肿瘤免疫微环境检测指导联合治疗选择

肿瘤免疫微环境检测指导联合治疗选择演讲人2026-01-12

01肿瘤免疫微环境检测指导联合治疗选择02引言：肿瘤免疫微环境——免疫治疗的“导航系统”03肿瘤免疫微环境的“生态图谱”：从细胞组成到功能网络04肿瘤免疫微环境检测技术：从“单维度”到“全景式”解析05TME检测指导联合治疗选择：从“经验医学”到“精准决策”06挑战与展望：TME检测指导联合治疗的“破局之路”07总结：肿瘤免疫微环境检测——联合治疗的“精准罗盘”目录01ONE肿瘤免疫微环境检测指导联合治疗选择02ONE引言：肿瘤免疫微环境——免疫治疗的“导航系统”

引言：肿瘤免疫微环境——免疫治疗的“导航系统”作为一名长期深耕肿瘤临床与转化研究的工作者，我亲历了肿瘤治疗从“化疗时代”到“靶向时代”，再到如今的“免疫时代”的跨越式变革。以PD-1/PD-L1抑制剂为代表的免疫检查点抑制剂（ICIs）彻底改变了部分晚期肿瘤的治疗格局，然而临床现实却远比理论复杂：仅约20%-30%的患者能从单药免疫治疗中获益，而更多患者或原发性耐药，或继发性进展。这种“响应异质性”的背后，隐藏着一个决定治疗成败的关键“角色”——肿瘤免疫微环境（TumorImmuneMicroenvironment,TME）。TME是肿瘤细胞与免疫细胞、基质细胞、细胞外基质及多种信号分子共同构成的复杂生态系统。它既是免疫治疗的“战场”，也是决定治疗敏感性的“土壤”。近年来，随着高通量测序、多色流式、空间转录组等技术的突破，

引言：肿瘤免疫微环境——免疫治疗的“导航系统”我们终于能“看见”TME的复杂面貌：哪些免疫细胞在发挥抗肿瘤作用？哪些抑制性因子在阻碍免疫应答？肿瘤细胞如何通过“伪装”逃避免疫识别？对这些问题的精准解答，正是TME检测的核心价值——它不再是实验室里的“纯科研指标”，而是指导临床医生为患者“量体裁衣”选择联合治疗策略的“导航系统”。本文将从TME的组成与功能入手，系统梳理其检测技术体系，深入探讨如何通过TME特征解析指导免疫联合治疗策略的选择，并展望当前面临的挑战与未来方向。03ONE肿瘤免疫微环境的“生态图谱”：从细胞组成到功能网络

肿瘤免疫微环境的“生态图谱”：从细胞组成到功能网络TME的复杂性远超传统认知，它并非单一成分的简单叠加，而是由多种细胞与分子通过动态互作形成的精密网络。理解这一网络，是解读TME检测结果的基石。

免疫细胞：TME中的“双重身份”演员免疫细胞是TME中最具动态性的组分，其表型与功能状态直接决定抗免疫治疗的疗效。根据功能可将其分为“抗肿瘤效应细胞”与“免疫抑制细胞”，二者间的平衡决定了免疫治疗的响应方向。

免疫细胞：TME中的“双重身份”演员适应性免疫细胞：抗肿瘤的“主力军”（1）CD8+T细胞：又称“细胞毒性T淋巴细胞”，是直接杀伤肿瘤效应的核心执行者。其功能状态可通过表面标志物（如PD-1、TIM-3、LAG-3）和转录因子（如T-bet、Eomes）评估。研究显示，肿瘤浸润CD8+T细胞的密度（TILs）与ICIs疗效显著正相关：例如，在黑色素瘤中，CD8+T细胞高浸润患者的客观缓解率（ORR）可较低浸润患者提高3倍以上。然而，若这些T细胞处于“耗竭状态”（高表达PD-1、TIM-3等抑制性分子），则可能失去功能，此时需联合耗竭逆转剂（如抗TIM-3抗体）。（2）CD4+T细胞：传统认知中，CD4+T细胞通过辅助CD8+T细胞激活发挥抗肿瘤作用，但近年研究发现其亚群功能具有高度异质性。Th1细胞（分泌IFN-γ、TNF-α）可增强抗肿瘤免疫，而调节性T细胞（Tregs，

