《Nature》揭秘肺癌免疫治疗困境：EGFR 突变与新抗原丢失的纠葛及突破方向

为解决 EGFR 突变肺癌治疗中免疫逃逸和靶点选择难题，The Francis Crick Institute 等机构研究人员开展相关研究。发现治疗中克隆驱动新抗原会丢失，明确 WGD 前后突变特点。该研究为优化肺癌治疗策略提供依据，值得一读。

　　

在肺癌的治疗领域，EGFR（表皮生长因子受体）突变型肺癌一直是研究的重点。在欧洲和北美，大约 10% 的肺腺癌患者存在 EGFR 激活突变，而在东亚，这一比例更是高达 50 - 60%。这些突变，尤其是 EGFR 外显子 19 缺失（ex19del）和外显子 21 的 L858R 突变，能让患者对 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）更为敏感，从而改善治疗效果。然而，肿瘤就像一个狡猾的敌人，会逐渐产生耐药性。常见的耐药机制包括出现二次 EGFR 突变、EGFR 下游或替代通路发生改变，甚至转变为小细胞肺癌（SCLC） 。更让人头疼的是，在接受 TKI 治疗时，偶尔还会出现突变 EGFR 缺失的情况。

与此同时，免疫治疗在肺癌治疗中也逐渐崭露头角，但目前在 EGFR 突变型肺癌中，免疫检查点阻断疗法在 TKI 治疗失败前使用的效果并不理想。这主要是因为这类肺癌的肿瘤突变负荷（TMB）较低，免疫细胞浸润减少，浸润 T 细胞的克隆扩增也受到抑制。不过，新的治疗方法，如个性化嵌合抗原受体 T 细胞疗法和疫苗，正处于探索阶段。其中，克隆性新抗原被认为是比亚克隆性新抗原更优越的免疫治疗靶点。但目前对于如何在治疗过程中更好地利用这些靶点，以及如何应对免疫逃逸等问题，仍然知之甚少。

为了深入了解这些难题，来自 The Francis Crick Institute、University College London Cancer Institute 等机构的研究人员在《Nature》杂志上发表了题为 “Clonal driver neoantigen loss under EGFR TKI and immune selection pressures” 的论文。他们通过研究，发现了一些关键信息，为肺癌治疗提供了新的思路。

研究人员在这项研究中主要运用了以下几种关键技术方法：首先是全外显子测序（WES）技术，利用它来分析肿瘤样本的基因突变情况，了解肿瘤的遗传信息；其次是循环肿瘤 DNA（ctDNA）分析技术，通过检测血液中的 ctDNA，追踪肿瘤的克隆动态变化；此外，还运用了免疫分析技术，如 Granzyme B（GZMB）和干扰素 -γ（IFNγ）回忆反应检测、突变相关新抗原特异性 T 细胞功能扩展（MANAFEST）检测等，来评估免疫系统对肿瘤的反应。

下面来详细看看研究的具体结果：

1. 肿瘤在治疗过程中的演变：研究人员对一位 44 岁女性肺腺癌患者进行了跟踪研究。这位患者确诊时患有 III B 期低分化肺腺癌，且存在 EGFR ex19del 激活突变。她先后接受了新辅助化疗、放疗、手术以及多种靶向治疗和疫苗治疗。研究人员对患者不同阶段的肿瘤样本进行了 WES 分析，结果发现，肿瘤发生了克隆性全基因组加倍（WGD）事件。像 TP53、EFEMP2、TESK2 和 STMN3 等疫苗靶向的克隆性突变，大多发生在 WGD 之前；而 KIAA1522、FANCF、PRPF39 和 STK38 等突变则发生在 WGD 之后。有趣的是，EGFR ex19del 突变虽然是克隆性的，但也可能发生在 WGD 之后。通过分析还发现，患者的肿瘤转移灶有着不同的起源，如锁骨上淋巴结、右肺上叶（RUL）转移灶、发生 SCLC 转化的肝转移灶和纵隔肿块，它们都起源于一个 RB1 缺失的亚克隆。而且，研究人员还推断出 EGFR ex19del 存在两次单独的扩增事件，并且在肝转移灶中，由于染色体不稳定，导致了 EGFR ex19del 突变的丢失。

