摘要：
介绍：脑膜瘤是最常见的原发性脑肿瘤，其中大多数为良性，也有一部分可能神外切除及放疗术后难以治愈，发生早期或多次肿瘤复发，具有侵袭性。这些患者没有标准的全身疗法，且肿瘤进展难以准确预测，其术后管理通常很复杂。
方法：在这篇综述中，我们总结了检查点调节剂的关键免疫抑制作用，包括针对这条通路的、在肿瘤微环境中PD-1和PD-L1的相互作用。
结论：检查点抑制剂自发现以来，已显著改善了多种癌症的预后。目前，许多脑肿瘤，例如胶质母细胞瘤的PD-1和PD-L1靶向治疗临床试验都正在进行中。近期，有报道称在高级别（WHOII和III）脑膜瘤中PD-L1表达增多。一些临床试验正在评估检查点抑制剂在侵袭性脑膜瘤患者治疗上的效果。
本文综述了脑膜瘤中免疫抑制微环境，着重阐述了PD-L1表达相关的临床病理特征及肿瘤异质性，并提出了脑膜瘤中评估PD-L1表达所面临的挑战。
结论：我们简要回顾了正在进行的，使用检查点抑制剂治疗高级别和难治性脑膜瘤的临床试验。
关键词：检查点；免疫组化；脑膜瘤；PD-L1
背景：
脑膜瘤起源于脑膜的蛛网膜帽状细胞，是成人最常见的原发性脑肿瘤。WHO最新的分类完全根据组织学标准，将肿瘤分为良性(WHOI级)、非典型(WHOII级)和间变性(WHOIII级)肿瘤。虽然大多数组织学上良性脑膜瘤可以通过神经外科手术切除而治愈，但对于高级别肿瘤患者而言，尽管接受手术切除及放射治疗，肿瘤仍然进展迅速并且早期复发。据估计，WHOI、II和III级脑膜瘤10年无进展生存期(PFS)分别为75-90%、23-78%和0%。因此，即使是WHOI级脑膜瘤，其复发也是一个巨大挑战。目前尚无被批准的难治性脑膜瘤的综合治疗。对肿瘤进展这一生物过程的进一步了解，可能有助于找出有效的综合治疗方法，并改善难治性脑膜瘤患者的预后。最近的研究提出，有生物学意义的体细胞突变、染色体拷贝数畸变和表观遗传改变促进脑膜瘤的生长或进展。
脑膜瘤主要的遗传改变是染色体22q上的基因缺失，尤其是NF2基因的功能缺失突变，据此，脑膜瘤可被分为NF2突变型（60%）及野生型两种类型。重要的是，大多数NF2突变的脑膜瘤的染色体不稳定，进展为高级别脑膜瘤的风险增加。而大多典型的非NF2突变（如：TRAF6、KLF4、AKT1和SMO）与NF2突变相互排斥。基于这些分子特征，针对PIK3CA，SMO和SKT1等可干预的变异位点的靶向治疗的NF2野生型脑膜瘤的部分临床试验均在进行(NCT)。然而，仅有一部分脑膜瘤存在临床可干预的突变，而许多高级别肿瘤的非NF2突变不能靶向治疗，这些肿瘤有相对复杂的拷贝数改变，以及更高的突变负荷以及肿瘤新生抗原负荷。除了基因突变，近来有研究表明DNA甲基化状态可预测肿瘤复发，有助于管理高危患者。本文中，我们将回顾脑膜瘤中免疫检查点PD-L1表的的免疫肿瘤图谱，并总结了使用检查点抑制剂治疗临床上表现出侵袭性的脑膜瘤的临床试验。脑膜瘤的免疫微环境：
肿瘤与宿主免疫反应之间的相互作用十分复杂，这种相互作用一直以来都是免疫肿瘤学研究的热点话题。肿瘤免疫微环境有两个基本成分：免疫细胞以及调节性检查点。人体的免疫系统将肿瘤识别为“外来物”，主要通过辅助T细胞和细胞*性T细胞进行免疫反应。抗原提呈细胞(APCs)的主要组织相容性复合物提呈肿瘤抗原，致T细胞活化。然而，肿瘤细胞通过诱导免疫抑制微环并使其失去抗原性和免疫原性，从而逃避免疫细胞活动。
与其他颅内肿瘤不同，脑膜瘤以硬脑膜为基础，解剖位置独特，且位于血脑屏障外，易于接触循环免疫细胞。目前脑膜瘤的免疫肿瘤学表明肿瘤免疫微环境可能在肿瘤进展中起作用。肿瘤巨噬细胞是脑膜瘤中的主要免疫细胞，其次还有T细胞（辅助性、细胞*性
Treg），还有少量NK细胞和B细胞。M2表型的肿瘤相关巨噬细胞促进肿瘤进展。有趣的是，在非典型表现的脑膜瘤细胞中观察到，M2巨噬细胞或肿瘤细胞上CD表达增加或许与临床结局较差相关。
