【前沿精粹 052】乳腺癌免疫治疗的最新进展：综述

引言

引言

• 乳腺癌是一种高度异质性疾病，不同个体对临床治疗的反应和预后差异很大。基于基因表达水平的乳腺癌分子分型分析已成为乳腺癌临床治疗的关键依据。

• 雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）、人表皮生长因子受体-2（HER-2）和Ki-67在乳腺癌中的不同表达方式用于乳腺癌的分型。

• 目前公认的乳腺癌分子类型包括Luminal A型、Luminal B型、HER-2过表达型和三阴性型。Luminal A型指ER和/或PR阳性，HER2阴性，Ki-67指数≤14%。Luminal B型可以分为两种，一种是ER和/或PR阳性，HER2阴性，Ki-67指数>14%；另一种是ER和（或）PR阳性，HER2阳性，即三阳性型。TNBC型是ER和（或）PR阴性，HER2阴性，三者均不表达。

• 不同的分子类型具有不同的治疗和临床特征。Luminal A是最常见的乳腺癌分子亚型，约占乳腺癌的70%，具有最高的临床治愈率和最好的预后。它更常见于早期乳腺癌，复发风险较低。高风险群体给予辅助化疗，ER/PR表达越高，治疗效果越好。

• Luminal B型针对HER2阴性型，Ki-67指数大于14%，患者接受内分泌治疗，大多数患者接受化疗。Luminal B型针对HER2阳性型，即三阳性乳腺癌，在任何状态下，容易发生腋窝淋巴结和远处转移，约占乳腺癌的6.2%，更多转移发生在两个以上的部位，转移越多，预后越差。临床治疗通常是内分泌治疗加上化疗结合曲妥珠单抗。

• HER-2过表达型，即ER/PR阴性型和HER2阳性型，约占乳腺癌的15%-20%，侵袭性高，预后差。由于ER/PR表达低，内分泌治疗效果不佳，临床上常用HER2靶向药物结合化疗，常用药物为基础联合曲妥珠单抗治疗。

• TNBC指ER、PR和HER2均为阴性，约占乳腺癌的15-20%。TNBC通常发生在40岁以下的绝经前妇女，生存期短，总生存期为12-18个月，临床治愈率低，预后差，分化低，侵袭性高，容易发生局部和远处转移，复发率高，死亡率高。

• 由于三个表达均为阴性，内分泌治疗和靶向治疗的临床效果不佳，临床治疗主要是化疗。根据目前研究，在乳腺癌的分子亚型中，TNBC具有独特的免疫微环境，有更多的肿瘤浸润性淋巴细胞和肿瘤相关巨噬细胞，因此TNBC在未来的免疫治疗中具有很大的希望和前景。

• 在乳腺癌的发展过程中，肿瘤免疫微环境和肿瘤中浸润的淋巴细胞数量一直是研究的重点。历史上，乳腺癌被认为是免疫原性低的肿瘤，但广泛的研究发现，去除某些分子类型的乳腺癌后，我们可以在TNBC中检测到更高水平的肿瘤免疫浸润。

• 肿瘤浸润性淋巴细胞（TIL）、程序性死亡受体配体（PD-L1）和肿瘤突变负荷（TMB）的表达水平都有所增加。因此，TNBC被认为是乳腺癌亚型中最具免疫原性的，与其他分子亚型的疾病相比，免疫治疗对TNBC的效果更好。

• 我们的防御机制包括先天和适应性免疫系统，它们构成了人体的免疫系统。人体的器官，如淋巴结、脾脏、胸腺和骨骼，负责产生免疫细胞。当病原体和毒素进入人体时，免疫系统会被激活以摧毁它们。

• 适应性免疫细胞在病毒深入人体后开始发挥作用。某些病原体可以到达B细胞，B细胞随后可以通过内吞作用分解抗原，并在细胞表面呈现。

• TNBC的TME与乳腺癌病变的免疫微环境，即由肿瘤细胞、免疫细胞和肿瘤相关成纤维细胞组成的局部内环境，它们进入乳腺癌组织并分泌细胞因子，在癌症细胞的生长、增殖和转移中发挥重要的调节作用。

