今天给大家介绍一篇四月八号刚刚发表在Clinical Cancer Research上的一篇文章，影响因子IF是12.531。目前，单独使用免疫检查点抑制剂或联合化疗的新辅助治疗在非小细胞肺癌(NSCLC)中表现出良好的效果。然而不同患者对ICI的响应有很大不同，作者猜测肿瘤PD-L1阴性的早期NSCLC患者可能存在额外的以免疫为中心的信号，这可能在肿瘤对ICI的反应中发挥作用。我们对可切除 NSCLC 免疫病理学的了解仍然有限。

背景

虽然NSCLC仍然是癌症相关死亡的主要原因，但其死亡率在过去几年里有所下降。此外，使用立体定向全身放射和ICI治疗越来越多地用于肿瘤PD-L1表达≥1%的II至IIIA期NSCLC。NSCLC患者对靶向PD-1或PD-L1的ICIs表现出不同的反应。因此需要更可靠的生物标志物来预测ICIs的反应。

最近的报道显示，使用新辅助ICI治疗可切除的NSCLC取得了良好的结果。例如，Provencio等人的II期临床试验表明，化学免疫治疗在大多数切除的患者中引起了主要的病理反应(MPR)。Forde等人的III期临床试验表明，新辅助化疗免疫治疗的MPR(36.8%)高于单独化疗(8.6%)。尽管如此，新辅助ICI联合化疗在早期NSCLC中引发MPR的机制仍很不清楚。

结果

首先作者收集了三组患者：第一组是190名接受过前期手术的初治患者；第二组是38名接受新辅助铂类化疗后手术的患者；第三组是21名接受新辅助化疗+抗PD-1治疗的患者。

作者通过对第一组患者比较PD-L1阳性和阴性肿瘤之间的免疫表达模式，发现，PD-L1阳性的LUAD表现出与抗原提呈相关的基因、各种免疫程序(如干扰素-γ信号)、免疫细胞溶解活性以及免疫亚群，如细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和T效应细胞的高表达。此外，PD-L1阳性肿瘤对中性粒细胞等免疫调节介质的标志性评分增加。这表明，免疫表达程序与PD-L1阳性显著相关。并且在TCGA的LUAD数据中做了验证，得到了相同的结果。

接下来，作者根据细胞密度和IHC的CD8+ T细胞的空间分布将初期NSCLC分为不同的表型（inflamed、cold和excluded）并分析了免疫细胞类型在三种TIME之间的丰度差异。发现，Inflamed表型的LUAD表现出与免疫细胞浸润、杀伤细胞活性、免疫细胞趋化和抗原提呈相一致的基因表达增加。与此形成鲜明对比的是，表型为cold的LUAD患者的上述免疫表型水平最低，并伴随着肿瘤促进因子表达的增加。excluded表型的LUAD表现出介于炎症表型和冷表型之间的免疫特征。

作者接着研究了与病理反应相关的免疫基因。在LUAD中，作者发现，与先天免疫反应有关的免疫基因和B细胞生物学相关基因与病理反应显著正相关。相比之下，对新辅助化疗反应相对较低或没有反应的LUAD显示与DNA复制、细胞周期和细胞凋亡抑制相关的基因上调。此外，细胞毒性T淋巴细胞的signature分数相对较高的LUAD显著改善了总体存活率。复发的LUAD腺苷通路表达显著上调，这是一种免疫程序，在作者以前的工作中已经证明与肿瘤免疫逃避和对ICI不响应有关。

对新辅助化疗免疫治疗不完全有效的NSCLC患者进行比较，发现总体上各种细胞亚群的丰度较高，如B细胞和CD8 T细胞，表明与反应相关的免疫渗透增加。另一方面，对新辅助化疗免疫治疗无反应的NSCLC显示辅助T细胞和上皮细胞的比例升高。

然后作者确定了223个与%VTCs显著相关的基因。新辅助化疗后VTCs减少的患者免疫激活和趋化相关基因、T细胞和NK细胞和髓系细胞的表达水平较高。相反，新辅助化疗免疫治疗后VTC相对较高的肿瘤显示与DNA复制和细胞周期有关的基因以及主要免疫抑制转录因子FOXP3上调。

作者用配对的治疗前后患者(n=13)差异表达分析显示，在配对的治疗后和治疗前样本之间，有128个DGEs显著差异。化学免疫治疗增加了与免疫细胞和M2巨噬细胞炎症和趋化有关的基因的表达。化疗免疫治疗还降低了辅助T细胞和上皮细胞细胞的总体丰度。作者比较了治疗初期的、接受新辅助化疗的和接受新辅助化疗免疫治疗的NSCLC的免疫基因。532个基因在三组之间有差异表达。接受化学免疫治疗的NSCLC患者表现出T和B细胞和髓系细胞浸润的表达上调，相反，参与细胞周期和DNA修复的基因表达水平降低。此外，大多数免疫细胞基因签名在化疗免疫治疗队列中被发现是升高的。化疗后的非小细胞肺癌患者外周血中B细胞和浆细胞、CD 4细胞和细胞毒性CD 8细胞的丰度均显著升高。值得注意的是，这些细胞亚群在三个患者组中逐渐发生变化。这些发现表明免疫基因表达程序可能是新辅助化疗免疫治疗效果和反应的基础。

总结

至此就讲完了整篇文章的所有结果，这里给大家总结一下。

近几年免疫检查点抑制剂已经取得了巨大的成就，然而有一些对ICI无响应，即使有响应，治疗效果也有很大差异。一些临床试验已经证明，肿瘤和免疫细胞PD-L1的表达与转移性NSCLC对PD-1或PD-L1抗体的应答增加有关。作者为了探究免疫治疗响应的内在机制作者收集了三组患者。对其进行靶向RNA-seq来探究三组可切除NSCLC患者的免疫程序。

确定了PD-L1阳性和阴性NSCLC独有的免疫基因程序，以及两组之间共享的免疫基因程序。

CD8+T细胞的空间分布呈现出独特的TIME表型，其频率因主要临床病理和基因组特征而异。对接受新辅助化疗免疫治疗的患者的纵向分析显示，TIME内免疫细胞信号显著上调。

比较分析表明免疫程序和singnture总体上是沿着治疗逐步调整的从初期治疗到新辅助化疗治疗，直到接受化学免疫治疗。指出了扩大的免疫基因库的扰动与新辅助化疗免疫治疗之间的联系。

总而言之，作者的研究展示了免疫基因signature、程序和表型，它们揭示了NSCLC的免疫病理学以及它对早期免疫治疗的反应。