鮑欣，劉爽綜述 張弘審校

甲狀腺癌是內(nèi)分泌系統(tǒng)惡性腫瘤中最常見的癌癥類型，全球發(fā)病率迅速增長，嚴(yán)重威脅著國民健康[1-2]。未分化甲狀腺癌(anaplastic thyroid carcinoma, ATC)是甲狀腺癌中致死率最高的病理類型。ATC患者的中位生存期僅為3～6個(gè)月[3- 4]。ATC傳統(tǒng)的治療方法主要包括手術(shù)、放射治療、化療和分子靶向治療，但療效均欠佳。

近幾年，針對(duì)免疫檢查點(diǎn)程序性死亡受體-1(programmed death-1, PD-1)和程序性死亡-配體1/2(programmed death-ligand 1/2, PD-L1/L2)之間相互作用的免疫檢查點(diǎn)抑制劑在PD-L1表達(dá)的腫瘤治療中具有顯著的臨床療效[5-8]。Brown等報(bào)道了PD-L1在甲狀腺癌中的表達(dá)后，一系列研究證實(shí)了大多數(shù)ATC腫瘤細(xì)胞上PD-L1表達(dá)[9]。因此，PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療給ATC患者帶來了新的希望。

1 PD-1/PD-L1的生物結(jié)構(gòu)

1.1 PD-1分子結(jié)構(gòu)及表達(dá) PD-1又稱CD279，于1992年在白介素-3(interleukin-3, IL-3)缺失的LyD9(小鼠造血祖細(xì)胞)和2B4-11(小鼠T細(xì)胞雜交瘤)細(xì)胞系中首次發(fā)現(xiàn)。PD-1是一種在經(jīng)歷程序性細(xì)胞死亡的T細(xì)胞雜交瘤中上調(diào)的基因。PD-1作為CD28/B7家族成員之一，是一種相對(duì)分子質(zhì)量為55 000的跨膜蛋白，由小鼠1號(hào)染色體和人類2號(hào)染色體上的Pdcd1基因編碼的具有288個(gè)氨基酸的Ⅰ型跨膜蛋白。PD-1在結(jié)構(gòu)上包含一個(gè)v型結(jié)構(gòu)域的細(xì)胞外區(qū)、膜滲透結(jié)構(gòu)域和位于N端和C端的具有2個(gè)酪氨酸堿基的細(xì)胞質(zhì)尾，其中靠近N端的為位于免疫受體酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif, ITIM)，靠近C端的為位于免疫受體酪氨酸轉(zhuǎn)化基序(immunoreceptor tyrosine-based switch motif, ITSM)[10]。PD-1主要表達(dá)于活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞、自然殺傷T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、活化的單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞[11]。