总而言之，现有文献表明WHOI-III级脑膜瘤处于一种相对免疫抑制的状态。大多数低级别脑膜瘤表现出血管周围抗原暴露过的T细胞数量增加。近期关于肿瘤免疫微环境的研究表明脑膜瘤WHO分级与CD4+、CD8+和PD-1+淋巴细胞的比例呈负相关，而与Treg(FOXP3+)细胞数量正相关。Treg淋巴细胞减少了T细胞的增殖，并调节宿主对肿瘤细胞的免疫。脑膜瘤中偶尔可见B细胞，而肥大细胞相对增多，尤其是在发生瘤周水肿的脑膜瘤中。除了WHO分级，遗传学和细胞遗传学的改变也可能影响肿瘤免疫图谱。特别是，与具有二倍体和复杂核型的脑膜瘤相比，存在游离22号染色体单体的脑膜瘤与组织巨噬细胞和NK细胞的比例增加有关。与此相仿，据Adams等报道，与NF2突变脑膜瘤相比，在AKT1E17K非NF2突变中，M2巨噬细胞数量相对减少，这表明后者存在免疫抑制肿瘤微环境。这些发现支持体细胞遗传改变对脑膜瘤肿瘤微环境中肿瘤免疫细胞浸润的影响。
脑膜瘤中PD-L1检查点表达
肿瘤与免疫细胞之间的相互作用受到免疫检查点的严格调控。最重要的检查点包括免疫细胞上的PD-1表达，还包括其主要配体:程序性死亡配体1(PD-L1)。9p染色体上的PDCDL1基因编码了一个复杂的跨膜蛋白，PD-L1(CD)。其他重要的检查点有CTLA-4及其相应配体CD80（B7.1）和CD86（B7,2）。免疫检查点抑制剂主要释放免疫系统的“刹车”分子以激活抗肿瘤免疫反应，这个反应可能涉及到靶向肿瘤细胞的活化T细胞。检查点抑制剂免疫疗法的发展显著改善了许多不同肿瘤患者的预后。已有研究表明，在非小细胞肺癌、黑素瘤，甚至副神经节瘤、嗜铬细胞瘤等良性肿瘤中，免疫组化PD-L1蛋白的表达是检查点抑制剂治疗效果和患者预后较可靠的预测因子。然而，免疫组化方案的优化和标准化，以及对这一生物标志物的分析，在免疫病理学上都是挑战。抗体克隆、优化方案、评分方法、观察者间可变性、不同的截面、强度、以及肿瘤和免疫细胞膜反应的百分比，都会显著影响PD-L1的组织病理学评估及其预测意义。新出现的数据提示，与周围神经鞘瘤以及胶质母细胞瘤在内的其他原发性脑肿瘤类似，PD-L1诱导的免疫抑制可能在脑膜瘤向更高恶性程度进展的过程中发挥生物学作用，并可能预测患者的预后。几项研究比较了三个等级的脑膜瘤中PD-L1的表达(表1)。Du等人描述了脑膜瘤中肿瘤和免疫细胞的特征，他们证明了在高WHO分级脑膜瘤中，良性(40%)、非典型(60%)和间变性(77-88%)肿瘤细胞中PD-L1蛋白的表达显著增加。他们分析了PD-L1mRNA表达，证实了PD-L1表达与WHO分级正相关。此外，他们关于恶性脑膜瘤中免疫细胞浸润减少的结果，也支持这些肿瘤中存在免疫抑制肿瘤微环境。然而，他们并没有发现肿瘤细胞上PD-L1的表达与临床结局之间的关联。与这项研究一致的是，Han等人利用包括CD68在内的免疫细胞标记物专门分析了脑膜瘤中肿瘤和免疫细胞上PD-L1的表达。实验结果提示CD68?/PD-L1+肿瘤细胞的百分比增加与WHO分级相关。作者没有发现CD68+/PD-L1+细胞相对比例的生物学意义。本研究证实了脑膜瘤患者肿瘤细胞上PD-L1表达对总生存率的独立预后意义。此外，作者发现PD-L1表达在放疗后从2.5%增加到6.8%。最近，Sato等回顾了放疗对肿瘤患者PD-L1表达的影响，表明，放疗诱导的JAK/STAT通路的激活导致了肿瘤细胞中PD-L1表达的上调。为了发展免疫治疗联合放疗，需要全面了解放疗对脑膜瘤PD-L1表达的影响。最近，我们的团队通过免疫组化评估了PD-L1的表达，然后使用数字和视觉评分对93例高级别脑膜瘤全切所得切片进行定量分析。