王巧紅 吳 霞

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院婦產(chǎn)科，上海200127)

抗PD-1/PD-L1免疫治療：篩選患者的生物標(biāo)記物研究進(jìn)展①

王巧紅 吳 霞

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院婦產(chǎn)科，上海200127)

腫瘤細(xì)胞可以通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)血管生長(zhǎng)、避免免疫識(shí)別和基因突變等手段獲得幾乎無(wú)限的生長(zhǎng)復(fù)制能力。目前大多數(shù)早期腫瘤通過(guò)徹底手術(shù)能獲得較好的預(yù)后，但對(duì)于晚期腫瘤手術(shù)聯(lián)合后化療依然無(wú)法顯著降低患者死亡率，因此急需探尋更有效的聯(lián)合治療方案，如化療聯(lián)合免疫治療或靶向治療。免疫治療一直是被寄予希望的治療方法，2012年新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志報(bào)道了抗程序性死亡蛋白1(Programmed death protein-1，PD-1)、程序性死亡配體1(Programmed cell death-ligand 1，PD-L1)抗體在晚期腫瘤患者中獲得了持久的腫瘤消退及疾病穩(wěn)定期，這兩個(gè)里程碑式的臨床試驗(yàn)使腫瘤免疫治療進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代[1,2]。美國(guó)《科學(xué)》雜志將癌癥免疫治療列為2013年最重大的科學(xué)突破之一，這預(yù)示著免疫治療在惡性腫瘤治療領(lǐng)域的廣闊前景。迄今多個(gè)臨床試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了抗PD-1/PD-L1藥物在晚期黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌(Non-small-cell lung cancer，NSCLC)及包括膀胱癌、腎細(xì)胞癌(Renal cell carcinoma，RCC)、霍奇金淋巴瘤、卵巢癌等惡性腫瘤中的客觀臨床作用。然而并非所有腫瘤患者都能從抗PD-1/PD-L1免疫治療中獲益，篩選最可能從治療中獲益的患者以提高療效，剔除不能獲益的患者免于免疫治療相關(guān)不良反應(yīng)(immune-related adverse events，irAEs)的傷害成為共識(shí)。免疫治療已成為當(dāng)今腫瘤治療不可或缺的一環(huán)，因而確定篩選患者生物標(biāo)記物成了當(dāng)務(wù)之急。本文就有關(guān)抗PD-1/PD-L1免疫治療篩選患者的生物標(biāo)記物研究進(jìn)展作一綜述。

1 免疫檢查點(diǎn)

腫瘤細(xì)胞由于其單克隆性以及表觀遺傳學(xué)的改變，能被正常的免疫系統(tǒng)識(shí)別其獨(dú)特抗原，從而引起抗腫瘤免疫應(yīng)答，清除腫瘤細(xì)胞或控制其生長(zhǎng)速度。T細(xì)胞是機(jī)體抗腫瘤免疫的核心執(zhí)行者。T細(xì)胞的活化不但需要抗原提呈細(xì)胞(Antigen-presenting cells，APCs)提供的第一信號(hào)刺激，同時(shí)還需要協(xié)同刺激分子提供的第二信號(hào)刺激。協(xié)同刺激分子不但提供增強(qiáng)免疫的共刺激信號(hào)，而且還提供抑制免疫的共抑制信號(hào)，以達(dá)到調(diào)節(jié)免疫的作用，這些免疫抑制信號(hào)即為免疫檢查點(diǎn)。在正常機(jī)體中，免疫檢查點(diǎn)一方面維持對(duì)自身抗原的免疫耐受，避免過(guò)強(qiáng)的免疫反應(yīng)造成自身免疫疾病；另一方面負(fù)反饋免疫應(yīng)答，避免過(guò)度刺激造成的組織損傷[3]。目前已知的免疫檢查點(diǎn)包括：PD-1/PD-L1/PD-L2、細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(Cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4)/CD80/CD86和T細(xì)胞受體(T-cell receptor，TCR)/淋巴細(xì)胞活化基因3(Lymphocyte activation gene 3，LAG3)[3]。

經(jīng)典理論認(rèn)為T(mén)細(xì)胞的活化需要雙信號(hào)，第一信號(hào)由APCs上的MHC-Ag復(fù)合體與TCR特異性結(jié)合傳遞，APCs表達(dá)的共刺激分子與TCR的結(jié)合提供了第二信號(hào)。隨著對(duì)免疫分子生物學(xué)研究的深入，發(fā)現(xiàn)在T細(xì)胞表面存在眾多的共刺激分子和共抑制分子，共同精確調(diào)控T細(xì)胞的活化[4]。PD-1/PD-L1作為共抑制分子發(fā)揮重要的負(fù)性調(diào)節(jié)作用。當(dāng)T細(xì)胞表面的PD-1與PD-L1結(jié)合后，T細(xì)胞胞質(zhì)區(qū)的免疫受體酪氨酸轉(zhuǎn)換基序(Immunoreceptor tyrosine-based switch motif，ITSM)的酪氨酸磷酸化，然后磷酸化的酪氨酸招募下游的蛋白酪氨酸磷酸酶2(Protein tyrosine phosphatase 2，PTP-2)后，不僅能抑制細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶的活化，還可以去激活磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K)和絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶(Serine/threonine kinase，AKT)，從而抑制T淋巴細(xì)胞的增殖和IL-2、IL-10和IFN-γ的分泌[5]。

2 抗PD-1/PD-L1免疫治療臨床試驗(yàn)

目前的免疫檢查點(diǎn)阻斷治療，通過(guò)抑制CTLA-4或PD-1/PD-L1途徑，旨在恢復(fù)并促進(jìn)效應(yīng)T細(xì)胞特異性識(shí)別和殺傷腫瘤細(xì)胞的功能。不同于化療和分子靶向療法，免疫檢查點(diǎn)阻斷治療通過(guò)對(duì)腫瘤特異性T細(xì)胞的誘導(dǎo)、活化和增殖，能系統(tǒng)性地增強(qiáng)全身的抗腫瘤免疫反應(yīng)，產(chǎn)生持久的臨床療效。如抑制CTLA-4途徑是晚期黑色素瘤的有效治療方法，可帶來(lái)總生存期(Overall survival，OS)的獲益[6]。2011年，美國(guó)FDA批準(zhǔn)了抗CTLA-4藥物Ipilimumab用于晚期黑色素瘤的治療。