免疫细胞：TME中的“双重身份”演员适应性免疫细胞：抗肿瘤的“主力军”高表达FoxP3、CTLA-4）则通过抑制效应T细胞功能、分泌IL-10、TGF-β等因子营造免疫抑制微环境。在非小细胞肺癌（NSCLC）中，Tregs浸润密度与患者预后呈负相关，是其联合CTLA-4抑制剂的理论基础。（3）B细胞与NK细胞：B细胞可通过分泌抗体介导抗体依赖性细胞毒性（ADCC），或作为抗原呈递细胞（APC）激活T细胞；NK细胞则通过识别“缺失自我”模式直接杀伤肿瘤细胞，且不受MHC限制。在部分肿瘤（如肾透明细胞癌）中，B细胞与NK细胞的浸润也与ICIs响应正相关，但其在TME中的具体作用机制仍需深入探索。

免疫细胞：TME中的“双重身份”演员固有免疫细胞：免疫抑制的“帮凶”与“盟友”（1）肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）：由单核细胞在肿瘤微环境分化而来，根据表型可分为M1型（分泌IL-12、TNF-α，抗肿瘤）和M2型（分泌IL-10、TGF-β，促肿瘤、免疫抑制）。在多数实体瘤（如乳腺癌、胰腺癌）中，TAMs以M2型为主，通过表达PD-L1、分泌IL-10抑制T细胞功能，同时促进血管生成和肿瘤转移。临床前研究显示，抗CSF-1R抗体（靶向TAMs分化）联合PD-1抑制剂可逆转M2型巨噬细胞表型，在胰腺癌模型中显著抑制肿瘤生长。（2）髓系来源抑制细胞（MDSCs）：是一群未成熟的髓系细胞，包括粒系（PMN-MDSCs）和单核系（M-MDSCs）。MDSCs通过精氨酸酶-1（ARG1）消耗精氨酸、诱导T细胞凋亡、产生活性氧（ROS）等多种机制抑制免疫应答。在晚期肝癌患者中，MDSCs水平与ICIs耐药显著相关，联合磷酸二酯酶-5抑制剂（如西地那非）可降低MDSCs活性，逆转耐药。

免疫细胞：TME中的“双重身份”演员固有免疫细胞：免疫抑制的“帮凶”与“盟友”（3）树突状细胞（DCs）：作为功能最强大的APC，DCs的成熟状态直接影响T细胞激活效率。在TME中，肿瘤细胞可通过分泌IL-10、VEGF等因子诱导DCs“耐受化”，使其呈递抗原能力下降。因此，联合肿瘤疫苗或TLR激动剂（如poly-ICLC）以激活DCs，可增强ICIs的疗效。

基质细胞与细胞外基质：免疫抑制的“物理屏障”1.癌相关成纤维细胞（CAFs）：是肿瘤基质中最主要的细胞成分，通过分泌α-SMA、成纤维细胞活化蛋白（FAP）等因子激活，形成致密的纤维间质。CAFs不仅通过物理屏障阻碍T细胞浸润，还可分泌CXCL12、TGF-β等因子招募Tregs和MDSCs，促进免疫抑制。在胰腺导管腺癌中，CAFs密度极高，是导致“免疫沙漠”表型的重要原因。临床前研究显示，靶向FAP的CAR-T细胞或可选择性清除CAFs，改善T细胞浸润。2.细胞外基质（ECM）：由胶原蛋白、纤连蛋白、透明质酸等组成，其过度沉积（即“间质纤维化”）可形成物理屏障，阻止T细胞与肿瘤细胞接触。此外，ECM中的透明质酸还可通过结合CD44分子，激活肿瘤细胞的STAT3信号通路，促进免疫逃逸。临床研究表明，联合透明质酸酶（如PEGPH20）可降解ECM，在胰腺癌和透明细胞肾癌中改善ICIs疗效。

