陳衛(wèi)昌,石通國(guó),朱婧菡,孫琳青,李軍濤
胃腸腫瘤是全球常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率和致死率均位于惡性腫瘤的前列[1-2]。2020年,我國(guó)新發(fā)胃癌約47.9萬例,結(jié)直腸癌約55.5萬例,約37.4萬例胃癌和28.6萬例結(jié)直腸癌患者因腫瘤死亡[2]。目前,手術(shù)、化療和放療等常規(guī)治療方法仍然是胃腸腫瘤的主要治療措施,這些措施極大程度地改善了腫瘤患者的生存和預(yù)后,但其療效目前已進(jìn)入平臺(tái)期[3]。隨著生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)等科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,一些新的治療方法不斷涌現(xiàn),其中腫瘤的免疫治療已為胃腸惡性腫瘤患者帶來了新的希望[4]。
腫瘤免疫療法是基于對(duì)腫瘤逃逸機(jī)制的研究而開發(fā)的,可通過“操縱”免疫系統(tǒng)重新激活抗腫瘤免疫反應(yīng)并克服導(dǎo)致逃逸的途徑[5]。目前應(yīng)用于臨床的腫瘤免疫療法主要包括免疫檢查點(diǎn)抑制劑(ICI)、過繼性免疫細(xì)胞治療以及聯(lián)合免疫療法等。盡管腫瘤免疫治療已在血液系統(tǒng)腫瘤和肺癌、黑色素瘤等實(shí)體瘤的臨床治療中取得了一定成效,但在胃腸腫瘤的臨床治療中效果不明顯,存在一系列難題。本文旨在對(duì)國(guó)內(nèi)外胃腸腫瘤免疫治療的基礎(chǔ)和臨床研究進(jìn)展予以綜述,以期推動(dòng)胃腸腫瘤免疫治療方案的優(yōu)化,更好地服務(wù)于臨床。
在腫瘤微環(huán)境中,T細(xì)胞可以識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面的特異性抗原,進(jìn)而對(duì)其發(fā)起攻擊產(chǎn)生免疫殺傷作用。免疫檢查點(diǎn)分子通過配體-受體相結(jié)合的形式抑制癌細(xì)胞受體向T細(xì)胞傳遞信息,并減弱T細(xì)胞的激活,使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生免疫逃逸。因此,免疫檢查點(diǎn)抑制劑可阻斷上述途徑,重新激活T細(xì)胞,使其發(fā)揮抗腫瘤作用[6-7]。目前研究最深入的免疫檢查點(diǎn)分子有細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA-4)、程序性死亡蛋白-1(PD-1)和程序性死亡蛋白配體-1(PD-L1),其抗體已被美國(guó)食品及藥物管理局批準(zhǔn)用于各種癌癥的治療[8]。CTLA-4在活化的T細(xì)胞上被誘導(dǎo),競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合CD80/CD86,為T細(xì)胞的激活提供負(fù)反饋信號(hào)[9]。PD-L1在腫瘤細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞(APCs)中表達(dá),與T細(xì)胞上的PD-1結(jié)合后導(dǎo)致T細(xì)胞功能障礙衰竭,使腫瘤逃脫免疫檢測(cè)。因此,使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑靶向阻斷上述途徑可恢復(fù)T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫作用[10]。
目前,作為阻斷PD-1的單抗——納武單抗(Nivolumab)和派姆單抗(Pembrolizumab),以及作為阻斷CTLA-4的單抗——伊匹木單抗(Ipilimumab)已獲批用于胃腸道腫瘤患者的治療。在一項(xiàng)三期臨床試驗(yàn)中,與化療作為一線治療方案比較,派姆單抗作為一線治療ΜSI-H/dΜΜR轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的無進(jìn)展生存期明顯延長(zhǎng),且治療相關(guān)不良事件較少[11]。Overman等的臨床研究顯示,74例復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移性ΜSI-H/dΜΜR結(jié)直腸癌的患者接受納武單抗治療,23例患者獲得了客觀緩解,68.9%(95%CI:57.1%~79.2%)的患者疾病控制時(shí)間≥12周[12]。在一項(xiàng)納武單抗聯(lián)合伊匹木單抗治療ΜSI-H/dΜΜR轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的臨床試驗(yàn)中,共45例患者入組,客觀緩解率(ORR)為69%,疾病控制率為84%,有明顯的臨床獲益[13]。納武單抗在晚期胃癌或胃食管交界處癌患者的臨床三期試驗(yàn)中也有較好的表現(xiàn),其應(yīng)用顯著延長(zhǎng)了患者的中位總生存期(HR=0.63,95%CI:0.51~0.78,P<0.0001),納武單抗組和安慰劑組的12個(gè)月總生存率分別為26.2%和10.9%[14]。