梁曉華,復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院腫瘤科主任,中國(guó)醫(yī)藥教育協(xié)會(huì)腫瘤轉(zhuǎn)移專委會(huì)主任委員,中華醫(yī)學(xué)會(huì)上海分會(huì)腫瘤內(nèi)科副主任委員,上海市抗癌協(xié)會(huì)腦轉(zhuǎn)移瘤專委會(huì)主任委員,上海市抗癌協(xié)會(huì)腫瘤生物治療、淋巴瘤、疑難腫瘤、惡性黑色素瘤、腫瘤藥物臨床研究專委會(huì)副主任委員,中國(guó)臨床腫瘤學(xué)會(huì)血管靶向?qū)<椅瘑T會(huì)委員、腫瘤支持與康復(fù)治療專家委員會(huì)委員。
摘要:以免疫檢查點(diǎn)抑制劑程序性死亡受體1(PD—1)/程序性死亡配體1(PD—L1)為代表的藥物開啟了癌癥治療的新時(shí)代,但如何進(jìn)一步提高其有效性和安全性仍待進(jìn)一步研究。
關(guān)鍵詞:免疫治療 腫瘤
中圖分類號(hào):R730.51文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1006—1533(2022)S2—0034—07引用本文梁曉華.腫瘤免疫治療的難點(diǎn)與困惑[J].上海醫(yī)藥,2022,43(S2):34—40.
Immunotherapy of human cancer: difficulties and perplexities
LIANG Xiaohua
(Department of Oncology,HuashanHospital,F(xiàn)udanUniversity,Shanghai 200040,China)
ABSTRACT The immune checkpoint inhibitor programmed death-1(PD-1)/programmed death ligand-1(PD-L1)has represented a new era of cancer treatment, but how to further improve its efficacy and safety remains to be further studied.
KEY WORDS immunotherapy;cancer
William B.Coley在19世紀(jì)末最早嘗試?yán)妹庖呦到y(tǒng)治療惡性腫瘤。他是一位骨科醫(yī)生,在為骨肉瘤患者做手術(shù)的過程中,注意到一些術(shù)后傷口感染嚴(yán)重的患者,其未切除的腫瘤會(huì)自發(fā)消退。從1891年開始,Coley給1000多位患者注射了化膿性鏈球菌和黏質(zhì)沙雷菌等活菌和滅菌的混合物,希望能引起膿毒癥,并產(chǎn)生強(qiáng)大的免疫和抗腫瘤反應(yīng)。這種細(xì)菌混合物被稱為“Coley毒素”,這是第一個(gè)有記錄的通過積極的免疫干預(yù)治療癌癥的方法。Coley在包括肉瘤、淋巴瘤和睪丸癌等在內(nèi)的多種惡性腫瘤治療中使患者獲得了持久的完全緩解。然而,由于缺乏對(duì)已知的Coley毒素作用機(jī)制的認(rèn)識(shí),以及故意用致病菌感染癌癥患者所存在的風(fēng)險(xiǎn),腫瘤學(xué)家在20世紀(jì)早期放棄了用Coley毒素治療惡性腫瘤。時(shí)至今日,腫瘤免疫學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,并且深深改變了腫瘤患者的治療。Coley則被稱為腫瘤免疫療法之父。
在研究Coley毒素作用機(jī)制的過程中,發(fā)現(xiàn)了一些與敗血癥相關(guān)的關(guān)鍵介質(zhì),這些介質(zhì)組成了一個(gè)細(xì)胞因子家族,包括白細(xì)胞介素、干擾素和趨化因子。研究人員和臨床腫瘤學(xué)家將這些細(xì)胞因子用于癌癥治療,并且取得了一定的成功,如在轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌中使用大劑量的白細(xì)胞介素2(interleukin-2,IL-2)可以誘導(dǎo)臨床緩解[2],在II期和IV期黑色素瘤中使用干擾素也有部分療效(3]。但是這些細(xì)胞因子治療的療效通常很微小且不可預(yù)測(cè),而不良反應(yīng)則比較明顯。因此僅有一小部分特別篩選的患者可能獲益。
最近20多年對(duì)免疫監(jiān)視過程有了更好的理解,特別是發(fā)現(xiàn)了T細(xì)胞免疫檢查點(diǎn),如細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4, CTLA-4)和程序性死亡受體1(programmed cell death protein 1,PD-1)/程序性死亡配體1(programmed cell death ligand 1,PD-L1),得以通過先天免疫細(xì)胞來消滅癌細(xì)胞,推動(dòng)了腫瘤免疫學(xué)的進(jìn)步,從此腫瘤治療進(jìn)入了免疫治療時(shí)代。James Allison和TasukuHonjo博士分別因發(fā)現(xiàn)了CTLA-4和PD-1而獲得2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
