盧子龍綜述 耿慶審校

根據(jù)2018年全球癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)，肺癌是人群中最常見的癌癥，2018年診斷為肺癌的人數(shù)約為200萬人，因肺癌而死亡的人數(shù)約為176萬人[1]。肺癌依據(jù)病因可分為原發(fā)性肺癌和繼發(fā)性肺癌，而非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)是原發(fā)性肺癌中最常見的類型，占肺癌的85%～90%[2]。依據(jù)SEER數(shù)據(jù)庫分析，過去40年中整體肺癌患者五年生存率仍不足21%[3]，肺癌的臨床治療面臨巨大考驗(yàn)。近年來免疫治療興起，免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitor，ICI)廣泛應(yīng)用于黑色素瘤、前列腺癌[4]、NSCLC等惡性腫瘤的一二線治療中，如細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4,CTLA-4)抑制劑、程序性死亡受體1/配體1(programmed death 1,PD-1/ programmed death ligand-1, PD-L1)抑制劑等。T細(xì)胞表面接受的抑制性信號通路稱為免疫檢查點(diǎn)，免疫檢查點(diǎn)過表達(dá)即會抑制T細(xì)胞的免疫功能，ICI通過阻斷免疫檢查點(diǎn)，增強(qiáng)T細(xì)胞活性起到抗腫瘤的作用[5]。本文總結(jié)了ICI在NSCLC中的作用機(jī)制、治療標(biāo)志物的選擇及常見抑制劑的臨床療效和相關(guān)不良反應(yīng)，旨在梳理這種新型治療方式進(jìn)展，并作出展望。

1 免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療非小細(xì)胞肺癌機(jī)制

免疫學(xué)認(rèn)為腫瘤的發(fā)生與轉(zhuǎn)歸過程是機(jī)體通過獲得性免疫抵抗腫瘤生成，而腫瘤細(xì)胞通過多種機(jī)制逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)識別和攻擊，腫瘤細(xì)胞擺脫免疫殺傷作用隨即進(jìn)行生長和轉(zhuǎn)移。免疫反應(yīng)始于抗原呈遞細(xì)胞(antigen-presenting cell，APC)的抗原攝取、加工和呈遞，抗原通過APC與主要組織相容性復(fù)合體分子(major histocompatibility complex, MHC)結(jié)合傳遞到T細(xì)胞表面受體；并且T細(xì)胞上CD28受體與APC上的CD80 / CD86配體結(jié)合在一起,2種信號共同激活T細(xì)胞[6]。肺癌細(xì)胞的免疫逃逸主要通過免疫檢查點(diǎn)途徑減弱免疫反應(yīng)，常見如CTLA-4、PD-1等，見圖1。

1.1 抗CTLA-4抗體 CTLA-4為CD28的同源類似物，對比CD28而言，CTLA-4與CD80/CD86更具親和力，因此CTLA-4通過競爭性作用，搶先與CD80/CD86相結(jié)合，另外CTLA-4可下調(diào)APC上CD80/CD86的表達(dá)或通過細(xì)胞胞吞作用將其移除，借此阻斷CD28的結(jié)合路徑來抑制T細(xì)胞激活[7]。CTLA-4在T細(xì)胞活化激活免疫反應(yīng)過程中起負(fù)調(diào)節(jié)作用，抗CTLA-4抗體可阻斷抑制信號, 誘導(dǎo)T細(xì)胞活化增殖, 恢復(fù)其功能。

1.2 抗PD-1/PD-L1抗體 PD-1 是一種Ⅰ型跨膜糖蛋白，Ishida等最早于1992年在分離小鼠T細(xì)胞參與程序性細(xì)胞死亡過程發(fā)現(xiàn)。PD-1有2種配體PD-L1及PD-L2,正常組織PD-L1表達(dá)是對組織損傷持續(xù)的炎性反應(yīng)后控制組織自身的免疫應(yīng)答表現(xiàn)，PD-L1在T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、胰島細(xì)胞等多種細(xì)胞上表達(dá)，PD-L2主要在巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞群上表達(dá)，基礎(chǔ)表達(dá)量低[8]。PD-1與配體結(jié)合后，細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域中的酪氨酸殘基被磷酸化隨即募集蛋白酪氨酸磷酸酶(protein-tyrosine-phosphatase，PTP)，這些PTP導(dǎo)致信號傳導(dǎo)通路中信號激酶去磷酸化，CD28受體的陽性刺激信號傳導(dǎo)受阻[9]。PD-1信號導(dǎo)致激活轉(zhuǎn)錄因子(TFs)減少,如激活蛋白1 (AP1),核轉(zhuǎn)錄因子的激活T細(xì)胞(NFAT)和NF-κβ,阻斷T細(xì)胞激活，并抑制其增殖過程[10]。

