
近日,山东省第二人民医院徐伟、吕正华和魏玉梅教授团队主导开展的一项“CCL3+中性粒细胞特征预测特瑞普利单抗联合化疗新辅助治疗下咽鳞状细胞癌(HPSCC)疗效的II期临床研究”,其结果正式发表于国际权威期刊《临床癌症研究》(Clinical Cancer Research,IF=10.2)。该研究系统评估了新辅助免疫联合化疗(nCIT)治疗HPSCC的有效性、安全性及相关疗效预测生物标志物。结果显示,特瑞普利单抗联合化疗新辅助治疗的客观缓解率(ORR)达82.7%;手术患者的病理完全缓解(pCR)率为29.7%,主要病理缓解(MPR)率为56.3%,2年无事件生存(EFS)率和总生存(OS)率分别为71.1%和93%,证实了该方案强有力的抗肿瘤活性和长期生存获益潜力。此外,通过多组学分析首次发现,肿瘤微环境中高表达CCL3的炎症中性粒细胞亚群(Neu_CCL3),是pCR强效且独立的预测因子(AUC = 0.788),其预测性能显著优于传统的PD-L1联合阳性评分(CPS)(AUC=0.621),填补了HPSCC疗效预测标志物的空白,有望为精准筛选HPSCC免疫治疗获益人群提供全新工具。
本研究不仅证实了特瑞普利单抗联合化疗新辅助治疗HPSCC的显著疗效,更首次揭示了CCL3+中性粒细胞在nCIT治疗模式中的关键预测价值。这一发现有望重塑HPSCC新辅助治疗模式,为改善我国下咽鳞癌患者的长期预后,推动精准免疫治疗路径带来突破性进展。
本文的通讯作者是山东省第二人民医院徐伟教授、吕正华教授和魏玉梅教授,山东省第二人民医院的陈芳、周胜利、马聚珂教授为本文的共同第一作者。

发表原文(图片来源:期刊官网)
研究设计
该研究是一项前瞻性、单中心、单臂、II期临床试验(ChiCTR2400081826),纳入既往未经任何系统抗肿瘤治疗、可切除的局部晚期HPSCC患者(III-IVA期,AJCC 8th),接受特瑞普利单抗(240 mg,d1)联合白蛋白结合型紫杉醇(125 mg/m²,d2)和奈达铂(80 mg/m²,d2)新辅助治疗2个周期后,患者经影像学和喉镜检查以评估疗效。由多学科团队共同确定手术方案。主要终点为pCR率。
此外,研究者对其中13例患者的治疗前肿瘤样本进行了单细胞RNA测序(scRNA-seq),并进一步在更大队列的HPSCC患者(n=60)的组织样本中通过批量RNA测序(bulk RNA-seq)和免疫组化等方法进行了验证。通过质控、数据分析及公共数据集验证,评估候选特征对治疗反应的预测效能。
研究结果
临床数据:疗效确切,安全性可控
2023年3月至2024年7月,研究共入组81例患者,70例符合入选标准并完成了2周期的特瑞普利单抗联合化疗新辅助治疗,纳入主要疗效和安全性分析。中位年龄为63岁,所有患者均为男性(符合下咽癌男性高发的流行病学特征),患者中吸烟史(88.5%)和饮酒史(95.7%)的比例极高。62.9%的患者肿瘤分期为T4期,绝大多数患者(82.9%)伴有淋巴结转移。新辅助治疗后,64例(91.5%)患者接受手术治疗(图1a)。
结果显示,特瑞普利单抗联合化疗新辅助治疗的ORR为82.7%,其中完全缓解(CR)率为18.6%,部分缓解(PR)率为64.2%。手术患者中,19例(29.7%)达到pCR,MPR率为56.3%。66例(92.9%)患者可评估PD-L1表达情况,其中62.1%的患者PD-L1 CPS≥1(图1b)。亚组分析显示,影像学CR患者大多获得了MPR(图1c);达到客观缓解患者的MPR率显著更高(P=0.001,图1d)。PD-L1 CPS≥1的患者虽然MPR率数值较高但无统计学差异(P=0.313,图1e,1f)。此外,T分期和N分期均与病理缓解无显著相关性。

