研究背景

　　肺癌在世界上所有癌症类型中致死率最高，其主要原因是一旦发现即是晚期，这使大部分病人丧失了癌症早期治愈的可能性。在过去的数十年间，计算机断层扫描（CT）指导的肺癌筛查的不断实施和高分辨率诊断CT扫描的出现使得肺癌死亡率降低了26%-61%，这强调了早期检测和干预作为降低肺癌发生率和死亡率的必要性。然而，许多关于原发性肺癌预防的临床试验的结果却令人失望，这主要是由于我们对肺癌发生发展的早期阶段缺乏基本的了解。深入了解早期肺癌发生的分子机制可能会加快精确诊断以及有效的预防和治疗策略的发展。

　　肺腺癌（ADC）是肺癌最常见的组织学亚型。早期肺腺癌及其前体，包括从非典型腺瘤性增生（AAH）、浸润性原位腺癌（AIS）、微浸润性腺癌（MIA），最终到浸润性肺腺癌（ADC）。早期肺部ADC及其前体通常表现为肺结节，具有明显的影像学特征，即肺部磨玻璃影（GGO）。因为没有组织学诊断，这些结节也被称为不确定性肺结节（IPN）。为了减少过度治疗，现在，许多IPN无需进行手术干预，只需进行影像监测，除非表现出快速生长等侵袭性特征。由于活检对以GGO为主的结节的诊断率很低，而且手术切除也不是标准的治疗方法，这导致了缺乏足够的组织来研究这些肺癌前体。

　　目前，我们对癌前及早期肺腺癌发生发展中的关键“事件”的了解还是非常初级。

　　癌细胞与宿主免疫监视之间的相互作用决定了癌症的演变，这一过程称为免疫编辑，包括消除、平衡和逃逸阶段。大多数肿瘤都被各种免疫细胞浸润，这通常在免疫抑制性的肿瘤微环境中作为免疫编辑的残余证据。研究表明，即使在最早期的I期肺癌中，T细胞的免疫力也显著受损，这说明在早期肺癌中这些肿瘤细胞已经开始逃避免疫监视。目前，在肺癌发生发展中何时以及如何发生免疫消除和平衡阶段是未知的。因此有必要研究肺癌前体的分子和免疫情况，以阐明癌前/早期肺癌进化过程中免疫激活/逃逸的关键时间点及其潜在的分子机制。

　　研究方法

　　通过国际合作，我们收集了从53名肺结节的患者中切除的珍贵的AAH、AIS、MIA和侵袭性ADC以及相匹配的的形态正常肺组织（NL）样本，我们进行了免疫基因表达谱分析、T细胞受体（TCR）测序和多重免疫荧光（mIF）染色以描绘早期肺腺癌在发生发展的不同阶段的免疫演变。

　　研究结果

　　浸润性肺腺癌的总体抗肿瘤免疫反应降低

　　侵袭性肺腺癌与其前体细胞的强化调控抗肿瘤免疫反应

　　随着肿瘤进展T细胞受体组库的多样性逐渐增加

　　染色体不稳定和HLA丢失导致T细胞反应受损

　　异常的DNA甲基化可能会影响早期肺癌的基因组改变和抗肿瘤反应

　　驱动程序突变可能会影响癌前及肺腺癌早期的宿主免疫反应

　　总结

　　在当前的研究中，我们利用切除的肺腺癌及其前体队列及可用的基因组和表观遗传学的数据，通过免疫基因表达谱分析、mIF和TCR测序来表征正常肺、AAH、AIS、MIA和ADC的免疫情况。总体而言，在肿瘤后期发展中存在抑制性更强的免疫应答，尤其是T细胞应答，这突显出癌细胞与宿主免疫监视之间的动态相互作用在肺癌形成中沿着免疫逃逸的方向发展。值得注意的是，从肿瘤形成前的AAH到浸润前的AIS，再到微浸润的MIA以及浸润的ADC，免疫微环境的发展是一个连续的过程，这与基因组进化是一致的，表明肺癌的早期发生发展是由宿主免疫监视形成的一个渐进性的过程。总之，这些数据支持我们以后进行针对肺癌前体患者的免疫微环境的疗法，以防止侵袭性肺癌的发展。识别与免疫激活和逃避相关的分子特征可能有助于发现生物标志物，以选择可能从免疫预防中受益的患者。例如，在这组IPN中，KRAS突变与更活跃的免疫反应相关，而EGFR突变却与惰性的免疫微环境相关。

