【前沿精粹 097】EGFR突变非小细胞肺癌的免疫特征及临床实践：一篇叙述性综述

引言

引言

• EGFR基因是膜结合的ErbB/HER家族的四个成员之一，其配体结合后激活的多条细胞内信号通路（如PI3K/AKT、MAPK/ERK等）直接影响肿瘤细胞的增殖和凋亡，而肿瘤免疫依赖于肿瘤抗原的表达和免疫细胞的浸润，肿瘤基因组是驱动因素。

• 预临床和回顾性研究表明，激活的EGFR突变可以上调PD-L1、TGF-β、IL-10、VEGF和腺苷等，这些因子可以直接抑制自然杀伤（NK）细胞的杀伤作用、树突状细胞（DC）的成熟以及细胞毒性T细胞的功能和增殖。

• 基于基因组（肿瘤突变负荷，TMB）、蛋白质组（PD-1、PD-L1表达）和转录组的单平台技术存在一定局限性，多组学的结合可以更好地评估EGFR突变型NSCLC的肿瘤微环境（TME），进一步探索TME有助于识别诱导持久抗肿瘤免疫的更好方法。

图1. EGFR突变驱动免疫抑制性肿瘤微环境的形成。EGFR突变（主要发生在第18-21外显子）可以通过异常激活途径如NF-κB、PI3K、JAK、MAPK和YAP参与PD-L1的表达。同时，肿瘤细胞通过分泌细胞因子如IL-6、IL-10、CCL-12/CXCL-10以及缺氧代谢产物腺苷重塑肿瘤微环境（TME），这些因子增强了血管生成的效果，从而促进了免疫逃逸的发生。

PD-L1的表达

• PD-1和PD-L1是维持免疫稳态的关键蛋白，也是免疫逃逸的重要机制之一。PD-L1的表达主要受两种途径调节：一是由干扰素-γ（IFN-γ）和IL-6等炎症因子介导，二是由包括EGFR和MAPK在内的致癌信号调节。

• 临床前研究表明，EGFR信号通路可以与MAPK/Hippo/yes相关蛋白（YAP）/c-Jun、IL-6/JAK/STAT3、MAPK/ERK、PI3K/AKT/rapamycin（mTOR）和核因子κB（NF-κB）等协同作用，但临床研究显示EGFR突变与PD-L1表达呈负相关。

• 在EGFR突变的NSCLC中，不同EGFR突变亚型的PD-L1表达差异尚不明确，且EGFR突变对肿瘤免疫的直接影响及其特征仍需进一步研究。

肿瘤突变负荷（TMB）

• TMB是衡量肿瘤细胞基因组中体细胞突变数量的重要指标，通常以每兆碱基的突变数来表示。较高的TMB意味着肿瘤细胞能产生更多的新抗原，从而更有可能激活免疫系统，对免疫治疗产生良好反应。

• 在EGFR突变的NSCLC患者中，TMB水平通常较低，这可能是由于EGFR突变激活后，抑制了DNA损伤修复途径，导致肿瘤细胞的突变负荷减少，从而影响了免疫治疗的效果。

• 尽管TMB在预测免疫治疗疗效方面具有一定的价值，但在EGFR突变型NSCLC患者中，TMB的预测作用可能受到限制，需要结合其他生物标志物（如PD-L1表达等）来综合评估患者的免疫治疗反应性。

• 目前，TMB的检测和计算方法尚未统一，不同研究和临床试验中使用的检测平台和计算标准存在差异，这也在一定程度上影响了TMB在临床应用中的准确性。

CD39/CD73-腺苷轴

• EGFR突变可导致CD39/CD73介导的免疫代谢功能障碍，CD39/CD73通过去磷酸化抗肿瘤治疗引发的大量腺苷三磷酸（ATP），调节效应细胞和调节细胞的活性。

• 研究发现，在EGFR突变的肺癌小鼠模型中，CD73/腺苷通路显著上调，CD73阻断可显著抑制肿瘤生长，且EGFR突变型NSCLC表达的CD73水平高于野生型肿瘤，CD73和PD-L1抗体联合使用可显著抑制肿瘤生长。

主要组织相容性复合体（MHC）的表达

• MHC在肿瘤抗原呈递过程中发挥着至关重要的作用，它将肿瘤细胞内的抗原片段展示给T细胞，从而激活特异性免疫反应。MHC分为MHC-I和MHC-II两类，分别负责呈递内源性和外源性抗原。

