Cancer Immunotherapy — 深度报道 · 子系列 VOL. 01 · ISSUE 005 · 2026.04

Sixty Years 免疫 治癌 From Burnet's 1957 immunosurveillance hypothesis  ·  to Keytruda's $30 billion in 2024  ·  60 years of turning the body's own army into medicine

一个澳大利亚免疫学家在 1957 年提出的无证据假说 · 一个日本诺奖得主偶然发现 PD-1 · 一个美国外科医生坚持 14 年把 CTLA-4 抗体推到 FDA · 全世界最畅销处方药的诞生——
60 年癌症免疫治疗史,一切的关键词是"唤醒 T 细胞"。

20 篇里程碑 约 10,000 字 预计阅读 40 分钟 2026 年 4 月整理
Editor's
note

1957 年 Burnet 提出"免疫系统每天清除癌细胞"的假说时,主流免疫学界的反应是:"如果真是这样,为什么癌症还在发生?" 这个假说被冷落了 40 年。

2024 年,Merck 的 Keytruda(PD-1 抑制剂)成为全球最畅销处方药——年销售 300 亿美元,治疗 20+ 种癌症。Allison 和 Honjo 2018 年共享诺贝尔生理学奖。Burnet 的假说终于被证实。

这篇报道是癌症治疗系列的 第二册——子领域深挖版本(第一册是顶层脊柱,见 cancer-therapy/)。讲 60 年免疫治疗的 20 篇里程碑,讲 Allison 14 年的坚持、Honjo 偶然发现 PD-1、Keytruda 的吸烟悖论、2017 年 FDA 首次"不管癌种批药"、个性化新抗原 TIL、CAR-T 活药。

Figure 1 — The long arc 1957 → 2018

61 年——从 Burnet 无证据假说,到 Allison/Honjo 诺贝尔奖。中间是机制、抗原、刹车、临床、标志物、活药六个阶段。

FOUNDATION MECHANISM CLINICAL BIOMARKER & CAR-T 1957 1967 1977 1987 1997 2007 2017 Burnet 1957 · 免疫监视假说 Zinkernagel/Doherty 74 · MHC Rosenberg 85 · IL-2 Rosenberg 88 · TIL Boon 91 · MAGE-1 Honjo 92 · PD-1 Allison 95 · CTLA-4 Hodi 2010 · Ipi FDA Topalian 12 · PD-1 Snyder · Tran 14 KN-024 Le · Kymriah 17 Nobel 2018
I
1957  —  1991  ·  Foundation

Burnet 的假说

澳大利亚免疫学家 1957 年提出"免疫系统每天都在扫描身体、清除癌细胞"——无证据,被冷落 40 年。但这个假说是后来一切免疫治疗的理论地基。

九五七年,Frank MacFarlane Burnet(1960 年诺贝尔生理学奖得主)在 British Medical Journal 发表《Cancer—A Biological Approach》,提出一个**完全没有证据**的假说:

身体每天产生大量突变细胞,但绝大多数不会发展成癌症——因为免疫系统识别并清除了它们。 — Burnet, BMJ 1957 · 免疫监视假说

主流免疫学界反驳:"**如果真是这样,为什么癌症还在发生?**" 这个假说被冷落了 40 年。直到 PD-1/CTLA-4 的基础工作证实了免疫系统确实在主动清除异常细胞——只是肿瘤学会了"逃避"。

Zinkernagel & Doherty:T 细胞怎么识别(1974)

1974 年 Rolf Zinkernagel 和 Peter Doherty 用 LCMV 病毒实验发现:T 细胞不是识别游离的病毒蛋白,而是必须通过 MHC 分子呈递的肽段。这就是 **"MHC 限制"**——每个细胞的 MHC 上贴着当前细胞内部产生的肽段"告示牌",T 细胞通过 MHC 识别"自己 vs 非自己"。

这解开了 Burnet 假说的机制黑盒。两人 1996 年获诺贝尔奖。

Rosenberg 的 IL-2 和 TIL(1985-1988)

