肺腺癌是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因之一，雖然手術(shù)切除是有效的根治手段，但許多患者在診斷時已處于不可切除的晚期。盡管以程序性細胞死亡蛋白1（PD-1）及其配體（PD-L1）阻斷為代表的免疫檢查點抑制劑（ICIs）已成為非小細胞肺癌（NSCLC）的標準治療，但僅有一部分患者對此有反應(yīng)，總體緩解率大約在15-40%之間。為了提高能從ICI治療中獲益的患者比例，需要尋找更多的免疫靶點和預測性生物標志物，并更深入地理解抗腫瘤免疫機制。

在抗腫瘤免疫中，可誘導T細胞共刺激分子（Inducible T cell costimulator, ICOS, CD278）是一把“雙刃劍”。它是CD28家族的共刺激受體，在T細胞受體激活后被誘導表達。一方面，它在效應(yīng)T細胞中能促進干擾素γ（IFN-γ）和腫瘤壞死因子α的產(chǎn)生，發(fā)揮抗腫瘤作用；另一方面，它也能通過白細胞介素10（IL-10）產(chǎn)生的調(diào)節(jié)性T細胞（Tregs）來加強免疫抑制。因此，靶向ICOS的激動性或拮抗性抗體都已在包括NSCLC在內(nèi)的實體瘤臨床試驗中進行測試。然而，此前僅有少數(shù)研究專門探討了NSCLC中表達ICOS的腫瘤浸潤淋巴細胞（ICOS⁺TILs），其臨床意義仍不清楚，特別是尚無明確量化NSCLC中ICOS⁺TIL密度的報告。

與此同時，由HLA（人類白細胞抗原）介導的腫瘤識別對于有效的T細胞反應(yīng)至關(guān)重要。細胞毒性CD8⁺T細胞對由HLA-I類分子提呈的腫瘤抗原肽的識別是適應(yīng)性免疫中清除腫瘤細胞的關(guān)鍵。在NSCLC中，HLA-I類分子的雜合性缺失是一種常見現(xiàn)象。雖然HLA-II類分子通常在抗原提呈細胞上表達，但在NSCLC中也經(jīng)常有表達，并且可以通過內(nèi)源性抗原提呈途徑被腫瘤特異性CD4⁺輔助性T（Th）細胞識別。值得注意的是，此前有研究發(fā)現(xiàn)，共同表達PD-1和ICOS的CD4⁺T細胞具有腫瘤反應(yīng)性，并且與腫瘤HLA-II類分子的表達存在空間關(guān)聯(lián)，這提示ICOS可能在局部抗原識別中扮演角色。

那么，在肺腺癌（LUAD）這種特定癌癥中，ICOS在T細胞亞群中的表達究竟有何特異性？ICOS⁺TIL的密度與腫瘤HLA-I類和II類分子的表達有什么關(guān)系？它們各自以及相互作用對患者的預后又有什么影響？這些正是發(fā)表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》上的這項研究旨在解答的核心問題。

為了開展這項研究，研究人員主要運用了以下幾項關(guān)鍵技術(shù)：首先，他們利用組織芯片，對228例于2010年至2013年間手術(shù)切除的肺腺癌患者的石蠟包埋腫瘤組織進行了免疫組織化學（IHC）分析，檢測了ICOS、CD3、CD8、FOXP3、HLA-I類（HLA-A/B/C）和HLA-II類（HLA-DR）的蛋白表達，并使用數(shù)字病理分析軟件（HALO）對腫瘤浸潤淋巴細胞進行了定量計數(shù)和腫瘤細胞HLA表達強度評分。其次，他們從ICOS⁺TIL高密度的病例中選取了10例代表性樣本，采用多重偽彩色免疫組化技術(shù)，在同一張切片上連續(xù)染色ICOS、CD3、CD8和FOXP3，以精確分析不同T細胞亞群中ICOS的表達情況。此外，他們還利用了一個公開的肺腺癌單細胞RNA測序（scRNA-seq）數(shù)據(jù)集進行驗證，通過Seurat、Harmony、Azimuth和ProjecTILs等生物信息學流程對T細胞亞群及其功能狀態(tài)進行了鑒定和投射，以在轉(zhuǎn)錄組水平驗證蛋白表達的發(fā)現(xiàn)。最后，研究采用了包括Spearman相關(guān)、Mann-Whitney U檢驗、Friedman檢驗、Logistic回歸、Cox比例風險模型和Kaplan-Meier生存分析在內(nèi)的多種統(tǒng)計方法，來評估變量間的關(guān)聯(lián)及預后意義。