近年來(lái)抗PD-1/PD-L1的藥物研究發(fā)現(xiàn)，較之CTLA-4單抗，抑制PD-1/PD-L1途徑可能是更強(qiáng)有力的抗腫瘤治療方法。2014年，美國(guó)FDA批準(zhǔn)第一代抗PD-1抗體 Pembrolizumab和Nivolumab用于晚期黑色素瘤。2015年，它們又獲準(zhǔn)用于NSCLC的二線治療。越來(lái)越多關(guān)于抗PD-1/PD-L1免疫治療的臨床試驗(yàn)正在開(kāi)展中，表1、表2總結(jié)了目前相關(guān)的臨床試驗(yàn)，從中可見(jiàn)抗PD-1/PD-L1治療在多種腫瘤的顯著療效。根據(jù)一項(xiàng)免疫治療市場(chǎng)的預(yù)測(cè)性項(xiàng)目，2013-2020年這一時(shí)期免疫抑制劑市場(chǎng)將經(jīng)歷相當(dāng)大的增長(zhǎng)，從2013年大約十億美元增加到2020年超過(guò)70億美元(年增長(zhǎng)率33%)，涵蓋美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利、西班牙、英國(guó)和日本這七個(gè)主要市場(chǎng)。預(yù)計(jì)到2022年抗PD-1/PD-L1藥物將占有72%的市場(chǎng)最高份額[7]。

表1 抗PD-1藥物臨床試驗(yàn)

Tab.1 Clinical trials of anti-PD-1 agents

Anti-PD-1agentsDiseaseNa?ve/PretreatedStageNumberofpatientsORR(%)OverallPD-L1+PD-L1-Nivolumab---Checkmate066MM[8]PretreatedⅢ4184053b33bCheckmate037MM[9]PretreatedⅢ4053244b20b/MM[10]Pretreated+Na?veⅠb31-41b14b/MM[11]Na?veⅠ107-44b13b/NSCLC[12]PretreatedⅠ129-15b14b/NSCLC[13]Na?veⅠ522131b10bCheckmate063NSCLC[14]PretreatedⅡ11714.5--Checkmate017SquamousNSCLC[15]PretreatedⅢ2722024b14bCheckmate057Non-squamousNSCLC[16]PretreatedⅢ58219.236b10b/BC[17]PretreatedⅠ6843--/Ovariancancer[18]PretreatedⅡ2015--NCT01592370Hodgkin'slymphoma[19]PretreatedⅠ2387--Checkmate057RCC[20]PretreatedⅢ82125--Pembrolizumab--NCT01295827MM[21]PretreatedⅠ17326--KEYNOTE002MM[22]PretreatedⅡ54021-25--KEYNOTE006MM[23]Pretreated+Na?veⅢ83432.9-33.7--/MM[24]Pretreated+Na?veⅠ135-49a13aKEYNOTE001NSCLC[25]PretreatedⅠ49519.425a(45.2c)13a(16.5c)KEYNOTE010NSCLC[26]PretreatedⅡ/Ⅲ691-18a(29c)-KEYNOTE028SCLC[21]PretreatedⅠb13535--KEYNOTE028Mesothelioma[27]PretreatedⅠb8428--KEYNOTE028Esophagealcancer[28]PretreatedⅠb9030.4--KEYNOTE012Urothelialcancer[29]Pretreated+Na?veⅠb33-29a0aKEYNOTE012SCCHN[30]Pretreated+Na?veⅠb13224.8--

Note：Na?ve/Pretreated:Pre-treatment including chemotherapy and anti-CTLA-4 therapy；Cut off:Which defines the positive status of PD-L1.a.PD-L1 cut off 1%；b.PD-L1 cut off 5%；c.PD-L1 cut off 50%.MM.Metastatic melanoma；SCLC.Small cell lung cancer；BC.Bladder carcinoma；SCCHN.Squamous cell carcinoma of the head and neck.

表2 抗PD-L1藥物臨床試驗(yàn)

Tab.2 Clinical trials of anti-PD-L1 agents

Anti-PD-L1agentsDiseaseNa?ve/PretreatedStageNumberofpatientsORR(%)OverallPD-L1+PD-L1-Atezolizumab/MM[31]PretreatedⅠ45262720/NCSLC[32]PretreatedⅠ8821--/NSCLC[33]PretreatedⅡ287---/mRCC[34]PretreatedⅠ6915--NCT01375842mRCC[35]PretreatedⅠa70-20a10a/UBC[17]PretreatedⅠ67-52b14bDurvalumab/NSCLC[36]PretreatedⅠ/Ⅱ198-39-/SCCHN[37]PretreatedⅠ2014--/SCCHN[38]PretreatedⅠ50-506

Note：Na?ve/Pretreated.Pre-treatment including chemotherapy and anti-CTLA-4 therapy；Cut off.Which defines the positive status of PD-L1.a.PD-L1 cut off 1%；b.PD-L1 cut off 5%.MM.Metastatic melanoma；mRCC.metastatic renal cell carcinoma；UBC.Urothelial bladder carcinoma；SCCHN.Squamous cell carcinoma of the head and neck.

