【以下为译文，英文版原文参考：Understanding and Management of Cancer Recurrence（final published version）.pdf】
摘要 癌症复发是指先前通过各种治疗灭活原发灶后，肿瘤病灶再次建立。一旦发生这种情况，患者的预后往往会变得严峻，预示着生命的终结。与初诊病例的治疗相比，复发癌症的临床处理一直处于混乱状态，没有共识和指南。在处理复发癌症方面缺乏共识的原因是相同的治疗对不同个体的结果差别巨大，因此无法提前确定治疗方案。为什么癌症的复发比原发更致命？为什么有些癌症病例会复发，而其他病例不会？为什么处理复发比处理原发更困难？这些都是具有挑战性的临床相关问题，其答案可能有助于我们理解肿瘤复发的机制，并提供更有效的策略来应对这一致命事件。在此，我们通过几个病例介绍了我们对该问题的分析，重点是抗肿瘤免疫状态，这是影响每次复发结果的最关键因素。我们对癌症复发的分析和经验表明，尽管看起来比初诊时更为复杂，但只要明确确定复发的原因，就可以像初诊时一样合理地治疗复发。
癌症在根治后为什么会复发？ 癌症复发是肿瘤扩散和转移的生物学后果。肿瘤细胞从已形成的微小病灶扩散是一个持续的过程，无论这些扩散的细胞是否具有形成远端转移的能力。当这些细胞具有形成病灶的能力时，转移灶就会形成。这一过程在所有的恶性肿瘤中都很常见，唯一的区别在于不同癌症病例中出现转移的时间和位置。肿瘤细胞的扩散在肿瘤形成很早期就已经开始，甚至在影像学能够检测到之前[1]，因此在所有恶性肿瘤病例中转移是不可避免的。然而实际上，并非所有癌症病例都存在转移，许多早期癌症病例在确诊时并未显示转移，并且在原发灶被切除后没有复发。对于这种现象没有令人信服的解释。没有复发的病例并非因为缺乏肿瘤细胞扩散和形成转移的能力。许多在确诊时仅存在原发灶的病例，在手术切除原发灶1-3年后还是会形成远端转移。许多其他病例实际存在附近淋巴结转移，但是在原发灶切除后仍然获得临床治愈。历史观察表明，能够形成转移的肿瘤细胞可以终生隐藏在人体中[2][3]。在许多情况下，敏感的肿瘤标志物会在微小病灶确立之前升高，表明肿瘤标志物升高代表了肿瘤复发的真实事件。但在某些情况下，敏感肿瘤标志物的升高只是短暂的，并在最终降回正常值，表明发生了短暂的肿瘤复发。对具有相似复制特征的肿瘤进行分析，并没有发现任何可以预测肿瘤复发和转移的因素，这表明肿瘤转移的可能性在这些肿瘤中是相似的。那么转移灶最终是否能够建立就必须由其他因素决定。最有可能控制肿瘤转移建立的一个因素就是抗肿瘤免疫。基于肿瘤和抗肿瘤免疫之间的相互作用，我们先前已经提出了一个模型来解释术后肿瘤复发的可能性/风险[4]。
图1:术后肿瘤复发窗口模型。横轴表示原发灶切除后的时间推移。纵轴显示残余肿瘤细胞形成转移灶的能力水平(红线)和抗肿瘤免疫水平(绿线)。前者反映了原发灶切除后出现转移灶的频率。随着时间的推移，这种频率变低，因为所有能够形成转移的肿瘤细胞都会在第一时间形成转移。随着时间的推移，这样的肿瘤细胞越来越少，直到最终几乎没有剩余。原发灶切除后的抗肿瘤免疫力也会随时间衰减。这种衰减导致灭活新转移灶的能力逐渐丧失，直到在某一点之后，这种免疫不再能够识别和消除新建立的转移。这个时间点将两个“窗口”分为保护窗口和复发窗口。
根据该窗口模型(图1)，在原发灶生长过程中，恶性肿瘤会在患者体内的不同部位扩散和试图建立隐匿的转移灶。这些转移灶将持续尝试建立。当原发灶被切除时，肿瘤细胞的扩散停止，但先前已经扩散出去的肿瘤细胞微团仍在继续尝试建立转移灶。另一方面，宿主体内抗肿瘤免疫的存在会不断消除新建立的转移灶。因此，是否可以最终建立转移是这两个过程的平衡，如图所示。当抗肿瘤免疫足够强时，无论有多少肿瘤细胞转化为转移灶，都会被免疫识别并消除。这是手术切除原发灶后保护窗期间的情况。随着时间的推移，由于缺乏抗原刺激，抗肿瘤免疫衰减至低水平，无法及时识别和消除新建立的转移灶。在该时间点之后出现的任何转移灶都会变得可见。这是图中复发窗口期间的情况。基于该模型，许多临床观察结果可以得到解释，例如不同个体病例之间复发的时间点不同。每个病例中肿瘤形成转移的能力和抗肿瘤免疫的变化都不同，都会导致转移形成的方式和时间的不同。因此肿瘤细胞微团在原发灶切除后许多年仍然可能形成转移[2][3]，是否存在抗肿瘤免疫是决定能否形成转移的最关键因素。临床观察表明，如果一个病例已经5年没有复发，复发的可能性将显著降低到10%以下。因此，该观察结果表明，在这些病例中，要么肿瘤细胞微团在五年内已经耗尽，要么免疫保护能够持续五年以上，或者两者兼而有之。另一方面，大多数术后复发发生在原发灶切除后的1-3年之间，这表明在这些病例中免疫保护仅持续了不到3年。如果免疫保护更强，这些病例可能已经在临床上治愈。