　　在该组IPN中，我们发现致癌基因突变、CNV负荷、AI负荷和甲基化状态均与免疫状况有关。但是，与任何单个基因组或表观遗传学特征的关联都很弱，提示在早期肺癌发生过程中从免疫逃逸的异质性向趋同性进化。我们先前的工作表明，早期肺腺癌的致癌作用可能主要遵循克隆性模型，即早期肿瘤中的某些亚克隆会在后期疾病中转变为优势克隆，而不合适的亚克隆则可以通过宿主免疫系统被消除。在癌变的早期阶段，随机基因组和表观遗传学改变会导致异质性的亚克隆，其分子特征的各种组合定义了每个亚克隆的独特生物学特性，包括在选择性免疫压力下的生存能力。只有具有能够使其快速增殖并逃脱免疫攻击的具有分子特征组合的细胞，才能存活并长出，成为浸润性癌症中的优势克隆。值得注意的是，基因组和表观遗传学的改变对免疫应答的影响是相互交织的。例如，甲基化可通过调节免疫基因和潜在新抗原的表达直接影响免疫反应，或通过增加DNA易感性而间接影响CNV和体细胞突变的发展，从而可随后影响免疫微环境。

　　综上所述，该研究是世界上对早期肺腺癌发生发展过程中对不同组织学阶段免疫格局及其相关分子特征的首次系统性的研究，破解了从癌前到浸润性肺腺癌的免疫进化之谜：在肺腺癌进化过程中免疫应答的逐渐降低且调节强度的逐渐增强，这包括免疫激活途径的下调、免疫抑制途径的上调、细胞毒性T细胞和抗肿瘤辅助性T细胞的浸润降低、调节性T细胞的浸润升高、T细胞克隆性降低以及后期优势T细胞克隆的频率降低。驱动程序突变、染色体拷贝数畸变和异常DNA甲基化可能共同影响宿主的免疫反应并促进免疫逃逸，从而促进了新陈代谢中合适的亚克隆形成侵入性肺癌。

　　本研究由38名研究人员共同参与，由MD安德森癌症中心的Alexandre Reuben、Humam Kadara、Ignacio I. Wistuba及Jianjun Zhang教授共同指导，Hitoshi Dejima、Xin Hu、Runzhe Chen、Jiexin Zhang与Junya Fujimoto为共同第一作者。

　　《黄帝内经》有载，“上医治未病，中医治欲病，下医治已病”。后来，孙思邈在此基础上提出：“上工治未病之病，中工治欲病之病，下工治已病之病”，意指高明的医生往往能够在疾病未发之时及早干预，从而防止病发。在没有发病的时候，提前发现端倪，做好预防措施，就能够让人不生病，从而避免陷入“渴而穿井，斗而铸锥”的困境。这是“治未病”的重要性。

　　治未病体现的是一种忧患意识。自古以来，忧患意识就是中华民族的独特气质，也是中华民族长久发展的重要保障。《周易》说，“君子安而不忘危，存而不忘亡，治而不忘乱，是以身安而国家可保也。”孟子说：“君子有终身之忧，无一朝之患也。”孟子还说：“生于忧患死于安乐。”从辩证的角度看，任何事物的发展都存在相反相成、相克相生的规律性，安与危、治与乱、机遇与挑战、有利与不利、压力与动力等都是相互依存、在一定条件下可以相互转化的矛盾对立面。增强忧患意识，关键就在于培养和运用辩证的思维方式，善于预见危机，从有利中发现不利，做到见事于初萌、防患于未然，在化解矛盾和克服困难中推动发展。

　　治未病，需要具备见微知著的眼光与能力。《何博士备论》有云：“天下之祸，不患其有可睹之迹而发于近，而患其无可窥之形而发于迟。”宋代文学家欧阳修在《五代史伶官传序》中说：“夫祸患常积于忽微，而智勇多困于所溺。”做好预防工作，就要充分认识“有可睹之迹”和“无可窥之形”的关系，延伸预见和预防的“触角”，善于从细微处发现隐患，做到见事于初萌、防患于未然。

　　治未病，需要抓早抓小，付诸实际行动。《后汉书·丁鸿传》有云：“若敕政责躬，杜渐防萌，则凶妖消灭，害除福凑矣。”当错误的思想和行为刚有苗头或征兆时，就要加以预防与制止，坚决不让它继续发展。《老子》也讲，“圣人不病，以其病病。夫唯病病，是以不病。”说的就是，有道的圣人没有缺点，是因为他把缺点当作缺点。正因为他把缺点当作缺点来治理，才能够没有缺点。这告诉我们，要时刻警惕、心有敬畏，把未病当作有病防，把无事当作有事抓。唯如此，才不至于在“寡人无疾”的错觉中，不知不觉病入膏肓。