• 在EGFR突变型非小细胞肺癌（NSCLC）中，研究发现EGFR信号通路的异常激活会导致MHC-I和MHC-II表达的下调。例如，EGFR配体（如表皮生长因子EGF和转化生长因子αTGF-α）以及下游的PI3K/AKT信号通路均被证实可以抑制MHC-I和MHC-II的表达，从而降低肿瘤细胞被免疫系统识别和攻击的可能性。

• 此外，在EGFR突变型肺腺癌（LUAD）中，JAK/STAT3信号通路的异常激活会抑制干扰素γ（IFN-γ）诱导的IRF1表达，而IRF1是MHC-II表达的关键转录因子。这进一步导致MHC-II的表达下降，使得肿瘤细胞能够更好地逃避免疫监视。

• MHC表达的下调在EGFR突变型NSCLC中为肿瘤免疫逃逸提供了有利条件，使得免疫细胞难以有效识别和清除肿瘤细胞，这也是该类患者对免疫治疗疗效不佳的重要原因之一。

肿瘤浸润免疫细胞——树突状细胞（DC）

• 树突状细胞是抗原呈递细胞（APC），在启动免疫反应和免疫耐受中发挥关键作用。在EGFR突变型NSCLC中，生物信息学分析显示未成熟DC的浸润增加，且EGFR-19Del-LLC（Lewis肺癌）小鼠模型进一步证实了EGFR-19Del组中各种DC表型水平较低，肿瘤来源的外泌体可抑制DC功能。

T细胞

• T细胞在抗肿瘤免疫反应中起着核心作用，它们通过识别肿瘤细胞表面的抗原-MHC复合物来激活并攻击肿瘤细胞。然而，在EGFR突变型非小细胞肺癌（NSCLC）中，T细胞的功能受到了显著抑制。

• 研究发现，与野生型细胞相比，EGFR突变型NSCLC细胞系释放的外泌体更易诱导CD8+ T细胞发生凋亡，这可能是由于外泌体携带的特定分子或信号导致T细胞的程序性死亡，从而削弱了T细胞的抗肿瘤活性。

• 临床研究进一步证实，在EGFR突变型肺腺癌（LUAD）患者中，肿瘤免疫微环境（TIME）内的T细胞主要是非活性肿瘤浸润淋巴细胞（TIL），这些非活性T细胞无法有效识别和攻击肿瘤细胞，导致对免疫治疗的客观反应率较低。

• 此外，研究还发现，在EGFR突变型肿瘤中，CD8+ T细胞缺乏CD39表达，而CD39是一种重要的腺苷生成酶，其缺失会抑制T细胞的细胞毒性活性，进一步削弱T细胞的抗肿瘤能力。

• 总的来说，EGFR突变通过多种机制影响T细胞的功能和活性，使得T细胞在EGFR突变型NSCLC中的抗肿瘤作用受到限制，这也是该类患者对免疫治疗反应不佳的重要原因之一。

肿瘤相关巨噬细胞（TAM）

• TAM通常分为具有抗肿瘤活性的经典（M1）型和促进肿瘤生长的替代激活（M2）型。

• EGFR信号可促进免疫抑制性巨噬细胞的浸润，且在EGFR突变型NSCLC患者中，CD68+细胞（TAM的标记）及其释放的基质金属蛋白酶（MMP）-9和血管内皮生长因子A（VEGFA）显著高于EGFR野生型患者。

中性粒细胞、骨髓源抑制细胞（MDSC）和自然杀伤（NK）细胞

• 中性粒细胞在肿瘤微环境中具有复杂的双重作用。一方面，它们可以通过释放活性氧（ROS）和蛋白酶等物质直接杀伤肿瘤细胞，抑制肿瘤生长；另一方面，中性粒细胞也能分泌多种细胞因子和趋化因子，促进肿瘤血管生成和肿瘤细胞的上皮-间质转化（EMT），从而促进肿瘤进展和转移.在泛癌数据集中。

• 中性粒细胞在EGFR野生型组中显著更丰富，且在罕见EGFR突变组中多于p.L858R和19Del组，这可能与不同EGFR突变亚型对中性粒细胞功能和浸润的影响有关。

• 骨髓源抑制细胞（MDSC）是一群具有免疫抑制功能的髓系细胞，它们在肿瘤微环境中通过多种机制抑制抗肿瘤免疫反应。MDSC能够分泌精氨酸酶、一氧化氮和活性氧等物质，抑制T细胞和自然杀伤（NK）细胞的增殖和功能。

• 同时，MDSC还能诱导调节性T细胞（Treg）的分化，进一步增强免疫抑制效应.在EGFR突变型NSCLC中，EGFR信号可能通过调节缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）等途径，诱导MDSC表达CD39/CD73，增强其免疫抑制能力，从而促进肿瘤免疫逃逸。