图1. 研究设计与临床疗效
(a)患者招募、治疗分配及分析流程图。(b)瀑布图:肿瘤最大径较基线最佳变化百分比。(c)桑基图:手术患者中,影像学缓解与病理学缓解之间的关系。(d)影像学缓解与MPR的相关性分析。(d)桑基图:治疗前PD-L1 CPS状态(≥1 与 <1)与MPR关系。(f) 按PD-L1 CPS状态分层的MPR对比。
截至2025年6月16日,13例患者出现疾病复发(包括3例局部复发、1例远处转移、9例淋巴结复发),3例患者因疾病进展死亡。中位随访时间为19.1个月,1年和2年EFS率分别为88.2%和71.1%,1年和2年OS率分别为100%和93%(图2)。亚组分析显示,PD-L1 CPS≥1与PD-L1 CPS <1组在OS(p=0.75)和EFS(p=0.79)方面均无显著差异。

图2. EFS曲线(左)和OS曲线(右)
新辅助治疗期间的不良事件(AEs)主要为1-2级,且可控。≥3级治疗相关不良事件(TRAEs)的发生率为4.3%,远低于既往报道的发生率。总体而言,该治疗方案的整体安全性可管理,耐受性良好。
生物标志物分析结果
为探索nCIT疗效关键驱动因素,研究团队对治疗前肿瘤样本进行多组学分析:13例患者行scRNA-seq,60例行bulk RNA-seq,56例行组织微阵列(TMA)分析。根据术后病理缓解情况,将scRNA-seq队列分为应答组(R组,n=6)和非应答组(NR组,n=7)。
经质控,13例scRNA-seq患者共获得97099个单细胞转录组。分析显示,R组治疗前肿瘤组织中髓系细胞及中性粒细胞比例显著高于NR组(图2d),且炎症/趋化相关基因显著上调,提示髓系细胞活化和中性粒细胞募集增强。IHC分析进一步证实R组的中性粒细胞(CD15+)浸润比例显著高于NR组。bulk RNA-seq分析显示,免疫相关通路在R组显著富集。以上分析证明,R组中更具促炎性TME特征,有利于效应细胞的浸润。
谱系特异性差异表达分析发现,应答者(R组)的炎症/趋化因子相关通路在上皮细胞、B细胞及巨噬细胞中表达水平显著更高,提示三者是中性粒细胞募集的核心信号来源。研究团队将上皮细胞重新聚类为10个亚群(Epi0-Epi9),富集分析显示R组患者的恶性细胞中多种趋化因子(如CXCL1/2/3/8)表达上调。将B细胞重新聚类为9个亚群,富集分析显示R组中B细胞富集中性粒细胞趋化通路,其中记忆B细胞BM_FCRL4亚群与中性粒细胞的交互作用最强。将髓系细胞分为9个亚群,其中R组患者肿瘤中Macro_CXCL5巨噬细胞亚群显著富集,且高表达CXCL1/3/5/8等促炎性趋化相关基因,同时富集急性促炎性通路,对中性粒细胞的趋化作用更强。
研究团队对中性粒细胞进行重新聚类,鉴定出3个亚群,其中促炎性CCL3高表达亚群(Neu_CCL3)在应答者中显著富集,而在非应答者中几乎不存在(图3a、3b)。同时,Neu_CCL3高表达CXCL8、CCL3、CCL4等趋化因子(图3d),且细胞因子及趋化因子相关通路显著活化(图3c)。
为验证该亚群的临床预测价值,研究团队通过IHC和bulk RNA-seq分析了治疗前肿瘤样本(图3e)。结果显示,pCR患者CCL3⁺CD15⁺细胞密度更高(图3f、3g),应答者的Neu_CCL3特征评分更高(图3h、3i)。在预测pCR方面,Neu_CCL3特征(AUC 0.788)显著优于PD-L1 CPS(AUC 0.621)(图3i);多因素回归分析显示,Neu_CCL3特征评分是pCR的独立预测因子,评分越高,实现pCR的几率越大(OR=34.10,图3j)。同时,为了验证该特征的普适性,研究团队在三个已发表的“抗PD-1+化疗”治疗队列(包括一个NSCLC队列、2个黑色素瘤队列)的公开数据集中进行了外部验证,结果均证实了Neu_CCL3特征的预测效能,表明该评分具有广泛的临床应用潜力。


