肿瘤免疫微环境研究中标志物种类、作用机制及选择方法
2026-01-06 来源:本站 点击次数:92肿瘤微环境 (Tumor Microenviroment, TME)，由肿瘤细胞、免疫细胞、血管内皮细胞、脂肪细胞以及成纤维细胞等多种基质细胞，细胞因子、趋化因子等可溶性成分，还包括代谢产物等共同组成的局部环境，为肿瘤提供营养支持。为了使抗肿瘤免疫反应有效杀死肿瘤细胞，必须启动一系列事件，并允许其反复进行和扩展，我们称之为肿瘤免疫循环。肿瘤免疫循环共包括七个关键步骤，涉及肿瘤免疫的不同环节，也是理解肿瘤免疫治疗的关键。
肿瘤细胞：肿瘤细胞标志物的选择需结合肿瘤类型、研究目的（如肿瘤分型、增殖活性、侵袭能力评估等），核心是特异性识别肿瘤细胞，以区分于微环境中的免疫细胞、基质细胞、血管内皮细胞等。
一、通用肿瘤细胞标志物（适用于多数实体瘤）
这类标志物不依赖特定肿瘤类型，通过识别肿瘤细胞的 “共性特征”（如上皮来源、增殖活性、核特征）定位肿瘤细胞，常用于未知肿瘤分型初筛、肿瘤区域界定。
| 标志物 | 靶点 / 机制 | 适用场景 | 注意事项 |
| Pan-CK | 广谱细胞角蛋白（Cytokeratin） | 识别上皮来源肿瘤（如肺癌、乳腺癌、结直肠癌），区分上皮肿瘤与间叶来源肿瘤（如肉瘤） | 非上皮肿瘤（如淋巴瘤、黑色素瘤）不表达，需结合其他标志物排除 |
| CK7/CK20 | 细胞角蛋白 7/20（亚型组合） | 上皮肿瘤分型（如 CK7+/CK20 + 提示结直肠癌，CK7+/CK20 - 提示肺癌 / 乳腺癌） | 需联合检测，单一标志物特异性低 |
| Ki-67 | 增殖相关核抗原 | 评估肿瘤细胞增殖活性（指数越高，恶性程度可能越高） | 需与肿瘤特异性标志物（如 Pan-CK）共染，排除非肿瘤细胞增殖 |
| p53 | 抑癌基因产物（突变型为主） | 提示肿瘤细胞的 p53 基因突变状态（如结直肠癌、卵巢癌中突变型 p53 高表达） | 野生型 p53 表达弱且不稳定，需结合阴性对照判断 |
二、肿瘤类型特异性标志物（按癌种分类）
这类标志物仅在特定肿瘤中高表达，是精准定位目标肿瘤细胞、区分不同癌种的核心，需根据研究的肿瘤类型选择，常见如下：
| 肿瘤类型 | 核心特异性标志物 | 辅助标志物（排除 / 分型） | 应用说明 |
| 肺癌 | - TTF-1（肺腺癌） - Napsin A（肺腺癌） - p63（肺鳞癌） |
CK7、CK5/6（鳞癌）、CD56（小细胞癌） | TTF-1 阴性不能完全排除肺腺癌（约 10% 阴性），需联合 Napsin A |
| 乳腺癌 | - ER（雌激素受体） - PR（孕激素受体） - HER2（人表皮生长因子受体 2） |
GATA3、CK7（区分乳腺与其他上皮癌） | HER2 需注意 “膜阳性” 判读标准，ER/PR 用于分型（激素受体阳性型） |
| 结直肠癌 | - CDX2（肠道特异性转录因子） - Villin（肠绒毛刷状缘蛋白） |
CK20、Ki-67（增殖评估） | CDX2 在胃癌中也可能弱表达，需结合临床背景 |
| 黑色素瘤 | - S-100（神经嵴来源标志物） - HMB-45（黑色素小体蛋白） - Melan-A（黑色素细胞特异性抗原） |
SOX10（辅助确认）、Pan-CK（排除上皮癌） | S-100 特异性低（神经鞘瘤也表达），需联合 HMB-45/Melan-A |
| 淋巴瘤 | - CD20（B 细胞淋巴瘤） - CD3（T 细胞淋巴瘤，需结合肿瘤细胞形态） - CD30（霍奇金淋巴瘤 / 间变大细胞淋巴瘤） |