我们并未特异性地描述肿瘤和免疫细胞，而是分析了整个肿瘤中的PD-L1表达。在高级别胶质瘤中，PD-L1蛋白表达具有显著的肿瘤间及肿瘤内的异质性。PD-L1蛋白的表达呈斑片状，伴有血管周围、坏死周围、膜和胞质的肿瘤细胞和免疫细胞的免疫反应。PD-L1阳性仅局限于一小部分细胞亚群(中位数1%的细胞，范围0-20%的细胞)，这与报告的胶质母细胞瘤中PD-L1阳性相似。此外，我们表明PD-L1表达增高对于无复发生存（RFS）的不良预后意义，且其独立于WHO分级、切除范围以及最大肿瘤直径的。经深入研究，我们并未发现放疗史和PD-L1表达的关联。另一项研究报道了WHOIII级脑膜瘤的全身和局部免疫抑制。53例脑膜瘤的外周血流式细胞术分析和肿瘤组织免疫组化染色显示，WHOIII级病例中外周血单核细胞PD-L1阳性和肿瘤内PD-L1阳性免疫反应性显著增加。然而，肿瘤内PD-L1表达对预测RFS没有预后意义。除WHO分级外，遗传背景也可能影响脑膜瘤免疫抑制的程度。Hao等研究了92例颅底脑膜瘤中免疫检查点蛋白的表达，发现traf7突变肿瘤中的PD-L1免疫反应性相对高于野生型。此外，已有报道在PI3K/AKT/mTOR通路基因突变的脑膜瘤中，另外两种检查点蛋白PD-L2和B7-H3水平升高。然而，这些病例的PD-L1表达没有明显变化。此外，这些研究还发现，在PIK3CA或SMO突变的WHOII级和III级肿瘤中，CTLA4+/CD3+淋巴细胞数量增加。对NF-1和NF-2基因突变相关的几种肿瘤类型（包括脑膜瘤、神经鞘瘤和神经纤维瘤）中PD-L1的表达进行免疫组化分析，显示出了不同程度的阳性；具体来说，他们在40%的NF2突变脑膜瘤中检测到PD-L1表达。这些发现支持了脑膜瘤中体细胞遗传改变可能影响检查点蛋白表达的假设，并可用于未来免疫治疗中的患者分层。表1三种WHO分级脑膜瘤中PD-L1免疫组化表达的研究综述
研究
（引文）
队列（n）
PD-L1抗体
PD-L1（%）
与放疗关系
预后价值
GI
GII
GIII
Du等
Sinobiological
40
60
78-89
无
无RFS预后价值
Hans等
96
Cellsignaling
1
3
9
有，阳性
OS独立预后因素
Karimi等
93
Springbioscience
27
47
67
无
RFS独立预后因素
免疫组化染色评估PD-L1表达的挑战
一篇综述回顾了脑膜瘤中PD-L1表达的关键研究，显示WHO三个级别之间的IHC阳性率存在显著差异，且生存分析或对放疗反应的结果相互矛盾(表1)。结果差异的主要原因之一可能与难以通过免疫组化染色解释PD-L1阳性有关，这一点在各种恶性肿瘤中得到证实。具体来说，这些差异可能来自所使用抗体质量的区别、观察者间的变化、试验截点的不同，以及采用评分方法(数字与视觉)的不同。此外，不同的免疫细胞群可能是评估脑膜瘤中PD-L1阳性的另一个混杂因素。比如说，在表达PD-L1的细胞中，巨噬细胞可能占50%，而从形态学上准确区别PD-L1阳性是位于肿瘤细胞还是巨噬细胞十分困难。这些因素可能导致了结果的相互矛盾。因此，脑膜瘤PD-L1免疫染色方案的标准化将有助于免疫肿瘤学领域的转化研究。难治性脑膜瘤的免疫治疗新方法
虽然胶质母细胞瘤的一些单一和联合免疫治疗的临床试验正在积极进行，但检查点抑制剂在脑膜瘤中的治疗作用仍相对有待研究。年，首个显示抗PD-1治疗脑膜瘤疗效的病例报告发表。患者诊断为肺癌及颅内脑膜瘤，应用肺癌患者临床上采用的抗PD-1抗体纳武单抗进行治疗。治疗后脑膜瘤缩小，揭示了免疫检查点抑制剂具备治疗侵袭性脑膜瘤的潜力。据我们所知，目前有5项正在进行的研究检查点抑制剂在侵袭性脑膜瘤中的作用的临床试验，评估了患者的免疫状态结果和无生存期(PFS)(表2)。其中，三项临床试验的治疗计划联合了检查点抑制剂和放疗(表2)。