1.2 PD-L1/PD-L2的分子結(jié)構(gòu)及表達(dá) PD-1主要有2個(gè)配體，包括PD-L1(B7-H1, CD274)和PD-L2(B7-DC, CD273)[12-13]。在結(jié)構(gòu)上，PD-L1和PD-L2具有34%的同源性氨基酸。PD-L1是由小鼠第19號(hào)染色體和人類第9號(hào)染色體上的Cd274基因編碼的具有290個(gè)氨基酸的Ⅰ型跨膜蛋白。PD-L1在多種實(shí)體腫瘤(乳腺癌、黑色素瘤、肺癌、卵巢癌、肝癌、甲狀腺癌和結(jié)腸癌等)中表達(dá)[14]。干擾素γ(interferon-γ, IFN-γ)可上調(diào)PD-L1的表達(dá)。其機(jī)制可能為IFN-γ誘導(dǎo)蛋白激酶D2(protein kinase D2, PKD2)的表達(dá)從而調(diào)控PD-L1的表達(dá)。在卵巢癌細(xì)胞中IFN-γ導(dǎo)致PD-L1的上調(diào)是疾病進(jìn)展的主要原因。IFN-γ和TLR配體通過JAK/STAT/IRF-1、MEK/ERK和MYD88/TRAF6等途徑誘導(dǎo)PD-L1。抑制IFN-γ受體1可以通過MEK/ERK和MYD88/TRAF6通路降低急性髓系白血病小鼠模型中PD-L1的表達(dá)[15]。對(duì)黑色素瘤細(xì)胞的研究表明，T細(xì)胞通過JAK1/JAK2-STAT1/STAT2/STAT3-IRF1途徑分泌的IFN-γ調(diào)節(jié)PD-L1的表達(dá)。免疫反應(yīng)并不是誘導(dǎo)PD-L1表達(dá)的唯一途徑，致癌性的c-Jun(AP-1)和STAT3及缺氧誘導(dǎo)因子HIF-1α轉(zhuǎn)錄也可上調(diào)PD-L1的表達(dá)[16-17]；腫瘤表觀遺傳學(xué)中的EZH2和BET4可上調(diào)PD-L1；組蛋白去乙?；缚上抡{(diào)PD-L1表達(dá)[18-20]。此外，PTEN功能的喪失和PI3K/AKT/mTOR通路的激活增加了PD-L1的轉(zhuǎn)錄后表達(dá)[21]。PD-L2是由Pdcd1lg2基因編碼的Ⅰ型跨膜蛋白。PD-L2主要表達(dá)在樹突細(xì)胞和單核細(xì)胞。PD-L2對(duì)PD-1的親和力高于PD-L1，PD-1與PD-L2的親和力比PD-1與PD-L1高2～6倍[21-23]。然而，由于PD-L2的低表達(dá)，PD-1與PD-L2相互作用在功能上遠(yuǎn)不如PD-1與PD-L1相互作用，而且PD-1只有在PD-L2水平非常高時(shí)才對(duì)PD-L2存在競爭的敏感性[21]。PD-1與PD-L1的結(jié)合可誘導(dǎo)T細(xì)胞耐受和凋亡，防止自身/同種免疫反應(yīng)[24]。因此，在介導(dǎo)PD-1陽性淋巴細(xì)胞抗腫瘤免疫應(yīng)答過程中，發(fā)揮抑制作用的主要為腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1配體。

2 PD-1/PD-L1在腫瘤微環(huán)境中的作用機(jī)制

2.1 促使腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸 有效的抗腫瘤免疫反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的過程[25-26]。免疫系統(tǒng)中的T細(xì)胞必須能夠識(shí)別腫瘤細(xì)胞，產(chǎn)生細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)。這些CTL細(xì)胞進(jìn)入并滲透到腫瘤，與腫瘤細(xì)胞結(jié)合，殺傷腫瘤細(xì)胞。在腫瘤微環(huán)境中，免疫檢查點(diǎn)PD-1/PD-L1對(duì)抗腫瘤的免疫發(fā)揮著抑制作用。腫瘤抑制宿主抗腫瘤相關(guān)的免疫反應(yīng)的一個(gè)重要機(jī)制是腫瘤微環(huán)境中上調(diào)的免疫檢查點(diǎn)PD-L1與CTL細(xì)胞上的PD-1結(jié)合，從而促進(jìn)了腫瘤的生長、增殖和侵襲[27]。腫瘤細(xì)胞利用表面表達(dá)的PD-L1來逃避宿主的免疫監(jiān)視，從而發(fā)生免疫逃逸。

2.2 增強(qiáng)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞功能 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell, Treg)是一類具有高度免疫抑制的CD4+T細(xì)胞亞群，其在維持免疫耐受和減弱免疫反應(yīng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。Tregs通過表面表達(dá)PD-1形成了一個(gè)高度免疫抑制的腫瘤環(huán)境[28]。研究發(fā)現(xiàn)，在CD3和TGF-β存在時(shí)，Treg細(xì)胞上表達(dá)的PD-1受體與配體的結(jié)合增加了初始CD4+T細(xì)胞向Treg細(xì)胞的轉(zhuǎn)化[29]。

2.3 其他 研究表明，PD-L1除了具有促進(jìn)腫瘤始發(fā)細(xì)胞的生成、腫瘤干細(xì)胞的維持、上皮細(xì)胞的間質(zhì)化及腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移等功能外，還具有與化療耐藥和預(yù)后不良等相關(guān)的臨床特征[30]。此外，在B細(xì)胞上阻斷PD-1已被證明可以增加抗原特異性抗體的應(yīng)答，這表明PD-1在抑制B細(xì)胞克隆中也發(fā)揮著重要的作用[31]。