3 抗PD-1/PD-L1免疫治療中篩選患者的生物標(biāo)記物

3.1 腫瘤組織PD-L1表達(dá) 正常組織極少表達(dá)PD-L1，而多種腫瘤細(xì)胞如肺癌、惡性腦瘤、黑色素瘤、胃癌及胰腺癌細(xì)胞高表達(dá)PD-L1，此外腫瘤微環(huán)境中的髓系細(xì)胞也可表達(dá)PD-L1[39]。有研究報(bào)道在不同腫瘤類(lèi)型中，腫瘤組織PD-L1的表達(dá)與患者的臨床應(yīng)答間存在緊密聯(lián)系[40,41]。因此關(guān)于腫瘤組織PD-L1的表達(dá)對(duì)于臨床療效的預(yù)測(cè)性及其作為生物標(biāo)記物篩選患者的可行性受到了廣泛關(guān)注。

在CA209-003試驗(yàn)中，腫瘤細(xì)胞PD-L1表達(dá)與患者治療反應(yīng)間的關(guān)系最先明確化。在45例黑色素瘤、NSCLC和RCC患者中，25例為PD-L1陽(yáng)性，21例為PD-L1陰性，治療緩解情況出現(xiàn)在9例(36%)陽(yáng)性患者中，而陰性患者中沒(méi)有出現(xiàn)。在這一試驗(yàn)中，試驗(yàn)者運(yùn)用鼠源抗人PD-L1單抗5H1對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行免疫組化(Immunohistochemistry，IHC)染色，并且界定IHC染色≥5%的患者為PD-L1表達(dá)陽(yáng)性[42]。因此起初認(rèn)為腫瘤組織PD-L1表達(dá)可作為篩選患者的預(yù)測(cè)因子，但隨著研究的深入有許多問(wèn)題出現(xiàn)，首先是抗體的選擇。PD-L1表達(dá)的檢測(cè)多通過(guò)IHC方法，那么一個(gè)能夠檢測(cè)經(jīng)福爾馬林固定和石蠟包埋的組織樣本中分子的合適單抗是十分重要的。當(dāng)前各臨床試驗(yàn)應(yīng)用的單抗主要有以下四種：鼠源單抗5H1、兔源單抗28-8、鼠源單抗22C3及SP142。其中22C3抗體已獲FDA批準(zhǔn)，被作為用于篩選接受Pembrolizumab治療的NSCLC患者的伴隨診斷方式[43]。目前供應(yīng)的抗體都需要繁瑣且不可靠的抗原修復(fù)程序，而且不同試驗(yàn)者運(yùn)用的抗體往往各不相同，很難界定它們的優(yōu)劣。

確定PD-L1表達(dá)陽(yáng)性的最佳界限值是面臨的又一挑戰(zhàn)。一個(gè)良好的界限值既有助于確認(rèn)更多對(duì)治療有反應(yīng)的患者，同時(shí)在陽(yáng)性和陰性患者間應(yīng)存在顯著差異。起初，常選擇IHC染色≥5%作為陽(yáng)性。根據(jù)一些研究的反饋，這一界限值似乎是合理的。例如，在CA209-016試驗(yàn)中，在接受Nivolumab和Ipilimumab聯(lián)合治療的RCC患者中，在以1%作為界限值時(shí)，PD-L1陽(yáng)性組和陰性組的客觀緩解率(Objective response rate，ORR)沒(méi)有差異(50% vs 55%)；當(dāng)界限值變?yōu)?%時(shí)，兩者間出現(xiàn)顯著差異(56% vs 25%)[44]。同樣在接受Nivolumab治療的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者中，以5%作為界限值，確認(rèn)了更多緩解患者(ORR為44% vs 13%)，而當(dāng)界限值為1%時(shí)，陽(yáng)性組和陰性組的差異變小(ORR為35% vs 13%)[11]。然而在另一些研究中，以1%作為界限值同樣在PD-L1表達(dá)陽(yáng)性和陰性的患者間顯示了顯著差異。在KEYNOTE-010試驗(yàn)中，接受Pembrolizumab治療的晚期黑色素瘤患者中，以1%作為界限值具有顯著差異。該研究也用10%作為界限值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其對(duì)于緩解患者的確認(rèn)沒(méi)有優(yōu)勢(shì)[45]。另外，在接受Pembrolizumab治療的NSCLC患者中，以1%作為界限值，ORR在PD-L1陽(yáng)性組、陰性組分別為25%、13%；隨后以50%作為界限值區(qū)分亞群，結(jié)果顯示這部分患者的ORR進(jìn)一步改善(45.2%)[25]。這些結(jié)果指示單一界限值對(duì)于數(shù)據(jù)分析而言過(guò)于狹隘，因而臨床試驗(yàn)不能依靠單一界限值，而是需要根據(jù)不同腫瘤類(lèi)型與治療方式選擇不同的界限值進(jìn)行分析。

關(guān)于PD-L1檢測(cè)需要涵括的細(xì)胞類(lèi)型亦有爭(zhēng)議。在腫瘤微環(huán)境中，除腫瘤細(xì)胞外免疫浸潤(rùn)細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞表面同樣表達(dá)PD-L1。目前多數(shù)研究?jī)H評(píng)估了腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1表達(dá)，而事實(shí)上免疫浸潤(rùn)細(xì)胞表面的PD-L1表達(dá)可能同樣重要[46]。免疫浸潤(rùn)細(xì)胞與ORR間同樣存在聯(lián)系。在接受Atezolizumab治療的實(shí)體瘤患者中，發(fā)現(xiàn)患者對(duì)Atezolizumab反應(yīng)和腫瘤免疫浸潤(rùn)細(xì)胞的PD-L1表達(dá)存在顯著關(guān)聯(lián)，而其與腫瘤細(xì)胞的PD-L1表達(dá)無(wú)顯著相關(guān)[47]。此外，樣本大小、樣本收集和進(jìn)行IHC的時(shí)間對(duì)于檢測(cè)PD-L1的表達(dá)都有可能存在不容忽視的影響，因而也都成了PD-L1表達(dá)作為潛在生物標(biāo)記物的阻力。