研究人員通過系統(tǒng)的分析，得出了以下一系列重要結(jié)果：

研究將患者按ICOS⁺TIL密度的中位數(shù)分為高、低兩組。分析發(fā)現(xiàn)，ICOS⁺TIL密度與FOXP3⁺TILs、CD3⁺CD8^?T細胞的密度顯著相關(guān)，與CD8⁺TILs密度的相關(guān)性較弱。在預后方面，較高的CD8⁺TIL密度與更長的無復發(fā)生存期（RFS）相關(guān)，而FOXP3⁺、CD3⁺CD8^?或 ICOS⁺TILs的密度則與術(shù)后結(jié)局無顯著關(guān)聯(lián)。

通過對10例高ICOS表達病例的多重免疫組化分析，研究者精確量化了各T細胞亞群中ICOS的表達。結(jié)果顯示，在亞群層面，調(diào)節(jié)性T細胞（Tregs）的ICOS陽性率最高（中位數(shù)約81.6%），其次是CD4⁺非Tregs（約41.3%）和CD8⁺T細胞（約24.4%）。然而，由于CD4⁺非Tregs在腫瘤內(nèi)T細胞中數(shù)量上占主導地位，因此ICOS⁺CD4⁺非Tregs構(gòu)成了腫瘤組織中最大的ICOS⁺細胞群體（中位數(shù)占ICOS⁺T細胞的62.5%），其次才是ICOS⁺Tregs和ICOS⁺CD8⁺T細胞。這意味著，總體上測量的ICOS⁺TIL密度主要反映了ICOS⁺CD4⁺非Tregs的浸潤情況。

對公開肺腺癌單細胞RNA測序數(shù)據(jù)的分析驗證了上述發(fā)現(xiàn)。在轉(zhuǎn)錄組水平，CD4⁺非Tregs同樣構(gòu)成了ICOS⁺T細胞的最大比例。ICOS的表達水平和表達ICOS的細胞比例均在Tregs中最高，在CD8⁺T細胞中最低，這與多重免疫組化的結(jié)果模式一致。進一步的功能狀態(tài)分析顯示，在CD4⁺T細胞中，ICOS表達不僅與Tregs相關(guān)，還與濾泡輔助性T細胞樣和耗竭的細胞毒性CD4⁺狀態(tài)有關(guān)；而在CD8⁺T細胞中，ICOS表達主要局限于終末耗竭的細胞。

研究探討了ICOS⁺TIL密度與腫瘤細胞HLA-I類（HLA-A/B/C）和II類（HLA-DR）分子表達的關(guān)系。在全部隊列中，有26.8%的腫瘤呈現(xiàn)強的HLA-DR表達，這些腫瘤的ICOS⁺TIL密度顯著高于HLA-DR陰性或弱表達的腫瘤。在多因素邏輯回歸模型中，即使考慮了包括表皮生長因子受體（EGFR）突變狀態(tài)在內(nèi)的其他因素，ICOS⁺TIL密度和病理分期仍是腫瘤強HLA-DR表達的獨立預測因子。這表明ICOS⁺TIL浸潤與腫瘤HLA-DR表達之間的關(guān)聯(lián)在很大程度上獨立于EGFR突變狀態(tài)。相比之下，腫瘤HLA-I類分子的表達強弱與ICOS⁺TIL密度沒有顯著關(guān)聯(lián)。

生存分析顯示，無論是HLA-I類強表達組還是HLA-DR強表達組，都比相應(yīng)的表達缺失/降低組或陰性/弱表達組具有更好的無復發(fā)生存期（RFS）。在多因素Cox回歸分析中，HLA-I類強表達狀態(tài)仍然是RFS的獨立預后因素，而HLA-DR則不是，病理分期在兩個模型中都是強有力的預后因子。鑒于ICOS⁺TIL密度與HLA-DR強表達狀態(tài)之間的顯著關(guān)聯(lián)，研究者根據(jù)腫瘤HLA-DR表達進行了亞組分析。在HLA-DR陰性/弱表達組中，ICOS高、低兩組患者的生存期沒有差異。然而，在HLA-DR強表達組中，ICOS高的患者顯示出更長的癌癥特異性生存期（CSS）趨勢，盡管未達到統(tǒng)計學顯著性。當按特定T細胞亞群的密度進行分層分析時，未觀察到顯著的生存差異。