2 NSCLC免疫治療療效預(yù)測標(biāo)志物的選擇

肺腺癌患者在選擇靶向治療時根據(jù)基因檢測及驅(qū)動基因陽性結(jié)果可以選擇性使用不同靶向藥物治療，特定的生物標(biāo)志物可以預(yù)測患者進(jìn)行免疫治療時能否臨床獲益。免疫治療中常用的生物標(biāo)志物有PD-L1表達(dá)、腫瘤突變負(fù)荷 (tumor mutation burden, TMB)、微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定性 (microsatellite instability-high, MSI-H) 或錯配修復(fù)缺陷 (deficient mismatch repair, dMMR)、腸道微生物菌群、腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞等。

2.1 PD-L1 Topalian等[11]在評估PD-L1表達(dá)用于預(yù)測免疫治療作用的臨床試驗(yàn)中，5%腫瘤細(xì)胞表達(dá)PD-L1為陽性組，結(jié)果顯示PD-L1陽性腫瘤患者的總體反應(yīng)率高于PD-L1陰性腫瘤患者?；贑heckmate 024研究Pembrolizumab獲FDA批準(zhǔn)作為PD-L1表達(dá)≥50%轉(zhuǎn)移性NSCLC的一線治療[12]。但研究發(fā)現(xiàn)，PD-L1既可以由腫瘤微環(huán)境中腫瘤細(xì)胞表達(dá)，也可由免疫細(xì)胞和部分炎性細(xì)胞表達(dá)，因此PD-L1表達(dá)具有干擾性[13]。Rittmeyer等[14]在研究Atezolizumab與多西他賽用于NSCLC的臨床試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)無論P(yáng)D-L1表達(dá)水平如何，Atezolizumab組生存率改善均優(yōu)于多西他賽組。另外部分臨床試驗(yàn)證實(shí)，在PD-L1表達(dá)陰性的腫瘤患者中使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑，患者仍然可以獲得臨床治療效果[15]。PD-L1表達(dá)也受到不同檢測方法(免疫組織化學(xué)、流式細(xì)胞術(shù)和mRNA表達(dá))限制[16]，因此單項(xiàng)的PD-L1表達(dá)水平并不足以成為一個完美的免疫治療生物標(biāo)志物。

2.2 TMB TMB是指每一個編碼腫瘤基因組區(qū)域突變的總數(shù)，研究認(rèn)為癌細(xì)胞內(nèi)的每個腫瘤突變都有可能產(chǎn)生腫瘤特異性抗原(新抗原)，因此突變越多，產(chǎn)生的新抗原越多，免疫系統(tǒng)識別抗原幾率增加，免疫治療效果更好。Yarchoan等[17]的臨床研究顯示，腫瘤突變負(fù)荷與免疫治療客觀反應(yīng)率之間存在顯著相關(guān)性(P<0.001)。TMB水平越高，腫瘤免疫治療效果越好，已在黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌、小細(xì)胞肺癌[18-20]等腫瘤的臨床研究中顯示出明顯的優(yōu)越性。Hellmann等[21]試驗(yàn)證實(shí)，TMB≥10 mut/Mb的NSCLC患者接受免疫治療時無進(jìn)展生存期明顯更長。但近期部分臨床試驗(yàn)顯示TMB水平與PD-1治療效果無明顯相關(guān)性[22-23]，病毒陽性患者TMB較低(P<0.01)， 總生存期(overall survival，OS)反而較好，且試驗(yàn)證實(shí)TMB預(yù)測與性別有關(guān)，TMB對女性肺癌患者的預(yù)測能力明顯優(yōu)于男性患者[24]。TMB又會受到采樣時間，腫瘤異質(zhì)性等因素影響，因此需要推行新的檢測方法，推動TMB檢測用于臨床實(shí)踐。

注：TCR在APC上的MHC分子中呈遞抗原，APC上的CD80/CD86配體與T細(xì)胞上的CD28受體共刺激相互作用。CTLA-4競爭性結(jié)合CD80/CD86,PD-1與其配體PD-L1/PD-L2結(jié)合?？笴TLA-4、抗PD-1、抗PD-L1抗體阻斷相應(yīng)的免疫檢查點(diǎn)通路，恢復(fù)T細(xì)胞活性