应用纳武单抗(抗pd-1抗体)的II期研究(NCT)的初步病例报告很有前景。Dunn等人在临床试验中观察到纳武单抗对复发的非典型脑膜瘤患者有显著疗效。有趣的是，仅限于可检索肿瘤治疗前样本中的免疫细胞中发现肿瘤突变负荷高且PD-L1阳性。为了验证他们在本病例报告中的观察，作者报告了高级别脑膜瘤队列中，较高的肿瘤突变负荷和间变性形态学，较高的增殖指数和显著的染色体异常之间正相关。研究免疫检查点抑制剂的五项临床试验中有四项使用抗PD-1治疗侵袭性脑膜瘤(表2)。目前只有一项正在进行的临床试验评估了抗PD-L1检查点抑制剂的疗效(NCT)。他们联合术后奥维单抗(抗PD-L1抗体)和低分割质子治疗后复发的难治性脑膜瘤(NCT)。抗PD-L1在脑膜瘤免疫治疗中的优势之一在于其对NK细胞活化的辅助作用。抗PD-L1单克隆抗体通过直接抑制PD-1/PD-L1通路，激活NK细胞，对肿瘤生长产生双重不良影响。表2脑膜瘤检查点抑制剂的临床研究
Identifier
药物（检查点靶点）
联合治疗
肿瘤
结局
免疫结局评估
NCT
派姆单抗（PD-1）
难治性不典型及间变性脑膜瘤，血管外皮细胞瘤
PFS
PD-L1和PD-1的免疫组化表达
NCT
派姆单抗（PD-1）
复发或残留的高级别脑膜瘤
PFS
NCT
纳武单抗（PD-1）/伊匹单抗（CTLA4）
外束放疗（IMRT，3D-CRT或质子束放疗）
复发高级别脑膜瘤
PFS
循环免疫细胞亚群和细胞因子，记录的肿瘤，PD-L1和PD-1表达的肿瘤浸润淋巴细胞，记录肿瘤表达的免疫基因表达标签
NCT
纳武单抗（PD-1），伊匹单抗（CTLA4）
立体定向放疗
复发WHOII或III级脑膜瘤
PFS
肿瘤突变负荷、新抗原负荷、外周t细胞免疫表型变化等分子谱分析
NCT
阿利库单抗（PD-L1）
低分割质子治疗
复发，放疗难治脑膜瘤
PFS
通过CD8+/CD4+肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)的变化来衡量免疫原性
目前，上述检查点抑制剂在脑膜瘤中的临床试验大多探讨不同免疫标记物（如PD-L1和PD-1）的免疫组化染色对肿瘤的预测价值，以及组织浸润淋巴细胞的免疫表型。虽然PD-L1是几种癌症中最重要的预测生物标志物之一，但一些肺癌中的研究对PD-L1在免疫治疗中的预测意义提出了质疑。检查点抑制剂的临床试验结果将提供这种类型的免疫治疗对侵袭性脑膜瘤的肿瘤进展的治疗效果。这些发现也将帮助我们确定患者对检查点治疗反应的预测生物标志物。结论
难治性脑膜瘤与高发病率及高死亡率相关。证据强烈表明检查点调节因子PD-L1的表达与脑膜瘤的免疫抑制、WHO分级和肿瘤复发的可能性相关。PD-L1免疫组化表达模式呈斑片状，伴有瘤间和瘤内异质性。脑膜瘤中PD-L1免疫组化表达的标准化和病理特征的优化将有助于利用其进行转化和临床研究。有证据表明放疗和体细胞遗传改变对脑膜瘤PD-L1表达有所影响。我们目前认为，由于免疫细胞成分的减少、PD-L1高表达和肿瘤突变负荷可能增高，高级别脑膜瘤中存在免疫抑制肿瘤微环境。这些发现为正在进行的高级别和难治性脑膜瘤检查点抑制剂治疗试验提供了合理的理论基础。目前主要研究的脑膜瘤预测性生物标志物，有PD-L1和PD-1表达，肿瘤突变负担、肿瘤浸润淋巴细胞和免疫基因特征，它们能为患者的免疫治疗进行分层。采用检查点抑制剂治疗脑膜瘤的临床试验正在进行中，这将揭示其控制肿瘤进展，以及免疫治疗中作为预测性生物标志物的作用。这些数据将帮助我们开发一种新的免疫治疗方法，以治疗难治性和进展性脑膜瘤。(首都医科医院*梦倩报道)
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