張瀟宇 謝曉冬
近幾年,免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)給腫瘤治療帶來(lái)了新的途徑。細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T-lymphocyte antigen 4,CTLA-4)抗體、程序性死亡受體 1(programmed death 1,PD-1)及其配體的抗體治療不同惡性腫瘤的適應(yīng)證不斷獲批。ICIs的進(jìn)展令人可喜,然而不同患者接受ICIs治療,療效可能不盡相同。因此,需要腫瘤標(biāo)志物在ICIs治療過(guò)程中,為我們保駕護(hù)航、指引方向,向精準(zhǔn)醫(yī)療邁進(jìn)。本文針對(duì)ICIs相關(guān)腫瘤標(biāo)志物作一概述。
與ICIs療效呈正相關(guān)的標(biāo)志物主要有已經(jīng)臨床試驗(yàn)驗(yàn)證的腫瘤突變負(fù)荷(tumor mutation burden,TMB)和程序性死亡受體配體1(programmed death ligand 1,PD-L1),以及錯(cuò)配修復(fù)缺失(mismatch repair deficient,dMMR)/高微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(microsatellite instability-high,MSI-H)。
1.1.1 TMB TMB指腫瘤基因組中體細(xì)胞突變數(shù)量,是定量評(píng)估腫瘤細(xì)胞攜帶突變基因的方法,通過(guò)腫瘤的免疫原性預(yù)測(cè)免疫治療效果。一項(xiàng)納入多種腫瘤的臨床研究[1]表明,接受PD-1/PD-L1抑制劑治療的患者,TMB 與客觀緩解率(objective response rate,ORR)呈正相關(guān)。CheckMate-026研究[2]2017年發(fā)表于NEJM雜志,這項(xiàng)研究的回顧性分析[3]顯示,選擇TMB作為標(biāo)志物可以篩選出接受nivolumab治療獲益的人群。TMB被列入非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)NCCN指南2019年第1版,但檢測(cè)TMB方法未給出一致意見(jiàn)。TMB檢測(cè)的樣本可來(lái)源于組織,也可來(lái)源于血液。其中來(lái)源于腫瘤組織的TMB,稱(chēng)為組織TMB(tissue TMB,tTMB),而來(lái)源于血液的TMB,稱(chēng)為血液TMB(blood TMB,bTMB)。WANG 等[4]提出通過(guò) ctDNA 檢測(cè)bTMB指導(dǎo)肺癌免疫治療,并于2019年美國(guó)癌癥研究協(xié)會(huì)年會(huì)(AACR)上優(yōu)化了TMB算法,提出低等位基因頻率-bTMB(low allele frequency-bTMB,LAF-bTMB)概念,更好地實(shí)現(xiàn)了bTMB對(duì)免疫治療療效的有效預(yù)測(cè)。然而,一項(xiàng)回顧性研究[5]發(fā)現(xiàn),bTMB對(duì)預(yù)測(cè)atezolizumab治療患者的總生存期(overall survival,OS)幾乎沒(méi)有意義??梢?jiàn)TMB雖對(duì)ICIs療效有一定預(yù)測(cè)作用,但還有較多問(wèn)題尚待解決。
1.1.2 PD-L1 PD-L1的表達(dá)可在一定程度上預(yù)測(cè)ICIs的療效[6],已被美國(guó)食品藥品管理局(food and drug administration,F(xiàn)DA)批準(zhǔn)用于pembrolizumab治療的療效預(yù)測(cè)。一項(xiàng)針對(duì)20項(xiàng)臨床研究共1 475例NSCLC、黑色素瘤及泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤患者的薈萃分析顯示,腫瘤PD-L1表達(dá)與ORR顯著相關(guān)[7]。應(yīng)用pembrolizumab一線治療局部晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌的Ⅱ期臨床研究KEYNOTE-052[8],納入374例局部晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌患者,每3周靜脈注射200mg pembrolizumab,最長(zhǎng)24個(gè)月,結(jié)果發(fā)現(xiàn)PD-L1表達(dá)在1%~10%內(nèi)的患者PD-L1表達(dá)與療效呈正相關(guān),而且PD-L1表達(dá)高于10%的患者ORR明顯高于PD-L1表達(dá)低于1%的患者。應(yīng)用nivolumab治療頭頸腫瘤的Ⅲ期臨床試驗(yàn)CheckMate-141,因試驗(yàn)組OS明顯優(yōu)于對(duì)照組而提前終止,已發(fā)表的研究結(jié)果表明,PD-L1表達(dá)低于1%的患者中位OS是5.7個(gè)月,而PD-L1表達(dá)高于1%的患者中位OS是8.7個(gè)月[9-10]。2017年5月10日,美國(guó) FDA批準(zhǔn)默沙東的 PD-1單抗Keytruda(pembrolizumab)可在不考慮PD-L1表達(dá)的情況下聯(lián)合培美曲塞和卡鉑用于轉(zhuǎn)移性非鱗狀NSCLC的一線治療。