與此同時(shí),細(xì)胞免疫治療的研究和臨床應(yīng)用也一直在艱難探索中。Ralph Steinman于1973年發(fā)現(xiàn)樹突狀細(xì)胞(dendritic cells,DC)。作為目前發(fā)現(xiàn)的功能最強(qiáng)的抗原提呈細(xì)胞,DC能夠誘導(dǎo)特異性的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)生成。應(yīng)用腫瘤相關(guān)抗原或抗原多肽體外沖擊致敏DC,回輸或免疫接種于荷瘤宿主,可誘發(fā)特異性CTL的抗腫瘤免疫反應(yīng)。Steinman因此于2011年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。圍繞DC-細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞(cytokine-induced killer,CIK)以及自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell,NK)輸注治療腫瘤也做了大量臨床研究。但是因?yàn)榕R床療效不確切,適用人群不明確,這些細(xì)胞治療尚未能成為主流療法。嵌合抗原受體T細(xì)胞(chimeric antigen receptor T-cell,CAR- T)療法是一種精準(zhǔn)的治療腫瘤的新型靶向細(xì)胞免疫療法,最先在CD19陽性急性淋巴細(xì)胞白血病治療中取得成功,近幾年針對(duì)CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體瘤也展開了大量研究工作,并取得了一定進(jìn)展。
本文側(cè)重討論免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immunecheckpoint inhibitors,ICIs)治療的難點(diǎn)和在臨床應(yīng)用中的困惑。
1 ICIs治療的難點(diǎn)
免疫檢查點(diǎn)是控制免疫反應(yīng)激活或抑制的免疫細(xì)胞表面受體。免疫系統(tǒng)的激活,一方面可以控制腫瘤,但另一方面又會(huì)引起自身免疫性疾病。一些ICIs,如CTLA-4和PD-1單克隆抗體的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展,通過上調(diào)免疫激活,在免疫周期的不同階段產(chǎn)生顯著的抗腫瘤反應(yīng)]。
目前,ICIs已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多種癌癥治療中,包括惡性黑色素瘤、肺癌、胃癌、食管癌、鼻咽癌、淋巴瘤、尿路上皮癌等。主要的ICIs包括CTLA-4單克隆抗體和PD-1/PD-L1單克隆抗體,其中,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有多款PD-1/PD-L1抗體上市。不同的免疫檢查點(diǎn)的潛力并不相等。例如,激動(dòng)劑OX40抗體具有輕微的臨床活性,但CD28抗體即使在非常低的治療劑量下也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的細(xì)胞因子綜合征,并且已有接受治療的健康志愿者因此而入住重癥監(jiān)護(hù)病房[5]。因此,尋找ICIs療法的正確組合來誘導(dǎo)最佳的免疫激活能力仍然是臨床研究的一個(gè)活躍領(lǐng)域。
1.1 ICIs的單藥療效有限
針對(duì)PD-1/PD-L1軸的ICIs已經(jīng)改變了晚期非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者的一線治療。對(duì)于PD-L1表達(dá)≥50%的患者,單藥帕博利珠單抗(PD-1抑制劑)是目前的標(biāo)準(zhǔn)治療,當(dāng)PD-L1表達(dá)低于50%時(shí),可以單獨(dú)或聯(lián)合化療。阿特利珠單抗(PD-L1抑制劑)也已被批準(zhǔn)與化療和貝伐珠單抗(抗血管生成藥物)聯(lián)合用于一線NSCLC的治療,無論P(yáng)D-L1表達(dá)如何。與以鉑類為基礎(chǔ)的化療相比,一線PD-1/PD-L1抑制劑與抗CTLA-4抗體的組合也被證明可以提高晚期NSCLC的生存率,特別是在具有高腫瘤突變負(fù)荷的患者中。伊匹單抗(一種抗CTLA-4單抗)和納武利尤單抗(PD-1抑制劑)已被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于治療PD-L1表達(dá)≥1%的NSCLC患者。
Keynote-042研究納入PD-L1腫瘤比例評(píng)分(tumor proportion score,TPS)≥1%的先前未經(jīng)治療的局部晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC患者,隨機(jī)分配接受帕博利珠或者含鉑化療,TPS≥50%的患者中位總體生存(overall survival, OS)分別為20.0個(gè)月和12.2個(gè)月;TPS≥20%的患者中位OS分別為17.7個(gè)月和13.0個(gè)月;TPS≥1%的患者中位OS分別為16.7個(gè)月和12.1個(gè)月。TPS≥50%、TPS≥20%、TPS≥1%的3個(gè)亞組中帕博利珠單抗組vs化療組的中位無進(jìn)展生存(progression-free survival,PFS)分別為7.1個(gè)月vs6.4個(gè)月、6.2個(gè)月vs6.6個(gè)月和5.4個(gè)月vs6.5個(gè)月,緩解率分別為39%vs 32%、33%vs 29%和27%vs27%[6]??傮w趨勢(shì)來看,隨著PD-L1表達(dá)的降低,ICIs的療效逐漸下降。