细胞因子与代谢产物：免疫调控的“信号语言”1.抑制性细胞因子：TGF-β是TME中最强效的免疫抑制因子之一，可抑制T细胞增殖、诱导Tregs分化、促进CAFs活化；IL-10则通过抑制DCs成熟和MHC-II表达，削弱抗原呈递。在晚期黑色素瘤中，高血清TGF-β水平与PD-1抑制剂耐药显著相关，联合TGF-β受体抑制剂（如bintrafuspalfa，即M7824，PD-L1/TGF-β双特异性抗体）可提高响应率。2.免疫刺激性细胞因子：IFN-γ是抗免疫治疗的核心效应分子，可上调肿瘤细胞MHC-I类分子表达（增强T细胞识别），同时激活巨噬细胞和NK细胞。然而，IFN-γ的持续存在也会诱导PD-L1表达上调和T细胞耗竭，形成“反馈抑制环”，这可能是联合ICIs的合理性基础。

细胞因子与代谢产物：免疫调控的“信号语言”3.代谢产物：TME中葡萄糖、氨基酸、脂质代谢的异常重编程，是免疫抑制的重要机制。例如，肿瘤细胞通过高表达葡萄糖转运体（GLUT1）大量摄取葡萄糖，导致T细胞周围“葡萄糖饥饿”，抑制其活化；色氨酸代谢酶IDO1可将色氨酸降解为犬尿氨酸，通过激活芳烃受体（AhR）诱导T细胞凋亡和Tregs分化。因此，IDO1抑制剂曾被认为是联合ICIs的潜力靶点，尽管III期临床试验未达预期，但其代谢调控思路仍具探索价值。04ONE肿瘤免疫微环境检测技术：从“单维度”到“全景式”解析

肿瘤免疫微环境检测技术：从“单维度”到“全景式”解析精准解析TME特征，离不开先进的检测技术。近年来，随着技术迭代，TME检测已从单一标志物检测发展为多维度、多组学的整合分析，为临床决策提供了更丰富的信息。

基于组织样本的检测技术：“金标准”与高分辨率1.组织病理学与免疫组化（IHC）：作为TME检测的“传统金标准”，IHC通过特异性抗体标记目标分子（如CD8、PD-L1、FoxP3），可在组织原位定位细胞分布，直观评估免疫浸润程度。例如，PD-L1IHC（如22C3、SP263抗体）已获批作为NSCLC、黑色素瘤等肿瘤的ICIs用药伴随诊断；CD8+T细胞密度评估在结直肠癌微卫星不稳定（MSI-H）患者中也显示预后价值。然而，IHC的局限性在于单标志物检测、空间分辨率有限（难以显示细胞互作），且结果判读受主观因素影响较大。2.多重免疫组化/免疫荧光（mIHC/mIF）：通过荧光或显色标记的多重抗体，可在同一张切片上同时检测5-30种标志物，实现“一张图看懂TME细胞亚群”。例如，

基于组织样本的检测技术：“金标准”与高分辨率通过mIHC标记CD3（T细胞）、CD8（细胞毒性T细胞）、CD68（巨噬细胞）、FoxP3（Tregs）、PD-L1等，可清晰区分“免疫浸润型”“免疫排斥型”“免疫沙漠型”TME。此外，mIF结合数字病理分析，还可定量评估细胞间距离（如CD8+T细胞与肿瘤细胞的“接触频率”），为联合治疗策略提供依据。3.流式细胞术（FCM）与质谱流式（CyTOF）：FCM通过荧光抗体标记单细胞悬液，可定量分析免疫细胞表型与功能，其优势在于高通量（可同时检测数十个标志物）和客观定量。CyTOF则在FCM基础上，利用金属同位素标记抗体替代荧光，避免光谱重叠，可检测40-50个标志物，分辨率更高。例如，通过CyTOF分析肝癌患者的TME，可发现耗竭CD8+T细胞的亚群特征（如PD-1hiTIM-3hiLAG-3hi），为联合多靶点ICIs提供线索。