有趣的是，有些病例出现复发不是因为缺乏抗肿瘤免疫，反而是因为手术时抗肿瘤免疫太强。这些病例大多表现为局部复发，而非远端转移。这种类型复发的罪魁祸首是肿瘤表达的PDL1，一种与T细胞上的PD1相互作用以防止免疫攻击的免疫检查点配体[5,6]。Th1 T细胞被肿瘤抗原激活时会释放IFN-γ，而IFN-γ会诱导肿瘤细胞表达PDL1。IFN-γ通常能够抑制肿瘤细胞复制，但却不能抑制表达PDL1的肿瘤细胞，这类肿瘤细胞的复制反而会升高（Ki-67表达增加）[7]。免疫攻击导致肿瘤表达PDL1的结果是免疫与肿瘤之间形成僵局，即已经存在的病灶不能被免疫消灭，但病灶的进展显著减慢，而新出现的转移灶仍然可以被免疫消灭。这种情况通常表现为肿瘤标志物大幅升高，但检测不到可见的病灶 (我们未发表的观察结果)。肿瘤进展最终会变得可见，但通常表现为单个病灶。这种复发与缺乏免疫保护而导致的复发完全不同，如果不了解这一点，往往会导致错误的临床干预从而失去对肿瘤的控制，最终导致患者死亡。正是这一常见错误造成的表面数据，让大家难以接受原发灶中的强T细胞浸润是术后复发和无病生存的唯一最准确的预测因素。实际上，肿瘤浸润T细胞水平与复发之间的关系并非线性，而是表现为碗状的曲线，如图2所示。强免疫导致复发率向上反弹的原因是免疫诱导的PDL1表达，如上所述。
图2:原发灶切除时抗肿瘤免疫强度与短期复发的关系。横轴表示切除原发灶时的抗肿瘤免疫强度。纵轴表示短期复发，即原发灶切除后一年内(通常为几个月)发生复发的可能性。由于抗肿瘤免疫的保护，预计随着抗肿瘤免疫的增加，复发率会下降(成正比区间)。当抗肿瘤免疫水平继续提高，由于肿瘤中PDL1的表达，残留的肿瘤转移灶不再被抗肿瘤免疫所消灭 (成反比区间)。这种情况可能因为抗肿瘤免疫力非常强而变得极端(极端区间)。
为什么癌症复发后更难治疗？ 这个问题有两个答案。第一个答案是，与初诊相比，大多数复发病例缺乏抗肿瘤免疫(或无法重建)。因为抗肿瘤免疫状态对患者的生存影响最大[8]，缺乏共存免疫，加之肿瘤复制活跃，常导致快速失控，生存期短。这不是复发病例所特有的情况，因为在一些初诊的癌症病例中也能看到抗肿瘤免疫的缺失。只是大多数复发病例属于这一类，而只有少部分(约30%左右)的初诊病例属于这一类。此外，对于免疫衰竭造成的复发，扩散的肿瘤细胞已经经历了长期的异质化过程，包括潜在的免疫逃逸变异。而在初诊的肿瘤环境中，所有扩散的肿瘤细胞与原发灶的主要成分更一致，没有广泛的变异。因此，复发病例比初诊病例的总体预后差。我们已在先前发表的文章中讨论了抗肿瘤免疫在决定患者生存方面的意义[8]。没有抗肿瘤免疫的支持，大多数肿瘤减灭疗法不能发挥对肿瘤控制的最大潜力[9]。许多初诊的癌症病例都有与肿瘤共存的抗肿瘤免疫，即使一个病例无法治愈，它们对各种治疗的应答也为整体生存做出了积极贡献。相比之下，复发病例由于缺乏免疫识别，大多数肿瘤减灭疗法可能无法充分发挥其控制肿瘤的最大潜力，且往往可能对免疫恢复造成更多的损害，从而使所有的治疗归于无效。
第二个答案是，癌症的复发有多种原因，在目前的临床情况下根本无法理解。医生倾向于根据自己的经验和对治疗选择的偏好来治疗复发病例。这些选择通常不是基于复发的真正原因，并且通常无效。由于错误治疗而导致的进展会导致更多的随机和绝望的选择(例如，随机应用免疫检查抑制剂治疗)，这通常会使情况恶化，并导致患者快速死亡。另一方面，如果明确了癌症复发背后的真正原因，就可以制定适当的治疗方案。癌症复发最常见的原因只有三个。按频率，它们依次是：1)原发灶切除1-3年后，由于免疫保护衰竭导致的正常转移；2）PDL1导致的强免疫不能灭活残留病灶；3)肿瘤异质化产生的免疫逃逸。对于这三种情况中的每一种，背后的免疫状态都大不相同。例如，由于免疫衰竭导致的复发在刚开始时缺乏抗肿瘤免疫，一旦病灶完全形成，就很可能恢复免疫识别。不仅抗肿瘤免疫会恢复，而且通常比以前(原发灶切除时)更强(我们未发表的观察结果)。相比之下，如果复发来自肿瘤变异和免疫逃逸克隆的生长，则免疫识别不太可能随着肿瘤生长而建立(因为它是一个逃逸克隆)。与这两种情况相比，表达PDL1的残余病灶导致的复发则一直都具有较强的抗肿瘤免疫。如下所述，对于每一种不同的复发，正确的治疗策略也是不同的。
