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T細(xì)胞衰竭（til）是T細(xì)胞功能障礙的一種特殊類型，發(fā)生在癌癥和慢性感染期間耗盡的T細(xì)胞的特點(diǎn)是效應(yīng)功能的逐漸喪失，免疫檢查點(diǎn)抑制受體的高和持續(xù)表達(dá)，代謝失調(diào)，以及自我平衡自我更新的減弱。值得注意的是，在沒有抗原清除的慢性T細(xì)胞受體刺激過程中，T細(xì)胞衰竭伴隨著轉(zhuǎn)錄和表觀遺傳的重編程。
表觀遺傳的重編程：
指不改變基因序列的情況下，通過表觀遺傳修飾如DNA甲基化來改變細(xì)胞命運(yùn)的過程。目前重編程主要指兩個過程：其一，分化的細(xì)胞逆轉(zhuǎn)恢復(fù)到全能性狀態(tài)的過程；其二，從一種分化細(xì)胞轉(zhuǎn)化為另一種分化細(xì)胞的過程。
現(xiàn)在，針對免疫檢查點(diǎn)受體，包括程序化細(xì)胞死亡-1 (programmed cell death-1, PD-1)和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白-4 (cytotoxic T lymphocyte-associated protein-4, CTLA-4)的研究已經(jīng)被開發(fā)出來以使耗盡的T細(xì)胞恢復(fù)活力。在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)中，抗pd -1抗體，如派姆單抗和尼魯單抗，作為單一療法或與化療或其他免疫檢查點(diǎn)抑制劑的聯(lián)合療法，可顯著改善生存結(jié)果。然而，值得注意的是，只有一小部分患者從免疫檢查點(diǎn)抑制劑獲得治療益處。因此，需要在深入了解T細(xì)胞耗竭的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)免疫治療策略，以改善患者的反應(yīng)和結(jié)果。
在這項研究中，研究人員利用新鮮采集的手術(shù)切除的腫瘤組織，通過關(guān)注免疫檢查點(diǎn)受體的表達(dá)，來描述非小細(xì)胞肺癌中til的耗竭。進(jìn)一步，研究人員進(jìn)行了T細(xì)胞衰竭與臨床病理變量的相關(guān)性分析，如吸煙狀態(tài)、組織學(xué)亞型、EGFR或ALK的改變、PD-L1表達(dá)和生存結(jié)果。因此，研究人員構(gòu)想了一個體外模型系統(tǒng)，在體內(nèi)顯示抗PD-1反應(yīng)，并提出了一種策略，以提高PD-1封鎖的治療效益。最后提出了一種外周血源性生物標(biāo)志物來預(yù)測TME中T細(xì)胞衰竭狀態(tài)。
根據(jù)PD-1的表達(dá)將非小細(xì)胞肺癌患者的CD8+ til細(xì)分為三個不同的亞群
pd -1高CD8+ T淋巴細(xì)胞在腫瘤免疫微環(huán)境中富集，并高表達(dá)耗盡相關(guān)和激活相關(guān)分子。
(A- E)非小細(xì)胞肺癌患者外周血、正常癌旁組織、瘤周組織和腫瘤組織中CD8+ T淋巴細(xì)胞中PD-1的表達(dá)。
圖(A) 流式細(xì)胞儀;
圖(B) CD8+ T淋巴細(xì)胞中PD-1+;
圖(C) PD-1int;
圖(D) PD-1high 細(xì)胞的頻率;
圖(E) PD-1+ CD8+ T淋巴細(xì)胞中PD-1高細(xì)胞的頻率。
根據(jù)PD-1的表達(dá)在CD8+ til上表達(dá)耗竭相關(guān)分子和激活相關(guān)分子。CD8+ til中 (F, K) TIM-3+， (G, L) TIGIT+ ， (H, M) CTLA-4+ ，(I, N) ICOS+、(J, O) Ki-67+ 的細(xì)胞代表直方圖及頻率。
CD8+ til在抗cd3和抗cd28刺激下產(chǎn)生(P) IFN-γ，(Q) TNF， (R) IFN-γ和TNF，(S) 流式細(xì)胞儀圖。
通過上述實驗對PD-1相關(guān)分子的測量，將非小細(xì)胞肺癌患者的CD8+ TIL細(xì)分為三個不同的亞群
根據(jù)存在明顯的pd -1高CD8+ til, NSCLC患者可分為兩個亞組
具有代表性的流式細(xì)胞儀圖顯示了非小細(xì)胞肺癌患者的兩個亞群，即pd -1高表達(dá)和非pd -1高表達(dá)。(B) 患者分型及各亞組CD8+ til中PD-1表達(dá)的平均分布情況。
