研究背景
头颈部鳞状细胞癌（SCCHN）是全球常见的恶性肿瘤之一，尤其在复发或转移（R/M）阶段，治疗选择有限且预后较差。近年来，免疫检查点抑制剂（特别是靶向PD-1/PD-L1的药物）为这部分患者带来了新的希望，能够在部分患者中实现长期生存。然而，现实并不尽如人意：仅有15%–20%的R/M SCCHN患者能从抗PD-1/PD-L1单药治疗中获得持久缓解，绝大多数患者会经历原发耐药（初始治疗无效）或继发耐药（初始有效后疾病进展）。这背后的核心问题是，我们至今对SCCHN中驱动抗PD-1耐药的分子和免疫机制了解甚少。临床上，也缺乏能够精准预测疗效或识别耐药的有效生物标志物。为了破解这一难题，并推动更个体化、更有效的免疫治疗策略，一个由多国研究者组成的团队开展了一项深入的系统性研究。这项研究于近期发表在癌症免疫学领域的权威期刊《Cancer Immunology Research》上。
研究方法概览
研究团队采用了IMMUcan标准化多组学工作流程，对来自欧洲8个国家、共153例R/M SCCHN患者的肿瘤样本进行了全面分析。患者被分为两组：74例正在或已对抗PD-1治疗产生耐药的患者（耐药组），以及79例未接受过抗PD-1治疗的患者（初治组）。为了探究不同的耐药模式，耐药组进一步细分为60例原发性耐药（治疗开始后6个月内进展）和14例继发性耐药（治疗6个月后进展）。研究人员对样本进行了全外显子组测序（WES）、RNA测序（RNA-seq），并利用多重免疫荧光（mIF）和成像质谱流式（IMC）技术，从基因组、转录组和蛋白质空间分布层面，系统描绘了肿瘤的分子和免疫景观。
研究结果
患者队列与多组学分析
研究纳入了153例R/M SCCHN患者，其临床特征在耐药组与初治组之间基本平衡。通过对这些样本进行高通量测序和空间蛋白组学分析，构建了一个包含基因组变异、基因表达谱和肿瘤微环境中细胞组成与状态的综合数据集，为后续机制探索奠定了基础。
EGFR、MYCL和RRAGC扩增在抗PD-1耐药的SCCHN中更常见
基因组对比分析发现，与初治组相比，耐药组肿瘤中存在显著更高频率的特定基因改变。其中，EGFR基因的扩增，以及位于1p34.2基因座的MYCL和RRAGC基因的共扩增，在耐药组中更为常见。此外，涉及MYC信号通路的基因组改变（主要由上述扩增驱动）在耐药组中的发生率也显著高于初治组。有趣的是，一些此前在其他癌种中报道的与免疫逃逸相关的基因（如参与抗原提呈的B2M、PTEN等），在本研究的SCCHN队列中突变频率很低，且在两组间无显著差异。
MYC通路和EGFR基因组改变与较低的免疫浸润相关
研究人员进一步探索了这些基因组改变对肿瘤免疫微环境的影响。结果显示，携带MYC通路改变的肿瘤，其转录组特征显示出多种免疫相关信号通路的活性降低，包括T细胞、B细胞、骨髓细胞等相关特征。通过多重免疫荧光在蛋白水平证实，这些肿瘤的肿瘤区域内CD4+T细胞和调节性T细胞（Tregs）的浸润比例显著更低。同样，携带EGFR扩增的肿瘤，其肿瘤和间质区域内树突状细胞（DCs）和B细胞的浸润也较少。这表明，MYC通路激活和EGFR扩增可能与塑造一个“免疫荒漠”或“免疫排斥”型的肿瘤微环境有关。
B2M杂合性缺失在继发性耐药中更常见，但与肿瘤细胞B2M表达降低无关