抗PD-(L)1單抗單獨(dú)用藥時(shí),針對(duì)細(xì)分患者群,如PD-L1陽性、腫瘤突變負(fù)荷高、微衛(wèi)星不穩(wěn)定性高等,療效較好,但是在大多數(shù)不加區(qū)分的實(shí)體瘤中的有效率較低。
一項(xiàng)系統(tǒng)性分析研究發(fā)現(xiàn),在PD-L1表達(dá)≥50%的NSCLC中,與以鉑類為基礎(chǔ)的化療相比,ICIs單藥可能改善OS[風(fēng)險(xiǎn)比(hazard ratio,HR)0.68,95%置信區(qū)間(confidence interval,CI)0.60~0.76,納入6項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(randomized controlled trial,RCT),2111名受試者,中等確定性證據(jù))。ICIs單劑也可能改善PFS(HR0.68,95%CI 0.52~0.88,納入5項(xiàng)RCT,1886名受試者,低確定性證據(jù))和客觀緩解率(objective response rate,ORR)[相對(duì)危險(xiǎn)度(relative risk,RR)1.40,95%CI 1.12~1.75,4項(xiàng)RCT,1672名受試者,低確定性證據(jù)]。
有研究者分析了截至2019年7月關(guān)于國(guó)外6種抗PD-(L)1單抗單藥治療的前瞻性臨床試驗(yàn),來自針對(duì)26種癌癥的160項(xiàng)試驗(yàn)的22165例患者的總體平均ORR只有20.21%,抗PD-(L)1單抗單藥治療的ORR因腫瘤類型而顯著不同,最高的抗癌活性出現(xiàn)在致癌物質(zhì)誘導(dǎo)的腫瘤或由病毒感染驅(qū)動(dòng)的惡性腫瘤,如經(jīng)典霍奇金淋巴瘤(classical Hodgkin lymphoma,cHL)、纖維增生性黑色素瘤和病毒誘導(dǎo)的皮膚默克爾細(xì)胞癌。ORR第二高的腫瘤群組是免疫原性較高的腫瘤,如黑色素瘤、肺癌、肝癌和腎癌。另外一些腫瘤,如前列腺癌、結(jié)直腸癌和卵巢癌只有有限的T細(xì)胞浸潤(rùn),PD-(L)1單抗單藥治療這些腫瘤的ORR相對(duì)較低[8]。
1.2 ICIs的最佳聯(lián)合方案
研究發(fā)現(xiàn),免疫治療與化療聯(lián)合應(yīng)用在腫瘤治療中有協(xié)同效應(yīng),一些標(biāo)準(zhǔn)劑量和標(biāo)準(zhǔn)方案的化療藥物可以通過加強(qiáng)免疫反應(yīng)增強(qiáng)免疫治療療效?;煷龠M(jìn)抗腫瘤免疫反應(yīng)的主要途徑有二:一是化療藥物誘導(dǎo)免疫原性細(xì)胞死亡,并進(jìn)而激活特異性針對(duì)腫瘤的適應(yīng)性免疫反應(yīng);二是化療藥物通過一些輔助或者尚未完全明確的作用機(jī)制,作用于腫瘤微環(huán)境中的惡性和正常宿主細(xì)胞,進(jìn)而激活抗腫瘤免疫反應(yīng)。如何提高已在臨床實(shí)踐中建立起來的聯(lián)合療法的療效正變得越來越具有挑戰(zhàn)性。
KEYNOTE-062研究顯示,帕博利珠單抗聯(lián)合化療對(duì)比單純化療用于晚期胃癌或胃食管接合部癌的一線治療,雖未觀察到PFS或OS的改善,但免疫治療聯(lián)合化療用于晚期胃癌一線治療的希望并未就此破滅。ATTRACTION-4研究第一部分的療效分析顯示:納武利尤單抗+SOX組和納武利尤單抗+CapeOX組均取得較高ORR和較長(zhǎng)的緩解持續(xù)時(shí)間,且無論P(yáng)D-L1表達(dá)均可以從聯(lián)合方案中獲益[10]。CheckMate 649研究入組了既往未接受過系統(tǒng)治療的不可手術(shù)的晚期或轉(zhuǎn)移性胃癌或胃食管接合部癌,對(duì)PD-L1水平不做限定。納武利尤單抗+化療與單純化療組的OS分別為13.1個(gè)月和11.1個(gè)月。在PD-L1綜合陽性評(píng)分(combined positive score, CPS)≥5的病例中,納武利尤單抗+化療與單純化療組OS的HR為0.71(P<0.0001),PFS的HR為0.68(P<0.0001)。由此確立了納武利尤單抗+化療在不可手術(shù)的晚期或轉(zhuǎn)移性胃癌或胃食管接合部癌中的一線治療地位。
在轉(zhuǎn)移性黑色素瘤中,聯(lián)合CTLA-4和PD-1阻斷劑的5年總生存率達(dá)到了前所未有的50%以上「2]。在轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌的意向治療人群中,相同組合的3年總生存率超過60%[13-4]。在正在進(jìn)行的早期臨床試驗(yàn)中,很少有新的組合達(dá)到與這些新的治療標(biāo)準(zhǔn)相媲美的療效水平。當(dāng)然還需要改進(jìn)的是它們的安全性。