圖1T細(xì)胞活化機(jī)制與免疫檢查點(diǎn)抑制劑作用機(jī)制

2.3 腸道微生物菌群 人體腸道微生物群大約重1 000 g, 約有30個種屬,數(shù)量多達(dá)1014個, 總數(shù)約是人體細(xì)胞總數(shù)的10倍，又被成為人類第二基因組[25]。研究發(fā)現(xiàn)ICI治療后療效顯著組患者體內(nèi)有廣泛存在的AKK菌，無反應(yīng)組患者AKK細(xì)菌水平較低[26]。在晚期黑色素瘤患者中，ICI治療反應(yīng)組與無反應(yīng)組體內(nèi)腸道菌群豐度不同，腸道菌群種類、數(shù)量與療效相關(guān)，反應(yīng)組中Ruminococcaceae家族細(xì)菌的相對豐度更高[27]。Matson等[28]分析免疫治療前轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者的基線糞便樣本，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)組中具有豐富的細(xì)菌種類，包括長雙歧桿菌、鷹嘴菌和糞腸球菌，并且用患者糞便重建無菌小鼠發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充雙歧桿菌后可以改善小鼠腫瘤控制，增強(qiáng)T細(xì)胞反應(yīng)，提高抗PD-L1治療的療效。另外在研究抗生素治療對晚期NSCLC及尿路上皮癌患者抗PD-1或PD-L1治療影響試驗(yàn)中，抗生素治療患者的PFS和OS明顯縮短，主要原因?yàn)榭股氐氖褂脭_亂了腸道菌群的豐度，影響了免疫治療作用[29]。在NSCLC的ICI治療中也發(fā)現(xiàn)了相同結(jié)論[30]，但目前腸道菌群影響免疫治療的機(jī)制尚未完全明確。

2.4 腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞(tumor-infiltrating lymphocyte, TIL) TIL是腫瘤微環(huán)境組成部分之一，對腫瘤的生物學(xué)性質(zhì)及免疫治療具有重要影響[31]。依據(jù)PD-L1表達(dá)狀態(tài)及TIL數(shù)量，腫瘤可分為4類：Ⅰ型適應(yīng)性免疫抗性(PD-L1陽性和高TIL)，Ⅱ型免疫忽視(PD-L1陰性和低TIL)，Ⅲ型內(nèi)源性誘導(dǎo)(PD-L1陽性和低TIL)和Ⅳ型免疫耐受(PD-L1陰性和高TILs)，研究顯示，Ⅰ型NSCLC患者免疫治療具有較好效果[32]。具體療效需要更多臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

3 免疫檢查點(diǎn)抑制劑在非小細(xì)胞肺癌中的臨床應(yīng)用

3.1 免疫檢查點(diǎn)抑制劑的單藥治療 近年來隨著免疫治療的興起，人源性抗CTLA-4抗體(Ipilimumab、Tremelimumab),人源性抗PD-1/PD-L1抗體(Pembrolizumab、Nivolumab、Atezolizumab)在NSCLC的治療取得了豐碩的成果，多種ICI被批準(zhǔn)用于NSCLC的單藥治療?；贙EYNOTE024和042的結(jié)果Pembrolizumab單藥用于一線治療PD-L1陽性NSCLC患者，尤其是PD-L1高表達(dá)人群[33]。經(jīng)與多西他賽相比的CheckMate-017 和CheckMate-057試驗(yàn)，Nivolumab獲批用于晚期復(fù)發(fā)性或難治性NSCLC的二線治療[15,34]。POPLAR的一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)證實(shí)單藥Atezolizumab用于肺癌治療的有效性, 并且這種作用在PD-L1高表達(dá)患者中更明顯[35]，后經(jīng)OAK Ⅲ期試驗(yàn)驗(yàn)證，Atezolizumab成功獲批用于既往接受過治療的轉(zhuǎn)移性NSCLC患者, 無論患者PD-L1表達(dá)狀態(tài)如何均可應(yīng)用[36]。