基于组织样本的检测技术：“金标准”与高分辨率4.单细胞测序（scRNA-seq）与空间转录组（ST）：scRNA-seq可从单细胞水平解析基因表达谱，识别新的免疫细胞亚群（如“耗竭前体”T细胞、“促肿瘤”巨噬细胞亚群）及其转录调控网络。例如，通过scRNA-seq分析黑色素瘤患者治疗前后的TME，发现响应者中存在一群“干性记忆T细胞”（高表达TCF7、LEF1），这类细胞可能是长期免疫应答的关键。空间转录组则保留组织原位信息，可同时检测基因表达与细胞空间位置，揭示“免疫排斥”的机制（如T细胞被CAFs或ECM物理隔离）。

基于液体活检的无创检测技术：“动态监测”的新工具组织活检虽是TME检测的“金标准”，但存在取样误差（肿瘤异质性）、有创性、难以反复检测等局限性。液体活检通过检测外周血中的循环肿瘤DNA（ctDNA）、循环肿瘤细胞（CTCs）、外泌体等成分，可实现TME的“动态监测”。1.ctDNA突变负荷（TMB）：TMB是指肿瘤基因组中每兆碱基的体细胞突变数，高TMB（>10mut/Mb）肿瘤往往携带更多新抗原，可被免疫系统识别。临床研究显示，高TMB患者从ICIs中获益概率更高（如CheckMate026研究）。然而，TMB仅反映肿瘤细胞本身的突变负荷，无法直接反映TME免疫状态，且不同瘤种/检测平台的TMB阈值差异较大，需结合其他指标。

基于液体活检的无创检测技术：“动态监测”的新工具2.外泌体携带的免疫相关分子：肿瘤细胞和免疫细胞可分泌外泌体，其内包含miRNA、lncRNA、蛋白质等分子，可反映TME的免疫状态。例如，晚期NSCLC患者外泌体中PD-L1水平与组织PD-L1表达呈正相关，且动态变化可反映治疗响应；外泌体miR-21、miR-29a等则与T细胞耗竭相关，是潜在的耐药标志物。3.循环免疫细胞（CICs）分析：通过流式细胞术检测外周血中的T细胞、NK细胞、MDSCs等亚群比例，可间接评估TME免疫状态。例如，晚期肝癌患者外周血中MDSCs比例升高与ICIs耐药相关，而治疗后MDSCs比例下降则提示治疗有效。

多组学整合分析：TME检测的“未来方向”单一技术难以全面解析TME的复杂性，多组学整合（基因组+转录组+蛋白组+代谢组）正成为趋势。例如，通过整合scRNA-seq（细胞亚群）、空间转录组（细胞互作）、代谢组（代谢产物）数据，可构建“TME互作网络”，识别关键调控节点（如某条代谢通路同时影响T细胞功能和CAFs活化），为联合治疗提供精准靶点。人工智能（AI）的引入进一步提升了多组学数据分析效率，如深度学习模型可通过mIHC图像自动预测患者对ICIs的响应，准确率达85%以上。05ONETME检测指导联合治疗选择：从“经验医学”到“精准决策”

TME检测指导联合治疗选择：从“经验医学”到“精准决策”TME检测的最终价值在于指导临床治疗。基于TME特征，医生可为患者选择最优的联合治疗策略，克服耐药、提高响应率。以下结合不同TME分型及关键标志物，阐述具体的联合治疗思路。

“免疫冷肿瘤”的“加热”策略：打破免疫抑制屏障“免疫冷肿瘤”指缺乏T细胞浸润（“免疫desert”）或存在T细胞浸润但被物理/化学屏障隔离（“immuneexcluded”）的肿瘤，如胰腺癌、肝癌、部分胶质瘤。其核心机制是免疫排斥，需通过“加热”策略打破抑制屏障。

“免疫冷肿瘤”的“加热”策略：打破免疫抑制屏障针对“免疫沙漠”型：联合免疫原性诱导剂-机制：通过化疗、放疗、肿瘤疫苗等诱导免疫原性细胞死亡（ICD），释放肿瘤抗原，激活DCs，启动T细胞应答。-证据：在胰腺导管腺癌中，吉西他滨/nab-紫杉醇化疗联合PD-1抑制剂（如pembrolizumab），可使CD8+T细胞浸润率从治疗前的5%提升至25%，ORR较单纯化疗提高12%（III期试验KEYNOTE-240）。-TME标志物：低CD8+T细胞密度、低DCs成熟标志物（CD80、CD86）、高CAFs密度（α-SMA+）。

