免疫排斥型

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免疫排斥型(Immune Excluded Phenotype),是肿瘤免疫微环境 (TIME) 的三种主要分型之一,介于“免疫炎症型” (Hot) 和“免疫荒漠型” (Cold) 之间。其核心病理特征是:宿主免疫系统已经产生了特异性的CD8+ T细胞,这些细胞成功迁移到了肿瘤部位,但被阻挡在肿瘤间质 (Stroma) 或侵袭边缘 (Invasive Margin),无法穿透物理和功能屏障进入肿瘤实质 (Parenchyma) 杀伤癌细胞。这种现象通常由致密的细胞外基质 (ECM)、异常的血管系统以及TGF-β 信号通路介导的抑制环境共同导致。虽然 T 细胞存在,但因无法接触靶细胞,此类肿瘤对单纯的 PD-1抑制剂 反应欠佳,是目前免疫治疗耐药的主要难点之一。

免疫排斥型
Immune Excluded (点击展开)
特征:边缘聚集 / 实质缺如
分型归属 肿瘤免疫微环境 (TIME)
T细胞位置 肿瘤间质 / 侵袭边缘
关键细胞因子 TGF-β, VEGF, CXCL12
基质特征 致密胶原 / 纤维化
典型癌种 结直肠癌, 卵巢癌, 胰腺癌
ICIs 反应 单药效果差
核心策略 克服屏障 / 微环境重塑

形成机制:被阻挡的 T 细胞

免疫排斥型的形成并非由于 T 细胞启动失败(如荒漠型),而是由于 T 细胞在最后一步“浸润”时遇到了强大的物理或功能屏障。

  • 物理屏障 (Physical Barrier):
    肿瘤相关的成纤维细胞 (CAFs) 异常活跃,分泌大量的胶原蛋白和纤连蛋白,形成致密的细胞外基质 (ECM)。这就像一堵“围墙”,物理上限制了 T 细胞的运动和穿透能力。
  • 功能性抑制 (Functional Inhibition):
    TGF-β 是核心调控因子。它不仅刺激胶原产生导致纤维化,还能直接抑制 T 细胞的杀伤活性。此外,VEGF 导致肿瘤血管异常(扭曲、渗漏),下调内皮细胞上的粘附分子(如 ICAM-1),使 T 细胞无法从血液中“下车”进入肿瘤。
  • 趋化因子失调:
    肿瘤基质细胞分泌 CXCL12,将 T 细胞束缚在血管周围空间,阻止其向肿瘤中心迁移。
   TGF-beta和物理基质阻挡T细胞机制

临床鉴别:Hot vs Excluded vs Cold

诊断挑战

在常规病理切片中,如果不观察肿瘤边缘,可能会将“排斥型”误判为“荒漠型”或“炎症型”。精准的空间转录组学或多重免疫荧光 (mIF) 是区分的关键。

特征维度 免疫炎症型 (Hot) 免疫排斥型 (Excluded) 免疫荒漠型 (Desert)
T细胞分布 广泛浸润于癌巢内部 卡在边缘/间质 完全缺失
血管状态 相对正常,表达粘附分子 异常增生,渗漏 (VEGF高) 缺乏血管或血管稀疏
主要屏障 免疫检查点 (PD-L1) 基质纤维化 / TGF-β 免疫忽视 (无抗原)

治疗策略:打破屏障,让 T 细胞进入

治疗的核心逻辑是微环境重塑 (TME Remodeling),将“排斥型”转化为“炎症型”,然后再联合使用免疫检查点抑制剂。

  • 抗血管生成疗法 (Anti-angiogenesis):
    使用 贝伐珠单抗 (Anti-VEGF) 或 TKI 药物,通过“血管正常化”效应,修剪异常血管,增加内皮细胞粘附分子表达,为 T 细胞铺平道路。这是肝癌 (HCC) 和肾癌的标准联合方案基础。
  • TGF-β 信号阻断:
    双功能抗体(如 M7824,同时靶向 PD-L1 和 TGF-β)旨在同时解除免疫刹车和基质屏障。研究表明,阻断 TGF-β 可显著增加 T 细胞向肿瘤中心的渗透。
  • 基质耗竭/靶向 CAFs:
    靶向成纤维细胞激活蛋白 (FAP) 的药物或抑制 FAK 信号通路,旨在减少胶原沉积,软化肿瘤基质,消除物理屏障。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Mariathasan S, et al. (2018). TGFβ attenuates tumour response to PD-L1 blockade by contributing to exclusion of T cells. Nature. 2018;554(7693):544-548.
[学术点评]:机制突破。该研究利用 IMvigor210 队列数据,首次确立了 TGF-β 信号是导致 T 细胞排斥和 PD-L1 抑制剂耐药的关键分子机制,为联合治疗提供了理论基础。

[2] Joyce JA, Fearon DT. (2015). T cell exclusion, immune privilege, and the tumor microenvironment. Science. 2015;348(6230):74-80.
[学术点评]:经典综述。深入探讨了“免疫排斥”的多种机制,包括缺氧、代谢限制和基质屏障,提出了克服 T 细胞归巢障碍的策略。

[3] Fukumura D, et al. (2018). Enhancing cancer immunotherapy using antiangiogenics: opportunities and challenges. Nature Reviews Clinical Oncology. 2018;15(5):325-340.
[学术点评]:治疗策略。详细阐述了血管正常化(靶向 VEGF)如何改善免疫微环境,解释了为何“抗血管+免疫”组合能将排斥型肿瘤转变为炎症型。

[4] Chen DS, Mellman I. (2017). Elements of cancer immunity and the limits of immunotherapy. Nature. 2017;541(7637):321-330.
[学术点评]:分型定义。免疫微环境三分法(Inflamed/Excluded/Desert)的奠基之作。

           免疫排斥型 (Immune Excluded) · 知识图谱
关键分子 TGF-βVEGFCXCL12胶原蛋白
细胞组分 成纤维细胞 (CAFs) • 内皮细胞CD8+ T细胞 (边缘)
治疗药物 贝伐珠单抗M7824 (双抗) • FAP抑制剂
生物机制 血管正常化基质重塑T细胞归巢