3.2 免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合化療 隨著KEYNOTE 021首次成功將鉑類化療與ICI聯(lián)合治療晚期NSCLC患者，無論P(yáng)D-L1的表達(dá)如何，與單純化療及Pembrolizumab單藥治療相比，Pembrolizumab加化療組的ORR顯著改善，而腫瘤進(jìn)展率和死亡的風(fēng)險率降低50%[37]，免疫治療轉(zhuǎn)入到聯(lián)合治療階段。CheckMate 012試驗(yàn)中[38]，Nivolumab聯(lián)合傳統(tǒng)化療組客觀反應(yīng)率高達(dá)47%，特別是Nivolumab(5 mg/kg)加紫杉醇—卡鉑組，2年OS率達(dá)到了62%。在KEYNOTE-189試驗(yàn)中[39]，對于先前未治療的轉(zhuǎn)移性非鱗狀NSCLC且無EGFR或ALK突變的患者，Pembrolizumab聯(lián)合培美曲塞和鉑類藥物組中位無進(jìn)展生存期達(dá)到8.8個月，12個月總生存率為69.2%。IMpower132試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，Atezolizumab聯(lián)合化療組PFS優(yōu)于單純化療組，且IMpower150證實(shí)無論P(yáng)D-L1表達(dá)和EGFR或ALK遺傳改變狀態(tài)如何，Atezolizumab聯(lián)合貝伐單抗和標(biāo)準(zhǔn)化療均顯示OS優(yōu)勢[40]。FDA批準(zhǔn)Atezolizumab聯(lián)合貝伐單抗和標(biāo)準(zhǔn)化療用于一線治療轉(zhuǎn)移性非鱗狀非小細(xì)胞肺癌且無EGFR或ALK基因組畸變的腫瘤患者。

3.3 免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合治療 基于PD-1途徑與CTLA4途徑的作用方式不同，CheckMate 012試驗(yàn)開始嘗試雙ICI藥物治療方式，對于NSCLC患者一線應(yīng)用Nivolumab聯(lián)合Ipilimumab具有可耐受的安全性及治療作用[41]。CheckMate 227試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，無論P(yáng)D-L1的狀態(tài)如何，雙ICI組(Nivolumab聯(lián)合Ipilimumab)與高TMB的單純化療組相比，中位PFS為7.2個月vs. 5.4個月，ORR率也更高45.3%vs. 26.9%。CheckMate 568[42]中復(fù)發(fā)性ⅢB /Ⅳ期NSCLC接受Nivolumab聯(lián)合Ipilimumab治療，252例患者依據(jù) PD-L1表達(dá)低于1%、1%及高于1%分組，ORR率依次為15%、30%和41%，且ORR隨著TMB的增加而增加。然而在Ⅰb期試驗(yàn)(NCT02000947)102例晚期NSCLC患者接受抗PD-L1抗體Durvalumab和抗CTLA-4抗體Tremelimumab的聯(lián)合治療，29例(28%)因治療相關(guān)的不良事件引起停藥，37例(36%)發(fā)生了與治療相關(guān)的嚴(yán)重不良事件[43]。在Ⅲ期臨床試驗(yàn)(NCT02453282)中，1 118例患者依據(jù)PD-L1表達(dá)(≥25%和<25%)分組，并隨機(jī)接受Durvalumab(或Durvalumab+Tremelimumab)或化療治療，最終主要終點(diǎn)OS和PFS差異無統(tǒng)計學(xué)意義[44]。在Ⅰb期試驗(yàn)(NCT02537418)中，又將D+T方案與化療聯(lián)用，24例晚期NSCLC患者中有17例得到緩解，ORR為52.9%。目前正在進(jìn)行的Ⅱ期臨床試驗(yàn)(NCT03057106)和Ⅲ期試驗(yàn)(NCT02542293)將進(jìn)一步探究D+T聯(lián)合鉑類化療的療效，試驗(yàn)主要終點(diǎn)是OS，次要終點(diǎn)是PFS、ORR、生活質(zhì)量及安全性，具體效果有待研究。

