作者与发表信息 本文是发表于《自然综述：临床肿瘤学》（Nature Reviews Clinical Oncology）第21卷（2024年12月，839-851页）的一篇综述文章，题为《dMMR和pMMR结直肠癌的新辅助免疫治疗：治疗策略与潜在疗效预测生物标志物》（Neoadjuvant immunotherapy for dMMR and pMMR colorectal cancers: therapeutic strategies and putative biomarkers of response）。第一作者Christopher J. M. Williams（利兹大学利兹医学研究所肿瘤学部门）与Allyson M. Peddle（KU Leuven肿瘤学系）贡献等同，通讯作者分别为Christopher J. M. Williams和Allyson M. Peddle。共同指导作者为Gary W. Middleton（伯明翰大学免疫学与免疫治疗研究所）与Sabine Tejpar（KU Leuven肿瘤学系）。该文章于2024年9月24日在线发表。
学术背景与目的 结直肠癌（colorectal cancer, CRC）是全球高发恶性肿瘤，约15%的局部晚期结直肠癌存在DNA错配修复缺陷（deficient DNA mismatch repair, dMMR），导致高度微卫星不稳定性（high microsatellite instability, MSI-H）和高肿瘤突变负荷（tumour mutational burden, TMB）。这类肿瘤在转移性阶段对免疫检查点抑制剂（immune-checkpoint inhibitors, ICIs）高度敏感，而在局部晚期阶段，这种敏感性更为显著，器官保留已逐渐成为临床试验的现实目标。与之形成鲜明对比的是，占85%的错配修复功能完整（proficient DNA mismatch repair, pMMR）的结直肠癌在转移性阶段对ICIs普遍耐药，但部分局部晚期pMMR肿瘤却显示出令人意外的治疗应答。本文旨在综述当前新辅助免疫治疗在dMMR和pMMR结直肠癌中的应用证据，探讨基于生物学原理的潜在优势，并系统梳理疗效预测性生物标志物的发现进展及临床转化挑战，最终提出驱动pMMR结直肠癌免疫治疗策略走向疾病根除和长期免疫监视的理性路径。
主要内容
一、免疫检查点抑制剂在转移性结直肠癌中的疗效差异 dMMR结直肠癌对ICIs的敏感性源于其高频免疫原性体细胞突变和高密度肿瘤浸润免疫细胞所构成的免疫反应性肿瘤微环境（tumour microenvironment, TME）。关键临床试验KEYNOTE-177显示，一线帕博利珠单抗（pembrolizumab）治疗转移性dMMR/MSI-H结直肠癌的中位无进展生存期（progression-free survival, PFS）是化疗的两倍（16.5个月对8.2个月），最终分析中位总生存期（overall survival, OS）未达到而对化疗组为36.7个月。CheckMate-142试验中纳武利尤单抗（nivolumab）联合低剂量伊匹木单抗（ipilimumab）亦展现持久应答。CheckMate-8HW试验的初步结果进一步验证了该联合方案的一线优势（中位PFS未达到对化疗5.9个月）。相比之下，pMMR结直肠癌因免疫浸润程度较低，单药ICIs效果令人失望，联合抗CTLA4抗体或酪氨酸激酶抑制剂的尝试同样收效甚微，但新一代Fc增强型抗CTLA4抗体botensilimab联合balstilimab在无肝转移患者中初步显示疗效信号。化疗可诱导免疫原性细胞死亡，贝伐珠单抗（bevacizumab）可通过血管正常化促进CD8+ T细胞浸润。ATEZOTRIBE试验的亚组分析提示，在化疗联合贝伐珠单抗的基础上加用阿替利珠单抗（atezolizumab），可能使CD8+ T细胞与PD-L1+癌细胞空间邻近的患者获得PFS获益。
