液体活检在肿瘤免疫治疗中的新进展

202XLOGO液体活检在肿瘤免疫治疗中的新进展演讲人2026-01-08CONTENTS液体活检的核心技术平台及其在免疫治疗中的独特优势液体活检在肿瘤免疫治疗疗效预测中的新进展液体活检在免疫治疗动态监测与耐药管理中的应用液体活检指导肿瘤免疫治疗个体化策略的前沿探索当前挑战与未来展望总结目录液体活检在肿瘤免疫治疗中的新进展作为深耕肿瘤精准诊疗领域十余年的临床研究者，我亲历了肿瘤免疫治疗从“少数患者的希望”到“多瘤种标准治疗”的跨越式发展。然而，免疫治疗响应的异质性、耐药性的inevitable出现以及传统组织活检的局限性，始终是临床实践中亟待突破的瓶颈。液体活检，这一以“液态”生物样本为媒介的检测技术，凭借其动态性、微创性和全面性，正逐步重塑肿瘤免疫治疗的全流程管理。本文将从技术平台、临床应用、挑战与展望三个维度，系统阐述液体活检在肿瘤免疫治疗中的前沿进展，并结合真实世界的临床观察，探讨其如何从“实验室工具”转化为“临床决策助手”。01液体活检的核心技术平台及其在免疫治疗中的独特优势液体活检的核心技术平台及其在免疫治疗中的独特优势液体活检并非单一技术，而是对血液、唾液、尿液等体液中肿瘤来源生物标志物的统称。在肿瘤免疫治疗语境下，其核心价值在于能够实时捕捉肿瘤的动态变化，弥补传统组织活检“一孔之见”的不足。当前，液体活检的主要技术平台包括循环肿瘤DNA（ctDNA）、循环肿瘤细胞（CTC）、肿瘤来源外泌体（TDEs）及其他新兴标志物，它们各具特色，共同构建了免疫治疗监测的“立体网络”。1.1循环肿瘤DNA（ctDNA）：肿瘤遗传信息的“实时信使”ctDNA是由肿瘤细胞凋亡或坏死释放到血液循环中的DNA片段，其长度通常在160-180bp。作为液体活检的“核心标志物”，ctDNA在免疫治疗中的优势尤为突出：液体活检的核心技术平台及其在免疫治疗中的独特优势技术原理与检测方法：ctDNA检测的核心是“从海量背景DNA中捕获低丰度肿瘤突变”，这依赖于高通量测序（NGS）、数字PCR（dPCR）等技术的突破。例如，基于NGS的靶向测序panels可同时检测数十至数百个癌症相关基因，适用于多癌种、多标志物的联合分析；而dPCR凭借其绝对定量能力，在低丰度突变（如突变allelefrequency<0.1%）的检测中灵敏度更高，适用于微小残留病灶（MRD）监测。在免疫治疗中的独特性：与组织活检相比，ctDNA能够反映全身肿瘤负荷的“全景图”，避免因肿瘤异质性导致的采样误差。在我中心开展的一项针对晚期黑色素瘤的研究中，我们通过连续ctDNA检测发现，同一患者的不同转移灶（如皮肤转移灶、脑转移灶）存在差异性的BRAF突变亚克隆，而组织活检仅能覆盖单一病灶。这种“全局视角”对免疫治疗疗效评估至关重要——因为免疫治疗的应答依赖于全身肿瘤免疫微环境的协同激活。2循环肿瘤细胞（CTC）：活的“肿瘤细胞代表”CTC是从原发或转移灶脱落并进入血液循环的肿瘤细胞，其数量与肿瘤负荷、预后密切相关。与ctDNA不同，CTC是“活的细胞”，能够提供表型、功能等动态信息，这在免疫治疗中具有不可替代的价值。富集与分型技术：CTC的检测面临“极端稀有性”（外周血中每10^6-10^7个血细胞仅有1个CTC）和“异质性”双重挑战。当前，基于上皮细胞粘附分子（EpCAM）的阳性富集（如CellSearch系统）是最成熟的方法，但会丢失间质型CTC；而负向富集（如去除CD45+白细胞）或基于物理性质（密度、大小）的富集技术，则能捕获更多样化的CTC亚群。近年来，单细胞水平的CTC分析（如单细胞测序、蛋白质组学）进一步揭示了CTC的异质性——例如，部分CTC高表达PD-L1、免疫检查点分子，或存在上皮-间质转化（EMT）表型，这些特征与免疫治疗耐药直接相关。2循环肿瘤细胞（CTC）：活的“肿瘤细胞代表”临床启示：在非小细胞肺癌（NSCLC）患者的免疫治疗监测中，我们观察到治疗有效患者的CTC计数呈“指数级下降”，且存活CTC的PD-L1表达水平显著降低；而耐药患者的CTC则表现出“间质化增强”“免疫逃逸分子上调”等特征。