3.4 免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合吲哚胺2, 3-雙加氧酶(IDO-1)抑制劑 吲哚胺-2,3-二加氧酶1(Indolamine-2,3-dioxygenase 1,IDO-1),是一種可催化色氨酸代謝為犬尿氨酸的金屬蛋白酶，IDO-1將色氨酸氧化為N-甲?；虬彼幔缓髮⑵滢D(zhuǎn)化為分解代謝產(chǎn)物[45]。色氨酸被消耗后，T細(xì)胞活化激酶PKC-θ的活性下降，且色氨酸分解代謝產(chǎn)物通過與芳香烴受體結(jié)合促進(jìn)CD4+T細(xì)胞分化成Treg細(xì)胞，同時限制其分化成Th17細(xì)胞，免疫系統(tǒng)受到抑制[46]。經(jīng)多重定量免疫熒光測量552例Ⅰ～Ⅳ期肺癌患者中PD-L1、IDO-1、B7-H4和不同的腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TIL)亞型的水平，PD-L1和IDO-1升高與明顯的B細(xì)胞和T細(xì)胞浸潤一致，兩者出現(xiàn)有限的共表達(dá)現(xiàn)象[47]。ECHO-202/KEYNOTE-037試驗(yàn)中選用了IDO-1抑制劑Epacadostat聯(lián)合Pembrolizumab治療NSCLC患者，最終40例可評估療效的患者ORR為35%，DCR為60%，所有患者中，最常見的不良反應(yīng)是疲勞(19%)、關(guān)節(jié)痛(9%)和AST升高(9%)，E + P方案一般耐受性良好，對晚期NSCLC治療有效[48]。

3.5 免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合放療 對于晚期NSCLC患者而言，放療的大量射線照射一方面可以破壞細(xì)胞內(nèi)的DNA，有效減慢腫瘤轉(zhuǎn)移并緩解局部壓迫癥狀，另一方面通過放療殺死的腫瘤細(xì)胞會釋放出大量新的抗原激活機(jī)體的免疫反應(yīng)，因此對于晚期NSCLC治療，免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合放療成為一種新的有效治療方式。76例復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌患者隨機(jī)接受Pembrolizumab(每3周200 mg / kg)治療(對照組)或先接受放療(8 Gy×3次)后再接受Pembrolizumab治療(試驗(yàn)組)，12周時試驗(yàn)組與對照組相比，ORR為36% vs.18%，PFS為6.6個月vs. 1.9個月，中位總體生存期為15.9個月vs. 7.6個月，亞組分析顯示，對于PD-L1陰性腫瘤患者，增大放療劑量療效更佳，結(jié)果顯示，在Pembrolizumab治療前一定程度的放療有助于改善治療效果[49]。NCT02316002試驗(yàn)中晚期NSCLC患者接受局部消融治療后，靜脈注射Pembrolizumab治療，每21 d 200 mg，共8個周期，PFS中位數(shù)為19.1個月，12個月的總體平均生存率為90.9%,24個月時為77.5%，結(jié)果證實(shí)，晚期肺癌患者在局部消融治療后接受Pembrolizumab可改善PFS并且不影響生活質(zhì)量[50]。但這種治療方式也存在許多問題需要解決，如ICI相關(guān)的最佳放療劑量和時間、PD-L1狀態(tài)的影響，如何在這些組合中添加免疫檢查點(diǎn)抑制劑等，有待進(jìn)一步的試驗(yàn)研究去探索出理想的治療組合方式。

3.6 免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合靶向治療 對于具有EGFR、BRAF、ALK或ROS1等驅(qū)動基因突變的敏感性NSCLC患者而言，一線首選酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors,TKI)靶向治療。由于靶向治療的耐藥性等問題，人們嘗試ICI聯(lián)合TKI的治療方法，盡管部分亞組顯示出積極信號但總體而言臨床療效不佳，不良反應(yīng)顯著[51]。對于這類患者推薦在TKI治療無效或無法耐受TKI藥物反應(yīng)時，再選用ICI治療。

4 ICI治療相關(guān)不良事件

ICI在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用也會出現(xiàn)一系列毒性反應(yīng)，包括肺炎、肝炎、結(jié)腸炎和內(nèi)分泌病變等，常發(fā)生在治療后2周～3個月，最常見的不良反應(yīng)為嗜睡、皮疹、瘙癢、肝毒性、腹瀉、結(jié)腸炎和垂體炎[52]。免疫相關(guān)不良反應(yīng)的主要治療手段包括降低劑量或停止使用藥物，以及考慮免疫抑制，對于嚴(yán)重的毒性反應(yīng)，應(yīng)永久終止免疫治療[53]。

綜上，非小細(xì)胞肺癌的免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療已取得成果，但對于精準(zhǔn)免疫治療來說仍任重道遠(yuǎn)，ICI治療精準(zhǔn)標(biāo)志物的選擇、ICI藥物聯(lián)用的組合方式及藥物劑量等問題仍需要進(jìn)一步的探索。