在黑色素瘤治療中,批準(zhǔn)的聯(lián)合ICIs誘導(dǎo)和方案劑量(伊匹單抗3mg/kg和納武利尤單抗1mg/kg每3周)的3~4級(jí)毒性達(dá)到59%[15]。CheckMate 511的初步結(jié)果顯示,調(diào)整劑量(伊匹單抗1mg/kg,納武利尤單抗3mg/kg,每3周1次)后,毒性顯著改善,但療效未受影響[16]。鑒于免疫相關(guān)不良事件(immune-related adverse event,irAEs)有時(shí)與死亡和重大的終身疾病有關(guān)(例如,新發(fā)的胰島素依賴型糖尿病、持續(xù)性垂體功能障礙或免疫相關(guān)炎性關(guān)節(jié)?。惹行枰恍╊A(yù)測(cè)因子和新策略來降低這些毒性。
對(duì)于ICIs原發(fā)耐藥或者繼發(fā)耐藥的患者,需要尋找新的治療方法。早期研究表明,暴露于ICIs可能會(huì)影響疾病進(jìn)展后接受的標(biāo)準(zhǔn)治療的療效。例如,ICIs治療失敗后,偶爾可以見到對(duì)化療特別高的療效[17-18]。這些觀察結(jié)果可能繼發(fā)于免疫治療已經(jīng)消除了最初由腫瘤細(xì)胞或其他免疫細(xì)胞施加的抑制,然后是細(xì)胞毒性化療介導(dǎo)殺死腫瘤細(xì)胞。另一方面,無進(jìn)展生存期和與暴露于靶向治療相關(guān)的不良事件(如黑色素瘤中的BRAF抑制劑)可能會(huì)受到一線使用ICIs的不利影響19。
1.3同類ICls之間的比較
目前多種PD-(L)1單抗獲批用于多種適應(yīng)證,而且不同的PD-(L)1單抗還可能有相同的適應(yīng)證,但是這些不同的PD-(L)1單抗之間并沒有進(jìn)行過高質(zhì)量的頭對(duì)頭的對(duì)照研究,因此,這些具有相同適應(yīng)證的藥物如何選擇就成了醫(yī)生和患者共同面臨的難題。
CTONG1901是全球首個(gè)直接對(duì)比PD-1單抗治療NSCLC的II期臨床研究,主要研究終點(diǎn)是ORR,結(jié)果顯示,信迪利單抗組與帕博利珠單抗組分別為52.9%與32.4%,中位PFS分別為8.0個(gè)月和7.5個(gè)月,中位OS分別為未達(dá)到和17.5個(gè)月。亞組分析顯示,單藥治療與聯(lián)合化療組之間沒有顯著差異。
基于12項(xiàng)II期研究9236例轉(zhuǎn)移性NSCLC患者的網(wǎng)狀meta分析顯示,化療聯(lián)合帕博利珠單抗或者阿特珠單抗要比單獨(dú)化療或者其他任何ICIs藥物聯(lián)合或者單獨(dú)使用的有效率更高,尤其是非鱗NSCLC[20]。
1.4 ICIs的雙特異性抗體
盡管免疫療法在癌癥患者中顯示出了顯著和長(zhǎng)期的療效,但由于有效率低和繼發(fā)耐藥等局限性和挑戰(zhàn),其在整體人群中的臨床獲益仍然較低[21-22]。與單藥相比,聯(lián)合治療似乎有更好的療效,但也更有可能誘導(dǎo)自身免疫樣毒性,如增加的irAE[23]。
隨著蛋白質(zhì)工程技術(shù)的發(fā)展,以單一分子靶向多種抗原的多種雙特異性抗體(bispecific antibodies,BsAbs)得以產(chǎn)生?;贐sAbs的免疫療法可能有提高臨床療效和安全性的潛力。因此,對(duì)BsAbs發(fā)展的興趣大大增加,臨床和臨床前階段有各種類型的BsAbs[24]。由于BsAbs可以直接針對(duì)免疫細(xì)胞或腫瘤上的兩種不同抗原(腫瘤相關(guān)抗原);與單抗相比,BsAbs具有協(xié)同抑制兩種不同抗原或增加細(xì)胞毒活性的優(yōu)勢(shì)。
最成熟的BsAbs是同時(shí)結(jié)合PD-(L)1和其他免疫抑制分子,如CTLA-4、LAG-3、Tim-3、TIGIT、TGF-β和CD73。這種類型的BsAbs被設(shè)計(jì)為:①通過阻斷多個(gè)共抑制受體或改變免疫抑制的腫瘤微環(huán)境(tumormicroenvironment,TME)來最大化T細(xì)胞的抗腫瘤活性;②減少兩種不同ICIs聯(lián)合使用時(shí)偶爾觀察到的irAE。雙免疫檢查點(diǎn)(immune checkpoint,IC)阻斷的BsAbs在臨床前研究中顯示了優(yōu)于聯(lián)合治療的活性。例如,MEDI5752(PD-1xCTLA-4)是一種單價(jià)BsAbs,可抑制 PD-1和CTLA-4,降低Fc段功能,旨在阻斷CTLA-4介導(dǎo)的對(duì)PD-1T細(xì)胞的抑制。與靶標(biāo)結(jié)合后,MEDI5752迅速內(nèi)化,導(dǎo)致PD-1隨后降解,在單克隆抗體中沒有觀察到這種現(xiàn)象[25-26]。PD-(L)1靶向LAG-3、Tim-3和TIGIT的BsAbs也在積極開發(fā)中,臨床前研究顯示其與聯(lián)合用藥相比療效更好[27]。
