冷肿瘤与热肿瘤

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冷肿瘤与热肿瘤(Cold and Hot Tumors)是基于 肿瘤微环境(TME)中免疫细胞浸润程度及免疫激活状态对恶性肿瘤进行的临床免疫表型分类。热肿瘤(炎症型)表现为大量的 CD8+ T 淋巴细胞 浸润及高水平的免疫检查点分子表达,通常对 PD-1/PD-L1 抑制剂 反应良好;而 冷肿瘤(非炎症型)则以免疫细胞匮乏(免疫沙漠)或被排除在肿瘤边界之外(免疫排除)为特征,对单药免疫治疗具有显著的抗性。这一概念已成为现代 肿瘤免疫治疗 精准分层及联合用药方案设计的核心依据。

Hot vs. Cold Tumors · 点击展开
肿瘤浸润淋巴细胞 (TILs) 空间分布模型
核心指标:免疫积分 (Immunoscore)
分类基础 T 细胞浸润程度
关键分子标志 CD8, PD-L1, CXCL9/10
热肿瘤示例 黑色素瘤, MSI-H 肠癌
冷肿瘤示例 前列腺癌, MSS 肠癌
免疫响应率 热 (>30%) / 冷 (<10%)
核心生物学挑战 将“冷”转为“热”

分子机制:肿瘤微环境的免疫图谱

肿瘤的“冷”与“热”并非由单一因素决定,而是肿瘤遗传背景与宿主免疫应答深度交互的结果:

  • 热肿瘤 (Hot Tumors):通常具有较高的 肿瘤突变负荷(TMB),能产生大量 新抗原(Neoantigens)。这些抗原激活 树突状细胞 并诱导 T 细胞归巢。微环境中富含 CXCL9、CXCL10 等趋化因子,促进效应 T 细胞进入肿瘤实质,形成强烈的炎症微环境。
  • 免疫排除型 (Excluded):虽有免疫细胞浸润,但 T 细胞被阻隔在肿瘤基质边缘,无法进入中心。这通常由 TGF-β 诱导的基质胶原致密化及血管结构异常引起。
  • 冷肿瘤 (Cold Tumors / Desert):缺乏新抗原产生或存在 HLA 分子 表达缺失,导致免疫系统无法识别。微环境常表现为低氧、高腺苷及 Treg 细胞 比例过高,处于极度的免疫抑制状态。

临床评价矩阵:免疫表型对比分析

特征指标 热肿瘤 (Inflamed) 冷肿瘤 (Non-inflamed)
TILs 浸润 丰富 (实质与基质均有) 匮乏或仅位于边缘
PD-L1 表达 通常高表达 (Adaptive) 通常阴性或极低
基因组特征 高 TMB, MSI-H 常见 低 TMB, 染色体倍数性异常
主要治疗策略 免疫检查点抑制剂单药 联合化疗、放疗或 ADC

诊疗策略:化“冷”为“热”的攻坚路径

目前肿瘤内科的核心研究方向是如何通过联合治疗重塑冷肿瘤的免疫环境,使其对免疫药物产生响应:

  • 启动阶段 (Priming):通过 局部放射治疗溶瘤病毒 诱导肿瘤细胞发生 免疫原性死亡(ICD),释放隐藏的肿瘤抗原,从而“点燃”免疫反应。
  • 血管重塑策略:联合使用 抗血管生成药物(如贝伐珠单抗)可使肿瘤血管正常化,降低微环境压力,促进 T 细胞向肿瘤内部渗透。
  • 基质阻断:针对免疫排除型肿瘤,研发针对 FAP(成纤维细胞激活蛋白)或 TGF-β 通路的抑制剂,以削弱肿瘤周围的物理与生化防御壁垒。

关键相关概念

  • 免疫积分 (Immunoscore):定量评估肿瘤中心及边缘 T 细胞密度的病理学方法。
  • 耗竭 T 细胞:热肿瘤中常见的一种 T 细胞状态,是 PD-1 抑制剂作用的前提。
  • MSS 结直肠癌:典型的冷肿瘤,是目前免疫治疗联合方案研究的主战场。
  • 新抗原 (Neoantigens):决定肿瘤“热度”的关键分子底物。
  • 肿瘤炎症特征 (GEP):通过基因表达谱分析判定的肿瘤“炎症强度”。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Galon J, Bruni D. (2019). Approaches to treat immune hot, excluded, and cold tumours. Nature Reviews Drug Discovery. [Academic Review]
[权威点评]:该文献系统定义了三种免疫表型,并提出了针对冷肿瘤的治疗路线图。

[2] Chen DS, Mellman I. (2017). Elements of cancer immunity and the cancer-immune set point. Nature.
[核心价值]:提出了“免疫调控点”理论,解释了为何不同肿瘤展现出显著差异的“热度”。

           肿瘤免疫与微环境演化 · 知识图谱
免疫趋化 CXCL9CXCL10IFN-γCCL5
抑制成分 MDSCsTregTAMs (M2型)Adenosine
标志测定 Multiplex IHCRNA-Seq空间转录组
前沿技术 STING 激动剂TLR 激动剂双特异性抗体