抗PD-1/PD-L1治療有效并非僅限于PD-L1表達(dá)陽(yáng)性的患者，部分PD-L1表達(dá)陰性的患者也能從治療中獲益，這一發(fā)現(xiàn)使得PD-L1表達(dá)作為生物標(biāo)記物來(lái)篩選患者潛在的可能性受到質(zhì)疑。PD-L1的表達(dá)并非一成不變，而是動(dòng)態(tài)變化的，化療、放療等都能影響腫瘤組織PD-L1的表達(dá)[48-50]。因此應(yīng)用抗PD-1/PD-L1作為二線治療時(shí)，腫瘤組織PD-L1的表達(dá)水平與患者未經(jīng)治療時(shí)PD-L1的表達(dá)水平并不一致。如部分患者在未經(jīng)治療前腫瘤樣本PD-L1表達(dá)為陰性，當(dāng)抗PD-1/PD-L1藥物作為二線或其他治療時(shí)，患者的緩解率達(dá)到了10%～20%[51]。由此具體闡明了PD-L1表達(dá)作為生物標(biāo)記物尚不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)治療反應(yīng)的原因。

3.2 腫瘤組織PD-L1表達(dá)與腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞 腫瘤組織PD-L1表達(dá)尚不能作為篩選患者的理想生物標(biāo)記物，PD-L1表達(dá)聯(lián)合腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(Tumor infiltrating lymphocyte，TILs)有望更有效地將患者分類(lèi)，并篩選出最有可能從治療中獲益的患者。腫瘤組織PD-L1的表達(dá)可能分為誘導(dǎo)表達(dá)和固有表達(dá)兩種。TILs分泌的IFN-γ等細(xì)胞因子能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞表達(dá)PD-L1[52,53]。PD-L1的誘導(dǎo)表達(dá)很有可能是腫瘤對(duì)免疫攻擊的適應(yīng)性免疫抵抗，從而成為腫瘤的逃逸機(jī)制[54,55]。另有部分PD-L1的表達(dá)與TILs或IFN-γ都沒(méi)有關(guān)系，這種類(lèi)型的PD-L1表達(dá)被認(rèn)為是致癌基因信號(hào)通路介導(dǎo)的固有表達(dá)，即腫瘤對(duì)免疫系統(tǒng)的固有抵抗[56]。Tumeh等[57]認(rèn)為腫瘤侵襲邊緣的CD8+TILs與PD-1/PD-L1免疫抑制軸的表達(dá)有關(guān)。研究人員建立了基于腫瘤邊緣CD8+T細(xì)胞的預(yù)測(cè)性模型，并且證明在PD-1/PD-L1通路被抑制后，腫瘤衰退需要原先存在的、被PD-1/PD-L1負(fù)調(diào)控的CD8+T細(xì)胞。治療前PD-L1的表達(dá)與臨床結(jié)局相關(guān)，但是腫瘤邊緣初始CD8+T細(xì)胞的密度對(duì)于抗PD-1/PD-L1治療反應(yīng)更有預(yù)測(cè)性。

近來(lái)有學(xué)者提出基于T細(xì)胞浸潤(rùn)及PD-L1表達(dá)水平不同的腫瘤免疫分型學(xué)說(shuō)[58]。Ⅰ型為腫瘤組織PD-L1+TILs+，提示腫瘤組織內(nèi)一度存在活躍的抗腫瘤免疫應(yīng)答，但之后因癌細(xì)胞產(chǎn)生適應(yīng)性免疫抵抗而阻斷了免疫應(yīng)答；Ⅱ型為PD-L1-TILs-，提示為免疫忽視；Ⅲ型為PD-L1+TILs-，提示PD-L1為固有表達(dá)；Ⅳ型為PD-L1-TILs+，提示可能存在其他途徑誘導(dǎo)了免疫耐受?；蛲蛔?、癌驅(qū)動(dòng)基因及組織起源的不同，使得不同腫瘤的免疫分型構(gòu)成比不同。惡性黑色素瘤中Ⅰ型、Ⅱ型占比分別約為38%、41%。而在NSCLC中驅(qū)動(dòng)腫瘤細(xì)胞PD-L1表達(dá)的主要因素是癌基因，因此NSCLC中Ⅲ型腫瘤的占比較高。針對(duì)不同免疫類(lèi)型的腫瘤患者，需要根據(jù)個(gè)性化治療的原則選擇適合患者本身的治療方式。

在Ⅰ型患者中，由于腫瘤組織PD-L1主要由TILs誘導(dǎo)表達(dá)，而TILs功能又因PD-1/PD-L1受到抑制，因而理論上這部分患者最有可能從抗PD-1/PD-L1治療中獲益[59]。盡管Ⅰ型患者是最適合單一抗PD-1/PD-L1治療的群體，但不同腫瘤類(lèi)型的Ⅰ型患者的獲益情況仍然是未知的，單一抗PD-1/PD-L1在這類(lèi)患者中是否能達(dá)到預(yù)期療效仍然需要長(zhǎng)期評(píng)估。此外腫瘤中TILs的存在還需要考慮它的密度、位置及其與PD-L1陽(yáng)性表達(dá)的腫瘤微環(huán)境間的相互作用[57]。只有具有充足TILs并誘導(dǎo)PD-L1適應(yīng)性表達(dá)的腫瘤患者才最可能從抗PD-1/PD-L1治療中獲益。因此定量評(píng)估腫瘤內(nèi)TILs和PD-L1表達(dá)十分重要[60]。

抗PD-1/PD-L1治療并不僅限于Ⅰ型患者，通過(guò)聯(lián)合治療其他類(lèi)型患者仍然可能從中獲益。Ⅱ型患者既缺乏PD-L1表達(dá)又沒(méi)有TILs支持，由于缺乏免疫反應(yīng)這類(lèi)患者的預(yù)后往往不容樂(lè)觀。對(duì)于單一抗PD-1/PD-L1治療可能無(wú)效的患者，補(bǔ)充腫瘤內(nèi)T細(xì)胞并防止其失活是一新策略。聯(lián)合治療如抗CTLA-4聯(lián)合抗PD-1/PD-L1的療效已在多項(xiàng)臨床試驗(yàn)中得到驗(yàn)證?；熉?lián)合抗PD-1/PD-L1治療也不失為一個(gè)良好選擇?；熌軌蚴鼓[瘤抗原釋放，從而刺激腫瘤效應(yīng)T細(xì)胞的產(chǎn)生[61]。此外，聯(lián)合腫瘤疫苗、過(guò)繼轉(zhuǎn)輸特異性T細(xì)胞等治療方法也都能補(bǔ)充腫瘤內(nèi)T細(xì)胞使患者獲益。

