热消融术是一种很有前途的肺癌替代疗法。它分解癌细胞并释放抗原，然后重塑局部肿瘤免疫微环境并激活抗肿瘤免疫反应，增强治疗的整体效果。生物标志物可以深入了解患者的免疫反应和结果，例如局部肿瘤控制、复发、总生存期和无进展生存期。识别和验证这些生物标志物可以显着影响临床决策，从而制定个性化的治疗策略并改善患者预后。本文综述了预测热消融肺癌患者免疫反应和结局的潜在生物标志物的研究现状，包括它们在肺癌管理中的潜在作用，以及面临的挑战和未来方向。

 

结论

      本文强调了各种生物标志物对预测接受热消融的肺癌患者的免疫反应和结局的重要性。将生物标志物分析整合到临床实践中，有可能显著影响个性化治疗策略并改善患者预后。通过识别最有可能从热消融中受益的患者，以及有并发症或复发风险的患者，临床医生可以根据每个患者的独特疾病生物学特性定制治疗方法。此外，使用生物标志物监测对治疗的免疫反应有助于指导使用辅助疗法，例如免疫疗法或靶向疗法，以提高治疗效果并延长生存期。

 

结果 1

肺癌的热消融技术概述

      热消融技术已成为肺癌治疗库的宝贵补充，特别是对于可能不适合手术的患者或那些正在努力治疗复发性或寡转移性疾病的患者。用于治疗肺癌的最普遍的热消融技术包括射频消融 （RFA）、微波消融 （MWA）和冷冻消融。

      RFA是最早用于治疗实体瘤的技术，它是将电极插入肿瘤组织。在高频交流电（375-500 kHz）的影响下，肿瘤组织内的离子由于摩擦和碰撞而产生热生物学效应。局部温度可飙升至60°C-120°C，加热至60°C以上会导致细胞凝固坏死。

      MWA利用电磁波产生热量，它通常采用两个频率，915-MHz或2,450-MHz。在微波电磁场的存在下，肿瘤组织内的水和蛋白质等极性分子表现出极高速的振动。这些运动会引起分子碰撞和摩擦，导致温度迅速升高至60°C-150°C，从而诱导肿瘤内凝血性坏死。

      冷冻消融技术包括氩氦冷冻消融和液氮冷冻消融。（1）氩氦冷冻消融是一种更成熟的方法，它利用了焦耳-汤姆逊效应。高压氩气将目标组织冷却至-140°C，而氦气迅速将其加热至-20°C-40°C。（2）液氮冷冻消融将目标组织冷却至-196°C，使用乙醇在其汽化到液化状态时释放大量热量，使组织升温至80°C以上。冷冻消融引起的这些温度梯度变化可诱导蛋白变性、由于渗透压改变和“结冰”效应导致的细胞裂解、微栓塞引起的组织缺血和坏死，以及激发抗肿瘤免疫的肿瘤抗原的释放。

      综上，热消融作为一种独立的局部肿瘤治疗技术，已成为继手术和立体定向放射治疗（SBRT）之后的第三大肿瘤局部治疗策略。它在综合肺肿瘤治疗中的应用有望扩大。

 

结果 2

热消融技术调节抗肿瘤免疫反应

      TIME是肿瘤进展、转移和治疗反应的关键决定因素。热消融技术可以通过诱导免疫原性细胞死亡、释放癌症抗原和暴露损伤相关分子模式（DAMP）来显著重塑TIME。当癌症抗原通过抗原呈递细胞（如树突状细胞（DC））呈递给T细胞时，它会激活并启动免疫反应。这导致细胞毒性T细胞运输和浸润到肿瘤中，导致癌细胞死亡和进一步的抗原释放。这个过程被称为癌症免疫循环。对于非小细胞肺癌患者，RFA、MWA或冷冻消融诱导的坏死性肿瘤碎片有可能作为原位疫苗发挥作用，诱导自体抗肿瘤免疫反应，包括先天免疫和适应性免疫（下图）。

      此外，最近的研究强调了热消融诱导全身抗肿瘤免疫的潜力，表现出局部肿瘤消融导致远处未经治疗的肿瘤部位消退的远距离效应。这种有趣的现象引发了人们对将热消融与其他免疫治疗策略（如免疫检查点抑制剂 （ICI））相结合的兴趣，以进一步增强抗肿瘤免疫反应并改善患者预后。尽管消融术的远烫效应已在多种癌症中得到认可，但在肺癌的热消融术中却很少见。也许大多数消融术不会产生远距效应，或者产生的效果较弱且没有临床表现，而这与个体差异和消融技术密切相关。

 