1985 年 MD Anderson(后到 NCI)的 Steven Rosenberg 在 NEJM 发表——高剂量 IL-2(激活 T 细胞的细胞因子)+ LAK 细胞治疗 25 名晚期癌症患者,11 人肿瘤缩小。副作用极大(ICU 抢救),但看到肿瘤缩小那一刻确认:**活化的免疫细胞可以治癌**。IL-2 于 1992 年成为第一个 FDA 批准的免疫治疗

1988 年 Rosenberg 更进一步——TIL(肿瘤浸润淋巴细胞)疗法:从患者自己的肿瘤里分离 T 细胞、扩增、回输。20 名晚期黑色素瘤,ORR 55%。这是"**从患者自己身上取活药**"思想的起点——CAR-T、TCR-T 都是这条路的延伸。

Boon 的 MAGE-1——第一个人类肿瘤抗原(1991)

1991 年布鲁塞尔的 Thierry Boon 在 Science 发表——**第一个被克隆的人类肿瘤特异性抗原 MAGE-1**。黑色素瘤细胞表达、正常组织不表达。证实了肿瘤确实有独特的"分子身份证"——**不是正常细胞的普通蛋白**。

MAGE-1 之后,整个"肿瘤抗原发现"产业启动——到 2024 年已经有数千个"癌睾抗原"登记在案。新抗原疫苗、TCR-T 都是这条路的后代。

II
1995  —  2010  ·  CTLA-4

Allison 的 14 年

所有免疫学家都认为 CTLA-4 是"加强 T 细胞"。Allison 在博士生实验里偶然发现它实际上是"刹车"。然后他花了 14 年把这个"contrarian"观点推进到 FDA 批准。

九九五年 UC Berkeley 的 James P. Allison 和博士生 Matthew Krummel 做了一个精巧实验——用同一个 CTLA-4 抗体做两种实验:可溶性(阻断)让 T 细胞反应加强、交联(激活)让反应抑制。**结论:CTLA-4 是 T 细胞的"负调节器"——相当于刹车**。

这和当时主流共识相反——大多数免疫学家认为 CTLA-4 是 CD28 的加强版(正反馈)。Allison 的"CTLA-4 是刹车"被戏称为 "contrarian"。

1996:小鼠实验颠覆认知

1996 年 Allison、Leach、Krummel 在 Science 发表——给荷瘤小鼠注射 CTLA-4 抗体,**80-90% 小鼠肿瘤完全消退 + 建立免疫记忆**。投稿 Nature 和 Cell 都被拒:"**太好不可信、会致命自身免疫**"。

学界反应冷淡。Allison 跳槽 MSKCC,拉 Medarex(后被 BMS 收购)投资开发人源化抗体 ipilimumab。主要挑战:大药企不相信"松脚治癌"能作 drug development,irAE 风险如何管理,选什么癌。最终选了**黑色素瘤**——免疫原性最高、生存期短所以临床试验快。

2010:Hodi III 期——实体瘤的第一次"长尾"

Hodi 2010 · Ipilimumab vs 对照——晚期黑色素瘤 5 年生存曲线

FIG. 2 — The "long tail"
100% 75% 50% 25% 0% SURVIVAL · 生存率 0 6 12 24 36 48 60 MONTHS · 时间(月) 对照组 · 中位 6.4 月 Ipilimumab · 中位 10.0 月 —— 长尾:20% 活过 3 年 —— 实体瘤"免疫治愈"首次出现 此前晚期黑色素瘤 3 年存活率几乎 0

**"长尾"**——20% 的 Ipi 患者不只是活得长,是**可能已经被治愈**。这是实体瘤"免疫治愈"曲线的第一次出现。1995 Krummel→2010 Hodi 共 15 年。Allison 2018 获诺奖。
来源:Hodi FS et al. "Improved survival with ipilimumab in patients with metastatic melanoma." NEJM 363:711-723 (2010)

III
1992  —  2012  ·  PD-1

从"死亡基因"到 300 亿美元

1992 年 Honjo 实验室偶然发现一个基因,以为是细胞凋亡相关,命名 PD-1(Programmed Death-1)。这个"错误命名"延迟了领域理解 10 年——但 30 年后它成了世界最畅销处方药的靶点。