PAX5（B 细胞核标志物）、Ki-67（增殖） | 需与 “反应性淋巴细胞” 区分，常联合免疫细胞标志物（如 CD4/CD8） |
| 前列腺癌 | - PSA（前列腺特异性抗原） - PSMA（前列腺特异性膜抗原） |
CK8/18（上皮确认）、p63（排除基底细胞） | PSMA 在转移灶中表达更稳定，优于 PSA |
| 卵巢癌 | - CA125（浆液性卵巢癌） - WT1（浆液性卵巢癌核标志物） |
CK7、PAX8（辅助确认上皮来源） | CA125 在子宫内膜癌中也表达，需联合 WT1 |
三、肿瘤细胞功能相关标志物（评估侵袭、代谢、耐药）
这类标志物不直接 “识别” 肿瘤细胞，而是结合肿瘤特异性标志物（如 Pan-CK）共染，用于分析肿瘤细胞的生物学行为，常见于机制研究（如肿瘤侵袭、免疫逃逸、药物耐药）。
| 功能方向 | 标志物 | 作用机制 | 适用场景 |
| 侵袭转移 | MMP-9 | 基质金属蛋白酶 9，降解细胞外基质，促进侵袭 | 结直肠癌、乳腺癌等转移相关研究 |
| Vimentin | 波形蛋白（上皮 - 间质转化标志物） | 评估肿瘤细胞 EMT 过程（如肺癌、胰腺癌） | |
| 免疫逃逸 | PD-L1 | 程序性死亡配体 1，结合 T 细胞 PD-1 抑制免疫杀伤 | 免疫治疗疗效预测（需确认 PD-L1 表达于肿瘤细胞） |
| B7-H3 | 共刺激分子，抑制 T 细胞活性 | 多种实体瘤的免疫逃逸研究 | |
| 代谢异常 | GLUT1 | 葡萄糖转运体 1，肿瘤细胞无氧糖酵解增强 | 评估肿瘤细胞代谢活性（如肺癌、肝癌） |
| 药物耐药 | ABCG2 | ATP 结合盒转运蛋白，泵出化疗药物 | 化疗耐药相关研究（如乳腺癌、卵巢癌） |
免疫细胞（肿瘤微环境中最核心的非肿瘤细胞群）：免疫细胞是 mIHC 分析的重点，需区分 “淋巴细胞、髓系细胞、固有免疫细胞” 等亚群，核心用于评估免疫浸润状态（如 “热肿瘤 / 冷肿瘤” 判断、免疫治疗疗效预测）。
| 细胞大类 | 具体亚群 | 核心标志物 | 辅助标志物（用于精细分型） | 功能 / 应用场景 |
| 淋巴细胞 | T 细胞（总群） | CD3 | - | 识别所有 T 细胞，基础标志物（如肿瘤浸润 T 细胞总量统计） |
| 辅助性 T 细胞（Th） | CD4 | CD3（确认 T 细胞） | 区分 Th 细胞（如 Th1/Th2/Th17，需加测功能标志物如 T-bet） | |
| 细胞毒性 T 细胞（CTL） | CD8 | CD3（确认 T 细胞） | 评估杀伤性 T 细胞浸润（如 “CD8+T 细胞密度” 与预后关联） | |
| 调节性 T 细胞（Treg） | Foxp3 | CD4、CD25（增强特异性） | 区分免疫抑制性 Treg（需排除 “活化 CD25+T 细胞”） | |
| B 细胞（总群） | CD20 | PAX5（B 细胞核标志物，更稳定） | 评估 B 细胞浸润（如 tertiary lymphoid structures，TLS） | |
| 自然杀伤细胞（NK） | CD56 | CD16（增强特异性，排除神经细胞） | 识别固有免疫杀伤细胞（如 NK 细胞对肿瘤的直接杀伤） | |
| 髓系细胞 | 总髓系细胞 | CD45+CD11b | - | 泛髓系标志物，需结合亚群标志物进一步分型 |
| 中性粒细胞 | Ly6G（小鼠）/ CD66b（人） |
CD11b（确认髓系） | 区分中性粒细胞（如 “中性粒细胞浸润与炎症相关肿瘤进展”） | |