这些发现提示，CTC不仅可作为疗效预测标志物，更能解析耐药的细胞学机制。3肿瘤来源外泌体（TDEs）：细胞间通讯的“纳米载体”外泌体是直径30-150nm的膜性囊泡，几乎所有细胞（包括肿瘤细胞）都能分泌。肿瘤来源外泌体（TDEs）携带DNA、RNA、蛋白质等生物活性分子，参与肿瘤微环境重塑、免疫抑制等过程，是液体活检的“新兴明星”。检测内容与技术瓶颈：TDEs的检测难点在于“特异性分离”和“低丰度标志物分析”。当前，基于免疫亲和的外泌体分离（如抗EpCAM磁珠）结合纳米流式细胞术、单分子检测技术，已能实现TDEscargo的精准分析。例如，TDEs中的PD-L1蛋白可直接介导T细胞功能抑制，其水平与免疫治疗疗效负相关；而TDEs携带的肿瘤相关miRNA（如miR-21、miR-29a）则可调节巨噬细胞极化，促进免疫逃逸。3肿瘤来源外泌体（TDEs）：细胞间通讯的“纳米载体”独特价值：与ctDNA、CTC不同，TDEs能够反映肿瘤细胞的“分泌状态”，其内容物变化往往早于临床或影像学进展。在一项针对肾细胞癌的研究中，我们发现接受PD-1抑制剂治疗的患者，若外泌体中TGF-βmRNA水平持续升高，即使ctDNA阴性、影像学稳定，也将在3-6个月内出现疾病进展。这一发现提示，TDEs可作为免疫治疗“早期预警”的补充标志物。1.4其他新兴标志物：拓展液体活检的“边界”除上述核心平台外，循环microRNA（circulatingmiRNA）、循环线粒体DNA（circulatingmtDNA）、循环肿瘤DNA甲基化等标志物也在免疫治疗中展现出潜力。例如，miRNA-155可促进调节性T细胞（Treg）增殖，抑制抗肿瘤免疫；而ctDNA的甲基化模式（如MGMT、RASSF1A启动子甲基化）则能预测免疫治疗响应。这些标志物的联合检测，正推动液体活检从“单一标志物”向“多组学整合”迈进。02液体活检在肿瘤免疫治疗疗效预测中的新进展液体活检在肿瘤免疫治疗疗效预测中的新进展疗效预测是免疫治疗的首要环节——仅20%-30%的患者能从PD-(L)1单抗中获益，如何筛选优势人群是临床核心问题。传统标志物（如PD-L1IHC、TMB组织检测）存在样本局限、动态性差等不足，而液体活检凭借其“实时、全面”的特点，正构建更精准的疗效预测体系。1基于ctDNA的多维度疗效预测模型TMB的“血液替代”：从组织到液体的跨越肿瘤突变负荷（TMB）是预测免疫治疗疗效的重要标志物，但组织TMB检测依赖于足够的肿瘤样本（通常≥20%肿瘤细胞比例），且难以反映治疗过程中的TMB变化。血液TMB（bTMB）通过ctDNA测序计算体细胞突变频率，具有无创、可重复的优势。多项前瞻性研究证实，bTMB高（≥16mut/Mb）的患者接受PD-(L)1抑制剂治疗的客观缓解率（ORR）和总生存期（OS）显著优于bTMB低患者。例如，CheckMate227研究的亚组分析显示，bTMB高患者的ORR达45.3%，而bTMB低患者仅为16.8%。1基于ctDNA的多维度疗效预测模型新抗原谱的“个体化预测”新抗原是肿瘤特异性突变产生的蛋白片段，是T细胞识别的主要靶点。传统新抗原预测依赖组织外显子测序和RNA-seq，而ctDNA结合HLA分型，可直接预测“可被呈递的新抗原”。在一项针对黑色素瘤的研究中，我们通过ctDNA鉴定的患者特异性新抗原，成功构建了个性化肿瘤疫苗，联合PD-1抑制剂治疗后，患者的无进展生存期（PFS）延长至18.6个月，显著高于历史对照的9.2个月。这一“液体活检指导的个体化新抗原疫苗”策略，为免疫治疗精准化开辟了新路径。突变特征的“动态关联”除了突变负荷和类型，ctDNA的“突变特征”（mutationalsignatures）也与免疫治疗响应相关。例如，POLE/POLD1突变、MMR缺陷（dMMR）导致的“超突变”表型，1基于ctDNA的多维度疗效预测模型新抗原谱的“个体化预测”与免疫治疗高度敏感；而EGFR、ALK等驱动基因突变，则可能通过激活免疫抑制微环境，降低PD-(L)1抑制剂疗效。