在Ⅲ型患者中，PD-L1表達(dá)陽(yáng)性但缺乏TILs支持，這類(lèi)患者腫瘤組織PD-L1是由致癌基因信號(hào)通路介導(dǎo)的固有表達(dá)。這一群體證實(shí)腫瘤組織PD-L1的表達(dá)確實(shí)不能作為預(yù)測(cè)療效的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。由于腫瘤中TILs缺失，不太可能在抗PD-1/PD-L1治療后引起后續(xù)T細(xì)胞反應(yīng)[58]。因而，這部分患者同樣需要聯(lián)合其他免疫治療補(bǔ)充腫瘤內(nèi)T細(xì)胞(同Ⅱ型患者)。另外，聯(lián)合靶向抑制致癌基因信號(hào)通路的治療已證實(shí)了不錯(cuò)的治療反應(yīng)[62,63]。

對(duì)于Ⅳ型患者，僅有TILs支持但缺乏PD-L1表達(dá)，提示存在其他免疫抑制途徑造成這一免疫耐受狀態(tài)[61]。因而抗PD-1/PD-L1治療可能缺乏針對(duì)性，靶向其他免疫抑制途徑的治療可能有益于這類(lèi)患者。盡管目前尚無(wú)明確報(bào)告，但相關(guān)研究已在開(kāi)展中。

3.3 腫瘤微衛(wèi)星不穩(wěn)定 微衛(wèi)星又稱(chēng)“短串聯(lián)重復(fù)序列”，單位長(zhǎng)度為1-6bp，遍布人類(lèi)基因的編碼和非編碼區(qū)域。DNA聚合酶在這些區(qū)域易于發(fā)生錯(cuò)誤，合成鏈移動(dòng)時(shí)堿基的插入或缺失以及模板鏈的滑動(dòng)常導(dǎo)致DNA不匹配。隨著DNA復(fù)制的進(jìn)行，DNA錯(cuò)配修復(fù)(Mismatch repair，MMR)系統(tǒng)識(shí)別并校正突變基因。當(dāng)MMR缺陷時(shí)，即出現(xiàn)微衛(wèi)星不穩(wěn)定(Microsatellite instability，MSI)。目前認(rèn)為MSI與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。

2015年Le等[64]在新英格蘭雜志報(bào)道了傳統(tǒng)治療失敗的MSI患者對(duì)抗PD-1/PD-L1治療出現(xiàn)應(yīng)答，這給生物標(biāo)記物的研究帶來(lái)了新的方向。該研究納入了化療無(wú)效的Ⅳ期患者，包括11例MMR缺陷的結(jié)直腸癌(Colorectal cancer，CRC)，21例無(wú)MMR缺陷的CRC和9例MMR缺陷的非CRC(其中4例膽管癌、2例食管癌、2例小腸癌和1例胃癌)，應(yīng)用Pembrolizumab治療后MMR缺陷CRC組、MMR缺陷非CRC組和無(wú)MMR缺陷CRC組ORR分別為40%、71%和0%；同樣PFS分別為78%，67%和11%[64]。由此提示MSI水平可作為抗PD-1/PD-L1治療的療效預(yù)測(cè)標(biāo)記物。CheckMate 142的試驗(yàn)結(jié)果同樣支持Le等的發(fā)現(xiàn)。在MSI-H(高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定) CRC患者中，Nivolumab聯(lián)合或不聯(lián)合Ipilimumab治療的部分緩解(Partial response，PR)率分別為33.3%(9/27)和25.5%(12/47)，而在微衛(wèi)星穩(wěn)定(Microsatellite stability，MSS)CRC組，Nivolumab聯(lián)合Ipilimumab治療PR僅為5%[65]。

MSI-H CRC中免疫反應(yīng)相關(guān)基因大量上調(diào)，包括抗原伴侶分子、促炎性細(xì)胞因子和細(xì)胞毒性介質(zhì)等，這提示MSI-H腫瘤具有強(qiáng)免疫原性[66]。Llosa等[67]通過(guò)對(duì)CRC標(biāo)本的遺傳學(xué)和免疫微環(huán)境分析，證實(shí)MMR缺陷腫瘤具有MSI，并且提出這些突變?cè)黾拥哪[瘤給免疫反應(yīng)創(chuàng)造了新的抗原表位。換而言之即增強(qiáng)了腫瘤的免疫原性。Le等[64]對(duì)腫瘤組織的全外顯子測(cè)序顯示MSI腫瘤中平均有1 782個(gè)體細(xì)胞突變，其中預(yù)計(jì)有578個(gè)能產(chǎn)生新抗原；而非MSI腫瘤中僅有73個(gè)體細(xì)胞突變，預(yù)計(jì)能產(chǎn)生新抗原的僅21個(gè)。綜上可見(jiàn)MSI-H腫瘤的強(qiáng)免疫原性可能是抗PD-1/PD-L1治療有效率較高的內(nèi)在原因。

目前已有部分實(shí)驗(yàn)室常規(guī)開(kāi)展基于PCR的MSI檢測(cè)和免疫組化的MMR表達(dá)缺失，如果MSI水平能夠作為免疫檢查點(diǎn)阻斷治療篩選患者的生物標(biāo)記物，將極大增加傳統(tǒng)治療無(wú)效患者的獲益，免疫治療將成為他們潛在的有效治療手段。然而目前MSI水平作為生物標(biāo)記物的相關(guān)證據(jù)仍然有限，已有的臨床試驗(yàn)樣本例數(shù)過(guò)小，期待有大樣本臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持。

