免疫系统在肿瘤细胞的监视和消除中具有重要作用，通过各种机制对肿瘤细胞群体进行免疫逃避被认为是肿瘤的特征之一。肿瘤克隆的瘤内异质性和肿瘤生态系统中的免疫抑制微环境导致了肿瘤治疗的固有困难。肿瘤免疫治疗是目前研究最广泛的治疗策略，主要包括嵌合抗原受体T细胞[1]、双特异性抗体[2]、肿瘤疫苗[3]、溶瘤病*[4]和免疫检查点抑制剂[5]。选择和验证生物标志物来预测肿瘤对免疫检查点抑制剂的反应，需要个体化的遗传背景、肿瘤微环境和免疫特征之间的相互联系。随着人工智能和下一代测序技术的进步，基因组和蛋白质组方法的整合将使肿瘤免疫治疗向个性化医疗过渡。现对常见的肿瘤免疫治疗疗效预测标志物进行作一综述。
01蛋白标志物程序性死亡蛋白配体1(programmeddeathligand-1，PD-L1)不仅是第一个被提出用于预测免疫治疗反应的蛋白质生物标志物，也是目前为止应用最广泛的预测因子，许多研究也注意到更多PD-L1表达阳性的患者能从免疫治疗中受益。如在KEYNOTE-研究中，应用派姆单抗治疗尿路上皮癌患者，PD-L1表达10%以上的亚组比表达1%以下的亚组免疫治疗有效率更高(39%vs.11%)[6]。然而，在一些试验中，PD-L1表达升高与高应答率之间的相关性被推翻。事实上，大多数研究观察到PD-L1阴性肿瘤患者的客观反应率通常为11%～20%。在CheckMate黑色素瘤研究中，纳武单抗单药治疗的有效率高达41%，纳武单抗联合伊匹单抗的有效率高达54%[7,8]。这些数据表明抗PD-1或抗PD-L1治疗的阴性预测价值不理想，纳武单抗的阴性预测价值为58%，纳武单抗联合伊匹单抗方案对黑色素瘤患者的阴性预测价值为45%(基于CheckMate研究数据)。
基于上述试验，研究者提出诸多假说来解释这种差异，如检测平台的差异、分析条件、评分系统[9,10]以及PD-L1在肿瘤内表达的时间、空间异质性等[11,12]。这些局限性都增加了分析的不一致性和选择的复杂度。在综合治疗中，尽管PD-L1表达的预测价值存在上述诸多局限性，但PD-L1表达仍是预测免疫治疗疗效的核心预测因子。
02基因生物标志物2.1 错配修复缺陷和微卫星不稳定性除PD-L1外，微卫星不稳定性(microsatelliteinstability，MSI)是另一个用于预测结果和选择患者进行免疫治疗的临床相关生物标志物。大约5%的实体肿瘤被发现有错配修复缺陷(mismatchrepairdeficiency，dMMR)，以一个或多个dMMR蛋白的缺失为特征[13]。错配修复系统参与DNA复制过程中碱基-碱基错配、插入和缺失的纠正[14]。错配修复系统的成员包括MLH1、MSH2、MSH6和PMS2，它们有助于维持基因组稳定性，而dMMR可促进肿瘤发生，尤其是在胃肠道肿瘤中[15,16]。dMMR可导致突变的积累和潜在新抗原的产生。Le等[17]研究了高度微卫星不稳定性(highmicrosatelliteinstability，MSI-H)对抗PD-L1治疗的影响，在多发性肿瘤dMMR患者中观察到了令人满意的疗效(客观缓解率为53%，完全缓解率为21%)。通常认为dMMR与MSI-H在生物学上具有一致性。MSI-H/dMMR与接受抗程序性死亡蛋白1(programmeddeath-1，PD-1)及其配体PD-L1治疗的患者预后良好相关[18]。这主要是由于MSI-H的不稳定性和高突变特性，MSI-H的肿瘤也倾向于表达高水平的检查点蛋白，包括PD-1和PD-L1，这使得MSI-H的肿瘤患者对PD-L1/PD-1阻断药物的免疫治疗更加敏感[19]。与此同时，相关研究指出，MSI-H/dMMR的疗效增强归因于肿瘤浸润淋巴细胞密度增加、肿瘤突变负荷(tumormutationalburden，TMB)升高、PD-L1表达上调和更强的肿瘤特异性免疫反应[20,21,22]。
2.2 TMBTMB是另一个在概念上与MSI相似、能够有效预测免疫治疗疗效的基因生物标志物。TMB越高，意味着肿瘤突变产生的新抗原越多，肿瘤浸润的T淋巴细胞越多，使肿瘤更具免疫原性，抗肿瘤免疫反应越强[23]。目前的研究试图从两个角度验证TMB对肿瘤的长期影响。一个是TMB作为免疫治疗预测性生物标志物的作用，另一个是不同TMB水平患者免疫治疗与常规治疗相比的疗效。多项研究表明，TMB肿瘤患者的应答率更高，无进展生存期和总生存期更长[24,25,26]。
TMB与免疫治疗反应之间的关系正在为肿瘤的精准免疫遗传学治疗方法铺平道路。PD-L1高表达和高TMB患者免疫治疗的临床疗效更好。TMB已被证明是一种有效的、独立的免疫治疗疗效预测生物标志物[27]。基于多种肿瘤类型的证据证明，TMB是最有前途的免疫治疗预测性生物标志物之一，但其临床应用的测定费昂贵、技术要求高，且在临床病理实验室中并不常用，限制了其在临床中的广泛应用。
03外周血生物标志物与肿瘤组织的活检标本相比，外周血标本异质性更小，是目前为止比较方便检测的生物标志物。
3.1 外周血中的免疫细胞Krieg等[28]利用大规模细胞检测和生物信息学分析得出结论，外周血CD14+CD16-HLA-DRhi单核细胞高表达的患者，抗PD-1/PD-L1治疗效果较好。据推测，CD14+CD16-HLA-DRhi单核细胞促进T细胞从外周血向肿瘤浸润，增强T细胞介导的肿瘤杀伤活性。此外，Kamphorst等[29]研究发现，抗PD-1治疗后外周血PD-1+Ki-67+CD8+T细胞早期扩增与治疗效果更好有关。外周血PD-1+Ki-67+CD8+T细胞可表达更多的激活相关标志物，如细胞*性T淋巴细胞相关蛋白4和诱导T细胞共刺激因子。
3.2 外周血中的炎性细胞已有研究认为，炎性细胞在肿瘤微环境中对肿瘤的发生发展有重要影响，而全身炎性标志物可能为预后提供有用的信息。Fujisawa等[30]研究发现，中性粒细胞/淋巴细胞比值(neutrophiltolymphocyteratio，NLR)和乳酸脱氢酶水平与黑色素瘤患者对纳武单抗的反应相关。NLR升高预测治疗效果较差，而外周乳酸脱氢酶增加与反应倾向差相关。NLR作为一种提示预后的生物标志物一经提出便引起了广泛的