图3. Neu_CCL3亚群在R组富集且特征评分可稳健预测免疫治疗结局。
(a) 中性粒细胞UMAP图。(b) 箱线图:R组与NR组中性粒细胞亚群比例。(c) 气泡图:各亚群GSEA富集通路。(d) 热图:各亚群典型标志基因表达。(e) 验证队列示意图。(f, g) 验证队列1,mIF分析CCL3⁺CD15⁺细胞密度及定量分析。(h) 验证队列2,Neu_CCL3特征评分比较。(i) 队列2,Neu_CCL3与PD-L1 CPS预测pCR性能。(j) 验证队列2,森林图显示Neu_CCL3特征与pCR独立相关。
动物实验进一步证实,CCL3⁺中性粒细胞可增强PD-1免疫治疗疗效:为进一步验证Neu_CCL3是否增强抗PD-1疗效,研究团队在雄性小鼠MOC1(高免疫原性)和MOC2(免疫抑制性)模型中进行了中性粒细胞耗竭及CCL3补充实验。结果显示,中性粒细胞耗竭可削弱PD-1抗体的抑瘤效果,而外源性CCL3补充可逆转(图4)。机制研究发现,在MOC1模型中,中性粒细胞耗竭减少了CD8⁺ T细胞浸润,CCL3补充后可恢复;在MOC2模型中,PD-1联合CCL3治疗同样能促进CD8⁺ T细胞浸润并增强抗肿瘤效果。总之,CCL3⁺中性粒细胞在两种免疫微环境下均可增强PD-1疗效,其机制与促进T细胞浸润和活化相关。

图4. Neu_CCL3在MOC1和MOC2模型可增强PD-1疗效
为探究介导nCIT应答的关键T细胞亚群,研究团队对T/NK细胞进行重新聚类,共鉴定出11个亚群。结果显示,CD8_CD69 T细胞亚群在R组的治疗前样本中显著富集。该亚群高表达CD69,并呈现出细胞毒性强、低耗竭的转录谱特征。值得注意的是,在所有T细胞亚群中,仅CD8_CD69 T细胞的浸润水平与nCIT治疗后肿瘤缩小百分比呈显著正相关(R=0.653, p<0.05),而其他亚群无此相关性。表明,CD8_CD69 T细胞可作为预测免疫治疗疗效的潜在生物标志物。
通过对Neu_CCL3介导的与CD8⁺ T细胞和巨噬细胞的相互作用网络分析发现,与非应答者相比,应答者中Neu_CCL3与CD8⁺ T细胞及巨噬细胞的交互作用显著增强,主要通过CCL3//CCL3L3/CCL4-CCR1/CCR5及CXCL16-CXCR6轴传递信号,驱动受体细胞表达CXCL9、TNF等免疫激活/效应基因。应答者中巨噬细胞与CD8⁺ T细胞ICAM1-LFA-1、HLA-CD8等免疫激活信号上调。
基于上述发现,本研究构建了完整的作用模型:恶性上皮细胞、B细胞和巨噬细胞上调趋化/炎症分子,从而招募中性粒细胞;Neu_CCL3进而募集CD8⁺ T细胞和促炎巨噬细胞至肿瘤内;随后黏附分子和抗原呈递相关信号轴稳定免疫突触的形成,增强靶细胞识别,有效增强CD8⁺ T细胞毒作用并清除肿瘤细胞(图5)。这一“趋化募集–黏附/抗原呈递–效应活化”正向反馈环路,诠释了应答者的“热”肿瘤微环境的形成机制。

图5. 达到pCR患者的治疗前肿瘤微环境动态变化示意图
综上所述,该研究表明,特瑞普利单抗联合化疗新辅助治疗HPSCC具有显著的抗肿瘤活性(ORR 82.7%,pCR 率29.7%,2年OS率93%),有望为HPSCC患者提供了新的治疗选择。同时,该研究突破PD-L1 CPS的预测局限性,首次发现治疗前肿瘤微环境中Neu_CCL3亚群是决定疗效的关键因素,是pCR的强效独立预测因子(AUC=0.788),弥补了现有生物标志物的临床应用短板。未来,需扩大样本量开展多中心前瞻性III期验证研究,深入解析Neu_CCL3亚群的调控机制及其与其他免疫细胞的协同作用,助力实现HPSCC精准免疫治疗。
参考文献:
Fang Chen, Shengli Zhou , Juke Ma,et al. CCL3+ neutrophil signature predicts response to neoadjuvant toripalimab plus chemotherapy in patients with hypopharyngeal squamous cell carcinoma: A phase II trial. Clin Cancer Res.2026 Mar 12.pii: 775237.


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