一、胰腺癌肿瘤微环境特点及治疗研究进展

原发性PDAC有着十分特殊的肿瘤微环境，有着“免疫沙漠”之称，病理学观察发现，原发性PDAC是在一个基质丰富的环境（结缔组织增生）中表现为不典型的增生腺体。该基质由丰富的细胞外基质成分（包括胶原蛋白、纤维连接蛋白、透明质酸和蛋白聚糖）组成，具有低血管化，产生低氧环境支持肿瘤的侵袭和转移，形成了针对治疗的物理屏障；基质的小部分（5-20%）细胞成分主要由抑制癌细胞凋亡的激活的胰腺星状细胞组成，并与其他细胞相互作用以刺激癌细胞增殖和迁移，形成了一个支持致癌和转移的微环境，同时基质内免疫细胞群体里缺乏针对肿瘤的杀伤细胞；PDAC的特征之一还在于低肿瘤突变负荷，每百万碱基（Mb）基因组有约10-60编码新抗原，而大多数免疫治疗有应答的肿瘤患者每Mb有100-1500个突变。

PDAC的微环境成分占肿瘤总质量的80%，是其重要组成部分，在形成免疫抑制环境、促进疾病进展和转移方面发挥着重要作用。这种基质微环境由细胞和非细胞成分组成，在肿瘤细胞周围形成物理屏障，使得肿瘤逃避免疫监视。PDAC的耐药性也被认为主要是由于基质的坚固。一些细胞外基质蛋白的保水能力会导致形成间质液体压力，也会使得抗肿瘤药物难以输送到肿瘤区域。

针对PDAC新兴的肿瘤免疫疗法包括免疫检查点抗体、肿瘤疫苗以及CAR-T细胞等。免疫检查点抗体治疗包括CTLA-4、PD-1、PD-L1抗体，临床实验均显示无响应，免疫检查点抑制剂治疗方案仅在一小部分PDAC患者身上证明了成功，这些患者患有高水平微卫星不稳定（microsatellite instability-high，MSI-H）肿瘤，据估计这部分患者仅占PDAC患者总数的1-3%。目前另一个针对PDAC的重要且有潜力的免疫疗法方向是评估疫苗的疗效，疫苗可以引导效应T细胞有能力识别癌症抗原，联合免疫检查点抑制剂，可以诱导T细胞在肿瘤内渗透和发挥最佳功能，有潜力将PDAC转化为更加有免疫原性的肿瘤。肿瘤特异性抗原（tumor-specific antigens，TSAs）是免疫治疗的理想靶点，因为其仅在个体化PDAC中表达。这些TSAs或新抗原可通过多种肿瘤特异性改变产生，包括单核苷酸取代、DNA读码框架移位和染色体易位，以及翻译后修饰如磷酸化和去酰胺化，以及肽的选择性剪接等。 

目前开发用于治疗PDAC的疫苗包括各种TSA特异性疫苗或肿瘤相关抗原（tumor-associate dantigens，TAA）疫苗。从供体来源来说，疫苗又可分为自体个性化疫苗和通用疫苗。虽然自体疫苗使用个体自身的肿瘤作为抗原设计来源，针对特定患者，但存在许多技术挑战，如PDAC的高度细胞外基质的致密交联、低细胞性导致抗原浓度不理想，以及难以量化和可靠地复制最佳细胞成分，使得针对PDAC自体疫苗不可行或很难可行。相比之下，通用疫苗的特异性较低，但具有更方便、标准化和货架期短的优点。基于多肽和基于DNA的疫苗是针对TSAs的个性化疫苗的理想载体，特别是随着下一代测序变得更快、更可商业化，以及免疫原性表位选择方面的改进，更加有利于个体化疫苗的开发和应用。一种带有佐剂polyICLC的个体化肽疫苗已被证明对高危黑色素瘤的辅助治疗是可行和有益的。针对转移性PDAC患者，也正在开发和研究个性化肽疫苗作为单一疗法（NCT02795650）、联合GM-CSF疗法（NCT03645148）或联合检查点抑制剂疗法（NCT02600949）。一种正在进行的基于DNA的个性化疫苗也正在联合佐剂进行试验（NCT03122106）。

针对转移性PDAC，利用患者自体的T细胞融合表达TCRζ和4-1BB的抗间皮素受体的第二代CAR-T细胞疗法也正在进行研究（NCT03638193，NCT02465983）。其他TSA靶向的CAR-T方案尚处于开发阶段，包括正在进行的I/II期试验，该试验（NCT03190941，NCT03745326）对携带RAS突变的PDAC患者进行“现成”的无长货架期的抗KRASG12V和G12D小鼠TCR基因转导的外周血淋巴细胞治疗。然而，尽管这些方法有可能克服目前缺乏有效的PDAC特异性T细胞治疗方案的挑战，但是由于PDAC的特殊细胞外基质微环境“屏障”，CAR-T细胞依然很难能够进入肿瘤内部，并且即使进入保持活性也很困难。