“免疫冷肿瘤”的“加热”策略：打破免疫抑制屏障针对“免疫排斥”型：联合基质降解与细胞重编程-机制：通过靶向CAFs（如FAP抑制剂）、ECM（如透明质酸酶）降解物理屏障；联合CXCR4抑制剂（如plerixafor）阻断T细胞趋化抑制因子，促进T细胞浸润。-证据：临床前研究显示，抗FAPCAR-T细胞联合PD-1抑制剂，可消除胰腺癌CAFs，使肿瘤内CD8+T细胞浸润增加3倍，肿瘤体积缩小60%。-TME标志物：高α-SMA+CAFs密度、高胶原蛋白沉积（Masson三染色阳性）、T细胞远离肿瘤巢（空间转录组显示）。（二）“免疫耗竭”型T细胞的“逆转”策略：多靶点协同阻断抑制通路“免疫耗竭”型TME中，T细胞高表达PD-1、TIM-3、LAG-3等多种抑制性分子，功能逐渐丧失，需通过多靶点阻断“逆转”耗竭。

“免疫冷肿瘤”的“加热”策略：打破免疫抑制屏障ICI联合靶向不同检查点-机制：PD-1/PD-L1抑制剂阻断PD-1/PD-L1轴，TIM-3/LAG-3抑制剂分别阻断TIM-3（配体为磷脂酰丝氨酸、Galectin-9）和LAG-3（配体为MHC-II），协同逆转T细胞耗竭。-证据：II期临床试验MEDI5752（抗PD-1/LAG-3双抗）在晚期实体瘤中，ORR达32%，显著高于单药PD-1抑制剂（15%）；抗TIM-3抗体（如cobolimab）联合PD-1抑制剂在NSCLC中显示出35%的ORR（III期试验NCT04640167）。-TME标志物：高PD-1+TIM-3+LAG-3+CD8+T细胞（三阳性或双阳性）、高耗竭相关基因（PDCD1、HAVCR2、LAG3）。

“免疫冷肿瘤”的“加热”策略：打破免疫抑制屏障联合代谢调节剂-机制：通过靶向代谢通路（如色氨酸代谢、腺苷通路）改善T细胞代谢微环境。例如，IDO1抑制剂（如epacadostat）可阻断犬尿氨酸生成，减少T细胞凋亡；CD73抑制剂（如oleclumab）可阻断腺苷生成，解除腺苷对T细胞的抑制。-证据：虽然III期ECHO-301研究（epacadostat+PD-1抑制剂）在黑色素瘤中未达主要终点，但亚组分析显示，IDO1高表达患者可能获益；CD73抑制剂联合PD-1抑制剂在晚期NSCLC中ORR达29%（II期试验NCT02754038）。-TME标志物：高IDO1表达（IHC）、高腺苷水平（液相色谱-质谱检测）、低葡萄糖浓度（FDG-PET成像）。

“免疫抑制细胞富集”型：靶向清除或重编程抑制细胞当TME中Tregs、MDSCs、M2型TAMs等免疫抑制细胞富集时，需通过靶向清除或重编程这些细胞，恢复免疫平衡。

“免疫抑制细胞富集”型：靶向清除或重编程抑制细胞靶向Tregs-机制：CTLA-4抑制剂（如ipilimumab）可通过阻断CTLA-4削弱Tregs抑制功能；抗CCR4抗体（如mogamulizumab）可选择性清除Tregs（高表达CCR4）。-证据：CheckMate067研究显示，ipilimumab+nivolumab联合治疗在黑色素瘤中5年生存率达49%，显著优于单药nivolumab（39%），可能与Tregs功能抑制相关。-TME标志物：高FoxP3+Tregs密度（>10%CD4+T细胞）、高CTLA-4表达（IHC）。