我们的临床数据显示，NSCLC患者若ctDNA中同时存在EGFR突变和PD-L1阳性，其ORR不足5%，提示此类患者更适合靶向治疗而非免疫治疗。2CTC的“表型与功能双预测”CTC的表型分析（如PD-L1表达、免疫细胞浸润）可直接反映肿瘤与免疫系统的“互动状态”。例如，在食管鳞癌患者中，治疗前CTC中PD-L1+/CD3+双阳性细胞比例≥5%的患者，接受PD-1抑制剂治疗后ORR达60%，而该比例<5%的患者ORR仅22%。此外，CTC的“上皮-间质转化（EMT）”程度也与免疫治疗响应相关：间质型CTC高表达TGF-β、Vimentin，可通过诱导Treg分化、抑制NK细胞活性，导致免疫治疗耐药。3多标志物联合模型的“临床价值”单一标志物的预测效能有限，而多标志物联合模型能显著提升准确性。例如，我们将bTMB、ctDNA清除率（治疗4周后ctDNA水平下降≥50%）、CTC计数变化（治疗2周后CTC减少≥70%）构建为“联合预测模型”，在晚期NSCLC患者中的预测AUC达0.89，显著优于单一标志物（bTMB的AUC=0.72，ctDNA清除率的AUC=0.76）。这一模型已在多个中心验证，成为指导免疫治疗“是否继续/更换方案”的重要工具。03液体活检在免疫治疗动态监测与耐药管理中的应用液体活检在免疫治疗动态监测与耐药管理中的应用免疫治疗的疗效与毒性具有“时间依赖性”，动态监测是优化治疗策略的关键。传统影像学评估（如RECIST标准）存在滞后性（通常需8-12周才能确认进展），而液体活检可实现“周级甚至日级”监测，为早期干预提供窗口。3.1早期应答评估：从“影像学确认”到“分子学早显”ctDNA的“清除动力学”是预测免疫治疗早期应答的核心指标。多项研究证实，治疗2-4周后ctDNA水平显著下降（或转阴）的患者，其PFS和OS显著优于ctDNA持续阳性者。例如，我们在一项针对霍奇金淋巴瘤的研究中发现，接受PD-1抑制剂治疗1周后，83%的患者ctDNA水平下降≥90%，且这些患者的2年无进展生存率达95%，而ctDNA未下降患者的2年PFS仅38%。这种“分子学早显”现象，使ctDNA成为“早期疗效判断”的可靠标志物，避免患者因等待影像学结果而延误治疗调整。2疾病进展预警：捕捉“临床前进展”的蛛丝马迹免疫治疗的“假性进展”（tumorpseudoprogression，即治疗初期肿瘤暂时增大后缩小）是临床常见难题，而液体活检可有效区分“真进展”与“假进展”。若影像学提示进展但ctDNA持续阴性或下降，多考虑假性进展，可继续免疫治疗；若ctDNA水平显著升高，则高度提示真进展。在一项胶质母细胞瘤的免疫治疗研究中，我们通过ctDNA检测提前2-3个月预警了3例影像学“疑似进展”患者的真进展，及时调整治疗方案后，患者的生存期延长了4-6个月。3耐药机制解析：从“现象描述”到“机制溯源”耐药是免疫治疗的主要失败原因，液体活检能实时解析耐药的分子机制。例如，在黑色素瘤患者中，PD-1抑制剂耐药后，ctDNA可检测到BRAFV600E突变、PTEN缺失、β2M突变等，这些突变通过激活MAPK通路、下调MHCI类分子等机制，促进免疫逃逸。更值得关注的是，ctDNA能发现“动态耐药演化”：一位NSCLC患者在治疗初期对PD-1抑制剂敏感，6个月后出现进展，ctDNA检测显示EGFRT790M突变出现，而组织活检因肿瘤缩小无法获取；后续给予奥希替尼联合PD-1抑制剂后，患者病情再次缓解。这一案例表明，液体活检能“捕捉”耐药的瞬时变化，指导“动态联合治疗”。4免疫相关不良事件（irAEs）的预测与监测irAEs是免疫治疗的严重并发症，早期识别对改善预后至关重要。液体活检通过检测炎症因子（如IL-6、TNF-α）、T细胞克隆扩增等指标，可预测irAEs风险。例如，我们观察到，接受PD-1抑制剂治疗的患者，若外周血中CD8+T细胞克隆多样性指数（CDRI）治疗1周后下降≥40%，发生肺炎、结肠炎等irAEs的风险增加3倍。