结果 3

预测热消融免疫反应的潜在生物标志物

TMB：近年来，TMB与免疫治疗的关系越来越受到关注。高 TMB 与新抗原产生增加和对免疫治疗的反应增强有关。Samstein 等人等研究人员报告说，高 TMB 与接受 ICI 治疗的各种恶性肿瘤（包括 NSCLC）患者的生存率提高有关。Hellmann 等人发现无论PD-L1表达水平如何，纳武利尤单抗联合伊匹木单抗治疗NSCLC合并高TMB患者均比化疗具有更长的无进展生存期（PFS）。研究结果不仅验证了纳武利尤单抗联合伊匹木单抗治疗非小细胞肺癌的益处，还验证了TMB作为患者选择的生物标志物的作用。Ricciuti 等人发现，高 TMB 水平与 CD8+、PD-L1+ T 细胞浸润和 PD-L1 表达增加有关，从而上调先天性和适应性免疫应答特征。TMB 可能是预测对热消融的有利免疫反应的生物标志物。其背后的原理是，具有较高突变载量的肿瘤可能会在消融后释放更多的肿瘤抗原，从而刺激更强大的抗肿瘤免疫反应。

 

PD-L1 表达：唯一获得 FDA 批准的抗 PD-1 治疗生物标志物，帕博利珠单抗和阿替利珠单抗等治疗可被视为晚期/转移性PD-L1高NSCLC 患者的一线治疗方案。尽管 PD-L1 表达通常是 NSCLC 的不利预后因素，但它与肺癌对 ICI 的反应改善相关。值得注意的是，Rangamuwa等人观察到支气管镜热蒸汽消融术后NSCLC中肿瘤PD-L1表达增加，表明有可能产生更强的免疫反应。因此，本文假设治疗前 PD-L1 表达高的肿瘤可能会在热消融后引发强大的免疫反应。

 

免疫细胞浸润：肿瘤微环境中免疫细胞，尤其是肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的存在和组成，可显著影响治疗反应和预后。TIL 是指肿瘤组织中的异质性淋巴细胞，可特异性杀死自身肿瘤细胞，是抗肿瘤免疫应答的中流砥柱。Rakaee等人发现，高TIL水平（≥250个细胞/mm²）与ICI治疗的阳性反应独立相关。当与 MWA 联合使用时，PD-1 阻断治疗（如卡瑞利珠单抗）可改善晚期 NSCLC 的客观缓解率。因此，肿瘤内的免疫细胞可能成为一种有价值的生物标志物，预测对PD-1阻断和热消融的反应，并可能指导治疗决策。

 

循环免疫细胞：许多旨在了解热消融对肿瘤免疫影响的研究已经检查了其对外周血免疫细胞的影响，包括 CD4+ T 细胞、CD8+ T 细胞和 DC。RFA 后，肺癌患者 CD4+ T 细胞亚群的变化是多种多样的。Th1 细胞和 Th1/Th2 比值增加，而 Th2、Th17 和调节性 T （Treg） 细胞水平降低。这种改变表明抗肿瘤免疫力增强。Treg 细胞是表达 Foxp3、CD25 和 CD4 的 CD4+ T 细胞的免疫抑制亚群，可抑制肿瘤患者的抗肿瘤免疫应答。令ag真人平台官方高兴的是，Fietta 等人显着观察到肺癌患者在 RFA 后 30 天的外周血 CD25+Foxp3+ Treg 细胞显着减少。这些发现与MWA研究的类似结果一致。CD8+ T 细胞，也称为细胞毒性 T 淋巴细胞 （CTL），是抗肿瘤免疫反应的主要参与者。Zhang等发现，在MWA后一个月，肺部恶性肿瘤中CD8+ T细胞的比例增加。据报道，在基于热的消融术后，CTL/Treg 比值也显着升高。DC 作为特化的抗原呈递细胞，有助于启动和调节先天性和适应性免疫应答。近年来，调节DCs功能以改善癌症免疫治疗备受关注。Schneider等发现，在RFA和手术后，NSCLC患者的外周血免疫刺激BDCA-3+/B7-H3-DCs增加。因此，热消融诱导的肿瘤坏死可以作为原位抗原源，引发抗肿瘤免疫反应。

 

细胞因子和可溶性因子：细胞因子是可溶性低分子量蛋白，由淋巴细胞、巨噬细胞和NK细胞等免疫细胞分泌，在免疫系统的通信网络中发挥重要介质的作用。细胞因子和其他可溶性因子（如干扰素-γ （IFN-γ）、白细胞介素-2（IL-2）或转化生长因子-β （TGF-β）的水平可以反映身体对各种刺激或条件的免疫反应。IFN-γ 是先天性和适应性免疫的关键协调者，对原发性和转移性肿瘤具有抑制作用。IL-2 是一种关键的T细胞生长因子，最初用于治疗性地扩增癌症患者的免疫应答。Xu等人报道了接受 MWA 治疗的NSCLC患者的IL-2和IFN-γ水平波动，消融后48 小时降低，消融后1个月升高。RFA也被证明可以增加外周血中IFN-γ的水平。Erinjeri 等人揭示了人类肿瘤（包括肺癌）中血浆 IL-6 和 IL-10 水平的热消融后显着增加。然而，消融后 IL-1α、IL-2 和 TNF-α 血浆水平保持不变。热休克蛋白（HSP）是有效的免疫系统警报，可以触发抗肿瘤免疫激活。研究发现 RFA 会导致 HSP70 释放到血清中，在 RFA 后一天可以短暂检测到，22 名癌症患者中有 9 名增加了两倍以上。HSP70 血清水平升高可作为良好临床结果的生物标志物。在各种实验中观察到的差异可能归因于消融方法和观察的时间点。

