由于肿瘤微环境中持续的抗原刺激和免疫抑制刺激可诱导T细胞的进行性功能障碍状态 ， 伴随着多个免疫检查点的过度表达 ， 接下来研究了抑制性受体的表达是否可预测PD-1阻断后免疫再激活的能力 。 为此 ， 研究评估了CD8+T细胞上PD-1、CTLA-4、Tim-3、Lag-3和具有Ig和ITIM结构域的T细胞免疫受体（TIGIT）的表达（图4a） 。 PDTF-R与浸润或排除PDTF-NRs的抑制性受体阳性细胞比例无显著差异 ， 但在PDTF-R肿瘤中TIGIT表达更为频繁 。 令人惊讶的是 ， 少数T细胞上几个免疫检查点的频繁高表达（图4b） 。 此外 ， CD8+T细胞显示多个免疫检查点的共表达（图4c） 。 为了了解PDTF-R和PDTF-NR肿瘤之间是否存在功能前和功能失调亚群的差异 ， 对PD-1+CD8+T细胞池中的TCF-1+和CD39+细胞进行了定量 。 与先前的数据一致 ， TCF-1在一部分T细胞中表达 ， 这些T细胞表现出中等的PD-1表达水平 ， 而CD39则大多为阴性 。 相反 ， CD39+亚群主要是TCF-1? PD-1的表达水平非常高（图4d） 。 TCF-1+前体功能群可在排除型和浸润型肿瘤微环境中确定 ， 而无反应性和无反应性肿瘤之间的差异（图4e） 。 然而 ， 前功能亚群和功能失调亚群之间的平衡强烈地偏向后者 ， 这表明这些肿瘤中的一部分可能缺乏前功能亚群（图4e ， f） 。
为了了解这些T细胞亚群的患病率是否与PD-1阻断的免疫应答能力相关 ， 对不同肿瘤微环境亚群中的CD39+CD103+和PD-1T CD8+T细胞亚群进行了量化（图5a ， b） 。 值得注意的是 ， 尽管组织驻留标记物CD103的表达在肿瘤微环境亚组之间具有可比性 ， 但在PDTF-R中 ， CD39+CD103+双阳性细胞在CD8+T细胞中的比例最高 ， 而根据先前的研究 ， CD103与PD-1阻断反应相关；对PD-1T TIL进行了类似的观察（图5c） 。 为了直接检测肿瘤特异性T细胞的存在 ， 从5个PDTF-R和6个PDTF-NR肿瘤中分离和扩增CD3+TIL ， 并通过与自体肿瘤消化物共培养来测定肿瘤反应性（图5d） 。 值得注意的是 ， 在所有从PDTF-R肿瘤获得的TIL中 ， 5例中有4例检测到CD8+TIL间的肿瘤反应性和CD4+TIL间的肿瘤反应性 。 在PDTF-NR肿瘤中 ， 六个肿瘤中只有一个检测到CD8+TIL和CD4+TIL之间的肿瘤反应性（图5d） 。
以上分析共同表明 ， 肿瘤对PD-1阻断的反应能力可能与T细胞浸润的程度以及具有肿瘤反应性T细胞表型特征的T细胞的频率有关 ， 如PD-1高表达或CD39/CD103共表达 。 基于这两个独立的观察结果 ， 随后探讨了PD-1T TIL绝对数量的预测价值 ， 从而将肿瘤驻留T细胞的数量和质量结合在一个单一指标中 。 PD-1TCD8+T细胞、PD-1TCD4+T细胞和总PD-1TCD45+淋巴细胞在有反应的肿瘤中均增加（图6a–c） ， 其中PD-1T淋巴细胞在PDTF-R和所有其他独立于癌症类型的肿瘤微环境类型之间表现出最好的区分 。 因此 ， 随后评估TLS或其成分的存在是否与肿瘤对PD-1阻断的反应能力有关 。 通过CD20和CD3染色对PDTF-R和PDTF-NR肿瘤中的TLS进行定量（图6d）显示 ， PDTF-R肿瘤中的TLS数量和大小（定义为平均TLS面积）均显著高于浸润性PDTF-NR肿瘤（图6e） 。 值得注意的是 ， 作为TLS主要成分的B细胞在PDTF-R肿瘤中也显著富集（图6f） 。 为了比较本研究中评估的所有参数预测肿瘤内免疫对PD-1阻断反应能力的潜力 ， 作者分析了PD-1T淋巴细胞、CXCL13、B细胞、TLS数量和TLS面积的AUC（受体操作特征（ROC）） 。 所有这五个参数都与抗PD-1反应能力密切相关 ， 达到AUC≥0.84（图6g） ， 表明识别PD-1检查点抑制肿瘤内免疫活性的人类肿瘤的可能性很高 。
【免疫细胞|Nat Med | 新型体外肿瘤片段平台解析患者对PD-1阻断的反应】在这项研究中 ， 作者综合分析了5种不同类型的人类肿瘤对PD-1阻断的早期肿瘤内免疫反应 ， 以及预测这种反应的肿瘤特性 。 使用PDTF系统作为干扰肿瘤微环境的方法 ， 观察到在不同类型的癌症中 ， 抗PD-1治疗后24-48小时内已经可以检测到这种免疫反应 。 重要的是 ， 这些数据提供了肿瘤内免疫再激活能力与临床反应密切相关的证据 。
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