• TNBC的TME具有高度的免疫活性，其治疗可能具有从免疫“冷肿瘤”转变为“热肿瘤”的巨大潜力。其中，最具代表性的免疫治疗手段是免疫检查点抑制剂的应用，代表性应用是PD-L1/PD-1和CTLA-4抑制剂。

• 乳腺癌病变的免疫微环境，即TME，是由肿瘤细胞、免疫细胞和肿瘤相关的成纤维细胞组成的局部内环境，它们分泌细胞因子，对癌细胞的生长、增殖和转移发挥重要的调节作用。

• 肿瘤通过多种机制抵抗抗癌药物，研究已证实肿瘤微环境在这一过程中起着核心作用。TME是一个动态的微环境，由大量免疫细胞、肿瘤相关巨噬细胞（TAM）、肿瘤浸润性淋巴细胞（TIL）、抗原呈递细胞（APC）、肿瘤相关成纤维细胞（CAF）、间充质细胞、内皮细胞、细胞外基质（ECM）等组成，它们以不同的比例存在，具有不同水平的浸润。

• 当正常细胞转变为肿瘤细胞时，会发生肿瘤突变负荷，肿瘤细胞会产生相应的分泌物吸引免疫细胞和成纤维细胞，逐渐抑制它们的肿瘤杀伤功能。

• 同时，不容忽视的是，在肿瘤免疫微环境中产生的内皮细胞将为肿瘤提供营养物质，进一步促进肿瘤的生长。

• 肿瘤的发展与相关癌细胞和周围环境密切相关。当肿瘤细胞与免疫细胞相互作用时，它们既可以抗肿瘤也可以促进肿瘤，产生双向效应。

• 乳腺癌长期以来被认为是免疫原性低、T细胞浸润有限的肿瘤，但随着研究的不断深入，发现TNBC可以展示更多的肿瘤浸润性淋巴细胞，肿瘤突变负荷率增加，为免疫治疗提供了新的思路。

• TNBC比其他乳腺癌亚型有更高比例的肿瘤浸润免疫，TIL由不同的细胞组成，如淋巴细胞、巨噬细胞、浆细胞、单核细胞、树突细胞、记忆T细胞等。它存在于肿瘤基质中或肿瘤细胞内，是一个以淋巴细胞为主的异质性淋巴细胞群体。它在肿瘤的免疫机制中发挥免疫反应和调节作用，杀死肿瘤细胞，减少肿瘤的远处和多发转移。

• 在肿瘤中观察到高水平的免疫细胞浸润被认为是免疫系统的适应性机制，可以防止肿瘤的生长和转移。

• 乳腺癌TIL已被证明是预后性的，并且可能预测乳腺癌，特别是在TNBC中。这是因为TNBC可以表现出更高水平的TILs并且具有更高的TMB能力。

• TAM在肿瘤微环境中表达。作为单核细胞，巨噬细胞可以分化为M1型促炎性巨噬细胞和M2型抗炎性巨噬细胞。在肿瘤免疫微环境中，肿瘤相关巨噬细胞主要是免疫抑制性的M2型和抗炎性的，发挥免疫抑制作用。

• M1和M2型巨噬细胞将释放相应的细胞因子，M1释放IL-6、TNF-α、INF-γ等促炎性细胞因子，M2释放IL-10抗炎性，即免疫抑制性细胞因子，两者都会导致巨噬细胞的极化。通过逐渐将微环境中的M2转化为M1类型，通过重编程减少M2型的免疫抑制，可以进一步抑制肿瘤生长。

图1. 肿瘤免疫微环境

一般免疫调节剂：

• 非特异性免疫调节剂主要有两种抗癌机制：一种是刺激效应细胞来治疗肿瘤，例如α干扰素、IL-2、伊莫司莫德和BCG疫苗；另一种是通过抑制免疫负向调节细胞或分子来发挥作用，例如抗CTLA-4单克隆抗体。