二、新辅助免疫治疗在局部晚期结直肠癌中的应用与优势 当原发肿瘤未被切除时，新抗原负荷更高，理论上可增强ICIs介导的免疫激活和记忆表型获取。黑色素瘤领域的SWOG S1801和NADINA试验已证实，围手术期免疫治疗较单纯辅助治疗能显著改善无事件生存期。在局部晚期结直肠癌中，新辅助ICIs的II期试验产生了两个关键发现：一是dMMR原发肿瘤的应答率远超转移性阶段，结肠癌和直肠癌均达到高病理学完全缓解率（pathological complete response, pCR）；二是15-30%的pMMR原发性结肠癌出现了主要病理学缓解（≤10%残留活肿瘤细胞）。
在dMMR疾病领域：NICHE试验（纳入115例dMMR局部晚期结肠癌）采用4周新辅助方案（纳武利尤单抗两周一次联合单次低剂量伊匹木单抗），pCR率达68%，98%患者获得至少病理学部分缓解，3-4级免疫相关不良事件（immune-related adverse events, irAEs）发生率仅4%，中位随访26.2个月无复发。PICC试验采用6周期特瑞普利单抗（toripalimab），pCR率76%，但患者中Lynch综合征比例较低（15%对NICHE的31%）。一项比较信迪利单抗（sintilimab）联合IBI310与信迪利单抗单药的随机I期试验显示联合组pCR率显著更高（80%对48%）。在直肠癌中，信迪利单抗试验中56%患者达临床完全缓解（clinical complete response, cCR）后进入主动监测；Dostarlimab试验则更为惊人，全部12例初始患者均达cCR并进入监测，2024年ASCO更新的42例数据继续保持100% cCR，无≥3级不良事件且中位随访17.9个月无复发。局部晚期dMMR肿瘤对ICIs的原发性耐药显著少于转移性阶段，这可能部分归因于肝转移灶（存在于约70%晚期患者）的免疫耐受性微环境（富含调节性T细胞、肿瘤相关巨噬细胞和癌症相关成纤维细胞），使得无肝转移患者应答更优。
在pMMR疾病领域：NICHE-1试验中17例pMMR结肠癌患者接受纳武利尤单抗联合伊匹木单抗治疗后，12%达pCR，6%达主要病理学缓解，总病理学部分缓解率60%。NEST-1试验探索botensilimab联合balstilimab方案，12例中9例为pMMR，22%获pCR，67%达病理学部分缓解。在pMMR直肠癌中，新辅助化疗和放疗已是标准治疗，联合免疫治疗的策略正在研究中：一项随机II期试验在全程新辅助放化疗中加入帕博利珠单抗未提高pCR率（32%对29%），但另一项试验中CAPOX方案联合同步信迪利单抗的总cCR和pCR率优于对照组（44.8%对26.9%）。TORCH试验比较了短程放疗前后联合化学免疫治疗的两种模式，结果显示放疗先行组的cCR率稍高（43.5%对35.6%）。免疫治疗与放疗的最佳序贯策略仍是活跃的研究课题。
三、新辅助临床试验的挑战与机遇 面临的挑战包括：通过常规诊断途径获取足够组织进行MMR状态和其他生物标志物评估并在有意义的时间内提供结果；dMMR结肠癌和直肠癌的最佳治疗持续时间未定；dMMR结肠癌缺乏治疗期间和术后监测方案，限制了器官保留的可能，且NICHE试验发现6例原发灶pCR的患者淋巴结仍有活肿瘤细胞，提示单独监测肠上皮不够充分；pMMR疾病的低应答率仍是最大挑战。在此背景下，新辅助“机会窗口”（window-of-opportunity）试验通过利用诊断后至手术前的等待时间测试新型干预措施，可加速药物评估而不延迟手术或不剥夺标准辅助治疗，并通过评估病理学缓解（已被FOXTROT试验验证为与长期生存相关的可靠替代终点）进行疗效判断。
