免疫沙漠

来自医学百科

免疫沙漠(Immune Desert)是肿瘤免疫微环境(TME)的一种极端表型,属于冷肿瘤的一个亚类。其核心病理特征是肿瘤实质和间质中均几乎完全缺乏功能性 T 细胞的浸润。与 T 细胞被物理屏障阻挡在边缘的“免疫排斥型”不同,免疫沙漠型肿瘤反映了宿主免疫系统对肿瘤的“免疫忽视”(Immunological Ignorance)——即免疫系统甚至没有意识到肿瘤的存在,或者未能成功启动 T 细胞应答。这类肿瘤通常对单纯的免疫检查点抑制剂(如 PD-1 抗体)表现为原发性耐药,治疗的关键在于重新启动免疫循环的“第一步”:抗原识别与提呈。

免疫沙漠 (Immune Desert)
Non-inflamed / Ignorance (点击展开)
免疫忽视 / 无淋巴细胞浸润
T细胞分布 完全缺失 (Absent)
核心机制 免疫忽视 (Ignorance)
典型癌种 前列腺癌, 小细胞肺癌, ER+乳腺癌
抗原呈递 缺陷 (DC缺失或无功能)
TMB 状态 通常较低 (缺乏新抗原)
ICI 反应 无效 (无 T 细胞可激活)
治疗策略 从头启动 (De Novo Priming)

表型区分:沙漠 vs 排斥

虽然都属于冷肿瘤,但“沙漠型”和“排斥型”的病理机制截然不同,治疗策略也大相径庭。

表型 T 细胞位置 根本原因
免疫沙漠型
(Immune Desert)
完全缺乏
(肿瘤内部和边缘都没有)
启动失败。免疫系统根本没有产生针对肿瘤的 T 细胞。原因可能是没有抗原,或者树突状细胞 (DC) 未能将信息传回淋巴结。
免疫排斥型
(Immune Excluded)
被困在边缘
(侵袭性边缘有大量 T 细胞)
渗透失败。免疫系统已经启动了,但被物理屏障(如致密的纤维间质)或功能屏障(如血管异常)挡在了门外。

成因:为何寸草不生?

免疫忽视 (Ignorance) 的生物学基础

免疫沙漠的形成通常意味着癌症免疫循环 (Cancer-Immunity Cycle) 在第一步到第三步就断裂了:

  • 抗原贫乏 (Lack of Antigens):
    许多沙漠型肿瘤(如前列腺癌、儿童肿瘤)的肿瘤突变负荷 (TMB) 极低,缺乏能够被 T 细胞识别的新抗原 (Neoantigens)。对免疫系统来说,它们看起来太像“正常细胞”了。
  • 启动缺陷 (Priming Defect):
    即使有抗原,如果缺乏合格的抗原提呈细胞(如 BATF3+ 树突状细胞),或者肿瘤环境缺乏 I 型干扰素信号(如 STING 通路沉默),抗原信息也无法被传递给淋巴结中的初始 T 细胞。
  • 免疫耐受 (Tolerance):
    有时 T 细胞虽然被激活,但在早期就被诱导为无能 (Anergy) 状态,甚至未能扩增和迁出淋巴器官。

治疗策略:从零开始 (Priming)

对于免疫沙漠,单纯使用 PD-1 抑制剂(解除刹车)是无效的,因为车里根本没有油(没有 T 细胞)。治疗的核心是“无中生有”

  • 引爆先天免疫 (Ignite Innate Immunity):
    使用 STING激动剂TLR激动剂。这些药物模拟病毒感染信号,强力激活树突状细胞,使其能够抓取肿瘤抗原并向 T 细胞“报信”。
  • 释放抗原 (Antigen Release):
    使用化疗、放疗或溶瘤病毒诱导免疫原性细胞死亡 (ICD),将隐蔽的肿瘤抗原暴露出来。
  • 外源补充 (Adoptive Cell Transfer):
    如果机体无法自己产生 T 细胞,就直接输注。CAR-TTCR-T 疗法是解决免疫沙漠的终极手段,特别是针对 DLL3 (SCLC) 或 PSMA (前列腺癌) 等靶点。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Chen DS, Mellman I. (2017). Elements of cancer immunity and the cancer-immune set point. Nature.
[学术点评]:定义之作。Daniel Chen 和 Ira Mellman 在这篇经典文献中正式定义了“免疫炎症”、“免疫排斥”和“免疫沙漠”三种表型,建立了现代肿瘤免疫分型的框架。

[2] Hegde PS, Karanikas V, Evers S. (2016). The where, the when, and the how of immune monitoring for cancer immunotherapies in the era of checkpoint inhibition. Clinical Cancer Research.
[学术点评]:临床转化。详细阐述了如何通过生物标志物(如 CD8 免疫组化)区分沙漠型与排斥型,并指导临床试验的设计。

[3] Galon J, Bruni D. (2019). Approaches to treat immune hot, altered and cold tumours with combination immunotherapies. Nature Reviews Drug Discovery.
[学术点评]:治疗策略。针对免疫沙漠型肿瘤,提出了以“启动(Priming)”为核心的联合治疗策略,如疫苗联合 PD-1 阻断。

           免疫沙漠 · 知识图谱
相关表型 冷肿瘤免疫排斥热肿瘤免疫评分
核心机制 免疫忽视低TMB抗原呈递缺陷DC缺失
典型癌种 前列腺癌小细胞肺癌微卫星稳定结直肠癌
解决策略 肿瘤疫苗STING激动剂CAR-T溶瘤病毒