邵哲成 范軍軍 王泳超
隨著肺癌驅動基因研究的深入,分子靶向治療取得飛躍發(fā)展。免疫治療是近幾年發(fā)展起來的另外一種治療手段,特別是對基于免疫檢查點抑制劑基礎上的PD-1/PD-L1 治療使部分驅動基因陰性患者的生存期顯著提高[1-3]。多種PD-1 和PD-L1 抗體已被FDA 批準用于EGFR/ALK 驅動基因陰性晚期非小細胞肺癌患者的標準治療。然而,并非所有肺癌患者均能從抗PD-1/PD-L1 抗體免疫治療中獲益,非小細胞肺癌及小細胞肺癌二線治療的有效率均低于20%,顯然不符合當前精準治療的標準,因此如何提高免疫治療的有效率是當前研究的熱點問題[4-5]。循環(huán)腫瘤細胞(circulating tumor cell,CTC)是脫離了腫瘤原發(fā)部位和轉移部位而進入血液循環(huán)中的各類腫瘤細胞的統稱。由于腫瘤本身具有的異質性,釋放到體液中的CTC 往往能夠代表腫瘤更強侵襲狀態(tài)以及更多惡性轉化的相關信息[6]。本文旨在探究小細胞肺癌患者活檢組織與CTC 中PD-L1 的表達差異以及與免疫療法的相關性,為臨床診療提供一定的參考。
1.1 臨床資料 選取2016 年1 月至2018 年6 月于本院就診治療的廣泛期小細胞肺癌患者作為研究對象。(1)納入標準:年齡≥18 歲;組織學或細胞學確診為小細胞肺癌,根據美國退伍軍人肺癌協會(VALG)分期為廣泛期;存在不超過1 年的治療前腫瘤組織塊;具有經CT 或MRI 檢查可測量的病變。(2)排除標準:美國東部腫瘤協作組(ECOG)體力狀況評分>2 分;存在免疫治療禁忌癥;人類免疫缺陷病毒或乙肝病毒感染者;患有≥2 級周圍神經病變;存在藥物過敏或不良反應者。本研究經醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準,所有患者或家屬簽署知情同意書。
1.2 組織學分析 在對CTCs 分析結果不知情的前提下,采用免疫組織化學染色(immunohistochemistry staining,IHC)評價肺癌組織內的PD-L1 表達,使用抗PD-L1 兔單克隆抗體(克隆E1L3N,細胞信號技術公司)。
1.3 CTCs分析 組織活檢與治療前的血液樣本采集時間間隔平均(7.5±1.2)個月,8 例(23.3%)患者的時間間隔短于1 個月,21 例(70.0%)為1~12 個月,2例(6.7%)超過1 年。采集血液樣本5 mL,2 h 內采用上皮腫瘤細胞大小分離法(isolation by size of epithelial tumor cells,ISET)獲取CTC。滿足以下標準其中4 項及以上的細胞認定為CTC[7]:①細胞核明顯增大;②核質比>0.8;③色素增加和染色不均勻;④核膜不規(guī)則;⑤各向異性(比率>0.5);⑥存在核染色質側移或大核仁;⑦有絲分裂異常。無細胞質的細胞不予以分析。在對組織學分析結果不知情的前提下,使用兔mAb(克隆D8T4X,Cell Signaling Technology)和CD45(克隆MEM-28,Abcam)對每位患者的五個點(每個點1 mL血液樣本)進行PD-L1 免疫熒光染色。使用10%(v/v)AB 血清(Bio-Rad)進行非特異性結合阻斷,隨后將細胞與抗PD-L1-抗體(兔單克隆抗體,稀釋度1 ∶200)在室溫下孵育45 min,為了在血細胞背景中鑒定出加標的腫瘤細胞,將細胞與抗CD45 抗體(REA747 mAb,MACS Miltenyi Biotec,稀釋度1 ∶200)在室溫下放置45 min,使用DAPI(Carl Roth,稀釋度1 ∶1000)對細胞核染色。連接至AxioCam 相機(卡爾·蔡司),通過Axioplan 2 成像顯微鏡評估熒光結果,曝光1.6 s 后,評價CTC 的PD-L1 特異性免疫熒光,分為陰性(0)、弱陽性(+)、中度陽性(++)和強陽性(+++)。CTC 被定義為DAPI + / CD45-細胞且具有惡性細胞形態(tài)特征,例如大小、形狀、單核、細胞核與細胞質的比率等,見圖1。