• 自然杀伤（NK）细胞是机体免疫系统中的重要组成部分，它们在肿瘤免疫监视中发挥着关键作用。NK细胞能够通过释放穿孔素和颗粒酶等细胞毒性分子直接杀伤肿瘤细胞，同时还能通过分泌细胞因子如干扰素-γ（IFN-γ）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等，调节其他免疫细胞的活性和肿瘤微环境。

• 然而，在EGFR突变型肿瘤中，NK细胞的功能可能受到抑制，表现为NK细胞浸润减少和细胞毒性活性降低，这可能是由于EGFR信号通路的异常激活导致的免疫抑制微环境所致。

EGFR-TKI耐药机制

• EGFR-TKIs耐药主要有两种机制：一是EGFR基因的二次突变，如T790M突变，以及EGFR依赖性替代信号通路的激活；二是EGFR非依赖性机制，包括其他受体酪氨酸激酶（RTK）的异常激活或下游效应分子的异常激活。

• EGFR突变与免疫抑制性肿瘤微环境（TME）相关，不同耐药机制可能导致TIME的差异，进而影响免疫检查点抑制剂（ICI）的选择和疗效。

EGFR-TKI后PD-L1的变化

• 临床前研究表明，吉非替尼等EGFR-TKI可通过IL-6/JAK/STAT3信号通路下调PD-L1的表达，但临床数据显示，EGFR-TKI治疗后，EGFR突变型NSCLC患者肿瘤组织中PD-L1水平上升，强PD-L1阳性比例从基线的14%增加到28%。

• 在疾病进展（PD）患者中，无T790M突变的患者强PD-L1阳性比例高于有T790M突变的患者，表明这部分患者可能从纳武利尤单抗等免疫治疗中获益。

EGFR-TKI后PD-L1的变化

• 临床前研究 显示，EGFR-TKI如吉非替尼可以通过抑制IL-6/JAK/STAT3信号通路来下调PD-L1的表达。然而，在临床研究中，情况却有所不同。

• 研究发现，在EGFR突变型非小细胞肺癌（NSCLC）患者接受EGFR-TKI治疗后，肿瘤组织中PD-L1的表达水平实际上有所上升，强PD-L1阳性（即肿瘤细胞膜上PD-L1染色≥50%）的比例从基线时的14%增加到28%。

• 进一步分析发现，在疾病进展（PD）的患者中，没有T790M突变的患者比有T790M突变的患者表现出更高的强PD-L1阳性比例。这表明，在EGFR-TKI治疗后，部分患者肿瘤微环境中的免疫抑制因素可能被激活，导致PD-L1表达上调，从而为后续的免疫治疗提供了潜在的靶点。

• 这一变化提示，在EGFR-TKI治疗后，对PD-L1表达的动态监测可能有助于评估患者的免疫治疗反应性，并为制定个体化的治疗方案提供依据。对于PD-L1表达上调的患者，联合免疫检查点抑制剂（如PD-1/PD-L1抑制剂）可能是一种有效的治疗策略，以期实现更好的治疗效果。

图2. EGFR-TKI耐药后肿瘤微环境（TME）的变化。EGFR突变型非小细胞肺癌（NSCLC）在TKIs耐药后，尤其是与巨噬细胞介导的炎症反应相关时，特别是通过IL-6，肿瘤微环境（TME）会发生动态变化，这可以促进上皮-间质转化（EMT）并导致T细胞耗竭。此外，由M2极化的肿瘤相关巨噬细胞（TAM）分泌的几种因子（如TGF-β、TNF-α、VEGF、IL-8、CCL-22和CCL-18）也发挥作用。TKIs治疗与PD-L1表达的降低相关。这些因素共同促进肿瘤进展和免疫抑制，可能为联合治疗提供了机会。

免疫检查点抑制剂在EGFR突变型NSCLC中的临床结果

• 在多项临床试验中，EGFR突变型非小细胞肺癌（NSCLC）患者对PD-1/PD-L1单药免疫检查点抑制剂（ICI）的反应普遍较差。例如，在CheckMate-012研究中，纳武利尤单抗治疗EGFR突变组患者的客观缓解率（ORR）仅为14%，中位无进展生存期（mPFS）为1.8个月，显著低于EGFR野生型组的30%和6.6个月，这表明EGFR突变可能削弱了肿瘤对免疫检查点抑制剂的敏感性。

• KEYNOTE-001研究也显示，帕博利珠单抗对先前治疗过的NSCLC患者具有一定的疗效，但EGFR突变患者的中位总生存期（mOS）仅为6.0个月，远低于EGFR野生型患者的11.9个月，这进一步证实了EGFR突变型患者在接受ICI治疗时预后较差.