对比原发性和继发性耐药，研究发现β2-微球蛋白（B2M）基因的杂合性缺失（LOH）在继发性耐药患者中发生率高达50%，显著高于原发性耐药和初治患者。B2M是MHC I类分子复合体的重要组成部分，其功能缺失可能导致肿瘤细胞抗原提呈障碍，是已知的免疫逃逸机制之一。然而，在本研究中，除个别携带B2M纯合缺失或功能丧失性突变（同时伴有JAK2、IRF1等基因突变）的样本外，大多数B2M LOH并未导致肿瘤细胞表面B2M蛋白表达的显著降低。相反，通过成像质谱流式技术分析发现，继发性耐药患者的肿瘤细胞中B2M+细胞比例反而更高。
高肿瘤B2M表达与T细胞浸润增加相关
根据B2M蛋白表达水平将肿瘤分为B2M高表达和低表达两组后，研究有了更深入的发现：B2M高表达的肿瘤，其肿瘤和间质区域内浸润的T细胞（包括CD4+、CD8+T细胞和Tregs）数量显著更多。这表明，肿瘤细胞高表达B2M（及完整的MHC I类分子）可能与一个更具免疫原性、T细胞浸润更丰富的“热肿瘤”微环境相关。
抗PD-1继发性耐药SCCHN表现出更强的免疫浸润和更高的免疫耗竭标志物表达
这是本研究最关键的发现之一。转录组分析显示，继发性耐药肿瘤与原发性耐药或初治肿瘤相比，存在显著的免疫特征差异。继发性耐药肿瘤的免疫评分、T细胞炎症基因表达谱（GEP）、细胞毒性评分以及抗原提呈机制（APM）相关基因表达均显著上调。同时，多种免疫细胞（如T细胞、NK细胞、B细胞、树突状细胞等）的富集分数也更高。空间蛋白组学分析进一步证实，继发性耐药肿瘤中，肿瘤区域内的CD8+T细胞浸润密度最高。更重要的是，这些CD8+T细胞高表达PD-1、TIGIT等免疫耗竭标志物。这表明，继发性耐药可能发生在这样一个背景下：免疫治疗初期成功招募并激活了大量T细胞浸润肿瘤，但这些T细胞随后进入了功能耗竭状态，无法有效清除肿瘤细胞，最终导致疾病进展。
研究结论与讨论
本研究通过多组学整合分析，系统描绘了R/M SCCHN对抗PD-1治疗耐药的基因组和免疫学图谱，并区分了原发性和继发性耐药的不同特征。主要结论与意义如下：
- 1.
揭示了新的潜在耐药基因组驱动因素：研究发现EGFR/MYCL扩增和MYC通路改变在耐药肿瘤中富集，且与免疫微环境中的T细胞浸润减少相关。这提示靶向EGFR或MYC通路，或与免疫检查点抑制剂联合使用，可能成为克服此类耐药的新策略。
- 2.
明确了原发与继发性耐药的不同免疫微环境：研究最重要的发现之一是明确了继发性耐药具有独特的、高度免疫浸润但T细胞耗竭的微环境特征。这与原发性耐药中观察到的“免疫荒漠”或免疫浸润不足的特征形成鲜明对比。这一发现对临床实践具有重要指导意义，意味着对于不同耐药模式的患者，后续治疗策略应有所不同。对于继发性耐药患者，其肿瘤微环境内存在大量但功能耗竭的T细胞，采用针对T细胞耗竭的联合疗法（如联合其他免疫检查点抑制剂、激动性抗体或细胞疗法）可能更具潜力。
- 3.
提出了B2M作为潜在的预测性生物标志物：研究发现，肿瘤细胞B2M的高表达与更强的T细胞浸润和更长的抗PD-1治疗后的生存期相关，且这种关联独立于肿瘤突变负荷（TMB）和PD-L1表达。这表明B2M蛋白表达可能成为一个补充性的、有前景的生物标志物，用于在治疗前识别更可能从抗PD-1治疗中获益的SCCHN患者。
- 4.
提供了丰富的多组学数据资源：本研究产生的综合数据集，为SCCHN免疫治疗耐药领域的后续研究提供了宝贵的资源，有助于科学家们发现新的治疗靶点和生物标志物。
总之，这项研究深化了我们对SCCHN抗PD-1耐药异质性和复杂性的理解，为未来开发针对不同耐药机制的分层和组合治疗策略奠定了坚实的科学基础，朝着实现更精准、更有效的头颈部鳞癌免疫治疗迈出了关键一步。