1. 非PD-1高表達(dá)和PD-1高表達(dá)CD8+ til細(xì)胞中(C) PD-1+ ,(D) PD-1+ TIM-3+ , (E)PD-1+ TIGIT+, (F) PD-1+ CTLA-4+, (G) PD-1+ ICOS+;
2. 非PD-1高表達(dá)的腫瘤浸潤FoxP3 CD4+ T淋巴細(xì)胞中(H) PD-1+、(I) PD-1+ TIM-3+、(J) PD-1+ TIGIT+、(K) PD-1+ CTLA-4+(L) PD-1+ ICOS+;
3. 非PD-1高表達(dá)和PD-1高表達(dá)FoxP3+ CD4+ til細(xì)胞中(M) PD-1+ , (N) PD-1+ TIM-3+, (O) PD-1+ TIGIT+ ,(P) PD-1+ CTLA-4+, (Q)PD-1+ ICOS+;
4. CD8+ til在抗cd3和抗cd28刺激下，非pd -1高表達(dá)者和pd -1高表達(dá)者產(chǎn)生 (R) IFN-γ, (S)TNF, (T) IFN-γ和TNF，(U)流式細(xì)胞儀圖。證實了TME中不同T細(xì)胞亞群耗竭過程之間的密切關(guān)系。就效應(yīng)細(xì)胞因子的產(chǎn)生而言，與非PD-1高表達(dá)者相比，高表達(dá)者IFN-γ+和/或TNF+細(xì)胞的頻率更低。
非pd -1高表達(dá)和pd -1高表達(dá)的臨床病理變量和生存結(jié)局。
（A）性別分布，(B)吸煙狀況，(C)組織學(xué)，(D)致癌EGFR或ALK突變的存在，以及(E) PD-L1在非pd -1高表達(dá)和pd -1高表達(dá)中的陽性(1%和50%作為腫瘤比例評分)。(F) PD-L1表達(dá)作為非pd -1高表達(dá)者和pd -1高表達(dá)者的腫瘤比例評分。
分子靶向治療是目前非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）最熱門研究的領(lǐng)域之一，表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor, EGFR）和間變淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase, ALK）是NSCLC最重要的兩個驅(qū)動基因，早期研究認(rèn)為是獨(dú)立的分子事件，相互排斥，但不斷有EGFR和ALK雙突變的病例或小樣本研究報道。EGFR和ALK雙突變作為罕見分子事件，發(fā)生率約為1%，其臨床病理特點(diǎn)還不很清楚，治療缺乏定論。本綜述匯總已發(fā)表病例報道，發(fā)現(xiàn)EGFR和ALK基因雙突變多見于女性、東亞、不吸煙、Ⅳ期肺腺癌，一線治療可選擇EGFR或ALK酪氨酸激酶抑制劑（tyrosine kinase inhibitors, TKIs）。
一. 表皮生長因子受體（EGFR）是原癌基因C-erbB-1的表達(dá)產(chǎn)物，是一種跨膜蛋白，是表皮生長因子受體家族第1個成員。表皮生長因子受體EGFR基因位于第7號染色體短臂上，有28個外顯子。其中EGFR酪氨酸激酶區(qū)域的突變主要發(fā)生在18～21外顯子，其中19和21號外顯子突變更為重要，尤其是19外顯子突變陽性，預(yù)示服用分子靶向藥療效較好。
二. ALK是一種間變性淋巴瘤激酶（Anaplastic Lymphoma kinase, ALK），2007年發(fā)現(xiàn)在肺癌患者中由于染色體倒位形成棘皮動物微管相關(guān)類蛋白4（EML4）基因與ALK 基因的重排（EML4-ALK），促使肺癌發(fā)生和進(jìn)展。
接下來研究人員就ALK 與EGFR 進(jìn)行了分析：
兩個非pd -1高表達(dá)和兩個pd -1高表達(dá)的PD-L1的代表性免疫組化圖像。(H J)所有患者非pd -1高表達(dá)和pd -1高表達(dá)的無病生存期(H;n=96)，野生型EGFR和ALK患者(I;n=55)，突變型EGFR或ALK患者(J;n = 41)。
研究人員根據(jù)PD-1的表達(dá)將CD8+ til細(xì)分為PD-1陰性、PD-1int和PD-1高表達(dá)人群。與pd -1陰性和PD-1int CD8+ T細(xì)胞相比，pd -1高CD8+ til表達(dá)耗竭相關(guān)和激活相關(guān)標(biāo)志物。
