肿瘤内在因素

内在因素是指因肿瘤细胞表达某些基因或抑制某些信号转导通路，阻止免疫杀伤细胞浸润或在肿瘤微环境中发挥作用从而导致免疫治疗耐药。

肿瘤细胞自身的变化

效应T细胞识别肿瘤抗原在免疫治疗中尤为重要，肿瘤抗原的改变或数量的增减对效应T细胞的识别和杀伤均有影响。肿瘤突变负荷(TMB)的高低与相关突变抗原呈正相关。目前研究发现恶性黑色素瘤、肾细胞癌和NSCLC的TMB较胰腺癌和前列腺癌的TMB高，且前者对PD-1/PD-L1治疗较后者更敏感。此外，在多种肿瘤中发现DNA错配修复基因缺失(dMMR)和基因组微卫星高度不稳定(MSI-H)增多也可导致肿瘤相关性新抗原增多，可能对ICI治疗有益。肿瘤的突变负荷以及dMMR/MSI-H比例低时，导致肿瘤相关抗原产生减少，可能会引起耐药。

信号通路的改变

调控肿瘤内源性抗原的信号通路将导致肿瘤抗原的改变，使T细胞在识别肿瘤抗原上有一定难度。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路激活，产生的血管内皮生长因子(VEGF)和白细胞介素8(IL-8)能抑制T细胞的招募和功能，进而阻止了效应T细胞(Teffs)在肿瘤中的浸润。抑癌基因PTEN的缺失在恶性肿瘤中较常见，PTEN基因的缺失能增强磷酸肌醇3-激酶(PI3K)信号表达，进一步减少干扰素γ(INF-γ)、颗粒酶B基因的表达量以及减少肿瘤浸润CD8+T细胞数目。在恶性黑色素瘤患者中，PTEN基因缺失与肿瘤部位T细胞浸润减少、肿瘤切除后T细胞扩增的可能性降低以及PD-1抑制剂治疗效果较差有关。PTEN基因的缺失能增加免疫抑制细胞因子的表达，导致肿瘤中T细胞浸润的减少，降低了T细胞介导肿瘤细胞死亡，PTEN基因缺失可能促进免疫耐受。潜在性的致癌信号WNT信号通路的激活可表达β-链蛋白(β-catenin)。在小鼠模型中，高表达β-catenin肿瘤，其肿瘤微环境CD103+树突细胞(DCs)数量少，可能是CD103+DCs的趋化因子C-C基序配体4样蛋白(CCL4)的减少，导致抗原递呈障碍，进而影响微环境中的T细胞浸润及免疫应答。INF-γ通路在原发、适应及获得性耐药中均起到作用，且对抗肿瘤免疫应答有双向作用。肿瘤特异T细胞产生的INF-γ能识别肿瘤细胞及它们同源的抗原，促使一些蛋白分子表达增加，如主要组织相容性复合体(MHC)分子、涉及抗原递呈的分子、招募免疫细胞的分子和抑制肿瘤增殖或促肿瘤凋亡的效应分子。因此，缺乏INF-γ信号通路的肿瘤细胞不易受到T细胞的攻击，导致ICI耐药。但是，持续的INF-γ暴露也能导致肿瘤细胞的重新编辑，从而发生免疫逃逸。INF-γ信号通路相关的受体链JAK1、JAK2、信号转导分子及转录激活分子(STATs)和干扰素调节因子1(IRF1)发生突变或缺失均会引起肿瘤细胞发生免疫逃逸。

组成性PD-L1的表达

肿瘤细胞能够在其表面表达免疫抑制性配体，如PD-L1，它能有效抑制抗肿瘤T细胞的应答。PDJ(PD-L1-PD-L2-JAK2)扩增子是位于染色体9号的基因，包含了PD-1的两个配体(PD-L1, PD-L2)和INF-γ受体信号转导分子JAK2基因，因此PDJ的表达可能导致PD-L1表达增多。

肿瘤外在因素

引起原发和适应性耐药的肿瘤外在因素主要是肿瘤免疫微环境(TME)成分，如调节性T细胞(Tregs)，髓源性抑制细胞(MDSCs)，M2型巨噬细胞和免疫抑制性物质，它们可能抑制抗肿瘤免疫反应，从而影响ICI抗肿瘤的效果。

免疫微环境成分

肿瘤细胞的内部和周围往往聚集着大量免疫细胞，这些免疫细胞共同形成抵御肿瘤的保护屏障。然而，一旦这种屏障被破坏，其将成为促进肿瘤发生发展的重要因素。

Tregs在维持自身耐受中起主要作用，Tregs能分泌抑制性细胞因子如IL-10、IL-35和TGF-β等，或直接抑制Teffs应答。Tregs可在多种肿瘤细胞中发生浸润。大量的小鼠模型实验研究表明，减少肿瘤微环境的Tregs能够增加或存储抗肿瘤免疫抵抗力。在另一项小鼠模型的实验研究中发现，细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)抑制剂治疗的效果与Teffs和Tregs的比值相关，其比值越高，治疗效果越好。