這次獲批是基于KEYNOTE-021研究[11-12],該研究結(jié)果顯示化療和免疫治療聯(lián)合較單獨(dú)使用pembrolizumab或化療更有效。KEYNOTE-189[13]是一項(xiàng)國(guó)際多中心、雙盲、安慰劑對(duì)照的Ⅲ期臨床試驗(yàn),共納入616例未經(jīng)治療的Ⅳ期非鱗狀NSCLC患者,且均無(wú)EGFR或ALK突變,排除中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移。入組患者按照2∶1比例隨機(jī)分為三聯(lián)組:pembrolizumab+化療(培美曲塞+鉑類(lèi))和二聯(lián)組:?jiǎn)为?dú)化療(培美曲塞+鉑類(lèi))。所有患者需接受4個(gè)療程的卡鉑或順鉑(75 mg/m2),同時(shí)聯(lián)合培美曲塞(500 mg/m2),每3周為一個(gè)療程。隨后兩組患者接受培美曲塞維持治療,結(jié)果三聯(lián)組中位OS未達(dá)到,二聯(lián)組為11.3個(gè)月;三聯(lián)組和二聯(lián)組12個(gè)月生存率分別為69.2%和49.4%,中位無(wú)進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)分別為8.8個(gè)月和4.9個(gè)月,與傳統(tǒng)雙藥聯(lián)合化療相比,采用三藥聯(lián)合進(jìn)行誘導(dǎo)和維持治療可明顯改善OS,且OS改善不依賴(lài)于 PD-L1 表達(dá)水平。KEYNOTE-024[14-15]研究顯示無(wú)驅(qū)動(dòng)基因突變且PD-L1腫瘤細(xì)胞陽(yáng)性比例分?jǐn)?shù)(TPS)≥50%的NSCLC患者,一線用帕博利珠單抗治療可顯著改善患者的PFS(主要研究終點(diǎn))及OS(次要研究終點(diǎn))。此外,KEYNOTE-042研究對(duì)比pembrolizumab單藥與標(biāo)準(zhǔn)鉑類(lèi)化療治療PD-L1陽(yáng)性(TPS≥1%)的局部晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC的療效,結(jié)果發(fā)現(xiàn)PD-L1低表達(dá)的局部晚期NSCLC患者同樣可從pembrolizumab單抗治療中獲益[16]??梢?jiàn),僅PD-L1也無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)ICIs的療效。
1.1.3 dMMR/MSI-H dMMR,即基因修復(fù)功能缺失,導(dǎo)致細(xì)胞無(wú)法正常修復(fù)錯(cuò)配堿基,造成MSI-H。一項(xiàng)納入41例伴dMMR的進(jìn)展性轉(zhuǎn)移癌患者的Ⅱ期臨床研究[17]顯示,dMMR與pembrolizumab的療效呈正相關(guān)。CheckMate142研究[18]納入84例轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者,評(píng)估nivolumab單藥與nivolumab聯(lián)合ipilimumab的治療效果,結(jié)果顯示單藥和聯(lián)合治療組MSI-H患者的ORR均顯著高于微衛(wèi)星穩(wěn)定(microsat ellite stable,MSS)患者。
1.1.4 其他腫瘤標(biāo)志物 人類(lèi)白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)Ⅰ類(lèi)多樣性。HLA基因是人類(lèi)基因組中最具多態(tài)性的基因[19]。對(duì)1 535例接受ICIs治療的癌癥患者進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),HLA-Ⅰ類(lèi)多樣性的增加與其存活率增加有關(guān)[20]。4項(xiàng)獨(dú)立研究[21-24]分析了基線糞便樣本,發(fā)現(xiàn)黑色素瘤、NSCLC、腎細(xì)胞癌、尿路上皮癌中特定腸道微生物群與ICIs治療反應(yīng)有關(guān)。BRAHMER等[15]研究發(fā)現(xiàn),ICIs治療過(guò)程中接受抗生素治療的患者抗腫瘤反應(yīng)減弱。目前尚不清楚造成這種現(xiàn)象的原因是腸道微生物多樣性的破壞還是感染,總之提示腸道微生物多樣性與ICIs療效有關(guān)。
腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(tumor infiltrating lymphocytes,TIL)是從腫瘤組織中分離出來(lái)的浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞。通過(guò)TIL反映免疫狀態(tài),可預(yù)測(cè)抗腫瘤治療的療效。有研究報(bào)道不管是否考慮免疫治療,TIL都可在一定程度上反映腫瘤的預(yù)后[25]。有炎癥的腫瘤微環(huán)境通常伴隨PD-L1等免疫檢查點(diǎn)在TIL和腫瘤細(xì)胞上的表達(dá)[26],表明抗腫瘤免疫反應(yīng)對(duì)ICIs的療效有正向的預(yù)測(cè)作用。除此之外,還有很多待確定的與ICIs療效呈正相關(guān)的標(biāo)志物[27],如T細(xì)胞庫(kù)克隆性改變、SERPINB3/SERPINB4基因突變等。
