背景：
胆管癌是第二大常见的原发性肝癌。其发病率在西方世界较低，但在全球范围内正在上升。几十年来，手术、化疗和放疗一直是唯一的治疗选择。我们对该疾病的分子认识和药物靶点(如IDH1突变和FGFR2融合)的确定取得了进展，这为我们提供了新的治疗方案。免疫治疗已成为许多不同类型癌症的有效治疗策略，并且与化疗联合治疗胆管癌显示出疗效。
简介：
2023年1月30日，来自美国国立癌症研究所肿瘤研究中心胸消化道恶性肿瘤分会的Tim F. Greten教授课题组在Nat Rev Gastroenterol Hepatol（IF: 73.0）杂志上发表题为“Immunology and immunotherapy of cholangiocarcinoma”的文章[1]。在这篇文章中，作者讨论了与胆管癌关键免疫学方面相关的发现，包括肿瘤微环境中免疫细胞的异质性、微生物群和IDH1突变的免疫调节作用，以及免疫相关标签和患者结局之间的关联。作者介绍了临床前免疫治疗研究的结果，讨论了未来免疫介导的治疗方案，并总结了在胆管癌患者中检测免疫疗法的临床试验结果。这篇文章提供了我们对胆管癌免疫特征和免疫治疗的知识的全面调查。
主要结果：
免疫学亚型和生物标志物。
由于肿瘤活检的稀缺性和不同且复杂的临床亚型的存在，对CCA肿瘤生物学的理解受到了限制。因此，iCCA可进一步分为肿块型、导管周浸润型和导管内生长型。目前尚不确定这些临床类型是不同的疾病还是具有共同的细胞和分子特征。通常，CCA的特征是促结缔组织增生性肿瘤微环境，包括复杂的免疫景观和肿瘤反应性间质。越来越多的证据提示免疫细胞在患者临床结局中的作用，稍后将进行更详细的讨论。适应性免疫系统细胞(如B和T淋巴细胞)的肿瘤浸润与较好的预后相关。相比之下，参与固有免疫的细胞(包括CD163+ M2巨噬细胞和中性粒细胞)的富集与CCA患者的不良结局相关。然而，免疫细胞具有极大的异质性和高度的可塑性。它们与肿瘤微环境中的其他细胞相互作用，并可被肿瘤细胞重新编程，共同驱动CCA中复杂的肿瘤和免疫细胞景观。更好地了解这一复杂的肿瘤微环境将有助于阐明CCA中免疫细胞的整个分子和细胞状态，有助于根据免疫特征对患者进行分层，并为免疫治疗提供指导。
肿瘤间异质性。
在CCA中，肿瘤间异质性是一个被广泛观察到的现象，它与肿瘤特异性驱动突变、转录组谱和甲基化模式相关。不同肿瘤的免疫异质性表现为浸润的免疫细胞数量、免疫细胞亚型的组成以及各免疫细胞亚型内不同的细胞状态的显著差异。基于免疫谱的分子亚型鉴定表明，这些差异可能反映了肿瘤细胞生物学的内在异质性。
肿瘤内异质性。
随着单细胞技术的发展，肿瘤内免疫细胞的异质性景观正以越来越高的分辨率被揭示。对46例人HCC和iCCA肿瘤的单细胞分析共鉴定出20种T细胞亚型。CD4+和CD8+ T细胞均存在从初始T细胞向细胞毒性T细胞和耗竭T细胞分化的细胞轨迹。虽然这三种类型的细胞倾向于在轨迹的末端，但其他类型的细胞则位于连续的细胞轨迹上，表明它们的细胞状态具有可塑性。在其他具有不同T细胞状态和潜在细胞发育轨迹的癌症类型的单细胞研究中也发现了类似的观察结果。免疫细胞的可塑性现在已经得到了很好的讨论。虽然CD4+和CD8+ T细胞的谱系归属被认为是不可逆的，但同一细胞类型内的细胞状态表现出高度的可塑性，这使得理解癌症中的免疫细胞景观具有挑战性。
图1：胆管癌的免疫肿瘤微环境
肿瘤微环境。
在CCA中，肿瘤微环境的一个关键组成部分是癌症相关成纤维细胞(CAFs)，这是造成这种恶性肿瘤典型的高度促结缔组织增生性肿瘤微环境的原因。CAFs及其产生的细胞外基质(ECM)与其他类型细胞的复杂相互作用可影响肿瘤的生长和营养供应，调节免疫反应，并在CCA中提供免疫屏障。重要的是，在CCA中，CAFs和ECM主要位于肿瘤微环境中，而在小鼠和人类中，肝肿瘤(如肝细胞癌)主要被成纤维细胞和ECM包围。CCA肿瘤微环境富含髓系细胞，特别是髓源性抑制细胞(MDSCs)、肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)和肿瘤相关中性粒细胞(TANs)以及其他免疫抑制细胞群(如Treg细胞)，而抗肿瘤免疫介导细胞则缺失。这种促结缔组织增生性肿瘤的免疫抑制环境是由不同细胞类型之间的相互作用介导的，包括CAFs, MDSCs, TAMs和T reg细胞，以及ECM产生的屏障。
免疫抑制性CCA微环境。