2. 利用 ctDNA 追踪克隆动态：在患者治疗过程中，当无法获取肿瘤组织样本时，研究人员就用 ctDNA 作为替代。在患者使用奥希替尼治疗进展时，通过 ctDNA 分析，并没有发现明确的耐药机制。不过，研究人员追踪了 467 个体细胞变异，发现早在患者开始疫苗治疗前，血浆中就已经出现了丢失 EGFR ex19del 的克隆，并且在后续治疗过程中，这个克隆还在不断扩大。这表明，奥希替尼和（或）预先存在的 T 细胞免疫可能在选择这个耐药亚克隆的过程中发挥了作用。

3. T 细胞对疫苗治疗的反应：为了探究疫苗治疗的效果，研究人员分析了患者对疫苗新肽的全身 T 细胞反应。通过 GZMB 和 IFNγ 回忆反应检测发现，患者对疫苗中的 4 种新肽产生了显著的 GZMB 反应，其中 EGFR ex19del 引发的反应最为强烈。进一步通过 MANAFEST 检测发现，疫苗可能引发了新的 EGFR ex19del 特异性 T 细胞受体（TCR）克隆，同时通过表位扩散诱导了 T790M 特异性 TCR 的产生。这说明疫苗确实激发了患者的免疫系统，让 T 细胞对肿瘤相关抗原产生了反应。

4. 耐药时靶向新抗原的丢失：在经过放疗、奥希替尼和疫苗治疗后，出现的耐药性肝转移灶中，有 5 种疫苗靶向突变消失了，而这些突变都发生在 WGD 之后。相比之下，WGD 之前的疫苗靶向突变则都还存在。这表明，WGD 之后的突变更容易因为染色体不稳定或肿瘤异质性而丢失，所以 WGD 之前的突变可能是更可靠的治疗靶点。

5. 探索免疫失败的机制：尽管患者的免疫系统对多种新抗原产生了反应，但疾病仍然在进展，这说明存在免疫失败的机制。研究人员发现，患者的肝转移灶免疫细胞浸润程度较低，CXCL9 表达也很低，而 CXCL9 对于 T 细胞的招募至关重要，它的低表达意味着 T 细胞难以聚集到肿瘤部位发挥作用。此外，肝转移灶中免疫抑制性的 M2 巨噬细胞比例较高，这也会抑制免疫反应。这些因素共同作用，导致了免疫治疗的失败。

6. 与 TRACERx 421 队列的微环境比较：研究人员将该患者的情况与 TRACERx 421 队列进行比较，发现患者的 RUL 转移灶和发生 SCLC 转化的肝转移灶的肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）分数都很低，免疫细胞浸润程度也低于队列中的其他 EGFR 突变样本。而且，肝转移灶中 CD8? T 细胞比例更低，M2 巨噬细胞比例更高，这进一步说明了肝转移灶的免疫微环境非常恶劣。

7. 从单活检中改进靶点选择：研究人员利用 TRACERx 421 队列数据进行分析，发现 WGD 之前的突变在非小细胞肺癌（NSCLC）中大多是克隆性的，并且在肿瘤转移过程中更不容易丢失。这意味着，在设计疫苗或其他免疫治疗方案时，选择 WGD 之前的突变作为靶点，可能会提高治疗效果。

8. 克隆驱动事件的时间：通过对 TRACERx 421 数据集的探索，研究人员发现，在 EGFR 突变的 NSCLC 病例中，EGFR 激活突变大多发生在 WGD 之前，发生在 WGD 之后的情况并不常见。这也从侧面说明了像 EGFR ex19del 这种通常与早期肺癌发展相关的突变，如果发生在 WGD 之后，可能更容易作为耐药机制而丢失。

综合上述研究结果，研究人员得出结论：在 EGFR TKI 和免疫选择压力下，会出现克隆驱动新抗原的丢失。虽然患者的免疫系统对疫苗中的新抗原产生了反应，但由于肿瘤微环境恶劣、WGD 之后的新抗原容易丢失等原因，导致疫苗治疗未能阻止疾病进展。不过，研究也发现，WGD 之前的突变更有可能代表克隆性变异，在肿瘤转移过程中更稳定，是更可靠的免疫治疗靶点。

这项研究的意义重大。它通过详细的病例研究和数据分析，揭示了肺癌在 EGFR TKI 和免疫治疗过程中的演变机制，为理解免疫逃逸和治疗失败提供了重要依据。同时，研究结果还为优化肺癌治疗策略指明了方向，例如在设计疫苗或免疫治疗方案时，可以优先选择 WGD 之前的突变作为靶点，并且结合改善肿瘤微环境的方法，有望提高治疗效果，为肺癌患者带来新的希望。