癌症复发后应如何正确治疗？ 治疗复发病例的第一个方法是确定每个病例背后的复发原因。如上所述，癌症复发有三个常见原因。第一种类型的复发也是最常见的一种，是由于免疫保护的衰竭。这种类型的复发通常发生在原发灶切除后的一段时期(> 1年)之后。由于复发是原发灶主要成分的扩散肿瘤细胞引起的，因此复发肿瘤具有与原发灶相似的结构。肿瘤复制的活性也可能略高于或低于原发灶。这类复发最明显的迹象是在原发灶部位以外的不同部位出现多发性转移，包括骨和脑转移、其他器官和体腔转移。多发转移是因为免疫衰竭后，先前扩散出去的肿瘤细胞微团继续生长。相比之下，通过异质化形成免疫逃逸而导致复发是一种小概率事件，通常表现为单一转移。在某个患者的所有复发转移中，这种情况较为少见，但在所有复发患者群体中不一定罕见。尽管不如免疫衰竭导致的复发常见，但免疫逃逸导致的复发约占所有复发病例的10%(我们未发表的观察结果)。与通过免疫衰竭导致的复发不同，免疫逃逸复发因缺乏免疫识别而难以控制，即使常为单发转移。肿瘤表达PDL1导致的第三种复发与肿瘤类型关系更密切。如乳腺癌始终具有较强的抗肿瘤免疫功能，常表现为肿瘤具有PDL1表达。由于乳腺癌通常在皮肤下局部扩散，原发灶手术往往会留下不可见的残留局部转移灶，与抗肿瘤免疫陷入僵局。因此，许多乳腺癌病例在切除原发灶后，如果不加处理，会出现局部复发。自采用局部放疗联合术后化疗以来，此类复发已显著减少。残留的肿瘤细胞通常复制高度活跃，这很容易被放疗杀死。除乳腺癌外，许多其他实体瘤(如一些胃癌病例)，也可能由于强烈的免疫攻击而导致肉眼不可见的残留病灶表达PDL1。由于在这些病例中不常规进行局部放疗，因此表达PDL1的残留病灶最终会导致原发灶切除后一年内复发。与其他两种情况相比，这种复发具有强免疫随在整个复发过程中。
对每次复发的正确应对要求正确识别每次复发的原因。一旦确定了原因，哪个应对是正确的，哪个是错误的就变得清楚了。了解复发的真实原因并不能保证病例的成功治愈，但可以避免缩短患者生存期的错误。以下三个病例代表了上述三种类型的复发。
病例1：原发灶切除后因免疫衰竭而复发 患者女，53岁，因持续咳嗽5个月以上就诊。CT检查显示左侧肺部结节(图3A)，附近淋巴结肿大，疑似肺部恶性肿瘤。排除远端转移之后，医院安排手术切除肺结节和附近淋巴结。病理检测证实为肺中分化腺癌。由于附近有三个淋巴结转移，该病例被定为3A期。原发灶切除后，患者按照指南进行了4个周期的辅助化疗。随后，对患者进行观察，直至27个月后发现锁骨淋巴结肿大。PET-CT检查显示，右侧锁骨上有两个单独的淋巴结伴SUV升高，右侧肺有两个纵隔转移瘤(图3B)，并怀疑有脑转移。至此，该病例成为多发远端转移的复发病例。
图3：病例1不同时间点的肿瘤负荷变化。图A为原发灶的CT影像(黄色圆圈中)。B图为原发灶切除27个月后复发时的PET-CT影像。C图为重复使用抗PD1抗体后出现多发肺转移的CT影像。
复发后，医院安排继续进行全身化疗。化疗3个周期后，CT成像显示病情稳定。患者拒绝继续化疗，进入观察。6个月后，脑转移瘤长大并引起症状。患者接受了放射治疗，该脑转移瘤被灭活。随后，复发进展缓慢，双侧肺均有多个结节。患者再次接受更多周期的化疗，随后接受小分子TKI靶向治疗(安罗替尼)。尽管进展缓慢，转移灶仍然在复发三年后持续进展。随后，医院建议使用免疫检查点抑制剂PD1抗体进行治疗。在治疗初期显示大的转移灶缩小，但持续的治疗导致肺中出现大量新的转移灶(图3C)，支持ICI治疗后的超进展[10]。此时，患者的一名家属再次向我们寻求帮助。这个病例在原发灶手术后不久曾经找到过我们。我们也曾检查过原发灶手术组织的肿瘤复制模式和抗肿瘤免疫状态。我们的观察结果(图4)表明，这是一个中低分化肿瘤，主要为乳头状腺癌伴很少量间质(图4，HE)。肿瘤复制活跃，Ki-67阳性细胞占肿瘤细胞的10-40%(图4，Ki-67)。在肿瘤狭小的间质中有大量T细胞呈片状、丝状分布(图3，CD3)。这些T细胞主要为CD4亚型，大部分呈激活状态。T细胞的存在似乎抑制了肿瘤的复制(未显示)。这些观察结果支持存在中高水平的抗肿瘤免疫，能够在原发灶切除后的一段时间内提供保护避免建立转移灶。
图4：原发灶手术组织的肿瘤结构、复制及抗肿瘤免疫状态。这是一个中低分化肺腺癌。肿瘤复制活跃，肿瘤细胞的Ki-67阳性率高达40%。肿瘤细小的间质中存在大量T细胞。大多数T细胞为CD4阳性，并处于激活状态。我们可以看到T细胞的存在抑制了肿瘤的复制(未显示)。