近期及以往的研究均發(fā)現(xiàn)了與ICIs療效呈負(fù)相關(guān)的標(biāo)志物,但尚無(wú)大樣本臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。研究發(fā)現(xiàn)體細(xì)胞拷貝數(shù)改變(somatic copy number alterations,SCNAs)在多種惡性腫瘤中與免疫浸潤(rùn)相關(guān)[28],是腫瘤不良預(yù)后的標(biāo)志物,但是否在ICIs耐藥中發(fā)揮直接作用尚不清楚。此外,有研究報(bào)道[29],HLA表達(dá)喪失可能影響ICIs反應(yīng)。有研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)通過(guò)限制 T 細(xì)胞浸潤(rùn)塑造腫瘤微環(huán)境,從而抑制抗腫瘤免疫[30]。同時(shí)有研究顯示,腫瘤微環(huán)境中增加的TGF-β代表免疫逃逸的主要機(jī)制,可促進(jìn)T細(xì)胞排出[31]。
超進(jìn)展是免疫治療中一種特殊的耐藥形式,指患者接受ICIs治療后腫塊反常加速生長(zhǎng)。KATO等[32]對(duì)接受ICIs治療并通過(guò)基因二代測(cè)序評(píng)估的155例Ⅳ期癌癥患者進(jìn)行分析,將超進(jìn)展定義為治療失敗時(shí)間(time to treatment failure,TTF)<2個(gè)月,與免疫治療前成像相比腫瘤負(fù)荷增加50%,進(jìn)展速度增加2倍以上。155例患者中,其中6例MDM2/MDM4過(guò)表達(dá),其TTF均小于2個(gè)月??筆D-1/PD-L1單藥治療后,其中4例患者的腫瘤體積顯著增加(從55%增至258%),新的腫塊進(jìn)展速度亦顯著加快(與免疫治療前2個(gè)月比較,分別增加2.3、7.1、7.2和42.3倍)。在多因素分析中,MDM2/MDM4和EGFR的變化與TTF<2個(gè)月相關(guān),而10例EGFR突變的患者中2例腫瘤大小也進(jìn)展(腫瘤大小分別增加53.6%和125%,增加35.7倍和41.7倍),提示MDM2/MDM4及EGFR突變與PD-1/PD-L1抑制劑治療后超進(jìn)展有關(guān),但具體機(jī)制尚不明確。SINGAVI等[33]研究顯示,MDM2/MDM4、EGFR 和位于11q13位點(diǎn)的基因如CCND1、FGF3/4/19等擴(kuò)增與超進(jìn)展相關(guān),但目前尚無(wú)大樣本研究報(bào)道ICIs耐藥的其他腫瘤標(biāo)志物。
SHAHABI等[34]在 2個(gè)Ⅱ期臨床試驗(yàn)(CA184004和CA184007)中,于基線、ipilimumab治療后3周和11周分別對(duì)162例晚期黑色素瘤患者的全血樣本進(jìn)行了基因表達(dá)譜分析,其中49例在治療過(guò)程中出現(xiàn)2級(jí)或更高的胃腸道不良反應(yīng),且發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞活化標(biāo)志物CD 177和CEACAM 1表達(dá)增加與胃腸道不良反應(yīng)密切相關(guān),提示中性粒細(xì)胞可能在ipilimumab治療相關(guān)胃腸道不良反應(yīng)中發(fā)揮作用,但這些標(biāo)志物的敏感性較低,尚不能單獨(dú)用于預(yù)測(cè)胃腸道不良反應(yīng),還需更多更大型的隊(duì)列研究進(jìn)一步確定其作用。目前未發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)抗PD-1/PD-L1治療相關(guān)不良反應(yīng)的標(biāo)志物。
關(guān)于預(yù)測(cè)免疫檢查點(diǎn)抑制劑療效、不良反應(yīng)的標(biāo)志物問(wèn)題,目前還沒(méi)有真正可以指導(dǎo)臨床實(shí)踐的數(shù)據(jù)。借用一句古話來(lái)形容很是恰當(dāng),就是“亂花漸欲迷人眼,淺草才能沒(méi)馬蹄”。根據(jù)目前的情況來(lái)看,腫瘤標(biāo)志物對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑療效、不良反應(yīng)的預(yù)測(cè)作用已初見(jiàn)端倪,甚至有些腫瘤標(biāo)志物已顯現(xiàn)出了重要的意義。但是,單一的腫瘤標(biāo)志物對(duì)免疫治療的預(yù)測(cè)還沒(méi)有足夠大樣本的臨床數(shù)據(jù)支持,僅憑一種標(biāo)志物對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的療效進(jìn)行預(yù)測(cè),恐怕勢(shì)單力薄,未來(lái)肯定要多種標(biāo)志物聯(lián)合來(lái)完成對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑療效、不良反應(yīng)的預(yù)測(cè)。因此,腫瘤免疫治療要達(dá)到精準(zhǔn)醫(yī)療,還有很長(zhǎng)的路要走,可能還需要對(duì)免疫治療相關(guān)的多種標(biāo)志物進(jìn)行定量計(jì)算,并用大量的臨床數(shù)據(jù),尤其是來(lái)自國(guó)內(nèi)大型多中心臨床試驗(yàn)的數(shù)據(jù)反復(fù)驗(yàn)證,上下求索。