4 展望

腫瘤免疫治療已成為當(dāng)今腫瘤治療不可或缺的一環(huán)。在抗PD-1/PD-L1免疫治療中，篩選能從治療中獲益的患者，剔除不能獲益的患者免于irAEs的傷害成為大家的共識(shí)。腫瘤組織PD-L1表達(dá)尚不能作為篩選患者的理想生物標(biāo)記物，PD-L1表達(dá)聯(lián)合TILs能更有效地將患者分類(lèi)，并篩選出最有可能從治療中獲益的患者。腫瘤微衛(wèi)星不穩(wěn)定水平作為篩選患者的生物標(biāo)記物也有極大潛能。當(dāng)下面臨的主要問(wèn)題是急需制定標(biāo)準(zhǔn)化的定量分析方法來(lái)準(zhǔn)確檢測(cè)腫瘤組織PD-L1表達(dá)和TILs；同時(shí)也需要更多大樣本臨床研究證實(shí)腫瘤MSI水平預(yù)測(cè)的有效性。相信在不久的將來(lái)，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)各類(lèi)細(xì)胞特征及腫瘤微環(huán)境信息的進(jìn)一步了解，越來(lái)越多研究數(shù)據(jù)的支持，這些問(wèn)題都能隨之解決，免疫檢查點(diǎn)阻斷治療也將取得更多新進(jìn)展，造福更多的腫瘤患者。

[1] Brahmer JR,Tykodi SS,Chow LQ,etal.Safety and activity of anti-PD-L1 antibody in patients with advanced cancer[J].N Engl J Med,2012,366(26):2455-2465.

[2] Topalian SL,Hodi FS,Brahmer JR,etal.Safety,activity,and immune correlates of anti-PD-1 antibody in cancer[J].N Engl J Med,2012,366(26):2443-2454.

[3] Patel SP,Osada T,Osada K,etal.Modulation of immune system inhibitory checkpoints in colorectal cancer[J].Curr Colorectal Cancer Rep,2013,9(4):391-397.

[4] Yao S,Zhu Y,Chen L.Advances in targeting cell surface signalling molecules for immune modulation[J].Nat Rev Drug Discov,2013,12(2):130-146.

[5] Carter L,Fouser LA,Jussif J,etal.PD-1:PD-L inhibitory pathway affects both CD4(+)and CD8(+)T cells and is overcome by IL-2[J].Eur J Immunol,2002,32(3):634-643.

[6] Hodi FS,O′Day SJ,McDermott DF,etal.Improved survival with ipilimumab in patients with metastatic melanoma[J].N Engl J Med,2010,363(8):711-723.

[7] Webster RM.The immune checkpoint inhibitors:where are we now?[J].Nat Rev Drug Discov,2014,13(12):883-884.

[8] Robert C,Long GV,Brady B,etal.Nivolumab in previously untreated melanoma without BRAF mutation[J].N Engl J Med,2015,372(4):320-330.

[9] Weber JS,D′Angelo SP, Minor D,etal.Nivolumab versus chemotherapy in patients with advanced melanoma who progressed after anti-CTLA-4 treatment(CheckMate 037):a randomised,controlled,open-label,phase 3 trial[J].Lancet Oncol,2015,16(4):375-384.

[10] Grosso J,Horak CE,Inzunza D,etal.Association of tumor PD-L1 expression and immune biomarkers with clinical activity in patients(pts)with advanced solid tumors treated with nivolumab(anti-PD-1;BMS-936558;ONO-4538)[J].Clin Oncol,2013,31(15_suppl):3016.

[11] Hodi FS,Sznol M,Kluger HM,etal.Long-term survival of ipilimumab-naive patients(pts)with advanced melanoma(MEL)treated with nivolumab(anti-PD-1,BMS-936558,ONO-4538)in a phase I trial[J].Clin Oncol,2014,32(suppl):5s(abstr 9002).

[12] Gettinger SN,Horn L,Gandhi L,etal.Overall survival and long-term safety of nivolumab(anti-programmed death 1 antibody,BMS-936558,ONO-4538)in patients with previously treated advanced non-small-cell lung cancer[J].Clin Oncol,2015,33(18):2004-2012.

[13] Gettinger SN,Hellmann MD,Shepherd FA,etal.First-line monotherapy with nivolumab(NIVO)in advanced non-small cell lung cancer(NSCLC):Safety,efficacy,and biomarker analysis[J].Clin Oncol,2015,33(suppl):abstr8025.

[14] Rizvi NA,Mazieres J,Planchard D,etal.Activity and safety of nivolumab,an anti-PD-1 immune checkpoint inhibitor,for patients with advanced,refractory squamous non-small-cell lung cancer(CheckMate 063):a phase 2,single-arm trial[J].Lancet Oncol,2015,16(3):257-265.

[15] Brahmer J,Reckamp KL,Baas P,etal.Nivolumab versus docetaxel in advanced squamous-cell non-small-cell lung cancer[J].N Engl J Med,2015,373(2):123-135.

[16] Borghaei H,Paz-Ares L,Horn L,etal.Nivolumab versus docetaxel in advanced nonsquamous non-small-cell lung cancer[J].N Engl J Med,2015,373(17):1627-1639.

[17] Powles T,Eder JP,Fine GD,etal.MPDL3280A(anti-PD-L1)treatment leads to clinical activity in metastatic bladder cancer[J].Nature,2014,515(7528):558-562.

[18] Hamanishi J,Mandai M,Ikeda T,etal.Durable tumor remission in patients with platinum-resistant ovarian cancer receiving nivolumab[J].Clin Oncol,2015,33(15_suppl):5570.

[19] Ansell SM,Lesokhin AM,Borrello I,etal.PD-1 blockade with nivolumab in relapsed or refractory Hodgkin′s lymphoma[J].N Engl J Med,2015,372(4):311-319.

[20] Motzer RJ,Escudier B,McDermott DF,etal.Nivolumab versus everolimus in advanced renal-cell carcinoma[J].N Engl J Med,2015,373(19):1803-1813.