越来越多的证据表明，尽管CCA具有较低的肿瘤突变负荷，但包含大量的免疫细胞，并且在大多数患者中，CCA肿瘤微环境中的细胞-细胞通讯产生并维持免疫抑制程序。在这方面，CCA包含不同的抑制性免疫细胞群，包括PDL1+ TAMs、MDSCs、TANs和Treg细胞。在人CCA中，大部分PDL1表达于CD68+ TAMs，在肿瘤细胞中很少或没有表达。在CCA小鼠模型中，不同类型的抑制性免疫细胞之间的相互依赖和网络突出表明，通过抑制巨噬细胞集落刺激因子1受体的TAM导向治疗并没有改善结局，这是由于从CAFs中招募CXCL2的MDSCs表达增加所介导的MDSC代偿性增加。
CAFs及其与免疫细胞的相互作用。
CCA患者及CCA小鼠、大鼠模型中CAFs含量丰富。CAFs被分为不同的亚型，包括炎症型、肌纤维母细胞型、间皮型、血管型、抗原提呈型和EMT样CAFs(图2)。迄今为止，对CAFs的大多数功能研究都集中在iCCA上，并且在iCCA和肝外CCA之间，CAFs的起源和功能，以及与CAFs相互作用的细胞类型的数量和质量可能存在差异。旨在抑制CAF功能或去除这些细胞的基因或药理学方法表明，在小鼠iCCA模型中，CAFs具有显著的促肿瘤作用，证明了它们在iCCA中的生物学重要性。类似地，富含“间质”CAF的蛋白质组学表型或特异性CAF标志物(如骨膜蛋白)与较差的患者结局相关。小鼠的功能研究表明，炎症性CAF表达的肝细胞生长因子和肌纤维母细胞CAF (myCAF)表达的透明质酸合成酶2具有促进肿瘤的作用。相比之下，myCAF表达的I型胶原(最丰富的ECM蛋白之一，也是硬度的关键介质)并不能促进小鼠iCCA的生长，这很可能是由于硬度介导的促肿瘤信号(如YAP和TAZ)并行激活，以及机械肿瘤限制。基于单细胞的研究表明，CAFs与多种类型的免疫细胞相互作用，包括巨噬细胞、树突状细胞、B细胞和T细胞。
图2：胆管癌中癌症相关成纤维细胞亚型和相互作用细胞
肿瘤免疫学。
固有免疫和适应性免疫在肿瘤的发生、发展和转移形成过程中均发挥重要作用。最初，有效的抗癌免疫监视阻止了肿瘤的形成，但肿瘤上皮和肿瘤微环境之间交流的不断变化削弱了抗肿瘤免疫反应，最终导致明显的免疫逃逸和癌症进展。已有多种机制导致抗肿瘤免疫的丧失或受损，并在其他地方进行了综述。肿瘤细胞的内在机制如主要组织相容性复合体(MHC) I类(MHC-I)下调、β2-微球蛋白突变和抗原丢失，以及外源性机制如细胞因子和/或趋化因子环境的改变、Treg细胞、M2型巨噬细胞、髓源性抑制细胞的聚集和靶向T细胞的代谢作用已被描述。然而，除了对胆管癌特异性肿瘤微环境的研究外，迄今为止，对胆管癌特异性免疫应答和免疫抑制机制以及效应或免疫抑制细胞的研究尚未深入。尽管肿瘤免疫学领域的研究进展迅速，取得了显著的临床成功，但评估CCA免疫治疗的临床前研究仍然很少。此外，众所周知，肝脏肿瘤暴露于器官特异性环境(以及如前所述的微生物群)，这一环境与体内其他部位显著不同，并可能对抗肿瘤免疫产生深远影响。免疫治疗研究在历史上一直具有挑战性的原因之一是缺乏相关的具有免疫活性的体内模型。重要的是，这一局限性已被基于水动力癌基因注射或Cre-loxP方法的小鼠CCA模型的生成和表征所克服，这些模型可用于在免疫功能良好的小鼠中测试新的免疫方法。患者来源的类器官的发展代表了一种有趣的替代方法，以研究基于免疫的策略在CCA中，迄今为止尚未被彻底研究。图3展示已在CCA中测试的各种癌症免疫疗法的总结。
图3：胆管癌的癌症免疫治疗
结论和展望：
TOPAZ-1试验的结果使CCA成为对免疫治疗感兴趣的基础、转化和临床科学家的关注焦点。我们对CCA中特定肿瘤微环境的进一步了解，以及从scRNA-seq数据和空间转录组学中积累的数据，以及在新开发的小鼠模型中进行的功能研究，无疑将为CCA患者提供改进和更有效的免疫治疗方案。从临床角度来看，重要的是记住标准治疗方案，以及这些方案如何与免疫治疗最佳结合。TOPAZ-1试验只能是一个新时代的开始。从免疫治疗的角度来看，关于基于抗体的新型治疗方法和基于细胞的治疗方法的临床试验正在进行，这令人鼓舞。目前的数据表明，使用免疫检查点抑制剂仅针对T细胞活化的治疗方法的成功率有限。有趣的新方法，包括药物-抗体偶联物、双特异性抗体和过继性细胞疗法，更有可能证明成功，但这些疗法中的任何一种都可能需要常规化疗和/或潜在的局部治疗的联合。有了所有这些新选择，我们只能得出结论，CCA患者的结局将改善。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41575-022-00741-4
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