四、疗效预测性生物标志物的发现与挑战 传统的TMB和PD-L1表达预测ICIs疗效的价值有限。在pMMR结直肠癌中，NICHE-1试验显示肿瘤浸润T细胞上CD8和PD-1共表达是唯一可预测应答的标志物。多组学方法（整合基因组学、表观基因组学、转录组学、蛋白质组学）和逆向转化研究（reverse translation）框架正在推动生物标志物发现。循环肿瘤DNA（circulating tumour DNA, ctDNA）作为液体活检标志物，在NEST-1试验中发现基线ctDNA清除与病理缓解相关，在dMMR直肠癌Dostarlimab试验中ctDNA转阴早于内镜和MRI完全缓解。基因表达谱分析揭示的TH1细胞特征可区分pMMR肿瘤的免疫浸润亚组（免疫浸润高组预后和对化放疗应答更佳），串联免疫应答簇（coordinated immune response cluster）基因特征与MSI-H状态高度相关，有望成为新辅助ICIs获益的预测指标。蛋白质水平上，基于CD3+和CD8+ T细胞密度的Immunoscore及其衍生指标Immunoscore IC（评估PD-L1+细胞和CD8+ T细胞密度及空间接近度）在转移性结直肠癌中与阿替利珠单抗获益相关，但尚未在新辅助试验中充分验证。CD226作为一种共刺激受体，在肿瘤浸润CD8+ T细胞上的表达与ICIs应答相关，其缺失会导致抗PD-(L)1抗体反应受阻。β2-微球蛋白（β2-microglobulin, β2m）失活在dMMR肿瘤中与局部复发和远处转移风险降低相关，且可诱导γδ T细胞浸润以维持ICIs应答。微生物组方面，具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）的丰度与结直肠癌发生相关，粪菌移植联合ICIs和呋喹替尼在转移性pMMR结直肠癌中展现令人鼓舞的中位OS（13.7个月）。然而，生物标志物的临床转化面临诸多障碍：福尔马林固定石蜡包埋样本中生物分子降解、检测方法间可靠性差、回顾性验证受限、肿瘤异质性导致活检标本代表性不足等。人工智能（AI）和机器学习（ML）在多组学数据整合、基于H&E切片的MSI预筛查以及细胞间通讯网络建模等方面提供解决方案，有望推动精准医学发展。
五、正在进行中的临床试验与未来方向 针对pMMR结直肠癌ICIs耐药机制（免疫抑制性巨噬细胞密集、APC功能丧失致β-连环蛋白积累、TGFβ激活、KRAS和BRAFV600E突变等），多项新辅助试验正在测试联合策略。化学免疫联合是最常见策略（借鉴胆道癌、非小细胞肺癌和三阴性乳腺癌成功经验）。靶向VEGF通路的药物（贝伐珠单抗、阿帕替尼）被纳入试验以促进血管正常化和CD8+ T细胞浸润。新型ICIs组合如抗LAG3抗体relatlimab联合纳武利尤单抗（NICHE试验队列5）和botensilimab（NEST-1扩展队列及UNICORN平台）正在探索中。尤其新颖的是NICHE试验队列4的抗IL-8抗体方案（因IL-8通过招募免疫抑制性中性粒细胞和髓源性抑制细胞促进免疫逃逸）以及一项利用肿瘤内注射普通流感疫苗以促进CD8+ T细胞招募增敏帕博利珠单抗的试验（NCT05909423）。dMMR结直肠癌领域，更大规模的AZUR-1和AZUR-2试验正评估围手术期dostarlimab在直肠癌和结肠癌中的价值，FOXTROT5试验则专门关注年老体弱患者的疗效与安全性。
意义与价值 本文系统阐述了新辅助免疫治疗在dMMR和pMMR结直肠癌中的生物学原理、现有临床证据和未来发展方向。其核心价值在于：第一，明确了早期dMMR结直肠癌对ICIs的高度敏感性和器官保留的现实潜力，为临床实践变革提供依据；第二，揭示了pMMR亚组中部分患者对新辅助ICIs的显著应答，挑战了既往对pMMR普遍耐药的认知，推动了对预测性生物标志物的迫切探索；第三，阐述了“机会窗口”试验框架在加速药物开发和逆向转化研究中的方法论优势；第四，整合了从基因组学到微生物组学的多组学生物标志物研究成果，勾勒出未来精准筛选获益人群的技术路线图；第五，梳理了正在进行的联合治疗试验的生物学逻辑，指明了pMMR结直肠癌免疫治疗增敏的突破口。该综述为肿瘤学研究者、临床试验设计者和临床医生提供了关于结直肠癌新辅助免疫治疗的系统知识框架和前瞻性洞察，对推动精准免疫治疗策略的临床转化具有重要指导价值。