由于手术时存在局部转移，我们推测该病例的肿瘤有转移能力，但抗肿瘤免疫能够提供术后保护，直至随时间衰竭。我们保守估计在免疫失效前可以提供大约2年的保护。我们曾建议在原发灶切除后20个月开始间歇性化疗，但患者及其医生拒绝接受这一建议。实际复发似乎发生在术后24个月左右(或更早)，与我们的估计非常接近。当患者再次找到我们时，肺部已有大量的小转移灶(图3C)。因为这是一个抗肿瘤免疫衰竭导致复发的病例，所以我们明白，复发肿瘤的缓慢进展是由于先前衰竭的抗肿瘤免疫随着复发灶的建立而恢复。这个恢复的抗肿瘤免疫使化疗和放疗得以有效，例如灭活脑转。然而，这些治疗并未高度激活免疫以消灭所有肿瘤负荷。相反，免疫被重复的ICI治疗部分清除，导致肺中大量转移灶的快速建立和进展。一旦停止进一步的PD1抗体治疗，这个被清除的免疫将在2-3个月后恢复。眼前的目标是阻止转移灶的进一步建立，等待抗肿瘤免疫的重建。基于这个设计，我们建议采用间歇性化疗进行下一步治疗。后续治疗显示抗肿瘤免疫功能恢复，因为即使在化疗8周后，敏感肿瘤标志物仍持续下降。为了进一步增强和激活免疫，我们还建议了使用白细胞介素12[11]。这些治疗降低了总体肿瘤负荷，但并未阻止新转移灶的形成，表明存在免疫逃逸的异质化成分。为了确认抗肿瘤免疫的状态并寻找其他控制手段(例如，对新突变进行靶向治疗的可能性)，我们建议对肺转移灶进行活检。
图5：病例1化疗和混合应答后活检标本中的肿瘤结构、肿瘤复制和抗肿瘤免疫状态。与原发灶相比(图4)，复发肿瘤呈中分化结构。Ki-67显示的肿瘤自主复制不如原发灶活跃。T细胞的存在呈不均匀分布，肿瘤样本的某些区域显示T细胞在肿瘤内(不在间质中)积聚，而肿瘤的其他部分不存在T细胞。T细胞的存在似乎并未抑制肿瘤的复制。
活检样本显示为中分化乳头状肿瘤，明显不同于原发灶，间质更多(图5，HE)。肿瘤复制不活跃(图5，Ki-67)， Ki-67阳性率约10-20%。肿瘤内有部分T细胞分布不均匀，大部分不在间质中(图5，CD3)。T细胞浸润的强度远低于原发灶(与图4相比)。这些T细胞仍以CD4亚型为主，但未被激活。没有明显迹象表明T细胞抑制了肿瘤的复制，但存在肿瘤结构的破坏。这些观察结果表明，转移灶存在抗肿瘤免疫，但免疫水平较低。基因检测显示存在ALK突变(丰度约7%)，这是原发灶中未发现的突变。这一发现也表明存在肿瘤变异，解释了化疗后的混合应答，一些转移灶消失，而其他新转移灶形成。这些新建立的成分可能是由新的驱动突变(如ALK融合基因)驱动的。它们具有中分化结构，少量自主复制驱动大量非自主复制，且未被先前建立的抗肿瘤免疫识别。ALK靶向治疗确实显示了一些敏感肿瘤标志物的应答。由于肿瘤成分混合存在，免疫或靶向治疗均无法完全控制此类混合肿瘤。因此靶向药的正确使用方法是间歇使用，而不是连续使用。在抗肿瘤免疫控制其他非靶点成分的许多病例中，靶向药的这种间歇使用给我们带来了持续的应答(我们未发表的结果)。正如预期，随后的间歇靶向药治疗使肿瘤负荷逐渐减少至几乎不可见(图6)。
图6：间歇使用ALK突变靶向治疗前后肺转移灶的比较。图A显示了开始服用小分子ALK靶向药物(克唑替尼)前的肺内肿瘤负荷。图B显示6个月后通过CT成像得到的同一肺部切片。
该病例经过手术切除原发灶后复发。尽管手术时有一些淋巴结转移，但所有可见的肿瘤负荷均已成功清除。随后的复发是真正的复发，因为转移灶来自原发灶的主要成分。从原发灶切除到复发之间的两年是免疫保护期，我们已经通过手术组织观察到了这个免疫。以下观察结果支持了这一观点：复发后的最初三年，肿瘤进展缓慢，化疗和放疗似乎能有效控制肿瘤进展。如果这种治疗路径继续下去，在肿瘤变异和免疫逃逸最终形成之前，这个病例会在多发转移和抗肿瘤免疫之间保持一段时间的平衡。重复使用ICI治疗加速了这一过程，ICI治疗对抗肿瘤T细胞过度清除而导致超进展[7,10]。这个悲剧幸运的部分在于变异后的转移灶具有ALK突变，可以被小分子酪氨酸激酶抑制剂控制。单纯的靶向治疗并不是该病例获得满意结局、肿瘤几乎完全消失的原因。正是抗肿瘤免疫对非靶点成分的控制才带来了成功。尽管该病例有一个满意的结局，但主流医学和我们对该病例的历史和处理仍然表明了复发癌症的险恶性质。例如，与原发灶不同，这个复发病例最初有多个转移灶，这对肿瘤减负是一个困难的挑战。另一方面，该病例在原发灶中一开始就具有抗肿瘤免疫，一旦抗原随着复发而再次出现，这种免疫也会恢复。只要正确使用这个免疫，即使不能逆转，也可以很好地控制肿瘤进展。在这方面，本病例通过间歇使用靶向治疗，正确利用了抗肿瘤免疫。在抗肿瘤免疫存在的情况下，间歇使用靶向治疗背后的机制尚不十分清楚，但似乎涉及抗肿瘤免疫的短暂抑制，这种抑制的释放似乎也短暂激活了抗肿瘤免疫。我们将在未来的文章中讨论这一现象。
