以PD-1抗体为代表的免疫治疗是肿瘤治疗的一次革命。2023年，在全球肿瘤领域最重要、最为权威的学术会议——美国临床肿瘤学年会（ASCO）上，中山大学马骏院士团队应邀报告了CONTINUUM 3期随机对照临床试验的结果，首次发现PD-1抗体信迪利单抗显著提高了局部晚期鼻咽癌的疗效，被评为ASCO最佳研究，是当年中国唯一获此殊荣的研究。2024年，CONTINUUM研究正式发表于Lancet。同年，马骏院士团队又在ASCO报告了DIPPER 3期随机对照临床试验的结果，发现PD-1抗体卡瑞利珠单抗同样能提高局部晚期鼻咽癌的疗效。然而，这两项临床试验都显示，临床最常用的PD-L1表达不能预测鼻咽癌免疫治疗疗效，亟需寻找有效的生物标志物，指导精准免疫治疗。
针对这一问题，近日，马骏院士团队在Signal Transduction and Targeted Therapy发表题为“Systemic longitudinal immune profiling identifies proliferating Treg cells as predictors of immunotherapy benefit: biomarker analysis from the phase 3 CONTINUUM and DIPPER trials”的研究论文。该研究利用CONTINUUM和DIPPER试验收集的标本，基于质谱流式技术绘制了鼻咽癌患者免疫治疗过程中的外周免疫细胞动态变化图谱，发现了在免疫治疗后复发患者中丰度显著上升的一群Ki67+ Treg细胞。这群细胞与抑制性免疫微环境相关，并进一步证明了外周血和瘤内的Ki67+ Treg可以有效预测免疫治疗获益。
图1 研究设计
研究人员利用12对免疫治疗后有无复发患者多个时间点的血标本，采用质谱流式技术检测37个分子，建立了一个外周血免疫细胞动态变化的单细胞图谱，通过机器学习算法，鉴定出与免疫治疗后复发最相关的一群Ki67+ Treg细胞。利用流式细胞学检测证明，外周血的Ki67+ Treg丰度可以预测免疫治疗疗效。与无瘤生存的患者相比，复发患者中这群Ki67+Tregs的比例明显升高，并在接受免疫治疗的过程中升高更为明显。
图2 CellCnn算法鉴定出与免疫治疗后复发最相关的一群Ki67+ Treg细胞
进一步研究发现，这群细胞与肿瘤中的Ki67+ Treg丰度显著相关。Ki67+ Treg细胞高表达PD-1，且与微环境中PD-1+Treg/PD-1+CD8+ T的比例呈正相关，提示抗PD-1抗体治疗通过解除对这群细胞的抑制，导致其丰度升高，从而介导免疫治疗耐药1。
图3 外周Ki67+ Treg与瘤内的Ki67+ Treg细胞丰度显著相关
图4 瘤内Ki67+ Treg与抑制性免疫微环境相关
在此基础上，研究人员利用CONTINUUM和DIPPER两个大型3期临床试验的数据，证明瘤内Ki67+ Treg水平也能够有效预测免疫治疗疗效，Ki67+ Treg水平高的患者无法从免疫治疗当中获益，并在肺癌的OAK 3期临床试验队列中验证了这一结果。
图5 Ki67+ Treg可预测免疫治疗疗效
以上研究首次发现Ki67+ Treg可作为预测免疫治疗疗效的生物标志物，提示在Ki67+ Treg水平高的患者中，将PD-1抗体与可以抑制Treg细胞的CTLA-4抗体联合，可能克服耐药。基于这一研究，马骏院士团队人员已经开展了一项PD-1/CTLA-4双靶点抗体治疗局部晚期鼻咽癌的临床试验（NCT05587374），有望进一步提高疗效。
该研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金和广州市科技计划项目的资助。该项研究也得到了中山大学中山眼科中心仪器平台的大力支持。中山大学肿瘤防治中心黄赛维博士、姜薇博士、许沙副研究员、张媛副研究员和杜鹃硕士为并列第一作者，放疗科刘需副主任医师、梁叶琳博士后和马骏院士是共同通讯作者。
参考文献：
1. Kumagai, S., et al. The PD-1 expression balance between effector and regulatory T cells predicts the clinical efficacy of PD-1 blockade therapies. Nat Immunol 21, 1346-1358 (2020).
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