[21] Robert C,Ribas A,Wolchok JD,etal.Anti-programmed-death-receptor-1 treatment with pembrolizumab in ipilimumab-refractory advanced melanoma:a randomised dose-comparison cohort of a phase 1 trial[J].Lancet,2014,384(9948):1109-1117.

[22] Ribas A,Puzanov I,Dummer R,etal.Pembrolizumab versus investigator-choice chemotherapy for ipilimumab-refractory melanoma(KEYNOTE-002):a randomised,controlled,phase 2 trial[J].Lancet Oncol,2015,16(8):908-918.

[23] Robert C,Schachter J,Long GV,etal.Pembrolizumab versus ipilimumab in advanced melanoma[J].N Engl J Med,2015,372(26):2521-2532.

[24] Kefford R,Ribas A,Hamid O,etal.Clinical efficacy and correlation with tumor PD-L1 expression in patients(pts)with melanoma(MEL)treated with the anti-PD-1 monoclonal antibody MK-3475[J].Clin Oncol,2014,32(suppl):5s(abstr3005).

[25] Garon EB,Rizvi NA,Hui R,etal.Pembrolizumab for the treatment of non-small-cell lung cancer[J].N Engl J Med,2015,372(21):2018-2028.

[26] Herbst RS,Baas P,Kim DW,etal.Pembrolizumab versus docetaxel for previously treated,PD-L1-positive,advanced non-small-cell lung cancer(KEYNOTE-010):a randomised controlled trial[J].Lancet,2016,387(10027):1540-1550.

[27] Alley EW,Molife LR,Santoro A,etal.Abstract CT103:Clinical safety and efficacy of pembrolizumab(MK-3475)in patients with malignant pleural mesothelioma:Preli minary results from KEYNOTE-028[J].Cancer Res,2015,75(15 suppl):CT103.

[28] Doi T,Pihapaul SA,Jalal SI,etal.Pembrolizumab(MK-3475)for patients(pts)with advanced esophageal carcinoma:Preli minary results from KEYNOTE-028[J].Clin Oncol,2015,33(15_suppl):4010.

[29] Plimack ER,Bellmunt J,Gupta S,etal.Pembrolizumab(MK-3475)for advanced urothelial cancer:Updated results and biomarker analysis from KEYNOTE-012[J].Clin Oncol,2015,33(15_suppl):4502.

[30] Seiwert T.Antitumor activity and safety of pembrolizumab in patients(pts)with advanced squamous cell carcinoma of the head and neck(SCCHN):preli minary results from KEYNOTE-012 expansion cohort[J].Clin Oncol,2015,33(15_suppl):LBA6008.

[31] Hamid O,Sosman JA,Lawrence DP,etal.Clinical activity,safety,and biomarkers of MPDL3280A,an engineered PD-L1 antibody in patients with locally advanced or metastatic melanoma(mM)[J].Clin Oncol,2013,31(15_suppl):9010.

[32] Horn L,Spigel DR,Gettinger SN,etal.Clinical activity,safety and predictive biomarkers of the engineered antibody MPDL3280A(anti-PDL1)in non-small cell lung cancer(NSCLC):update from a phase Ia study[J].Clin Oncol,2015,33(15_suppl):8029.

[33] Spira AI,Park K,Mazieres J.Efficacy,safety and predictive biomarker results from a randomized phase II study comparing MPDL3280A vs docetaxel in 2L/3L NSCLC(POPLAR)[J].Clin Oncol,2015,33(15_suppl):8010.

[34] McDermott DF,Sznol M,Sosman JA,etal.Immune correlates and long term follow up of a phase Ⅰa study of mpdl3280a,an engineered pd-l1 antibody,in patients with metastatic renal cell carcinoma [J].Ann Oncol,2014,25(suppl 4):280-304.

[35] McDermott DF,Sosman JA,Sznol M,etal.Atezolizumab,an anti-programmed death-ligand 1 antibody,in metastatic renal cell carcinoma:long-term safety,clinical activity,and immune correlates from a phase ia study[J].Clin Oncol,2016,34(8):833-842.

[36] Rizvi NA,Brahmer JR,Ou SHI,etal.Safety and clinical activity of MEDI4736,an anti-programmed cell death-ligand 1(PD-L1)antibody,in patients with non-small cell lung cancer(NSCLC)[J].Clin Oncol,2015,33(15_suppl):8032.

[37] Segal NH,Ou SHI,Balmanoukian AS.Safety and efficacy of MEDI4736,an anti-PD-L1 antibody,in patients from a squamous cell carcinoma of the head and neck(SCCHN)expansion cohort[J].Clin Oncol,2015,33(15_suppl):3011.

[38] Fury M,Ou SI,Balmanoukian A,etal.Clinical activity and safety of medi4736,an anti-pd-l1 antibody,in patients with head and neck cancer [J].Ann Oncol,2014,25(suppl 4):340-356.

[39] Zou W,Chen L.Inhibitory B7-family molecules in the tumour microenvironment[J].Nat Rev Immunol,2008,8(6):467-477.

[40] Topalian SL,Hodi FS,Brahmer JR,etal.Safety,activity,and immune correlates of anti-PD-1 antibody in cancer[J].N Engl J Med,2012,366(26):2443-2454.

[41] Weber JS,Kudchadkar RR,Yu B,etal.Safety,efficacy,and biomarkers of nivolumab with vaccine in ipilimumab-refractory or-naive melanoma[J].Clin Oncol,2013,31(34):4311-4318.

[42] Topalian SL,Sznol M,Brahmer JR.Nivolumab(anti-PD-1;BMS-936558;ONO-4538)in patients with advanced solid tumors:Survival and long-term safety in a phase i trial[J].Clin Oncol,2013,31(15_suppl):3002.

[43] Sul J,Blumenthal GM,Jiang X,etal.FDA approval summary:pembrolizumab for the treatment of patients with metastatic non-small cell lung cancer whose tumors express programmed death-ligand 1[J].Oncologist,2016,21(5):643-650.