• 在当前临床实践中，免疫检查点抑制剂（ICI）是研究最多的靶点之一，能够抑制CD8+和CD4+T细胞的反应。免疫检查点抑制剂是三阴性乳腺癌最有效的免疫疗法药物，它们通过阻断免疫抑制受体来增强肿瘤浸润性淋巴细胞的细胞毒性和增殖，重新激活T细胞对肿瘤的杀伤效果。

PD-L1/PD-1抑制剂：

• PD-L1/PD-1抑制剂是针对TNBC的免疫疗法中最具潜力的治疗手段之一，它们通过阻断PD-L1与PD-1之间的相互作用来恢复抗肿瘤免疫反应。

• PD-L1主要在肿瘤细胞、活化的T细胞和巨噬细胞以及肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)上表达，而PD-1则在T细胞、B细胞、NK细胞等免疫细胞表面表达。

• 肿瘤细胞通过PD-L1与T细胞表面的PD-1结合，发送抑制信号，从而抑制T细胞的活性，帮助肿瘤细胞逃避免疫系统的监视和攻击。

• PD-L1/PD-1抑制剂可以特异性地阻断PD-1和PD-L1之间的相互作用，从而解除对T细胞的抑制作用，增强T细胞对肿瘤细胞的识别和杀伤能力。

• 研究表明，TNBC患者肿瘤组织中PD-L1的表达水平较高，这可能与TNBC的免疫原性较高有关，因此PD-L1/PD-1抑制剂在TNBC治疗中显示出较好的疗效。

• 临床试验中，PD-L1/PD-1抑制剂如pembrolizumab和atezolizumab已在TNBC治疗中显示出显著的疗效，尤其是在PD-L1阳性的TNBC患者中。

• 除了单药治疗，PD-L1/PD-1抑制剂与化疗、靶向治疗等其他治疗手段的联合应用也在探索中，旨在进一步提高TNBC的治疗效果。

• 需要注意的是，PD-L1/PD-1抑制剂的使用也伴随着免疫相关不良反应，如皮肤毒性、肝毒性、肺毒性等，因此在使用过程中需要密切监测和管理这些不良反应。

CTLA-4抑制剂：

• 跨膜蛋白CTLA-4，通常称为CD152，是B7-CD28家族的第二个成员。它是一种共抑制T细胞的化学物质，能够引起T细胞的负向调节。此外，单核细胞、B细胞、树突细胞、粒细胞等其他细胞也可以表达CTLA-4。

• 研究表明，与健康个体相比，乳腺癌患者的血清中CTLA-4水平要高得多。B7家族的CD80和CD86通常由抗原呈递细胞（APC）表达，而T细胞表达CD28。T细胞的激活需要至少一种免疫系统的刺激。APC具有CD80和CD86配体，CD28作为T细胞上的共刺激因子，使T细胞能够破坏肿瘤细胞。

• 由于这一点，抗CTLA-4抑制剂通过阻止CTLA-4与具有CD80/86的T细胞结合，并阻断由此产生的负向免疫反应，使CD28能够与CD80/86协同工作，发挥其预期功能。这似乎会使T细胞过度激活，从而增加它们杀死肿瘤细胞的能力，增强免疫系统的细胞毒性反应。

• 相反，抗CTLA-4药物可以增强CD80/86的表达，阻止APC内吞CD80/86配体，改善CD28与CD80/86的结合能力，并刺激T细胞消除恶性肿瘤。

• 临床研究表明，使用抗体阻断CTLA-4可以触发强大的免疫反应，消除肿瘤细胞。然而，CTLA-4抑制剂更常用于恶性黑色素瘤的治疗，并已显示出良好的临床治疗效果。因此，可以继续开发研究CTLA-4抑制剂在乳腺癌治疗中的技术。

图2. 免疫检查点抑制剂的作用机制。

• 肿瘤疫苗是免疫疗法中的一个重要突破，它通过使用肿瘤细胞裂解产物、肿瘤特异性抗原、肿瘤相关抗原、肿瘤肽或抗独特型抗体来激发针对肿瘤的特异性免疫反应。

• 肿瘤疫苗的目的是增强肿瘤相关抗原的免疫原性，克服肿瘤产物引起的免疫抑制，介导特定的抗肿瘤活性免疫，刺激针对肿瘤细胞的特定免疫攻击，提高免疫系统识别肿瘤抗原的能力。