MDSCs代表一群异质性的髓细胞群，是TME的重要组成部分，在癌症和慢性感染期间会增多。MDSCs能强烈抑制T细胞、自然杀伤细胞(NK)和一些骨髓细胞如DCs的抗肿瘤活性，刺激Tregs增多；MDSCs对新生血管生成、肿瘤细胞浸润和转移也有一定影响，导致肿瘤进展。还有研究表明肿瘤微环境的MDSCs与ICI的抗肿瘤效果负相关。

TAMs是另外一种能够影响免疫治疗效果的细胞。TAMs包括M1型巨噬细胞和M2型巨噬细胞，M1型巨噬细胞能增强抗肿瘤免疫；M2型巨噬细胞能促进肿瘤发生及发展。

免疫抑制性物质

正常人体内免疫应答的过程是动态且平衡的过程，在激活抗免疫应答的同时，也调控抑制性基因和通路激活，以避免免疫应答过激，对自身造成伤害。T细胞受体(TCR)信号通路和CD28共刺激初始T细胞活化，最终导致CTLA-4免疫检查点表达的增加。在Teffs的应答过程中如INF-γ的产生增多，从而促使PD-L1在多种细胞表面的表达增多，包括肿瘤细胞、T细胞和巨噬细胞，相对地引起PD-L1与T细胞表面的PD-1结合增多，增强了免疫抑制作用。INF-γ通路能促进吲哚胺2，3-双加氧酶1(IDO1)的表达，IDO1是一种能将色氨酸转化成犬尿氨酸相关的酶，也是一种免疫抑制性分子，在驱动肿瘤免疫抑制、新生血管形成和转移等过程中有一定作用。IDO1能抑制肿瘤局部CD8+T效应细胞和NK细胞的功能，能诱导CD4+T调节细胞生成，还能调控MDSCs的招募和抑制MDSCs的功能。

免疫抑制性因子通常由肿瘤或巨噬细胞释放，对抗肿瘤免疫应答有抑制作用。转运生长因子β(TGF-β)通过刺激Tregs在血管生成和免疫抑制中起到重要作用。腺苷通过T细胞表面的腺苷2A受体(A2AR)抑制T细胞增殖和细胞毒性功能，同时也能通过肿瘤细胞上的腺苷2B受体(A2BR)促进肿瘤转移。此外，CD73是来源于腺苷的一种去磷酸的腺苷核糖核酸酶，能抑制免疫功能、促进肿瘤细胞转移，也能刺激血管生成。CD73对PD-1治疗是一个潜在的生物标志物，其高表达对PD-1的治疗有负向指示作用。TGF-β、CD73的高水平与多种肿瘤不良预后相关。

特异性趋化因子和趋化因子受体对肿瘤微环境的MDSCs和Tregs的运输非常重要。肿瘤细胞分泌的配体CCL5、CCL7和CXCL8，与MDSCs上表达的受体CCR1和CXCR2结合，使MDSCs聚集向肿瘤微环境趋化。

肿瘤内在因素

目前研究发现肿瘤内在获得性耐药的机制可能与IFN信号通路突变、靶抗原的改变和人类白细胞抗原1(HLA 1)类分子结构继发改变等有关，这可能与抗原表达缺失或抗原递呈功能缺陷而导致T细胞无法识别肿瘤细胞有关。ICI治疗过程中原有突变消失，更复杂的新生突变与T细胞谱出现，可不依赖PD-1通路导致ICI耐药。肿瘤表面抗原的β-2微球蛋白(β-2M)突变可导致HLA1缺失，使肿瘤抗原不能有效地递呈到肿瘤细胞表面，导致CD8+T细胞识别功能下降。

肿瘤外在因素

其他免疫检查点的上调

除了CTLA-4、PD-1和PD-L1这三种常见的免疫检查点，现有的研究发现还存在其他的免疫检查点，如LAG-3、TIGIT、VISTA、TIM-3等，还有一些未知的免疫检查点正在研究之中。

T细胞质和量的改变

肿瘤复发的一个潜在性机制是T细胞功能的缺失，T细胞功能缺失将导致肿瘤抗原不能有效递呈。其次，持续性的抗肿瘤效应使T细胞耗竭，即肿瘤内部及肿瘤微环境均缺乏T细胞的肿瘤，又可称之为冷肿瘤，其肿瘤微环境为“沙漠型”，严重的T细胞耗竭可能引起继发性的免疫耐药。

肠道菌群

肠道菌群可以认为是人体的第二基因组，肠道菌群的失调可能会使ICI治疗耐药。目前关于肠道菌群与ICI治疗相互作用机制仍不清楚。

神经因素

实体肿瘤受交感神经支配，神经递质能调控肿瘤的生物学行为和肿瘤细胞的药物耐受。同时，肿瘤细胞也可产生促神经生长因子，刺激交感神经和感觉纤维的生长。肾上腺素(β-AR)介导的信号通路可调控肿瘤微环境CD8+T细胞的水平和功能。