3 PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑在ATC中的應(yīng)用

第一個(gè)PD-1免疫檢查點(diǎn)抑制劑應(yīng)用于實(shí)體腫瘤的臨床研究始于2006年，這引起了全世界對(duì)PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑在腫瘤治療方面的關(guān)注。近幾年來，PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑已成為腫瘤免疫治療中有效的藥物，主要包括抗PD-1抗體和抗PD-L1抗體。PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑通過抑制活化的T細(xì)胞上表達(dá)的PD-1與腫瘤細(xì)胞上的PD-L1結(jié)合，阻斷PD-1與PD-L1之間的相互作用，解除腫瘤微環(huán)境的免疫抑制，進(jìn)而使機(jī)體的免疫系統(tǒng)有效的殺傷腫瘤細(xì)胞。PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑已在多種腫瘤中顯示出較好的療效，其在ATC的治療也顯現(xiàn)出一定的療效。

3.1 單獨(dú)應(yīng)用抗PD-1/PD-L1抗體治療ATC Capdevila等[32]開展了一項(xiàng)關(guān)于PD-1抑制劑應(yīng)用于局部晚期和/或轉(zhuǎn)移性ATC的Ⅱ期臨床試驗(yàn)，評(píng)估了人源化抗PD-1的單克隆抗體spartalizumab治療ATC的療效和耐受性。42例ATC患者給予spartalizumab 400 mg，每4周1次，治療的總反應(yīng)率(overall response rate, ORR)為19%，其中3例完全緩解(complete remission, CR) (7%)、5例部分緩解(partial response, PR) (12%)。此試驗(yàn)結(jié)果顯示，PD-L1陽性(PD-L1≥1%)患者應(yīng)答率為29%，同時(shí)PD-L1陽性患者1年總生存期(overall survival,OS)達(dá)到52.1%。最常見的治療相關(guān)不良事件是腹瀉(12%)、瘙癢(12%)、疲勞(7%)和發(fā)熱(7%)。該項(xiàng)研究中PD-1免疫檢查點(diǎn)抑制劑在局部晚期和/或轉(zhuǎn)移性ATC患者中顯示了良好的抗腫瘤活性，可考慮作為PD-L1陽性ATC患者治療的選擇。同時(shí)，應(yīng)用PD-1免疫檢查點(diǎn)抑制劑的相關(guān)不良反應(yīng)較為輕微，充分說明了抗PD-1/PD-L1抗體治療ATC的安全性。

3.2 基于抗PD-1/PD-L1抗體的聯(lián)合治療

3.2.1 抗PD-1/PD-L1抗體與分子靶向治療聯(lián)合：靶向藥物利用正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞在酶、基因及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等方面的不同，選擇性抑制腫瘤細(xì)胞的生長、增殖，到達(dá)治療腫瘤的目的。目前開展了一系列PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑與分子靶向治療中抑制腫瘤血管生成的酪氨酸酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors, TKI)及抑制腫瘤細(xì)胞增殖的BRAF抑制劑聯(lián)合治療ATC的相關(guān)研究。