九九二年京都大学 Tasuku Honjo 实验室的 Yasumasa Ishida 在研究 T 细胞凋亡时用扣减杂交方法筛到一个未知基因——在垂死 T 细胞里高表达。以为是凋亡基因,**命名 PD-1**(Programmed Death-1)。

这个命名后来被证明是**错的**——PD-1 根本不是凋亡基因,是 T 细胞的免疫刹车。但论文发在 EMBO J(影响因子不算顶级),引用多年稀疏——**没人意识到这是百亿美元药物的起点**。

Iwai 2002:PD-L1 在肿瘤上

2002 年 Yoshiko Iwai(Honjo lab)在 PNAS 发表——**肿瘤细胞表达 PD-L1 来"骗"T 细胞**:相当于肿瘤给免疫系统亮"免死金牌"。用 PD-1 或 PD-L1 抗体阻断这个信号,**小鼠肿瘤显著消退**。

Topalian 2012 & Brahmer 2012:双靶点临床

2012 年 6 月 2 日,NEJM 同期刊出两篇论文:Topalian 的 Anti-PD-1 和 Brahmer 的 Anti-PD-L1。最震撼的是——**PD-1 在"免疫冷"肺癌的反应率 18%**。此前肺癌被认为对免疫治疗绝望。

$30B
2024 GLOBAL SALES · 全球销售额
Keytruda · 世界第一畅销处方药 Merck 的 PD-1 抑制剂 Pembrolizumab (Keytruda) 2024 年全球销售 300 亿美元——已批准用于 20+ 种癌症。Honjo 2018 年与 Allison 共享诺贝尔生理学奖。从 Ishida 1992 "命名错误的凋亡基因" 到全球最畅销药——走了 32 年。 Merck 2024 年报 · Honjo 实验室自述
颠覆性药物靶点不来自应用研究,来自容忍长周期的基础科学。 — PD-1 的 32 年之旅
IV
2013  —  2017  ·  Biomarkers

从大撒网到精准投放

PD-1 抗体上市后问题暴露:20% 患者神效,80% 白搭——医生没法预判。谁该用免疫治疗?谁不该用?生物标志物的发现成了接下来的关键。

〇一三年 Genentech 的 Daniel Chen 和 Ira Mellman 在 Immunity 发表综述《Oncology meets Immunology: the Cancer-Immunity Cycle》,画出一张 **7 步循环图**——

Chen-Mellman 2013 · 癌症-免疫循环 7 步

FIG. 3 — The thinking framework
1 抗原释放 肿瘤死亡时 放出内部蛋白 2 DC 捕获抗原 树突细胞呈递 给 T 细胞看 3 T 细胞激活 CD8 T 被启动 (淋巴结里) 4 T 细胞迁移 从血管到肿瘤 5 T 细胞浸润 进入肿瘤内部 6 识别肿瘤 通过 MHC 找 到癌细胞 7 杀死肿瘤 PD-1 阻断 加强这一步 回到第 1 步 (循环开始)

**每一步都可能失败,每一种失败对应不同治疗策略**——疫苗加强第 2 步、CAR-T 加强第 6 步、PD-1 抗体加强第 7 步。这张图从此是每个免疫治疗会议的"必画图"。
来源:Chen DS, Mellman I. "Oncology meets Immunology: the Cancer-Immunity Cycle." Immunity 39(1):1-10 (2013)

新抗原假说:Snyder 2014 & Rizvi 2015

Snyder 2014 在 NEJM:**64 名接受 ipilimumab 的黑色素瘤患者做全外显子测序——TMB 高的患者反应率显著高**。第一次证明新抗原假说:突变多 → 新抗原多 → T 细胞能识别。

Rizvi 2015 Science 在肺癌中重复 Snyder,还揭示了**"吸烟悖论"**:

吸烟者的肺癌对 PD-1 反应最好——因为烟草致癌 = DNA 突变 = 新抗原丰富 = 免疫系统能认出来。 — Rizvi 2015,Science

Le 2017:组织无关批准

2017 年 5 月 23 日,基于 Dung Le 的 Science 论文,FDA 做出历史性决定:批准 Keytruda 用于任何 MSI-H 实体瘤——**人类历史上第一个"组织无关"批准**(Tissue-Agnostic Approval)。打破 70 年"按器官批药"传统。