• 肿瘤疫苗能够产生免疫记忆，这是一个优势，但其抗肿瘤效果较为缓慢，因此更适合于肿瘤突变负荷较低的患者。对于在手术、放疗和化疗后肿瘤突变负荷较高的患者，肿瘤疫苗在降低患者突变负荷方面可能更为适用。

• 肿瘤疫苗可以根据抗原的种类和来源分为不同类别，包括基因工程细胞疫苗、多肽疫苗、病毒载体疫苗、树突细胞疫苗、分子靶向疫苗和蛋白质或肽疫苗。

• 细胞疫苗，尤其是树突细胞疫苗，是人体中最强的抗原呈递细胞。树突细胞在肿瘤组织中广泛存在，它们在肿瘤微环境中表达，识别肿瘤特异性抗原，然后将这些抗原传递给宿主的淋巴细胞，激活人体的免疫系统并摧毁癌细胞。

• 多肽疫苗通过将疫苗注射到体内，其中的多肽与树突细胞上的I类和II类人类白细胞抗原（HLA）结合，形成多肽-HLA复合物，被T细胞家族中的CD8细胞识别，进而产生细胞毒性淋巴细胞（CTL），释放穿孔素、颗粒酶和细胞因子，杀死表达抗原的肿瘤细胞。

• 蛋白质疫苗在治疗HER2型乳腺癌方面取得了成功，对于三阴性乳腺癌的治疗效果也显示出较高的潜力。代表性的疫苗包括α-乳白蛋白疫苗、MIAC靶向疫苗和Globe-H糖蛋白靶向疫苗。

• 病毒基础的肿瘤疫苗，如溶瘤病毒疫苗，能够刺激先天和适应性免疫系统产生持久且强大的免疫反应。溶瘤病毒治疗能够直接杀死肿瘤细胞，释放TAA，并通过其固有的免疫原性和溶瘤活性，诱导特定的抗肿瘤免疫反应。

• 肿瘤疫苗在临床研究和应用中具有特定的优势和劣势。尽管有许多有希望的结果，但与其他免疫疗法相比，它们并未显示出显著的效果和更多的临床益处。

• 细胞疫苗，尤其是树突细胞疫苗，是人体中最强的抗原呈递细胞。树突细胞在肿瘤组织中广泛存在，它们在肿瘤微环境中表达，识别肿瘤特异性抗原，然后将这些抗原传递给宿主的淋巴细胞，激活人体的免疫系统并摧毁癌细胞。

• 树突细胞在肿瘤微环境中的破坏免疫细胞的能力降低，活动受阻，使得肿瘤得以生长。然而，可以从肿瘤患者的外周血中分离出未激活或未成熟的树突细胞，直接用TAA或TAAS编码的载体转染DC，并在特定细胞因子刺激下激活。

• 激活的树突细胞能够呈递外源性和内源性抗原给CD8和CD4 T细胞。现在可以将激活的树突细胞回输给患者，将TAAS呈递给CD8和CD4，以触发强大的免疫反应。

• 为了增强免疫系统的能力，以消除肿瘤细胞，已经在体外创建了树突细胞，并将其给予或免疫给患有三阴性乳腺癌的个体。例如，RUNX2-树突细胞基因疫苗在临床实验中显示，它可以激活特定的免疫细胞，杀死三阴性乳腺癌。

• 细胞疫苗在安全性、耐受性和非毒性方面具有显著潜力，但它们也存在一些缺点，如生产成本高、周期长和程序复杂。因此，为了生产免疫刺激性的树突细胞并防止肿瘤免疫微环境中的免疫抑制，必须优化设置。在临床实践中，仍然需要时间来克服这些挑战。