ICIs與TME調(diào)節(jié)劑如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor-beta,TGF-β)和CD73的結(jié)合,也是藥物研發(fā)的一個(gè)方向。M7824(PD-L1xTGF-β,Bintrafusp Alfa)是一種雙功能融合蛋白,作為TGF-β“陷阱”對(duì)所有3種TGF-β亞型起作用。由于TGF-β信號(hào)相關(guān)基因的上調(diào)與轉(zhuǎn)移性黑色素瘤抗PD-1耐藥有關(guān),M7824在臨床前研究中表現(xiàn)出更好的療效[28]。CD73通過A2A受體催化AMP分解為腺苷并抑制免疫激活(29]。因此,PD-(L)1阻斷可能與抑制CD73等一系列核苷酸酶調(diào)控的嘌呤能信號(hào)通路相結(jié)合。
目前已有2種FDA批準(zhǔn)的BsAbs(blinatumomab 和 catumaxomab)以及國(guó)內(nèi)剛剛獲批的卡度尼利單抗(PD-1xCTLA-4雙抗),但大多數(shù)BsAbs都處于臨床前和早期臨床階段。BsAbs要想在臨床中取得成功,就必須克服目前免疫治療的局限性,提供更好的療效和安全性。安全性問題如細(xì)胞因子釋放綜合征(cytokine release syndrome,CRS)和神經(jīng)毒性,以及在實(shí)體腫瘤中的低效性,仍然是關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。
雙免疫調(diào)節(jié)劑通過同時(shí)調(diào)節(jié)兩種不同的免疫調(diào)節(jié)通路的活動(dòng)而表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)。這些BsAbs以ICIs為主,靶向PD-1/PD-L1通路和其他免疫抑制靶點(diǎn),如LAG-3、Tim-3、TGF-β和嘌呤能通路。由于PD-1/PD-L1阻斷的臨床成功,ICIs引起了廣泛關(guān)注。因此,多種雙免疫刺激劑的開發(fā)有望增加。然而,由于強(qiáng)烈的免疫激活,需要監(jiān)測(cè)毒性的風(fēng)險(xiǎn)。未來的臨床試驗(yàn)將提高我們對(duì)BsAbs的潛力和安全性的認(rèn)識(shí)。
1.5腫瘤微環(huán)境對(duì)ICIs療效的影響
免疫細(xì)胞浸潤(rùn)腫瘤微環(huán)境與ICIs治療產(chǎn)生的強(qiáng)烈免疫反應(yīng)相關(guān),甚至比微衛(wèi)星不穩(wěn)定性的相關(guān)性更好。除了存在腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞外,其他特征如抗PD-L1在腫瘤相關(guān)免疫細(xì)胞上的表達(dá)、基因組不穩(wěn)定性和預(yù)先存在的抗腫瘤免疫反應(yīng)被描述為“熱”腫瘤的特征,這些特征與ICIs的良好療效有關(guān)。將“冷”腫瘤轉(zhuǎn)化為對(duì)ICIs反應(yīng)的“熱”腫瘤是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。
放療和化療聯(lián)合ICIs能增加腫瘤的抗原性和啟動(dòng)潛能,可將“冷”腫瘤轉(zhuǎn)變?yōu)椤盁帷蹦[瘤。電離輻射誘導(dǎo)的免疫原性細(xì)胞死亡和抗原釋放可能會(huì)使腫瘤細(xì)胞變成原位疫苗30]。這種方法的結(jié)果不僅是局部腫瘤的控制,而且可能通過遠(yuǎn)隔效應(yīng)對(duì)遠(yuǎn)處腫瘤部位起作用3。此外,化療可誘導(dǎo)突變,導(dǎo)致新表位的產(chǎn)生,從而增加腫瘤的抗原性(2]。在瘤床局部注射溶瘤病毒也已證實(shí)有益。這些原生或基因改造的病毒有選擇地感染并在腫瘤細(xì)胞內(nèi)復(fù)制,最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞裂解和抗原釋放33]。同樣,這個(gè)過程導(dǎo)致了免疫系統(tǒng)的局部啟動(dòng),局部和系統(tǒng)都有反應(yīng)。當(dāng)這些療法與ICIs聯(lián)合使用時(shí),效果更明顯[4]。
“冷”腫瘤還強(qiáng)烈表達(dá)間充質(zhì)和膠原屏障分子,阻止腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞遷移到瘤床[35-36],抑制在間充質(zhì)屏障形成中起關(guān)鍵作用的TGF-β,聯(lián)合ICIs時(shí),在小鼠模型中產(chǎn)生強(qiáng)烈的抗腫瘤反應(yīng)[37]。
PI3K/AKT通路、糖原合成酶激酶3α/β以及Mnk1和Mnk2在腫瘤中經(jīng)常被異常激活。這些致癌激酶的抑制劑可以將“冷”腫瘤轉(zhuǎn)化為“熱”腫瘤的微環(huán)境[38]。腫瘤微環(huán)境支持不適當(dāng)?shù)拇x重編程,對(duì)T細(xì)胞功能產(chǎn)生負(fù)面影響,導(dǎo)致抗腫瘤免疫應(yīng)答減弱[39-40]。同時(shí)針對(duì)腫瘤和T細(xì)胞代謝可以在不適宜的微環(huán)境中增強(qiáng)免疫力,顯著提高免疫療法的成功率。腫瘤微環(huán)境中的腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(tumor-infiltrating lymphocytes,TIL)具有顯著的預(yù)后和預(yù)測(cè)意義,其功能不僅受到免疫檢查點(diǎn)的限制,而且受到越來越多的“代謝檢查點(diǎn)”的限制[#1]。