综上，PDAC基质细胞和免疫细胞建立了一个完整的免疫抑制网络导致PDAC的恶性进展，联合免疫治疗和针对基质成分的靶向治疗可能是改善患者预后的必要措施。其中一个基质靶点是粘着斑激酶-1（focal adhesion kinase-1，FAK1），它是一种酪氨酸激酶，在PDAC细胞和基质上表达，驱动基质纤维化。FAK抑制剂正与PD-1阻断剂和MEK抑制剂（NCT02758587、NCT0372780、NCT02546531、NCT02428270）联合进行多项试验研究。最近也完成了一项针对转移性使用聚乙二醇化重组人透明质酸酶（PEGPH20）去除透明质酸（HA）联合化疗（NCT01959139）的III期试验，为可能的免疫疗法联合治疗打开了大门。TGF-β调节在PDAC的整个发展过程中也经常发生改变，因此可能为治疗提供一个额外的靶点。新的数据表明，包括PDAC在内的免疫响应差的癌症需要发展化疗、放疗、疫苗和新型疫苗激动剂以及免疫检查点抑制剂的新组合治疗策略，才能充分激活抗肿瘤T细胞反应。有临床前研究表明，在PANC02荷瘤小鼠中，肿瘤新生表位肽疫苗与STING佐剂、PD-1抗体和抗OX40激动剂混合后，显示出比单独接种疫苗或单独免疫检查点抑制剂更高的反应性。

二、针对PDAC的肿瘤微环境的研究进展和启示

研究发现PDAC基质中富含活化的胰腺星状细胞，该细胞表达α-平滑肌肌动蛋白，促进肿瘤细胞增殖和迁移。有报道称aPSCs能阻止CD8+T细胞浸润肿瘤组织发挥抗肿瘤免疫作用，介导髓源性抑制细胞（myeloid derived suppressor cells，MDSCs）向肿瘤组织的迁移，促进肥大细胞的活化，共同导致PDAC微环境中的免疫豁免，进而促进肿瘤的进展。胰腺癌基质中活化的aPSCs不同于癌周组织中静止的正常PSCs，对NK细胞具有负性调节作用，可能是免疫抑制浸润胰腺癌微环境中的NK细胞的重要因素；除靶向PDAC微环境中的细胞外，靶向PDAC基质成分也可能成为对抗这种致命疾病的一种有前途的策略。有研究表明Galectin-1可能就是这种策略的潜在靶点之一。

高通量大规模并行基因组测序技术也称为下一代测序（next generation sequencing，NGS）的出现，重新改变了对癌症等多因素疾病遗传原因的理解，NGS的应用丰富了胰腺癌的基因组数据，并最终鉴定了这类癌症中的几个相关基因。一些基因如K-RAS、TP53、SMAD4和CDKN2A的改变导致克隆性扩张和胰腺细胞向胰腺上皮内瘤变的进展。同时，生长因子如PDGF、HIF和VEGF的变化，通过不同的机制，如血管生成，影响肿瘤微环境并促进肿瘤的生长。除细胞因子之外，免疫细胞中的巨噬细胞也在胰腺癌进展中发挥关键作用，通过抑制巨噬细胞进入肿瘤微环境，可以减少胰腺癌的进展。
以炎性细胞因子和肿瘤相关巨噬细胞为靶点，设计新的肿瘤治疗策略，或许对胰腺癌患者有良好的疗效，并有望改善胰腺癌的预后。有研究表明，与单纯化疗相比，联合应用巨噬细胞抑制剂和化疗能显著降低肿瘤的发生率。

针对PDAC的特殊致密细胞外基质微环境，将基质靶向与标准化疗相结合的研究显示疗效提高。另外最近的研究也表明，完全去除肿瘤基质，事实上会导致更有害的预后，这表明肿瘤基质除了具有很大的肿瘤促进特性，在某种程度上也抑制了肿瘤生长。基质的关键细胞成分是星状细胞、CAFs(cancer-associated fibroblasts)、MDSCs和TAMs(tumor-associated macrophages)相互作用，并与肿瘤细胞相互作用，创造一个免疫抑制环境；肿瘤微环境的非细胞成分，包括细胞外基质（extracellular matrix，ECM）蛋白，如I、III、IV型胶原蛋白、透明质酸、纤维连接蛋白、层粘连蛋白等在免疫抑制肿瘤微环境形成中的作用同样重要，这些ECM蛋白和聚糖可以为细胞因子和生长因子提供支架，直接与肿瘤细胞相互作用促进生长，为化疗和免疫细胞创造物理屏障。

因此，对胰腺癌的治疗策略来说，同时考虑针对基质成分和肿瘤细胞的药物组合应该是一个重要的有潜力的方向。