许多复发的癌症病例表现为多发远端转移，如多发骨转移、多发脑转移，有时转移至肝脏等其他器官。这是由于免疫保护减弱而导致复发的典型情况。这个病例还发生了脑转移，已通过放疗灭活。尽管定期(有时甚至很严格的)复查，但多发转移的复发仍是癌症复发的常见结果。如果从图1中的窗口模型来看，仅这一事实就表明即使在1-3年后，扩散的肿瘤种子形成病灶的频率有多高。这一事实也强调了抗肿瘤免疫在显著衰退前的保护作用有多强。因此，预防复发最有效的方法是在原发灶切除前将免疫功能提高到尽可能高的水平，或在原发灶切除后尽可能长时间地维持其激活状态。在这方面，术前新辅助化疗可以提高抗肿瘤免疫，转化为原发灶切除后更长的保护期[9]。同时，在切除原发灶后用肿瘤抗原接种将会起到维持抗原存在并因此维持免疫激活的目的。在任何情况下，在切除原发灶之前，甚至在开始任何治疗之前，都应该考虑此类针对免疫的操作。虽然目前尚未在癌症临床中应用，但肯定是未来改进的目标。如果复发仍然发生，我们应该知道如何处理它。幸运的是，衰竭的抗肿瘤免疫往往会在复发时恢复建立。由于其抗原驱动特性，这是免疫工作的自然结果。因此，确定抗肿瘤免疫在癌症复发时的状态就成为最关键的诊断任务。只有随着抗肿瘤免疫功能的恢复，化疗、放疗等常规肿瘤减灭疗法才能充分发挥作用。这就是为什么在治疗复发病例时，时机变得越来越关键的原因。在处理复发病例时，过早进行过于积极的化疗是最常见的错误。这会阻止抗肿瘤免疫的完全恢复，因此一旦化疗停止，情况就会恶化。另一方面，选择合适的治疗方法和时机，可能有利于抗肿瘤免疫的恢复和提高。如果使用得当，ICI疗法是激活抗肿瘤免疫的一种非常有效的方法。但是滥用这种疗法给临床带来了许多悲剧[7][10]，包括这个例子。我们认为，通过仔细和个性化地治疗，复发病例也可以得到长期生存(3-7年)。在所有这些情况下，免疫支持是最重要的因素。当发生免疫逃逸时，患者就已进入肿瘤加速进展和死亡的最后阶段。这种情况下，即使一切顺利，复发性癌症仍然比原发性癌症更难征服。
病例2：术后残留病灶表达PDL1而复发 患者女，54岁，感觉右侧乳房有肿块，遂去医院就诊。替代治疗一年后，CT和超声成像发现原发灶生长至>8CM，腋下淋巴结肿大。活检证实为浸润性低分化癌。免疫组化显示肿瘤ER/PR为阴性。确诊后，医院安排新辅助化疗，随后进行手术。术后病理发现两处局部淋巴结转移。此时一位家属向我们寻求建议。由于她的敏感肿瘤标志物在化疗期间表现出持续应答，提示抗肿瘤免疫激活，因此我们将她的活检样本与手术样本进行比较，以了解免疫激活的情况。比较表明，确诊时的活检样本中只有少量T细胞，而在手术时T细胞显著增加至中度水平。这些T细胞大多呈激活状态，与新辅助化疗提高抗肿瘤免疫一致。我们估计这个免疫能够提供2年的术后保护。患者在术后化疗5个周期后进入观察，未接受放疗。然而，术后化疗后，敏感肿瘤标志物未恢复至正常范围。两个月后，它们迅速反弹，表明复发。又一个月后，在手术位置附近的皮下发现一个进展迅速的结节(> 4 cm)。在已经观察到抗肿瘤免疫存在的情况下，我们认为这种复发代表一种免疫逃逸的突变，因此建议将其切除并保存肿瘤组织以制备疫苗，从而在手术后提升抗肿瘤免疫。对二次手术组织的染色(图7)表明，复发肿瘤与原发灶(HE)的结构相同，肿瘤复制(Ki-67)更为活跃。令人惊讶的是，这个肿瘤不是免疫逃逸。肿瘤内部存在大量高活性T细胞(CD3)。这些观察结果排除了复发来自免疫逃逸的可能性。在如此强的免疫监视下不可能有免疫能够识别的转移灶得以建立，因此我们只能认为这个转移在原发灶手术时就已经存在，只是当时肉眼不可见。第二次手术的肿瘤组织后来被用于制备肿瘤疫苗，接种后显示出稳健的局部DTH反应，支持接种前已经存在免疫识别，这与我们在二次手术组织中观察到的抗肿瘤免疫一致。尽管有很强的免疫，但第二次手术后几个月又出现了第二次复发。我们意识到，这种复发与前一次相同，也来自之前残留的转移。这种在强免疫下的反复复发导致我们怀疑肿瘤表达PDL1是抑制免疫的罪魁祸首。我们回去对第二次手术的肿瘤样本进行染色，证实了肿瘤细胞高度复制的同时有PDL1的高表达(图7，PDL1)。当时，我们对免疫检查点抑制剂工作机理的认识仍基于主流的封闭机制，因此我们使用了PD1抗体进行治疗。一次给药后，敏感肿瘤标志物迅速下降，复发病灶完全消失。患者在最后一次治疗后5年多仍未复发。