“免疫抑制细胞富集”型：靶向清除或重编程抑制细胞靶向MDSCs-机制：磷酸二酯酶-5抑制剂（如西地那非）可降低MDSCs中ROS水平，抑制其功能；CSF-1R抑制剂（如pexidartinib）可阻断MDSCs分化。-证据：一项II期研究显示，西地那非联合PD-1抑制剂在晚期肝癌患者中，ORR达25%，且外周血MDSCs比例下降与响应相关。-TME标志物：高CD33+HLA-DR-MDSCs比例（流式检测）、高ARG1/IDO1表达（血清学）。

“免疫抑制细胞富集”型：靶向清除或重编程抑制细胞靶向M2型TAMs1-机制：CSF-1R抑制剂（如pexidartinib）可阻断M2型TAMs分化；CD40激动剂可激活M1型TAMs，增强其吞噬和抗原呈递功能。2-证据：II期试验NCT02526017显示，pexidartinib联合PD-1抑制剂在晚期卵巢癌中，CA125缓解率达40%，且肿瘤内M2型TAMs比例下降。3-TME标志物：高CD68+CD163+M2型TAMs密度（IHC/mIHC）、高CSF-1/CSF-1R表达（RNA-seq）。

“免疫刺激微环境”型的“增效”策略：强化免疫应答强度对于已存在免疫浸润（“免疫炎症型”）但应答不足的患者，需通过联合策略强化免疫效应，如增强T细胞活化、促进记忆T细胞形成。

“免疫刺激微环境”型的“增效”策略：强化免疫应答强度联合免疫刺激剂-机制：TLR激动剂（如poly-ICLC）可激活DCs，增强抗原呈递；OX40激动剂可促进T细胞增殖和存活，抑制Tregs功能。-证据：II期试验NCT03104293显示，poly-ICLC联合PD-1抑制剂在晚期NSCLC中，ORR达38%，且DCs活化标志物（CD80/CD86）表达上调与响应相关。-TME标志物：高CD8+T细胞密度（>50个/HPF）、低PD-L1表达（但存在T细胞浸润）、低Tregs比例。

“免疫刺激微环境”型的“增效”策略：强化免疫应答强度联合抗血管生成治疗-机制：肿瘤血管异常（扭曲、渗漏）阻碍T细胞浸润，抗血管生成药物（如贝伐珠单抗）可“正常化”血管结构，促进T细胞浸润；同时降低VEGF水平，解除VEGF对DCs和T细胞的抑制。01-证据：IMpower150研究显示，atezolizumab（抗PD-L1）+贝伐珠单抗+化疗在晚期非鳞NSCLC中，ORR达60%，且无论PD-L1表达高低均获益，与贝伐珠单抗改善T细胞浸润相关。02-TME标志物：高VEGF表达（IHC）、CD31+血管密度高但形态异常（CD31/PD-L1双染显示血管周PD-L1+细胞富集）。0306ONE挑战与展望：TME检测指导联合治疗的“破局之路”

挑战与展望：TME检测指导联合治疗的“破局之路”尽管TME检测在指导联合治疗中展现出巨大潜力，但临床转化仍面临诸多挑战，需多学科协作共同破解。

挑战一：TME的“时空异质性”与动态变化肿瘤并非均质组织，原发灶与转移灶、不同区域甚至同一区域内的TME均存在差异（空间异质性）；此外，治疗过程中TME会发生动态变化（如化疗后T细胞浸润增加，ICIs治疗后Tregs比例上升），单一时间点的活检难以反映真实状态。应对策略：发展“多点活检”或“液体活检+组织活检”联合监测模式；通过空间转录组、单细胞测序等技术解析TME空间异质性；建立动态监测模型，实时调整治疗方案。

挑战二：检测技术的“标准化”与“可及性”当前TME检测方法多样，不同平台、试剂、判读标准导致结果可比性差（如PD-L1IHC不同抗体阈值不同）；部分先进技术（如scRNA-seq、CyTOF）成本高昂，难以在常规临床推广。应对策略：建立统一的质量控制体系（如标准化操作流程、参考样本库）；推动技术简化与自动化（如自动化IHC染色、AI辅助判读）；开发低成本、高通量的检测技术（如多重液态芯片）。

挑战三：联合治疗的“个