Gunda等[33]在原位ATC的新型免疫活性小鼠模型中應(yīng)用PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合多靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑Lenvatinib。Lenvatinib單藥治療增加了腫瘤內(nèi)浸潤的巨噬細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、Treg、多形核骨髓源性抑制細(xì)胞(數(shù)量增加與治療中產(chǎn)生的耐藥性密切相關(guān))。PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合多靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑使CD8+T細(xì)胞進(jìn)一步增加，同時(shí)聯(lián)合治療降低了多形核骨髓源性抑制細(xì)胞。聯(lián)合治療使荷瘤小鼠的腫瘤明顯縮小，顯著提高了荷瘤小鼠的總體生存率。PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合多靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑在小鼠ATC中顯現(xiàn)出顯著療效。Iyer等[34]開展了一項(xiàng)在酪氨酸激酶抑制劑治療ATC進(jìn)展時(shí)給予抗PD-1抗體Pembrolizumab聯(lián)合激酶抑制劑治療的臨床試驗(yàn)，12例ATC患者中PR 5例，疾病穩(wěn)定(stable disease, SD)4例，疾病進(jìn)展(progressive disease, PD)3例，9例患者達(dá)到臨床獲益(PR+SD)。此研究中大多數(shù)ATC患者在疾病進(jìn)展時(shí)，酪氨酸激酶抑制劑中加入抗PD-1抗體獲得了臨床益處。為此，基于抗PD-1抗體治療的聯(lián)合治療可以作為激酶抑制劑治療ATC患者進(jìn)展情況下的一種安全有效的挽救性措施。目前，一項(xiàng)應(yīng)用酪氨酸激酶抑制劑Lenvatinib聯(lián)合Pembrolizumab治療局部晚期和不可切除或轉(zhuǎn)移性ATC的Ⅱ期臨床試驗(yàn)(NCT04171622)正在進(jìn)行中[35]。此項(xiàng)研究的目的是為了驗(yàn)證Lenvatinib聯(lián)合Pembrolizumab在治療初發(fā)ATC患者中的有效性。

一項(xiàng)關(guān)于BRAF抑制劑和抗PD-L1抗體聯(lián)合治療小鼠ATC的實(shí)驗(yàn)中[36]，在2周時(shí)與單獨(dú)使用BRAF抑制劑PLX4720(439.3 mm3±188.4 mm3,P=0.023)或抗PD-L1抗體(716.7 mm3±62.1 mm3,P=0.001)比較，聯(lián)合治療使腫瘤體積顯著減小(147.3 mm3±60.8 mm3)。同時(shí)，與單獨(dú)治療相比，聯(lián)合治療增加了腫瘤內(nèi)的CD8+CTL的浸潤和CD8+T與Treg的比率。此實(shí)驗(yàn)表明,抗PD-1/PD-L1抗體與BRAF抑制劑聯(lián)合治療可顯著改善ATC荷瘤小鼠的免疫功能，增強(qiáng)抗腫瘤免疫和腫瘤的消退。另一項(xiàng)關(guān)于BRAF抑制劑和抗PD-1抗體/抗PD-L1抗體聯(lián)合治療小鼠原位ATC的實(shí)驗(yàn)中[37]，與單獨(dú)應(yīng)用PLX4720(259 mm3±65 mm3, 腫瘤抑制率41%)相比，PLX4720+抗PD-1抗體(160 mm3±47 mm3, 腫瘤抑制率61%)及PLX4720+抗PD-L1抗體(170 mm3±67 mm3, 腫瘤抑制率64%)可顯著抑制腫瘤增長。PLX4720+抗PD-1抗體組[(28.0±2.5)d ]及PLX4720+抗PD-L1抗體組[(28.0±0.9) d ]小鼠的中位生存時(shí)間顯著長于對(duì)照組[(13.0±0.5) d]。此項(xiàng)研究表明,聯(lián)合治療顯著增加了腫瘤內(nèi)CD8+T細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞毒性,以及增加了腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophage, TAM)向M1的極化和減少骨髓源性抑制細(xì)胞。因此，抗PD-1/PD-L1抗體與BRAF抑制劑的聯(lián)合治療可提高荷ATC腫瘤小鼠的生存率和抗腫瘤的免疫能力。

Wang等[38]報(bào)道了1例BRAF V600E基因突變的有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移無法行手術(shù)切除的ATC患者應(yīng)用BRAF抑制劑dabrafenib和trametinib(DT方案)聯(lián)合抗PD-1抗體Pembrolizumab(DTP方案)進(jìn)行治療?；颊咴诮邮?個(gè)療程治療后，頸部腫物顯著減小，吞咽及呼吸困難等癥狀改善，成功完成了甲狀腺全切除術(shù)和中央頸部清掃術(shù)。BRAF基因位于7q34染色體上，調(diào)控細(xì)胞生長、分化和凋亡等。突變后的BRAF基因活性比突變前提高上百倍，導(dǎo)致細(xì)胞異常分化、增殖。在ATC患者中約有45%的患者存在BRAF基因的突變。為此，PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合BRAF抑制劑可為局部進(jìn)展或轉(zhuǎn)移性晚期ATC的治療提供新的選擇。