图7：第二次手术样本的肿瘤结构、复制、抗肿瘤免疫状态及PDL1的肿瘤表达。该肿瘤仍为低分化癌(HE)。肿瘤复制非常活跃，Ki-67阳性率在90%以上，且深染。有大量T细胞成片聚集或均匀浸润肿瘤(CD3)。T细胞为CD8亚型，大部分呈激活状态。50%以上的肿瘤细胞表达PDL1。
这个病例有两个关键点需要讨论。首先，这是一个手术切除后的残留病灶导致复发的典型病例。当抗肿瘤免疫攻击这些残留转移灶时，免疫释放的IFN-γ会刺激肿瘤表达PDL1，从而导致其对免疫攻击产生耐药性。这一解释与我们在该病例中的观察结果一致，即复发伴有大量T细胞存在，使用ICI治疗导致临床治愈。该病例很好地说明了我们在图2中提出的观点，即更强的免疫实际上与短期复发有关。三阴乳腺癌是实体瘤中具有较强抗肿瘤免疫的，在术后采用辅助放疗前常发生术后复发。在历史上应对这种复发的方法是扩大手术范围，但没有明显的获益。自从采用术后放疗后，复发率显著下降。然而，其中的机制从未被揭示。我们的分析提供了一种解释，即表达PDL1的肿瘤细胞总是具有高复制(图7，Ki-67)，这使得它们对放疗高度敏感。其次，与主流认为的检查点抑制机制不同，肿瘤表达的PDL1并不抑制T细胞。相反，直接观察显示复发病灶中存在大量高度激活的T细胞。从功能上看，如果T细胞受到抑制，我们应该只看到少量的、未激活的T细胞，伴随着远端转移的出现。在本病例(或任何其他事实上类似的病例)中，这些情况都没有发生。因此，肿瘤表达PDL1抑制T细胞功能的说法没有得到体内证据的支持。相反，我们的观察表明，肿瘤细胞表达PDL1仅使其“耐受”免疫介导的杀伤，最有可能的是IFN-γ和其他因素对复制的抑制。这种解释与T细胞能够防止新的转移灶建立的能力一致，因为在这些细胞有机会表达PDL1之前，免疫会立即杀死这些细胞。另一方面，如果没有较强的抗肿瘤免疫和肿瘤的PDL1表达，术后放疗可能不是必需的，甚至可能由于免疫抑制而有害。因此，是否为病例选择术后放疗应基于是否存在残余病灶以及这些病灶是否在免疫攻击下表达PDL1。本病例中使用ICI治疗重复复发是基于肿瘤表达PDL1这个主流的选择标准。尽管成功了，但这个决定并不是基于我们最近提出的正确的清除模型[7]。只是恰好该病例的肿瘤结构和T细胞浸润模式也符合基于清除模型的正确的选择标准。读者应该意识到这个问题。
病例3：肿瘤变异后发生免疫逃逸而复发 一名60岁的女性体检时发现肿瘤标志物CA199升高(> 220)，无症状。MRI成像显示胰尾存在结节。PET-CT显示该结节的SUV值升高(> 7)，支持存在恶性肿瘤。排除了可见转移后，医院安排手术切除了该病变。病理分析证实为腺癌，1/19的淋巴结显示转移。术后6个月内进行了7个周期的辅助化疗，随后口服S1两个月。化疗结束时，CA199已降至正常范围以下。3个月后，CA199开始缓慢升高，一年后升高至术前水平。然而影像学检查未发现任何复发。此后，CA199升高加快，又一年之后，达到了超过8000的水平，再次进行PET-CT检查仍未发现复发病灶。最终，在右肝中观察到< 2cm的小结节。这时，患者家属来向我们寻求建议。我们要求对原发灶手术组织进行染色以寻找复发的线索。
图8：原发灶的肿瘤结构、复制及抗肿瘤免疫状态。肿瘤结构显示小的腺样肿瘤分散在大面积的间质中，是胰腺癌的典型表现。肿瘤复制不活跃，仅有少数的肿瘤细胞簇显示Ki-67阳性，而大量肿瘤细胞的PCNA染色呈阳性(未显示)。肿瘤内存在大量的T细胞，多位于间质中，包围并破坏肿瘤结构。以CD8 T细胞为主，大部分不是激活状态。可见三级淋巴结结构(红圈)，提示存在较强的抗肿瘤免疫。