[44] Hammers HJ,Plimack ER,Lnfante JR,etal.Expanded cohort results from CheckMate 016:a Phase I study of nivolumab in combination with ipilimumab in metastatic renal cell carcinoma(mRCC)[J].Clin Oncol,2013,31(15_suppl):4516.

[45] Herbst RS,Gordon MS,Fine GD.A study of MPDL3280A,an engineered PD-L1 antibody in patients with locally advanced or metastatic tumors[J].Clin Oncol,2013,31(15_suppl):3000.

[46] Taube JM,Klein A,Brahmer JR,etal.Association of PD-1,PD-1 ligands,and other features of the tumor immune microenvironment with response to anti-PD-1 therapy[J].Clin Cancer Res,2014,20(19):5064-5074.

[47] Herbst RS,Soria JC,Kowanetz M,etal.Predictive correlates of response to the anti-PD-L1 antibody MPDL3280A in cancer patients[J].Nature,2014,515(7528):563-567.

[48] Formenti SC,Demaria S.Combining radiotherapy and cancer immunotherapy:a paradigm shift[J].Nat Cancer Inst,2013,105(4):256-265.

[49] Ramakrishnan R,Assudani D,Nagaraj S,etal.Chemotherapy enhances tumor cell susceptibility to CTL-mediated killing during cancer immunotherapy in mice[J].Clin Invest,2010,120(4):1111-1124.

[50] Twymansaint VC,Rech AJ,Maity A,etal.Radiation and dual checkpoint blockade activate non-redundant immune mechanisms in cancer[J].Nature,2015,520(7547):373-377.

[51] Kerr KM,Tsao MS,Nicholson AG,etal.Programmed death-ligand 1 immunohistochemistry in lung cancer:in what state is this art?[J].Thorac Oncol,2015,10(7):985-989.

[52] Dong H,Strome SE,Salomao DR,etal.Tumor-associated B7-H1 promotes T-cell apoptosis:a potential mechanism of immune evasion[J].Nat Med,2002,8(8):793-800.

[53] Pardoll DM.The blockade of immune checkpoints in cancer immunotherapy[J].Nat Rev Cancer,2012,12(4):252-264.

[54] Gowrishankar K,Gunatilake D,Gallagher SJ,etal.Inducible but not constitutive expression of PD-L1 in human melanoma cells is dependent on activation of NF-κB[J].PLoS One,2015,10(4):e0123410.

[55] Guidoboni M,Gafà R,Viel A,etal.Microsatellite instability and high content of activated cytotoxic lymphocytes identify colon cancer patients with a favorable prognosis[J].Am J Pathol,2001,159(1):297-304.

[56] Nosho K,Baba Y,Tanaka N,etal.Tumour-infiltrating T-cell subsets,molecular changes in colorectal cancer,and prognosis:cohort study and literature review[J].J Pathol,2010,222(4):350-366.

[57] Tumeh PC,Harview CL,Yearley JH,etal.PD-1 blockade induces responses by inhibiting adaptive immune resistance[J].Nature,2014,515(7528):568-571.

[58] Teng MW,Ngiow SF,Ribas A,etal.Classifying cancers based on T-cell infiltration and PD-L1[J].Cancer Res,2015,75(11):2139-2145.

[59] Massi D,Brusa D,Merelli B,etal.The status of PD-L1 and tumor-infiltrating immune cells predict resistance and poor prognosis in BRAFi-treated melanoma patients harboring mutant BRAFV600[J].Ann Oncol,2015,26(9):1980.

[60] Crawford A,Angelosanto J,Kao C,etal.Molecular and transcriptional basis of CD4+T cell dysfunction during chronic infection[J].Immunity,2014,40(2):289-302.

[61] Kalbasi A,June CH,Haas N,etal.Radiation and immunotherapy:a synergistic combination[J].Clin Invest,2013,123(7):2756-2763.

[62] Choueiri TK,Figueroa DJ,Fay AP,etal.Correlation of PD-L1 tumor expression and treatment outcomes in patients with renal cell carcinoma receiving sunitinib or pazopanib:results from COMPARZ,a randomized controlled trial[J].Clin Cancer Res,2015,21(5):1071-1077.

[63] Hodi FS,Lawrence D,Lezcano C,etal.Bevacizumab plus ipilimumab in patients with metastatic melanoma[J].Cancer Immunol Res,2014,2(7):632-642.

[64] Le DT,Uram JN,Wang H,etal.PD-1 blockade in tumors with mismatch-repair deficiency[J].N Engl J Med,2015,372(26):2509-2520.

[65] Squibb BM.A study of nivolumab and nivolumab plus Ipilimumab in recurrent and metastatic colon cancer(checkMate 142)[J].Clin Oncol,2016,34(suppl):abstr3501.

[66] Banerjea A,Ahmed S,Hands RE,etal.Colorectal cancers with microsatellite instability display mRNA expression signatures characteristic of increased immunogenicity[J].Mol Cancer,2004,3(1):87-90.

[67] Llosa NJ,Cruise M,Tam A,etal.The vigorous immune microenvironment of microsatellite instable colon cancer is balanced by multiple counter-inhibitory checkpoints[J].Cancer Discov,2014,5(1):43-51.

[收稿2016-07-27 修回2016-09-25]

(編輯 許四平)

10.3969/j.issn.1000-484X.2017.03.031

①本文受?chē)?guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81472843)和上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)上海市科研計(jì)劃項(xiàng)目(14ZR1424700)資助。

王巧紅(1993年-)，女，在讀碩士，主要從事婦科惡性腫瘤臨床與基礎(chǔ)研究，E-mail：wqh930814@126.com。

及指導(dǎo)教師：吳 霞(1973年-)，女，博士，副主任醫(yī)師，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事婦科惡性腫瘤臨床與基礎(chǔ)研究，E-mail: wuxia1225@aliyun.com。

R711.75

A

1000-484X(2017)03-0457-07