3.2.2 抗PD-1/PD-L1抗體與放化療的聯(lián)合：在一項(xiàng)關(guān)于抗PD-1抗體Pembrolizumab聯(lián)合放化療作為不可切除ATC的初始治療的Ⅱ期臨床研究(NCT03211117)中[39]，3例ATC患者在接受放化療加Pembrolizumab治療后頸部腫瘤減小。這種聯(lián)合治療潛在的作用機(jī)制為放療可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的免疫原性死亡，釋放的腫瘤抗原通過抗原提呈細(xì)胞遞呈給腫瘤抗原的特異性T淋巴細(xì)胞，使其活化、增殖為CTL。CTL上高表達(dá)的PD-1抑制其殺傷腫瘤的功能，抗PD-1抗體可有效解除PD-1對(duì)CTL的免疫抑制。為此，PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑與放射治療聯(lián)合具有協(xié)同作用。

3.2.3 抗PD-1/PD-L1抗體與T細(xì)胞共刺激分子激動(dòng)劑的聯(lián)合：一項(xiàng)Ⅰb期的臨床研究應(yīng)用抗PD-1抗體Pembrolizumab和T細(xì)胞共刺激分子4-1BB激動(dòng)劑Utomilumab在實(shí)體腫瘤患者中驗(yàn)證其安全性和早期有效性。該研究中包括2例ATC患者，經(jīng)過治療其中1例ATC患者達(dá)到PR。4-1BB激動(dòng)劑促使T細(xì)胞激活和細(xì)胞因子產(chǎn)生(如IFN-γ)，可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞上PD-1或腫瘤微環(huán)境中其他免疫細(xì)胞上PD-L1的表達(dá)增加。4-1BB激動(dòng)劑與PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑的聯(lián)合在抗腫瘤免疫反應(yīng)中起到協(xié)同抗腫瘤作用[40]。PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑和T細(xì)胞共刺激激動(dòng)劑對(duì)ATC患者治療的成功最終將取決于患者固有的抗腫瘤T細(xì)胞的反應(yīng)。

4 總結(jié)與展望

因ATC的去分化表型和高度的侵襲性，其治療在臨床上仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。在臨床上很多患者在確診ATC時(shí)已無法行手術(shù)切除，且放化療的療效并不理想。一般情況下ATC對(duì)放射性131I治療也不敏感。為此，尋求有效治療ATC的方法迫在眉睫。越來越多的證據(jù)表明PD-1及其配體是T細(xì)胞激活和誘導(dǎo)及維持外周免疫耐受的關(guān)鍵調(diào)控因子。PD-1通路在自身免疫、移植免疫、感染及腫瘤免疫的調(diào)控中發(fā)揮著重要的作用。在基礎(chǔ)和臨床研究中，越來越多的研究者總結(jié)了PD-1/PD-L1抑制劑在多種腫瘤治療中持久而穩(wěn)定的抗腫瘤作用。然而研究中發(fā)現(xiàn)一部分患者對(duì)PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療無效。在應(yīng)用PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療前通過免疫成像技術(shù)檢測(cè)ATC患者體內(nèi)CD8+T細(xì)胞的陽性成像可預(yù)測(cè)治療的陽性反應(yīng)。充分地研究PD-1/PD-L1在ATC發(fā)生、發(fā)展中的作用，在臨床上可有效地指導(dǎo)ATC的治療?；赑D-1/PD-L1抑制劑的聯(lián)合治療，包括單抗+單抗、單抗+化療、單抗+放療、單抗+分子靶向治療等在ATC的治療上是極具希望的，然而，還需要大規(guī)模的臨床試驗(yàn)來更好地評(píng)估其有效率和長期療效。細(xì)胞間黏附分子1被確定為ATC中一個(gè)潛在的嵌合抗原受體T(chimeric antigen receptor-T, CAR-T)細(xì)胞靶點(diǎn)[41-42]，未來可將CAR-T細(xì)胞療法聯(lián)合PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)抑制劑用于ATC的治療，給ATC患者帶來新的希望。