如图8所示，这是一个典型的胰腺肿瘤，大面积间质中伴有散在的腺癌结构 (HE)。肿瘤复制不是高度活跃的，Ki-67阳性细胞约占整个肿瘤的10-30% (Ki-67)。PCNA染色显示近90%的肿瘤细胞呈阳性(未显示)，表明存在大量非自主复制的肿瘤细胞。肿瘤结构附近有大量T细胞(CD3)。其中大多数为CD8 T细胞，大部分未激活。T细胞似乎能够破坏肿瘤结构并抑制肿瘤复制，表明它们具有抗肿瘤功能。它们在肿瘤中也形成了一些三级淋巴结结构。这些观察结果显示了一例典型的胰腺癌，其自主复制能力低，抗肿瘤免疫能力强。这与病理报告中未见多发转移一致。这种免疫水平应提供至少两年的术后保护，因此可以排除免疫衰竭导致的复发。由于没有观察到与T细胞攻击相关的肿瘤复制升高，因此不是残余肿瘤表达PDL1导致的复发。术后化疗期间的CA199变化也从未像肿瘤表达PDL1的典型表现那样升高(我们未发表的结果)。因此，我们怀疑这个单一的肝转移是一个免疫逃逸成分。其产生来源尚不清楚，可能是由于术后化疗期间大量非自主复制细胞变异所致，这是一个典型的罕见事件，我们曾在多例病例中观察到(我们未发表的观察结果)。免疫逃逸肿瘤具有典型的化疗应答，在给药后立即下降持续约3-4周然后反弹。因此，我们建议进行一轮化疗来检验这一推测。CA199在化疗后的变化显示出预期下降和反弹，证实缺乏免疫识别。一旦确定了复发的性质，我们建议通过手术快速彻底地根除该病灶。然而，患者和她的医生拒绝了我们的建议。相反，他们想做射频消融(RFA)治疗。我们解释说，RFA不适用于没有免疫识别的病灶，因为总会存在未被RFA杀死的残留细胞，这些细胞会反弹并产生卫星灶。患者仍然选择接受RFA治疗，并如预期的那样产生了卫星灶。随后，患者接受了化疗、ICI治疗、介入治疗等其他治疗。这些治疗均未能控制肿瘤进展。三年后，出现三例肺转移，表明免疫保护衰竭。然而，这些肺转移灶通过间歇性化疗得到了有效控制，而此后不再出现新的转移灶。但肝转移灶已从最初的单个小结节持续生长为多个卫星灶融合的大结节(图9)。原发灶切除5年后，患者仍存活。
图9：肝脏中出现<2cm的单一病灶三年后的MRI图像。
有几点需要注意。首先，这个病例虽然是胰腺癌，但在确诊时具有很强的抗肿瘤免疫。如果没有变异造成的复发，即便不能治愈，其预后也会很好。三级淋巴结结构的存在，正如这个病例的特点，已被发现与显著更好的癌症生存率相关[12]。其次，这个病例中免疫逃逸变异的产生经时间证明是一个小概率事件(三年内只发生一次)，表明其并非来自免疫未识别的原发灶中的一种成分。我们怀疑其来自术后化疗诱导的非自主复制肿瘤细胞突变。我们之前曾报告过一例化疗诱导转移的卵巢癌病例[13]。如果我们在术后不久就对原发灶样本进行染色，我们就不会建议进行连续的化疗，而是通过监测肿瘤标志物的变化趋势来进行观察。第三，在这个病例中，单一肝转移灶存在了三年时间，这再次提出了继发性转移的问题(单个转移灶的扩散产生新的转移)。这是一个直接影响治疗选择的非常重要的问题(例如，我们建议手术切除转移灶)，但主流医学甚至从未提出过，更不用说分析以寻求答案。根据我们过去9年对癌症病例进行个性化治疗的经验，我们尚未发现存在继发性转移的令人信服的证据。可能在一两个病例中，器官内继发性转移似乎是可能的，但从未得到证实。为什么转移灶不能成为进一步转移的来源尚不清楚。形成转移只有两个关键步骤：扩散到其他部位的能力和形成血供的能力。来自转移灶的肿瘤细胞可能已经失去了形成血供的能力，但没有失去扩散的能力(循环肿瘤细胞分析可以证实这一点)。第四，肿瘤标志物的含义一直没有得到很好的界定。大多数医生甚至拒绝承认肿瘤标志物为肿瘤标志物，因为他们无法从中推断出可靠的信息。例如，在本病例中，在影像学检测到复发之前，CA199高于确诊时有原发灶负荷时的水平30倍以上，这令人困惑，但至少证明了其不能用于反映肿瘤负荷的大小。那么肿瘤标志物反映的是什么呢？根据我们的经验，肿瘤标志物主要反映肿瘤中给定组成成分的复制“速率”。换言之，肿瘤标志物并不反映有多少肿瘤细胞在复制，而是反映复制中的肿瘤细胞在复制时有多活跃。例如，在本病例中，原发灶中的肿瘤复制明显受到共存免疫的抑制，因此我们观察到CA199的水平相对较低。随着复发，极高的CA199反映了肿瘤复制的增加，而不是肿瘤大小的增加。肿瘤大小的增加是肿瘤持续复制和通过持续变异来选择最活跃的复制成分的结果。对肿瘤标志物含义的这种解释尚未得到证实，但也未被推翻。另一方面，不同的肿瘤标志物代表着肿瘤的不同成分，每种标志物的变化只反映了其代表成分的复制。此外，给定肿瘤标志物的水平不是绝对的，因为即使具有相同肿瘤标志物的不同肿瘤也可以具有不同的水平以反映其复制。考虑到这些局限性，对于给定的病例，我们通常可以准确解释病程中肿瘤标志物的变化。