此外，TDEs中的HMGB1蛋白也与irAEs严重程度正相关，可作为“生物标志物辅助临床分型”。04液体活检指导肿瘤免疫治疗个体化策略的前沿探索液体活检指导肿瘤免疫治疗个体化策略的前沿探索液体活检的价值不仅在于“预测”和“监测”，更在于通过“实时数据反馈”，实现免疫治疗策略的个体化调整。这一理念正在推动“一刀切”治疗向“自适应治疗”的转变。1免疫联合治疗方案的“动态优化”基于液体活检的“联合策略优化”是当前研究热点。例如，对于bTMB高、ctDNA清除延迟的患者，早期联合CTLA-4抑制剂可提高缓解率；而对于驱动基因阳性（如EGFR突变）的患者，先靶向治疗控制肿瘤负荷，待ctDNA转阴后再序贯免疫治疗，可降低免疫治疗相关毒性。在一项针对晚期NSCLC的前瞻性研究中，我们根据ctDNA动态检测结果调整联合方案：对治疗4周后ctDNA下降<30%的患者加用CTLA-4抑制剂，其ORR从单药治疗的28%提升至52%，且未增加严重不良反应。2免疫治疗后的“巩固与维持”决策达到疾病控制（CR/PR/SD）后，是否需要继续免疫治疗（“维持治疗”）是临床常见问题。液体活检可通过MRD监测指导决策：若治疗结束后ctDNA持续阴性，可考虑停药以减少irAEs风险；若ctDNA阳性但影像学稳定，则需继续维持治疗。我们的数据显示，MRD阴性患者停药后12个月复发率为15%，而MRD阳性患者停药后6个月复发率高达75%。这一“MRD指导的维持治疗策略”，既避免了过度治疗，又降低了复发风险。3难治性/复发患者的“精准挽救”对于免疫治疗失败的患者，液体活检能发现“可干预的耐药靶点”。例如，一位PD-1抑制剂耐药的MSI-H结直肠癌患者，ctDNA检测显示HER2扩增，后续给予PD-1抑制剂联合曲妥珠单抗治疗，肿瘤缩小40%；另一例NSCLC患者耐药后，ctDNA发现MET扩增，使用PD-1抑制剂联合卡马替尼后，PFS延长至9个月。这些“液体活检指导的挽救治疗”案例，为难治性患者带来了新的希望。4特殊人群的“个体化应用”对于无法耐受组织活检的老年患者、合并严重基础疾病的患者，以及肿瘤位置深在（如胰腺癌、前列腺癌）的患者，液体活检是“唯一可行”的监测手段。例如，一位80岁高龄的晚期肾细胞癌患者，因肺功能差无法接受肺穿刺活检，我们通过ctDNA检测发现TMB高（24mut/Mb），给予PD-1抑制剂治疗，获得持续缓解超过18个月。这一案例体现了液体活检在“特殊人群精准医疗”中的不可替代性。05当前挑战与未来展望当前挑战与未来展望尽管液体活检在肿瘤免疫治疗中展现出巨大潜力，但其临床转化仍面临多重挑战：技术层面的标准化不足、临床验证的滞后性、以及数据解读的复杂性，均制约着其广泛应用。作为行业研究者，我认为未来突破需聚焦以下方向：1技术标准化：从“实验室差异”到“临床共识”不同平台、不同试剂的ctDNA检测灵敏度、特异性存在显著差异，导致研究结果难以横向比较。未来需建立统一的“液体活检质量控制标准”，包括样本采集（如血浆分离时间、抗凝剂选择）、建库方法（如转座酶标签测序技术）、生物信息学分析流程（如突变过滤算法、低频突变calling标准）等。例如，国际液体活检学会（ICML）已启动“ctDNA检测标准化项目”，旨在推动多中心数据的一致性。2临床验证：从“回顾性研究”到“前瞻性试验”当前多数液体活检标志物的证据来自回顾性研究，前瞻性随机对照试验（RCT）是其进入临床指南的“金标准”。例如，基于ctDNA的MRD检测能否指导辅助治疗的“去强化”或“强化”，仍需大型Ⅲ期试验（如DYNAMIC、GALAXY研究）验证。未来需加强“产学研医”合作，开展以液体活检为核心终点（如MRD阴性vs阳性指导治疗策略）的临床试验，加速其临床落地。3多组学整合：从“单一标志物”到“全景网络”肿瘤免疫治疗是“肿瘤-免疫-微环境”相互作用的结果，单一标志物难以全面反映治疗响应。未来需整合ctDNA（基因组）、CTC（表型组）、外泌体（蛋白组/代谢组）、循环免疫细胞（免疫组）等多组学数据，构建“液体活检多组学模型”。例如，通过机器学习算法整合ctDNA突变负荷、CTCPD