MSI-H(微卫星不稳定)= DNA 修复缺陷 = 突变自动爆炸 = 高新抗原 = PD-1 敏感。不管长在哪个器官——结直肠、子宫内膜、胃、胰腺——只要 MSI-H 就可能响应。这是真正的精准医学范式转移——**从"看癌种"到"看分子特征"**。

V
2015  —  2016  ·  Clinical Expansion

从末线到一线

2015 Larkin 证明联合比单药强,但 irAE 也翻倍——"更强但更危险"。2016 Reck 的 KEYNOTE-024 把免疫治疗推向肺癌一线——免疫治疗彻底主流化。

〇一五年 Jedd Larkin 在 NEJM 发表 **CheckMate 067**——晚期黑色素瘤 Ipi+Nivo 联合 vs 单药:

CheckMate 067 · Ipi+Nivo 联合 vs 单药

FIG. 4 — Combo: better but riskier
客观反应率 ORR(更强) Ipilimumab 单药 19% Nivolumab 单药 44% Ipi+Nivo 联合 58% 3-4 级 irAE 免疫相关副作用(代价) Ipilimumab 单药 27% Nivolumab 单药 16% Ipi+Nivo 联合 55%

**更强也更危险**——联合组 ORR 提升 3 倍,但 3-4 级 irAE 也翻倍。这催生了全新医学亚专科 "irAE 管理"——每个综合肿瘤中心现在都有专门团队处理免疫相关不良事件。
来源:Larkin J et al. "Combined nivolumab and ipilimumab or monotherapy in untreated melanoma." NEJM 373:23-34 (2015)

KEYNOTE-024:肺癌一线转折(2016)

2016 年 Martin Reck 在 NEJM 发表 **KEYNOTE-024**——PD-L1 高表达(TPS ≥50%)的晚期 NSCLC 随机分:Keytruda 单药 vs 标准化疗。

30
MONTHS · 中位总生存(月)
Keytruda 一线 NSCLC · KEYNOTE-024 Keytruda 单药中位 OS 30 月 vs 化疗 14 月——延寿 16 个月。PFS 10.3 月 vs 6.0 月。**这是免疫治疗从"末线挽救"变成"一线标准"的转折**。全球所有晚期 NSCLC 诊疗指南在 2017 年内改写——诊断后第一件事不是化疗,是测 PD-L1Reck M et al. NEJM 375:1823-1833 (2016)
VI
2014  —  2018  ·  Personalized & Living Drugs

活药时代

Rosenberg 团队 2014 年给一位胆管癌病人 Melinda Bachini 量身做了新抗原 TIL——零号个性化病人。2018 年 Kymriah 成为 FDA 批准的第一款 CAR-T——47.5 万美元一针的"活药"。

〇一四年 Eric Tran(Rosenberg 实验室)在 Science 发表——一位晚期胆管癌患者 Melinda Bachini 的个性化 TIL 治疗。流程:她的肿瘤全外显子测序找到一个 ERBB2IP 突变,从她 TIL 里分离识别这个新抗原的 CD4+ T 细胞,扩增 1000 倍后回输——**肿瘤显著缩小,维持多年**。

《新抗原特异性 CD4+ T 细胞治疗胆管癌》Melinda Bachini 的故事
Tran E et al. (Rosenberg lab) · Science 344:641 (2014)
胆管癌 TMB 通常 <10/Mb(低突变负荷),按 Snyder/Rizvi 模型不应对免疫治疗敏感——但只要精确找对那几个新抗原,免疫治疗仍然有效。这是"**任何实体瘤理论上都可被免疫打**"的关键证据。

Kymriah 2018——第一个 FDA 批准的 CAR-T

2018 年 Shannon Maude 在 NEJM 发表 **ELIANA 试验**——Tisagenlecleucel(CTL019 / Kymriah)在 75 名复发难治儿童/青年 B-ALL 患者:完全缓解率 81%(传统治疗 20-30%)、12 个月总生存率 76%。

