表现为EBV阴性(EBV-)和DNA错配修复功能正常(MMRp)。本研究分析了EBV-MMRpGCs中的PD-L1表达、TILs数量,以及TILs与肿瘤细胞的空间分布关系,并与EBV+GCs及MMRd的GCs进行比较,以确定一种对免疫治疗敏感的免疫表型。
【方法】利用二代组织芯片,通过Epstein-Barr编码区(EBER)原位杂交技术检测409例GCs原发病灶中EBV的扩增状况,并采用免疫组化分析MSH1、PMS2、MSH2、MSH6、PD-L1和CD8的表达。PD-L1阳性被定义为综合阳性评分(CPS)≥1。通过HALO™图像分析平台分析CD8+TILs与周边癌细胞的接近程度。
【结果】1、以CD8all或CD8int的中位数为cut-off值,EBV+GCs与较高TILs数量的相关性最强。共有90.9%的病例为CD8all(肿瘤内与肿瘤周围CD8+淋巴细胞)高表达(P=0.006),100%的病例为CD8int(肿瘤内CD8+淋巴细胞)高表达(P=0.002)。MMRdGCs也与CD8all(69.4%,P=0.005)和CD8int(83.7%,P<0.001)的较高TILs数量有关,但程度上低于EBV+GCs。对于EBV-MMRpGCs,约一半的患者为CD8allhigh(46.4%)和CD8inthigh(47.3%)(图7)。
图7 肿瘤浸润CD8+淋巴细胞与EVB和MMR状态的关系
2、与肿瘤内和瘤周CD8+淋巴细胞数量较高相一致,EBV+和MMRdGCs均与PD-L1阳性状态相关(CPS≥1;分别为81.8%和73.5%,P<0.001)。对于MMRpGCs,仅27.8%的病例为PD-L1阳性(图8A)。此外,与所有亚型的PD-L1阴性肿瘤相比,PD-L1阳性肿瘤的CD8+TILs数量增加,且与肿瘤细胞越接近(CD8all、CD8int和所有其他距离内的P<0.001;图8C)。当PD-L1阳性表达的cut-off值提高至CPS≥5时,EBV+和MMRdGCs仍然与PD-L1状态阳性相关(分别为P<0.001),但MMRpGCs中的PD-L1阳性比例下降至12.3%,MMRdGCs下降至40.8%,EBV+GCs下降至63.6%(图8B)。
图8 PD-L1 表达与EBV、MMR状态、以及肿瘤浸润淋巴细胞的相关性. ***P≤0.001
3、根据PD-L1的状态和肿瘤浸润淋巴细胞的数量,实体瘤的肿瘤微环境可分为四个不同的免疫亚型,这些亚型反映了其免疫状态。类似的,本研究根据EBV+、MMRd和EBV-MMRpGCs的PD-L1状态和CD8int类别,将所有病例也分为四个亚型:I型(适应性免疫抵抗;PD-L1+/CD8int高),II型(免疫忽视;PD-L1-/CD8int低),III型(固有诱导;PD-L1+/CD8int低)和IV型(免疫耐受;PD-L1-/CD8int高)(图9)。EBV+和MMRdGCs主要表现为I型肿瘤微环境,而EBV- MMRpGCs最常表现为II型肿瘤微环境。
图9 根据PD-L1表达状态和肿瘤内CD8+淋巴细胞数量判定的肿瘤免疫微环境类型在EBV+、MMRd和EBV-MMRpGCs 中的分布
【结论】通过对PD-L1和CD8的免疫组化检测,并辅以数字图像分析,本研究发现了一种PD-L1表达阴性,同时EBV阴性和pMMR的肿瘤亚型,该亚型中的肿瘤细胞含大量的CD8+淋巴细胞浸润。该亚型可能对免疫治疗产生良好应答。
目前,预测胃癌免疫治疗疗效的标志物有dMMR/MSI-H,EBV阳性等。对于EBV-MMRp这一人群,如何进一步筛选出免疫治疗的优势人群?本文搜集了409例胃癌患者原灶切除标本,通过原位杂交技术检测EBV的扩增状况,免疫组化分析MSH1、PMS2、MSH2、MSH6、PD-L1和CD8的表达;同时采用HALO™图像分析平台测量CD8+TILs与癌细胞的接近程度,并将肿瘤细胞上皮内或距肿瘤细胞上皮≤1um的邻近CD8+T淋巴细胞定义为CD8int。研究者首先证实了EBV+患者及MMRd患者与CD8int数量高度相关,同时也与PD-L1高表达密切相关。最后,研究者根据PD-L1表达状态和CD8int数量将患者的免疫微环境分为四个亚型:I型(适应性免疫抵抗;PD-L1+/CD8int高),II型(免疫忽视;PD-L1-/CD8int低),III型(固有诱导;PD-L1+/CD8int低)和IV型(免疫耐受;PD-L1-/CD8int高)。其中,EBV+和MMRd患者主要表现为I型肿瘤微环境(分别占82%和69%)。EBV-MMRp 患者最常表现为II型肿瘤微环境(43%),此亚型的免疫治疗疗效最差。但是,在EBV-MMRp 患者中,IV型免疫微环境所占比例也高达29%;这一亚型的患者虽然肿瘤细胞PD-L1表达阴性,但是肿瘤细胞中含大量的CD8+淋巴细胞浸润,提示人体对肿瘤是做出了免疫应答的,因此该亚型应是一类对免疫治疗潜在敏感的免疫表型。
参考文献
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2.Dislich B, Mertz KD, Gloor B, et al. Cancers (Basel). 2022 Mar 29;14(7):1736.