ICIs可能直接塑造腫瘤微環(huán)境中的代謝景觀,從而影響效應(yīng)T細(xì)胞的功能。一方面,CTLA-4和PD-1結(jié)合各自的配體,通過抑制糖酵解作用,破壞代謝性TIL細(xì)胞表型,從而減少細(xì)胞因子分泌,導(dǎo)致效應(yīng)T細(xì)胞表型耗竭。另一方面,ICIs對(duì)癌細(xì)胞的代謝重編程也有相反的作用。PD-L1的結(jié)合直接上調(diào)癌細(xì)胞的糖酵解,從而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[42]。已經(jīng)有多種治療策略來解決這種不平衡。
哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)抑制劑雷帕霉素影響PI3K/AKT/ mTOR通路,聯(lián)合ICIs可增強(qiáng)細(xì)胞毒性和記憶T細(xì)胞功能
(43-4]。二甲雙胍以線粒體呼吸復(fù)合體I為靶點(diǎn),并激活A(yù)MPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,這是T細(xì)胞調(diào)節(jié)和代謝功能的關(guān)鍵通路。在一組接受二甲雙胍聯(lián)合ICIs治療的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者中,觀察到有利的治療相關(guān)結(jié)果(ORR、疾病控制率、中位PFS和中位OS)[45]。這些發(fā)現(xiàn)有待更大規(guī)模的隨機(jī)研究進(jìn)一步驗(yàn)證。
氨基酸分解代謝產(chǎn)物如L-精氨酸、色氨酸(tryptophan,Trp)和谷氨酰胺在腫瘤進(jìn)展和免疫中起著重要作用4]。因此,靶向這些氨基酸及其代謝途徑在癌癥治療中成為開發(fā)新型治療藥物的一個(gè)有前景的策略。Trp-Kyn-AhR代謝途徑中的分解代謝IDO1酶成為一個(gè)有趣的治療靶點(diǎn)。但是一項(xiàng)關(guān)于IDO1選擇性抑制劑epacadostat聯(lián)合帕博利珠單抗治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的III期研究顯示epacadostat組和安慰劑組之間沒有差異(7]。盡管IDOI抑制存在不確定性,但充分的臨床前證據(jù)支持繼續(xù)開發(fā)Trp-Kyn-AhR通路抑制劑來增強(qiáng)ICIs的療效。
癌癥免疫治療的未來可能依賴于檢查點(diǎn)抑制劑的聯(lián)合治療,但不是與其他新穎的檢查點(diǎn)抑制劑,而是個(gè)性化的癌癥疫苗和針對(duì)腫瘤微環(huán)境、腫瘤糖基化等的新型靶向治療。這些領(lǐng)域的進(jìn)展將使目前廣泛的“霰彈槍”方法(即讓所有患者暴露在已批準(zhǔn)適應(yīng)證范圍內(nèi)的ICIs)轉(zhuǎn)向針對(duì)每種癌癥并具有獨(dú)特匹配因素的量身定制的治療。
2 ICIs治療的困惑
PD-1/PD-L1阻斷治療將是未來幾年主要的癌癥免疫治療方法,但對(duì)這一信號(hào)通路仍有很多需要了解的地方,這些有待解決的關(guān)鍵問題包括:
1)如何選擇PD-1/PD-L1陽性的患者群體?這些患者的特點(diǎn)是什么,應(yīng)該采用什么有效的臨床檢測(cè)方法?
2)TME中腫瘤浸潤(rùn)C(jī)D8T細(xì)胞的豐度如何增加?特別是CD8'T細(xì)胞識(shí)別腫瘤反應(yīng)性的瘤內(nèi)T細(xì)胞受體(TCR)抗原決定簇,而不是不能殺死腫瘤細(xì)胞的旁觀者CD8 TIL。
3)PD-1調(diào)控CTLs和Tregs的機(jī)制是什么?PD-L1作用于TME中的腫瘤細(xì)胞和APC細(xì)胞的機(jī)制是什么?我們能根據(jù)這一機(jī)制找到更有效的抑制劑嗎?
4)對(duì)于PD-1/PD-L1陰性的患者,我們有沒有好的治療方法?隨著對(duì)個(gè)人基因組信息的深入了解,個(gè)性化標(biāo)志物單獨(dú)指導(dǎo)抗PD-1/PD-L1治療或與其他靶點(diǎn)一起將是實(shí)現(xiàn)這類患者治療效果的關(guān)鍵,需要進(jìn)行更多的工作來明確這些關(guān)鍵問題。
綜上,PD-1/PD-L1阻斷抗腫瘤免疫治療類似于冰山一角,開啟了癌癥治療的新時(shí)代,安全性和有效性有待進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn)
[1]DoboszP,DzieciatkowskiT.The intriguing history of cancer immunotherapy[J].Front Immunol,2019,10:2965.
[2]Rosenberg SA. Interleukin 2 for patients with renal cancer [J].Nat Clin Pract Oncol,2007,4(9):497.
[3]DiTrolioR,SimeoneE,Di Lorenzo G,etal.The use of inter- feron in melanoma patients: a systematic review[J].Cyto- kine Growth Factor Rev,2015,26(2):203-212.