2017 年 8 月 30 日 FDA 批准 Kymriah——**第一个获批的 CAR-T 产品**。定价 47.5 万美元/针。伦理争议巨大,但对"诊断即死刑"的儿童 ALL 是真正的救命价格。代表人物:**Emily Whitehead**——2012 年 6 岁首位接受 CAR-T 的儿科患者,2024 年 19 岁仍健康。

从 Rosenberg 1988 TIL,到 Tran 2014 个性化新抗原,到 Maude 2018 CAR-T——30 年从"用自己的 T 细胞"到"造一个专门识别 CD19 的 T 细胞"。活药的时代到了。 — 细胞治疗的 30 年
Epilogue

十个 counterintuitive 事实

60 年的免疫治疗史,浓缩成 10 条反直觉判断。

  1. 01
    免疫治疗的起点是一篇没有证据的假说。Burnet 1957 "免疫监视"——领先时代 40 年,直到 PD-1/CTLA-4 才被证实。
  2. 02
    PD-1 最初被命名为"死亡基因"。1992 年 Honjo 实验室以为它是凋亡基因——错了。延迟了领域理解近 10 年。
  3. 03
    Allison 的 CTLA-4 论文被 Nature 和 Cell 拒稿。"太好不可信、会致命自身免疫"——14 年后他获诺贝尔奖。
  4. 04
    CAR-T 和 TIL 都是"从患者自己身上取药"。Rosenberg 1988 TIL 是整个"活药"思想的祖先——比 CAR-T 早 23 年。
  5. 05
    吸烟者的肺癌对免疫治疗反应反而最好。因为烟草致癌 = 突变多 = 新抗原多 = T 细胞能识别。
  6. 06
    2017 年 FDA 首次"不管癌种批药"。Keytruda for MSI-H——打破 70 年按器官批药传统。精准医学从"看癌种"到"看分子特征"。
  7. 07
    免疫检查点抑制剂 60-80% 患者无效。不是万能钥匙——找到"为什么不响应"是未来 10 年最大的挑战。
  8. 08
    Ipi+Nivo 联合响应率 58%,但 irAE 率 55%。免疫治疗催生了全新医学亚专业"irAE 管理"。
  9. 09
    Keytruda 2024 年全球销售 300 亿美元。世界第一畅销药。一个 1992 年"命名错误的凋亡基因"成了百亿产业的靶点。
  10. 10
    免疫治疗最好的前景不是更多药——是更早诊断。TMB、MSI、PD-L1、ctDNA——这些生物标志物正在指向"谁能治愈、谁该用别的方法"。
Reference · 20 Milestones

20 篇核心文献

YearPaperVenueSignificance
1957Burnet — 免疫监视假说BMJ理论起点
1974Zinkernagel & Doherty — MHC restrictionNatureT 细胞识别机制
1985Rosenberg — IL-2/LAKNEJM第一个 FDA 免疫治疗
1988Rosenberg — TILNEJM"活药"思想起点
1991Boon — MAGE-1Science第一个人类肿瘤抗原
1992Ishida & Honjo — PD-1 发现EMBO J偶然发现
1995Krummel & Allison — CTLA-4 机制J Exp Med"刹车"假说
1996Leach & Allison — CTLA-4 小鼠Science检查点概念证明
2002Iwai & Honjo — PD-L1 肿瘤逃逸PNASPD-1 通路机制
2010Hodi — Ipilimumab 黑色素瘤NEJMCTLA-4 临床确证
2012Topalian — Anti-PD-1NEJMPD-1 临床
2012Brahmer — Anti-PD-L1NEJMPD-L1 临床
2013Chen & Mellman — Cancer-immunity cycleImmunity机制脚手架
2014Snyder — TMB 预测 CTLA-4NEJM新抗原假说实证
2014Tran — 个性化新抗原 TILScience零号个性化病人
2015Rizvi — TMB 肺癌Science吸烟悖论
2015Larkin — Ipi+Nivo 联合NEJM更强但更危险
2016Reck — KEYNOTE-024 肺癌一线NEJM末线→一线转折
2017Le — MSI-H pan-tumorScience组织无关批准
2018Maude — Kymriah ALLNEJM第一个 CAR-T FDA