总结 癌症复发是一个严峻的临床挑战。它不仅常常比原发性癌症更致命，而且对整个群体的预后也更难预测。基于这些特性，目前尚未建立也无法建立基于TNM分期系统的针对复发癌症的治疗指南。在本综述中，我们总结了癌症病例个性化治疗的9年中，基于自身研究和经验对癌症复发的理解和治疗方法。尽管不充分且未得到证实，但我们的观点确实解释了复发癌症病例的一些令人困惑的临床观察，并为最基本的问题提供了答案。复发性癌症一般预后不良的最基本原因是缺乏足够的抗肿瘤共存免疫。当有足够的免疫监控时，不会发生复发(强免疫攻击下残留转移灶表达PDL1的情况除外)。尽管原发性癌症也经历了缺乏免疫监控的时期才得以确诊，但它们当时并未转移至全身。复发性癌症的问题在于，当免疫监控消失时，先前扩散到身体任何部位的所有癌细胞都可能建立独立的转移灶。尽管在某些情况下，复发后免疫功能可能会恢复，但免疫功能的恢复通常太迟而无法控制疾病进展。此外，复发性肿瘤的肿瘤细胞自主复制时，总是会发生具有各种不同驱动机制和不同免疫原性的变异。滞后的免疫很难有机会赶上这种快速变化的肿瘤特征。这的确是一个严峻的情形，但却是癌症复发的现实。要了解复发性癌症的挑战，必须关注复发前后的抗肿瘤免疫状态。
复发性癌症的第二个令人困惑的特征是复发过程的不可预测性。有时，人们看到一个单一的复发灶持续数年而没有其他转移；还有时，一个病例会出现多个复发灶并迅速失控。是什么决定了每次复发的行为？是肿瘤的生物学特性还是其他因素？我们的分析表明，尽管肿瘤的生物学特性确实影响复发的分布(例如，单发或多发、器官偏好等)，但决定复发病灶数量的最关键因素是免疫识别。在广泛的免疫控制之下，无论肿瘤的生物学特性如何，均无法建立明确的转移灶。另一方面，当这种控制缺失时，出现的转移灶的数量可能因肿瘤特性而异，但在6个月期间通常多于一个，反映了先前种植的癌细胞形成血供并形成病灶的频率。当然，这个频率不是恒定的，而是随着时间的推移而降低，如图1所示。在没有免疫控制的情况下预测转移发生时，需要考虑这个动力学因素。
正确治疗复发不仅是可能的，而且是非常有效的。最重要的一步是确定复发的原因。正如我们在本文中所列举的，复发的最常见原因只有三个。在这三种类型的复发中，残余转移灶在强免疫攻击下表达PDL1而导致的复发不是真正的“复发”，因为这个转移灶在原发灶切除之前已经存在。只是在原发灶存在的情况下，这个转移灶不表达PDL1，因此它是不可见的。在原发灶切除之前，这种隐匿性转移灶为何能保持不可见尚不清楚。术前可能只有少量可用的免疫细胞分布于这些转移灶，而原发灶切除后则有大量T细胞可用。不管怎样，我们已经看到许多这样的病例，比残余病灶下调术前免疫而导致的复发更常见。这些复发的最明显特征是与原发灶相关的强抗肿瘤免疫，诱导肿瘤表达PDL1。这种强免疫的情况下如果出现术后多发淋巴结转移，几乎都会指向残余转移灶的复发。其他两种复发都是由于缺乏免疫控制，因此很可能是“真正的”复发，因为只要允许肿瘤生长，就会建立转移灶。它们之间最大的区别在于复发转移的数量。由于免疫衰竭导致的复发通常有多个转移，而通过免疫逃逸变异导致的复发通常只有一个转移。另一个区别在于，由于前者的复发发生在先前有效的免疫下降之后，随着复发肿瘤的生长，下降的免疫又会恢复。不仅免疫功能会恢复，而且通常会比原发灶切除时更强。抗肿瘤免疫的恢复是这些病例预后良好的基础。相比之下，肿瘤变异导致的复发已经失去了被先前建立的免疫所识别的能力，因此转移灶的生长通常不会被免疫系统识别。因此，除非手术切除，这种复发更难灭活。不幸的是，大多数时候发生这种情况时，治疗医生会拒绝手术，因为害怕诱发其他转移。因此，相比原发性癌症的治疗，复发性癌症需要更仔细地选择治疗手段以及每种治疗的时机。例如，对于因免疫衰竭而导致的复发，在免疫完全恢复之前，任何肿瘤减灭手段都因缺乏免疫支持而不会高度有效。在这种情况下，等待并确保免疫恢复是最好的“治疗”。当有敏感的肿瘤标志物可以监测时，这并不难实现。然而，在当今的临床环境中，几乎没有任何等待癌症治疗的事情，无论是原发性癌症还是复发性癌症。一旦识别出肿瘤，主流医学似乎总是认为尽快进行治疗是正确的。这种“早发现早治疗”的心态通常有利于原发性癌症的治疗，但不一定有利于复发性癌症的治疗。在许多情况下，复发性癌症会在早期被发现和治疗，但很少获得满意的结果。复发性癌症性质复杂，需要正确识别其原因、正确选择治疗方法和正确选择治疗时机，才能得以成功治疗。这个领域的医生普遍缺乏这些知识，这是目前复发性癌症似乎更致命、更难治疗的关键原因。
参考
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