• 多肽疫苗通过将与肿瘤相关的多肽注射到体内，这些多肽能够与主要组织相容性复合体（MHC）的I类和II类分子结合，形成多肽-MHC复合物。

• 形成的复合物被T细胞家族中的CD8细胞识别，随后产生细胞毒性淋巴细胞（CTL），释放穿孔素、颗粒酶和细胞因子，杀死表达特定抗原的肿瘤细胞。

• GP-2疫苗是一种多肽疫苗，适用于手术后早期乳腺癌患者，特别是HER-2表达水平较高的患者。GP-2疫苗与GM-CSF（免疫佐剂）共同注射，激活抗原呈递细胞，促进CD8 T细胞和细胞毒性T淋巴细胞识别并消除HER-2癌细胞。

• AE37疫苗适用于HER-2表达水平较低的患者，基于HER2蛋白的AE36杂交肽，与GM-CSF免疫佐剂共用，激活CD8细胞，摧毁肿瘤细胞。

• Neu-Vax疫苗适用于HER2表达水平低至中等的患者，包含HER2蛋白衍生的免疫刺激寡肽E75，与GM-CSF免疫佐剂联合使用，激活CD8、CTL和CD8记忆细胞，识别并消除HER2癌细胞。

• 蛋白质疫苗在治疗HER2阳性乳腺癌方面取得了成功，并且在TNBC的治疗中也显示出了潜力。

• α-乳白蛋白疫苗：α-乳白蛋白在乳腺癌中的表达相对较高，尤其是在三阴性乳腺癌中，其表达水平远高于其他类型的乳腺癌。基于此，α-乳白蛋白已成为临床研究的焦点，通过刺激人体的免疫系统，有望消除三阴性乳腺癌。

• 针对MIAC的疫苗：通过利用CTL途径，恶性肿瘤可以在免疫编辑的动态过程中产生免疫逃逸。随着癌细胞的发展，它们会从细胞膜表面去除MIC蛋白，从而实现逃逸。

• 临床研究表明，三阴性乳腺癌患者中生存时间较长的个体具有较高水平的抗体，这可能抑制了MHIC蛋白的水解释放。临床研究显示，当以蛋白酶解作用为靶点时，这种疫苗可以产生MHIC蛋白酶解抗体，阻止蛋白酶解，从而防止免疫系统破坏癌细胞，通过防止MHIC蛋白从细胞表面脱落来实现。

• 针对Globo H糖蛋白的疫苗，研究发现Globo H在某些三阴性乳腺癌干细胞表面以及癌细胞本身表面表达，与体内的某些正常细胞相比。这表明，增加Globo H糖蛋白疫苗的使用可以提高三阴性乳腺癌患者的生存率。

• 蛋白质疫苗可以避免某些HLA表位限制，大大增加T细胞的活性，杀死和破坏癌细胞，增强和修复人体的免疫系统。然而，在实际应用中，蛋白质疫苗的合成难度、安全性和结构稳定性仍有待提高。

• 基于病毒的肿瘤疫苗能够刺激先天和适应性免疫系统，产生持久且强大的免疫反应。病毒的固有免疫原性和溶瘤活性可以诱导促炎环境，进而激发特定的抗肿瘤免疫反应。

• 溶瘤病毒疫苗通过直接感染并杀死肿瘤细胞，释放肿瘤抗原（TAA），促进树突细胞成熟和CD8+及CD4+ T细胞活性，从而刺激针对肿瘤抗原的特异性免疫反应。

• 研究显示，将溶瘤病毒疫苗与新辅助化疗相结合，治疗三阴性乳腺癌患者，可以获得约89%的两年无复发生存率。

• 临床结果表明，将溶瘤病毒与CTLA4和PD-L1抑制剂结合使用，比单独使用溶瘤病毒具有更好的治疗效果，并能增加肿瘤浸润淋巴细胞的数量。

• 对于三阴性乳腺癌，溶瘤病毒疫苗可以作为辅助治疗手段与其他治疗方式结合使用。

• 细胞免疫疗法包括从自体或异体细胞中分离出的免疫效应细胞，在体外激活后再输回宿主以根除恶性肿瘤。