[4]BoutrosC,TarhiniA,RoutierE,et al. Safety profiles of anti- CTLA-4 and anti-PD-1 antibodies alone and in combination [J.Nat Rev Clin Oncol,2016,13(8):473-486.
[5]SuntharalingamG,Perry MR, Ward S, et al.Cytokine storm in a phase 1 trial of the anti-CD28 monoclonal antibody TGN1412[J].N Engl J Med,2006,355(10):1018-1028.
[6]Mok TSK, Wu YL,KudabaI,et al. Pembrolizumab versus chemotherapy for previously untreated,PD-L1-expressing, locally advanced or metastatic non-small-cell lung cancer (KEYNOTE-042): a randomised, open-label, controlled, phase 3 trial[J].Lancet,2019,393(10183):1819-1830.
[7]Ferrara R, Imbimbo M, Malouf R, et al.Single or combined immune checkpoint inhibitors compared to first-line plati- num-based chemotherapy with or without bevacizumab for people with advanced non-small cell lung cancer[J].Co- chrane Database Syst Rev,2021,4(4):CD013257.
[8]ZhaoB,Zhao H, Zhao J. Efficacy of PD-1/PD-L1 blockade monotherapy in clinical trials[J]. Ther Adv Med Oncol, 2020,12:1758835920937612
[9]ShitaraK,VanCutsemE,BangYJ,etal:Efficacy and safety of pembrolizumab or pembrolizumab plus chemotherapy vs chemotherapy alone for patients with first-line,advanced gastric cancer:the KEYNOTE-062 phase 3 randomized clin- ical trial[J].JAMA Oncol,2020,6(10):1571-1580.
[10]Boku N, Ryu MH,KatoK,et al. Safety and efficacy of niv- olumab in combination with S-1/capecitabine plus oxaliplat- in in patients with previously untreated,unresectable,ad- vanced,or recurrent gastric/gastroesophageal junction can-cer: interim results of a randomized,phase II trial (AT- TRACTION-4)[J].Ann Oncol,2019,30(2):250-258.
[11]Janjigian Y, Shitara K, Moehler M, et al. First-line nivolum- ab plus chemotherapy versus chemotherapy alone for ad- vancedgastric,gastro-oesophageal junction, and oesopha- geal adenocarcinoma (CheckMate 649): a randomised, open- label,phase 3 trial[J].Lancet,2021,398(10294):27-40.
[12]Larkin J,Chiarion-Sileni V, Gonzalez R, et al. Five-year sur- vival with combined nivolumab and ipilimumab in ad- vanced melanoma[J].NEngl J Med,2019,381(16):1535-1546.
[13] Motzer RJ,Rini BI,MeDermott DF,et al. Nivolumab plus ipilimumab versus sunitinib in first-line treatment for ad- vanced renal cell carcinoma:extended follow-up of efficacy and safety results from a randomised, controlled, phase 3 tri- al[J].Lancet Oncol,2019,20(10):1370-1385.
[14]MotzerRJ,Tannir NM, McDermott DF, et al.Nivolumab plus ipilimumab versus sunitinib in advanced renal-cell car- cinoma[J].N Engl J Med,2018,378(14):1277-1290.
[15] Wolchok JD,Chiarion-Sileni V,Gonzalez R, et al. Overall survival with combined nivolumab and ipilimumab in ad- vanced melanoma[J].NEngl J Med,2017,377(14):1345-1356.
[16]Lebbé C,Meyer N, Mortier L, et al. Evaluation of two dos- ing regimens for nivolumab in combination with ipilimumab in patients with advanced melanoma: results from the phase Ill b/IV CheckMate 51I trial[J].J Clin Oncol,2019,37(11):867-875.
[17]Dwary AD, Master S, Patel A, et al.Excellent response to chemotherapy post immunotherapy[J].Oncotarget,2017,8(53):91795-91802.
[18] Vera Aguilera V,PaludoJ,F(xiàn)ailingJ,etal.Chemo-immuno- therapy combination after PD-1 inhibitor failure improves clinical outcomes in metastatic melanoma patients[J].J Clin Oncol,2019,37(8 Suppl):138.
[19] Xia CY, Wang DY, Mason R,etal.Activity of targeted thera- py after failure of first-line immunotherapy in BRAF-mutant metastatic melanoma [J]. J Clin Oncol,2018,36(15 Suppl):9532-9532.
[20] Dafni U, Tsourti Z, Vervita K, et al. Immune checkpoint in- hibitors,alone or in combination with chemotherapy, as first- line treatment for advanced non-small cell lung cancer.A systematic review and network meta-analysis[J].Lung Can- cer,2019,134:127-140.
[21] Bai R, Chen N,LiL,etal.MAechanisms of cancer resistance to immunotherapy[J].Front Oncol,2020,10:1290-1301.
[22] Sharma P,Hu-LieskovanS,WargoJA,et al. Primary,adap-tive,and acquired resistance to cancer immunotherapy[J]. Cell,2017,168(4):707-723..
[23] Martins F, Sofiya L, SykiotisGP,etal.Adverse effects ofim- mune-checkpoint inhibitors: epidemiology,management and surveillance[J].Nat Rev Clin Oncol,2019,16(9):563-580.