更重要的是，pd - 1高CD8+ til的富集模式確定了兩個非小細(xì)胞肺癌患者亞組，并與組織學(xué)亞型、PD-L1表達(dá)、EGFR和ALK的改變以及之前未嘗試的96例大隊列患者的吸煙史相關(guān)，
(A B)與同型對照相比，CD8+ til中IFN-γ+、TNF+和IFN-γ+ TNF+細(xì)胞在刺激(A)和代表性的流式細(xì)胞儀圖(B)上的變化。
通過聯(lián)合阻斷PD-1和CTLA-4，成功實現(xiàn)了CD8+ TILs的體外恢復(fù)，證實了聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)阻斷的有效性。最后，外周血中CD8+ T細(xì)胞表型與TME中CD8+ T細(xì)胞表型高度相關(guān)，提示通過采血進(jìn)行無創(chuàng)生物標(biāo)志物分析的有效性。為臨床提供了一種更有效的免疫治療策略。
在T細(xì)胞衰竭的過程中，T細(xì)胞經(jīng)歷了獨(dú)特的細(xì)胞和分子過程，表現(xiàn)為效應(yīng)功能的喪失、代謝惰性、自我更新能力的喪失和干細(xì)胞的喪失，以及表觀遺傳和轉(zhuǎn)錄的重編程。免疫檢查點(diǎn)抑制受體如PD-1和CTLA-4的上調(diào)明顯發(fā)生在T細(xì)胞衰竭時，突出了這些受體的藥物抑制的治療潛力，作為重新引導(dǎo)耗盡的T細(xì)胞對抗癌癥的新策略。
根據(jù)外周血PD-1+ T淋巴細(xì)胞的頻率可區(qū)分兩個非小細(xì)胞肺癌亞群。
（A）CD8+ til中pd -1高細(xì)胞與外周血CD8+ T淋巴細(xì)胞中pd -1高細(xì)胞的相關(guān)性。
（B）外周血CD8+ T淋巴細(xì)胞中非pd -1高表達(dá)和pd -1高表達(dá)的pd -1高表達(dá)細(xì)胞的頻率。
（C）受試者手術(shù)曲線，描述外周血pd -1高CD8+ T淋巴細(xì)胞頻率在區(qū)分非pd -1高表達(dá)和pd -1高表達(dá)時的表現(xiàn)。
（D）腫瘤浸潤FoxP3 CD4+ T淋巴細(xì)胞pd -1高細(xì)胞與外周FoxP3 CD4+ T淋巴細(xì)胞pd -1高細(xì)胞的相關(guān)性。
（E）非pd -1高表達(dá)和pd -1高表達(dá)的FoxP3 CD4+ T淋巴細(xì)胞中pd -1高表達(dá)細(xì)胞的頻率。
（F）受試者工作特征曲線，描述外周血中pd -1高FoxP3 CD4+ T淋巴細(xì)胞頻率在區(qū)分非pd -1高表達(dá)和pd -1高表達(dá)時的表現(xiàn)。
（G）腫瘤浸潤FoxP3+ CD4+ T淋巴細(xì)胞pd -1高細(xì)胞與外周FoxP3+ CD4+ T淋巴細(xì)胞pd -1高細(xì)胞的相關(guān)性。
（H）受試者工作特征曲線，描述外周血pd -1高FoxP3+ CD4+ T淋巴細(xì)胞頻率對非pd -1高表達(dá)和d -1高表達(dá)的區(qū)分性能。
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使用PD-1阻斷重新激活腫瘤特異性T細(xì)胞已被確定為晚期NSCLC的標(biāo)準(zhǔn)手段。然而，以往的研究并沒有在臨床病理變量的背景下解決TILs的明顯衰竭特征，這在很大程度上限制了這些研究的臨床用途。
在這里，研究人員描述了非小細(xì)胞肺癌中PD-1表達(dá)差異的til的特性，這些特性與T細(xì)胞衰竭和激活的明顯特征相關(guān)。
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)NSCLC患者在T細(xì)胞耗竭方面表現(xiàn)出了深刻的差異，這表明在個體患者水平上，對PD-1阻斷的不同反應(yīng)依賴于til的離散耗竭特征。
研究人員證明了同時靶向免疫檢查點(diǎn)抑制受體可顯著恢復(fù)T細(xì)胞功能，并與當(dāng)前的臨床試驗和治療策略關(guān)聯(lián)。
這一研究從非小細(xì)胞肺癌T細(xì)胞衰竭的角度，結(jié)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑，從免疫治療的角度，為臨床治療提供思路。
同時，從理解T細(xì)胞衰竭生物學(xué)、推斷相關(guān)的生物標(biāo)志物和設(shè)計未來的臨床試驗等方面來說，使用臨床樣本測量的T細(xì)胞衰竭特征具有治療意義。為til的耗盡特征決定對PD-1封鎖的響應(yīng)提供了有力的證據(jù)。