 

结果 4

预测接受热消融的肺癌患者预后的潜在生物标志物

      与局部肿瘤控制和复发相关的生物标志物、OS 和 PFS 在选择合适的热消融候选者和识别可能表现出更好长期结果的患者方面起着关键作用。文献中已经确定了几种潜在的生物标志物（如下图）。

肿瘤分期：与晚期肺癌患者相比，早期肺癌患者（例如 I 期或 II 期）在热消融后表现出更好的 OS 和 PFS。在Das等人的研究中，接受MWA治疗的IIIB期或IV期NSCLC患者的中位PFS和OS分别为11个月和18个月。然而，在 Nance 等人的研究中，接受 MWA 治疗的 I 期 NSCLC 患者的中位 PFS 和 OS 分别为 19.1 个月和 26.2 个月。肿瘤大小是TNM分期的重要组成部分。许多研究表明，较小的肿瘤大小与肺癌患者热消融后更好的局部控制和更低的复发率相关。例如，Dupuy等人的一项研究发现，接受RFA治疗的肿瘤小于2.0cm的NSCLC患者的预后明显优于肿瘤较大的患者。因此，肺癌的早期发现和适当的分期对于确定最佳治疗策略和改善患者预后至关重要。

 

肿瘤位置：肿瘤的位置及其与关键结构的接近程度会影响热消融的成功和复发风险。毛细血管灌注和血流到组织内的大血管可以显着降低消融程度，肿瘤远离这些位置的患者更有可能对治疗产生良好的反应并降低复发风险。

 

循环免疫细胞和炎症因子：外周血免疫细胞和炎症因子可影响局部肿瘤的控制、复发和生存。最近的一项研究发现，在肺部恶性肿瘤患者中，减少的Treg细胞与MWA后的PFS独立相关。Treg细胞减少率较高的患者的中位PFS时间明显长于减少率较低的患者（16个月vs. 8.5个月，p = 0.025）。Schneider等研究了NSCLC患者肿瘤坏死因子（TNF）-α、趋化因子（C-C基序）配体（CCL）-2和CCL-4的变化。与没有复发的患者相比，研究人员发现，在局部或淋巴肿瘤复发的患者中，CCL-2和CCL-4水平在早期显着增加。髓源性抑制细胞（MDSC）产生的NO增加可能导致这些变化。它可能是RFA不完全的早期指标，随后是 NSCLC中潜在的肿瘤复发。它可能是NSCLC中不完全RFA和肿瘤复发的早期迹象。

 

放射生物标志物：使用对比增CT、PET/CT或锥形束CT（CBCT）进行影像学检测对于监督热消融后残留或复发的肺部疾病非常重要。如果在术后CBCT期间没有完全包围肿瘤，则极有可能发生不完全消融。在治疗后1个月的评估中，如果消融区没有观察到肿大，或者如果实变表现出类似于初始肿瘤特征的结节性增强，则可以推断存在不完全消融。在6个月标记处消融区域尺寸的任何增加都表明潜在的复发。在整个随访过程中，中枢或外周结节或不规则增强的存在应被视为残留或复发疾病的指示。 具有高通量特征的影像组学已被探索用于包括肺癌在内的各种临床应用。Liu等通过影像组学特征回顾性观察肺肿瘤MWA后肿瘤内密度异质性的瞬时变化。他们发现消融反应的视觉评分与定量特征之间存在显着相关性。MWA后局部特征变化的相关性最显著。影像组学（包括临床、放射学和技术特征）也被探索用于预测接受 RFA 治疗的结直肠癌肺转移的局部肿瘤进展。

 

分子生物标志物：某些分子生物标志物，如EGFR和ALK，用于预测肺癌患者对化疗和靶向治疗的反应。然而，关于这些生物标志物在预测接受热消融的患者治疗结果方面的作用的信息有限。需要进一步的研究来确定分子生物标志物在预测热消融成功和肺癌患者复发风险方面的潜力。

 

其他标志物：有研究对肺肿瘤射频消融术后从电极中提取的组织进行了组织病理学分析。结果显示，消融后肿瘤中Ki-67+细胞的存在使癌症和局部肿瘤进展死亡风险增加3倍。Ki-67作为增殖指标，它的出现代表着不完全消融，所以肿瘤容易复发，影响预后。采用基于1H核磁共振（NMR）的代谢组学分析，发现血清乳酸、丙氨酸和谷氨酸水平显著升高，而血清葡萄糖、牛磺酸和谷氨酰胺水平降低。血清代谢物紊乱被认为是NSCLC治疗中MWA疗效的潜在生物标志物。

 

参考文献

Sang J, Ye X. Potential biomarkers for predicting immune response and outcomes in lung cancer patients undergoing thermal ablation. Front Immunol. 2023 Nov 1;14:1268331. doi: 10.3389/fimmu.2023.1268331. PMID: 38022658; PMCID: PMC10646301.