圖1 CTC上PD-L1顯示
1.4 統計學方法 采用SPSS 21.0 統計軟件。計數資料以[n(%)]表示,采用卡方檢驗和Fisher 精確檢驗;計量資料以中位數及范圍,使用Kruskal-Wallis 檢驗進行評估。采用Spearman 系數計算相關性;自免疫治療起始計算生存時間且通過Kaplan-Meier 方法進行評估;單變量分析計數變量采用時序檢驗,連續(xù)變量則采用Cox 比例風險模型。以P<0.05 為差異有統計學意義。
2.1 患者的臨床與病理特征 納入研究患者共30 例,確診時年齡35~78 歲,平均(60.6±1.5)歲;男19例(63.3%),女11 例(36.7%);腺癌22 例(73.3%),鱗癌7 例(23.3%),肉瘤樣癌1 例(3.3%);基因分型,EGFR 2 例(6.7%),KRAS13 例(43.3%),ALK 1例(3.3%),MET 1 例(3.3%),未進行基因檢測13 例(43.3%);既往治療,化療28 例(92.7%),靶向治療5例(16.7),胸部放療4 例(13.3%);免疫檢查點抑制劑治療采用納武單抗(Opdivo 奧德武,百時美施貴寶,50 mg/10 mL),每2 周歷時60 min 靜脈輸注給予3 mg/kg;治療進展中30 例,28 例既往接受化療但療效不佳。
2.2 CTCs 上PD-L1 表達及與組織學相關性 30 例患者均獲得可匹配的組織,組織中PD-L1 染色見于14 例患者,占比46.7%;27 例患者的組織獲得具體技術可知,70.4%的病例采用小活檢組織樣本的PD-L1 分析,其中63.0%經支氣管鏡檢查獲得,7.4%經CT 引導下活檢獲得,29.6%于手術切除標本時進行。
基線水平93.3%(28/30)樣本中檢測到CTCs,基線時每7.5 mL 樣本中CTCs 數量為3~228,平均32。CTCs表達PD-L1 的比例為0%~100%,平均為17.5%。87%的患者至少在1%的CTCs 上表達了PD-L1。見圖2。
圖2 基線水平活檢組織及CTCs上PD-L1的表達
治療前,活檢組織及CTCs 中PD-L1 表達之間無顯著相關性(r=0.05,P=0.82),兩者的吻合率為46.7%(14/30),剩余16 例不一致的病例中,13 例CTCs 中陽性而活檢組織中表達陰性,3 例則僅表現為組織上的陽性,14 例吻合的病例中4 例均為陰性,10 例均為陽性。
2.3 PD-L1 表達與免疫抑制劑治療反應的相關性 選擇基線水平的平均CTCs 作為截止值(32/7.5 mL),結果顯示與低CTCs 負荷相比,高CTCs 計數患者的臨床預后更差,無進展生存率(PFS):HR 2.52[1.48~4.12],P=0.0003;總生存率(OS):HR 2.48[1.28~4.74],P=0.0052),見圖3A 和3B。PD-L1 + CTCs 的存在與否對PFS 無明顯影響(閾值≥1%:HR 1.25[0.68~2.33],P=0.59;閾值≥5%:HR 1.09[0.63~1.92],P=0.92;閾值≥10%:HR 0.78[0.48~1.29],P=0.28),或OS( 閾值≥1%:HR 1.08[0.49~2.52],P=0.92;閾值≥5%:HR 1.41[0.62~3.22],P=0.47;閾值≥10%:HR 0.96[0.52~1.92],P=0.90),見圖3C 和3D。免疫抑制劑反應者(PFS>6 個月)基線水平的CTC 計數偏低(23.6VS.48.8,P=0.014),與CTCs PD-L1 陰性的患者比較,基線時PD-L1 + CTCs(≥1%)的患者更多表現為無反應[20/30(66.7%)VS.5/13(38.5%),P=0.02],見圖4?;顧z組織中PD-L1 的表達與臨床結局無關(≥1%:HR 0.66,P=0.25;≥5%:HR 0.84,P=0.52;≥50%:HR 0.79,對于PFS,P=0.63)。
圖3 CTC負荷及是否存在PD-L1+CTCs對患者OS和PFS的影響
圖4 基線時PD-L1 + CTCs數量與免疫抑制劑反應關系