[24]LabrijnAF,JanmaatML,ReichertJM,etal.Bispecific anti- bodies:a mechanistic review of the pipeline[J].Nat Rev Drug Discov, 2019, 18(8):585-608.
[25] Dovedi SJ, Elder MJ,Yang C,et al. Design aind efficacy of a monovalent bispecific PD-1/CTLA-4 antibody that enhanc- es CTLA-4 blockade on PD-1 activated T cells[J].Cancer Discov,2021,11(5):1100-1117.
[26]DovediSJ,ElderMJ,YangC,etal.Design and efficacy of a monovalent bispecific PD-1/CTLA4 antibody that enhances CTLA4 blockade on PD-1+activated T cells[J].Cancer Dis- cov,2021,11(5):1100-1117.
[27] Anderson Ana C,JollerN,Kuchroo Vijay K.Lag-3,Tim-3,and TIGIT:co-inhibitory receptors with specialized func- tions in immune regulation[J]. Immunity,2016, 44(5):989-1004.
[28]LanY,ZhangD,XuC,etal.Enhanced preclinical antitumor activity of M7824, a bifunctional fusion protein simultane- ously targeting PD-L1 and TGF-β[J].Sci Transl Med,2018, 10(424):eaan5488.
[29] Liu Z,LiuX,ShenH,etal.Adenosinergic axis and immune checkpoint combination therapy in tumor: A new perspec- tive for immunotherapy strategy[J].Front Immunol,2022, 13:97837.
[30] Golden EB,Apetoh L. Radiotherapy and immunogenic cell death[J].Semin Radiat Oncol,2015,25(1):11-17.
[31] Liu Y,DongY,KongL,et al. Abscopal effect of radiotherapy combined with immune checkpoint inhibitors[J]. J Hematol Oncol,2018,11(1):104.
[32]McGranahanN,F(xiàn)urnessAJ,Rosenthal R, et al.Clonal neo- antigens elicit T cell immunoreactivity and sensitivity to im- mune checkpoint blockade[J].Science,2016,351(6280):1463-1469.
[33] Kaufman HL,KohlhappFJ,ZlozaA.Oncolyticviruses:anew class of immunotherapy drugs[J].Nat Rev Drug Dis- cov,2015,14(9):642-662.
[34]ConryRM,WestbrookB,McKeeS,etal.Talimogenelaher- parepvec:first in class oncolytic virotherapy[J].Hum Vaccin Immunother,2018,14(4):839-846.
[35]SprangerS,BaoR,Gajewski TF. Melanoma-intrinsic beta- catenin signalling prevents anti-tumour immunity[J].Na- ture,2015,523(7559):231-235.
[36] Ros XR,VermeulenL.Turning cold tumors hot by blockingTGF-β[J].Trends Cancer,2018,4(5):335-337.
[37] Ganesh K,Massague J.TGF-β inhibition and immunothera- py:checkmate[J].Immunity,2018,48(4):626-628.
[38] Guo Q,HuangF,GoncalvesC,et al. Translation of cancerimmunnotherapy from the bench to the bedside[J].Adv Can- cer Res,2019,143:1-62.
[39] Martinez-Outschoorn UE, Peiris-Pagés M, PestellRG,et al. Cancer metabolism: a therapeutic perspective[J].Nat Rev Clin Oncol,2017,14(1):11-31.
[40]KouidhiS,ElgaaiedAB,Chouaib S. Impact of metabolism on T-cell differentiation and function and cross talk with tu- mor microenvironment[J].Front Immunol,2017,8:270.
[41]Scharping NE, DelgoffeGM.Tumor microenvironment me- tabolism: a new checkpoint for anti-tumor immunity[J]. Vac- cines(Basel),2016,4(4):46.
[42]WangpaichitrM,KandemirH,LiYY,et al. Relationship of metabolic alterations and PD-L1 expression in cisplatin re- sistant lung cancer[J].Cell Dev Biol,2017,6(2):183.
[43]EsfahaniK,Al-Aubodah TA, Thebault P, et al. Targeting themTOR pathway uncouples the efficacy and toxicity of PD-140blockade in renal transplantation[J].Nat Commun,2019,10(1):4712.
[44]MineharuY,KamranN,LowensteinPR,et al. Blockade of mTOR signaling via rapamycin combined with immunother- apy augments antiglioma cytotoxic and memory T-cell func- tions[J].Mol Cancer Ther,2014,13(12):3024-3036.
[45]AfzalMZ,MercadoRR,Shirai K. Efficacy of metformin in combination with immune checkpoint inhibitors(anti-PD-1/ anti-CTLA-4) in metastatic malignant melanoma[J].J Immu- nother Cancer, 2018,6(1):64.
[46]LukeyMJ,KattWP,Cerione RA. Targeting amino acid me- tabolism for cancer therapy[J].Drug Discov Today,2017,22(5):796-804.
[47] Long GV,Dummer R, Hamid O, et al. Epacadostat plus pem- brolizumab versus placebo plus pembrolizumab in patients with unresectable or metastatic melanoma (ECHO-301/ KEYNOTE-252):a phase 3,randomised, double-blind study [J].Lancet Oncol,2019,20(8):1083-1097.
(收稿日期:2022-08-29)