| 单核细胞 / 巨噬细胞 | CD68（总巨噬细胞） | - | 识别所有巨噬细胞（不区分 M1/M2） | |
| M1 型巨噬细胞（促炎） | iNOS | CD68（确认巨噬细胞） | 评估促炎巨噬细胞（如抗肿瘤免疫中的 M1 浸润） | |
| M2 型巨噬细胞（抑炎） | CD206（甘露糖受体） | CD68（确认巨噬细胞） | 评估免疫抑制性 M2 巨噬细胞（如肿瘤相关巨噬细胞 TAM） | |
| 树突状细胞（DC，总群） | CD11c | MHC-II（增强特异性） | 识别抗原提呈细胞 DC（如 DC 对 T 细胞的激活作用） | |
| 浆细胞样 DC（pDC） | BDCA-2（人）/ CD317 |
CD11c（确认 DC） | 评估 I 型干扰素分泌相关的 pDC（如抗病毒免疫） | |
| 其他固有免疫细胞 | 肥大细胞 | Tryptase（类胰蛋白酶） | CD117（c-Kit，辅助确认） | 识别肥大细胞（如过敏反应、肿瘤微环境炎症调节） |
基质细胞（维持组织结构，参与微环境调控）：基质细胞是肿瘤微环境的 “支架”，包括成纤维细胞、肌成纤维细胞等，核心参与细胞外基质（ECM）合成、肿瘤侵袭调控，标志物特异性较高。
| 细胞类型 | 核心标志物 | 辅助标志物 | 功能 / 应用场景 |
| 成纤维细胞 | FAP（成纤维细胞活化蛋白） | - | 识别活化的成纤维细胞（如肿瘤相关成纤维细胞 CAF），参与 ECM 重塑 |
| 肌成纤维细胞 | α-SMA（α- 平滑肌肌动蛋白） | FAP（确认 CAF） | 区分肌成纤维细胞（收缩功能，如伤口愈合、肿瘤侵袭） |
| 成骨细胞 | Osteocalcin（骨钙素） | Runx2（核标志物） | 识别成骨细胞（如骨肉瘤微环境、骨转移灶） |
| 破骨细胞 | TRAP（抗酒石酸酸性磷酸酶） | CD68（确认髓系来源） | 识别破骨细胞（如骨肿瘤、骨质疏松相关研究） |
血管相关细胞（提供营养，参与肿瘤血管生成）：血管相关细胞包括内皮细胞、周细胞，核心用于评估肿瘤血管生成（如 “微血管密度 MVD”），是抗血管生成治疗疗效监测的关键。
| 细胞类型 | 核心标志物 | 辅助标志物 | 功能 / 应用场景 |
| 血管内皮细胞 | CD31（血小板内皮细胞黏附分子） | CD34（更敏感，含淋巴管内皮） | 识别血管内皮细胞（金标准），计算 MVD（微血管密度） |
| CD105（Endoglin） | CD31（确认内皮） | 识别 “活化的内皮细胞”（仅在新生血管表达，更特异） | |
| 淋巴管内皮细胞 | LYVE-1（淋巴管内皮透明质酸受体） | Podoplanin（平足蛋白） | 区分淋巴管与血管（如肿瘤淋巴转移相关研究） |
| 周细胞 | PDGFR-β（血小板衍生生长因子受体 β） | α-SMA（部分周细胞表达） | 识别血管周细胞（维持血管稳定性，如抗血管治疗对周细胞的影响） |
其他辅助细胞（特殊功能细胞，按需选择）：这类细胞在特定组织微环境中存在，需根据研究场景（如神经内分泌肿瘤、肝脏疾病）选择。
| 细胞类型 | 核心标志物 | 适用场景 |
| 神经内分泌细胞 | Synaptophysin（Syn） / Chromogranin A（CgA） | 识别神经内分泌肿瘤（如小细胞肺癌、神经内分泌癌） |
| 肝细胞 | HepPar-1（肝细胞特异性抗原） | 识别肝细胞（如肝癌微环境、肝脏损伤研究） |
| 胆管上皮细胞 | CK19（细胞角蛋白 19） | 识别胆管上皮（如胆管癌、肝脏疾病中胆管损伤） |