該研究的結(jié)論和討論部分對以上發(fā)現(xiàn)進行了深入闡釋，并強調(diào)了其重要意義。

研究發(fā)現(xiàn)，總體上測量的ICOS⁺TIL密度在肺腺癌中主要反映了ICOS⁺CD4⁺非Tregs的浸潤豐度，而非ICOS⁺Tregs或ICOS⁺CD8⁺細胞。這一點具有重要的生物學意義，因為ICOS是一種能同時增強效應(yīng)CD4反應(yīng)和Treg介導的免疫抑制的共刺激受體，其在抗腫瘤免疫中的作用取決于它所表達的細胞亞群。通過可視化和量化肺腺癌組織中亞群特異性的ICOS表達，本研究為設(shè)計靶向ICOS的策略（激動性或拮抗性）提供了指導：靶向CD4⁺非Treg效應(yīng)細胞可能促進抗腫瘤免疫反應(yīng)，但ICOS在Tregs上的結(jié)合又會增強免疫抑制。因此，每個病例都需要評估CD4⁺亞群的比例和空間分布。

研究還揭示了一個有趣的關(guān)聯(lián)：ICOS⁺TIL密度與腫瘤HLA-DR強表達顯著正相關(guān)，但與總CD8⁺或CD3⁺CD8^?TIL密度無關(guān)，這表明HLA-DR與ICOS⁺細胞群體之間存在選擇性聯(lián)系。結(jié)合多重免疫組化提示ICOS⁺細胞主要是ICOS⁺CD4⁺非Tregs，研究者提出了兩種非互斥的機制來解釋這種聯(lián)系。第一種機制涉及細胞因子（如由ICOS⁺Th1樣細胞產(chǎn)生的IFN-γ）驅(qū)動的腫瘤細胞HLA-II類表達上調(diào)。第二種機制是，表達HLA-II類的腫瘤細胞可以直接被CD4⁺T細胞識別，從而招募或保留腫瘤反應(yīng)性的CD4⁺T細胞。結(jié)合先前有研究發(fā)現(xiàn)PD-1⁺ICOS⁺CD4⁺Th細胞具有腫瘤反應(yīng)性且富集于腫瘤HLA-II類分子豐富區(qū)域，本研究結(jié)果支持了一個假說：在肺腺癌腫瘤免疫微環(huán)境中，ICOS⁺CD4⁺非Tregs（作為效應(yīng)細胞因子產(chǎn)生的Th細胞）和腫瘤HLA-DR表達（可能由細胞因子誘導并提呈腫瘤抗原）可能在功能上相互關(guān)聯(lián)、相互增強。

在臨床意義上，腫瘤HLA-I類表達是肺腺術(shù)后患者無復發(fā)生存期的獨立有利預后因素。而ICOS⁺TILs的預后價值似乎具有情境依賴性：在整體隊列中，它沒有獨立的預后影響；但在腫瘤HLA-DR強表達的亞組中，高ICOS密度顯示出延長癌癥特異性生存期的趨勢。這提示ICOS⁺TILs并非普遍有益，ICOS⁺CD4⁺非Tregs的相關(guān)性可能在一個支持HLA-DR誘導的、對IFN-γ有反應(yīng)的免疫微環(huán)境中才變得明顯。

綜上所述，這項研究系統(tǒng)揭示了肺腺癌中ICOS表達的T細胞亞群特異性模式，明確了其與腫瘤HLA-II類分子表達的正向關(guān)聯(lián)及其情境依賴性的預后提示。這些發(fā)現(xiàn)深化了我們對肺腺癌免疫微環(huán)境的理解，強調(diào)了在評估ICOS作為免疫治療靶點或生物標志物時，需要綜合考慮T細胞亞群構(gòu)成和腫瘤抗原提呈能力。這為未來開發(fā)更精準的、基于患者特定免疫背景的ICOS靶向治療策略提供了重要的理論和實證基礎(chǔ)。