2.4 進展中的PD-L1 + CTC 30 例患者中可獲得進展中的樣本,29 例存在CTCs。與治療前(32/7.5 mL)比較,進展中的CTCs 計數更高(53.6/7.5 mL,P=0.012)。所有患者存在PD-L1 + CTC(29/29),其中82.8%(24/29)的CTCs 上PD-L1 染色超過10%(治療前為67%),見圖2。
本研究證實,晚期非小細胞肺癌患者通過CTCs 無創(chuàng)進行PD-L1 表達分析的可行性。PD-L1 在CTCs 上的表達可見于93.3%的病例中,在活檢組織中的表達為46.7%,可能與獲得的樣本量較少相關,因為在完成診斷步驟后剩余的組織樣本量通常很少,關于非小細胞肺癌的研究,采用了不同的裝置對此方法進行報道[8-11]。使用納武單抗治療期間,基于上皮標記物表達技術對CTCs進行監(jiān)測顯示在基線水平時PD-L1 + CTCs的發(fā)生率為100%,另一組未經ICI治療的患者其循環(huán)免疫或腫瘤細胞中PD-L1 的表達與臨床預后不良相關[12]。然而,循環(huán)中PD-L1 染色的免疫細胞的具體影響仍不明確[13-16],因為其不一定來自于腫瘤微環(huán)境。QIU 等[17]首次報道使用ISET 平臺與匹配組織的一致性,但PD-L1 是通過Ventana SP142 抗體的免疫組織化學染色進行操作的,染色的腫瘤細胞較少,相應的PD-L1 染色率較低,CTCs 上為8%(6/71),活檢組織上為15%(11/71)。因此,若要在臨床實踐中應用血液樣本對PD-L1 腫瘤表達進行檢測,需要對檢測步驟進行標準化,比如使用活檢組織的程序。除了兩種方法使用不同的抗體外,活檢組織與血液樣本的結果缺乏相關性,與部分文獻報道一致[18],考慮原因有以下幾點:①采樣時間間隔差異,本研究使用的是檔案組織,活檢與采集血液樣本的時間間隔平均為7.5 個月,僅8 例患者在1 個月內完成兩項檢查;②腫瘤位置異質性,是組織學檢查的主要局限之一[19-20]。與手術切除的標本相比,組織活檢可能低估了PD-L1 陽性腫瘤的發(fā)現率,本研究顯示CTCs 中檢測陽性的患者比例較高,與其他研究使用手術切除標本進行觀察的結果相一致[21]。
生存率分析證實,CTC 負荷對接受ICI 治療患者臨床預后的預測價值,與文獻中的觀點相一致,即PD-L1的表達不利于患者的生存率[22]。還有研究認為,依賴于CTCs 的不利影響,無論PD-L1 的表達如何,腫瘤的轉移幾率和范圍仍較大。CTCs 的大量存在可能增加PD-L1 + CTC 發(fā)現的可能性,然而根據CTC 負荷的亞組分析顯示結果并未發(fā)生變化,那么臨床結局的差異可能與PD-L1 + CTC 的整體預后影響相關,而非僅取決于細胞對納武單抗治療反應的影響。MIGNON 等[23]報道了5/10 例患者在半年內PD-L1 + CTC 的持續(xù)存在與疾病進展有關。本組所有病情進展的患者均檢測到PDL1 + CTC,提示該細胞群存在獲得性ICI 抵抗。PD-L1+ CTC 的高發(fā)生率與相應活檢組織的不一致提示兩者之間存在互補。
綜上所述,對CTCs 進行PD-L1 分析是完全可行的,并且CTCs 的陽性率通常高于活檢組織中的陽性率。免疫抑制治療中基線時PD-L1 + CTCs(≥1%)的患者更多表現為無反應,治療前高CTCs 負荷與臨床預后不良有關,但CTCs 上PD-L1 的表達與否對預后無顯著影響。需要進一步的研究來評估液體活檢在免疫腫瘤學中的作用,包括其他循環(huán)標志物等。本研究尚存在一定的局限性,由于是單中心小樣本研究,在患者和研究方法的選擇上可能存在偏倚;另外,因為晚期肺癌患者發(fā)生間質轉化的CTCs 數量遠高于上皮型,所以有必要針對CTCs 的分型展開分析以強化研究結果;本研究納入的患者有92.7%既往接受過化療,因此屬于二線及以上的治療,患者的療效及臨床預后通常不佳,下一步需要深入探究CTCs中PD-L1表達對免疫檢查點抑制劑結合一線化療的指導價值,將有益于患者的生存預后。