KEYNOTE-062研究結(jié)果顯示,對(duì)于PD-L1綜合陽性評(píng)分(CPS)≥1的晚期胃癌患者,派姆單抗組、派姆單抗聯(lián)合化療組的總生存期與化療組相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但觀察到的不良事件更少。派姆單抗組、派姆單抗聯(lián)合化療組和化療組治療相關(guān)不良事件發(fā)生率分別為17%、73%和69%[15]。阿維魯單抗(Avelumab)是一種抗PD-L1的單克隆抗體,在各種實(shí)體腫瘤患者中顯示出抗腫瘤活性和耐受安全性。在最新的一項(xiàng)胃癌三期試驗(yàn)中,499例患者被隨機(jī)分配至Avelumab組(n=249)或繼續(xù)化療組(n=250),兩組的中位OS分別為10.4個(gè)月(95%CI:9.1月~12.0月)和10.9個(gè)月(95%CI:9.6月~12.4月);24個(gè)月OS率分別為22.1%和15.5%(HR=0.91,95%CI:0.74~1.11,P=0.1779)[16]。
除了這些正進(jìn)行臨床試驗(yàn)或已經(jīng)用于臨床的藥物,針對(duì)其他免疫檢查點(diǎn)分子(LAG3、TIGIT、TIΜ3、B7-H3、CD39、CD73、腺苷A2A受體和CD47等)的功能抗體和小分子藥物正在研究中[17]。我們團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn),B7-H3作為一種免疫檢查點(diǎn)分子,可以通過激活NF-κB通路誘導(dǎo)VEGFA表達(dá)促進(jìn)結(jié)直腸癌血管生成[18]。B7-H3過表達(dá)可以顯著增強(qiáng)結(jié)直腸癌細(xì)胞對(duì)化療藥物和射線的抵抗作用[19-20]。此外,B7-H3過表達(dá)可以抑制γδT細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用[21-22]。因此,B7-H3在結(jié)直腸癌的進(jìn)展和免疫逃逸中發(fā)揮重要作用,極有可能成為胃腸腫瘤治療的重要靶點(diǎn)。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),B7-H5阻斷劑可增強(qiáng)結(jié)直腸癌中CD8+T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫功能,提示B7-H5可能是一個(gè)有價(jià)值的結(jié)直腸癌預(yù)后標(biāo)志物和結(jié)直腸癌免疫治療的潛在靶點(diǎn)[23]。
然而,目前只有少數(shù)患者受益于免疫檢查點(diǎn)抑制劑,并且對(duì)于如何選擇適合的治療方案仍缺乏指導(dǎo)。因此,對(duì)多種免疫檢查點(diǎn)抑制劑的開發(fā)以及規(guī)范其應(yīng)用仍是亟待解決的問題。
過繼性免疫細(xì)胞治療,也稱為細(xì)胞免疫療法,通過直接分離自體或異體的免疫細(xì)胞并在體外進(jìn)行改造及擴(kuò)增回輸至患者體內(nèi),發(fā)揮殺傷腫瘤細(xì)胞的作用[24]。目前過繼性免疫細(xì)胞治療主要包括嵌合抗原受體(CAR)T細(xì)胞療法、自然殺傷(NK)細(xì)胞療法和γδT細(xì)胞療法等。
CAR-T細(xì)胞療法是指通過基因修飾技術(shù),將帶有特異性抗原識(shí)別結(jié)構(gòu)域及T細(xì)胞激活信號(hào)的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)入T細(xì)胞,使T細(xì)胞直接與腫瘤細(xì)胞表面的特異性抗原相結(jié)合而被激活,通過釋放穿孔素、顆粒酶素B等直接殺傷腫瘤細(xì)胞,同時(shí)還通過釋放細(xì)胞因子募集人體內(nèi)源性免疫細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞,從而達(dá)到治療腫瘤的目的,而且還可形成免疫記憶T細(xì)胞,從而獲得特異性的抗腫瘤長(zhǎng)效機(jī)制[25]。
目前,有關(guān)CAR-T細(xì)胞療法在胃腸腫瘤中的基礎(chǔ)和臨床研究已被廣泛報(bào)道。靶向CD28刺激結(jié)構(gòu)域的hu8E5-28Z和hu8E5-2I-28Z CAR-T細(xì)胞在胃癌細(xì)胞系異種移植小鼠模型中均抑制腫瘤生長(zhǎng),在用hu8E5-2I-28Z CAR-T細(xì)胞處理的CLDN18.2陽性胃癌PDX模型中觀察到腫瘤部分或完全消除[26]。Μ28Z10 CAR-T細(xì)胞在體外表現(xiàn)出對(duì)胃癌細(xì)胞強(qiáng)大的細(xì)胞毒性和促進(jìn)細(xì)胞因子分泌的能力。此外,Μ28Z10 CAR-T細(xì)胞在誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞皮下增殖、腹膜內(nèi)和肺轉(zhuǎn)移等胃癌模型中,可顯著延長(zhǎng)小鼠的存活率。瘤周給藥策略可以促進(jìn)CAR-T細(xì)胞浸潤(rùn)到腫瘤組織中,并顯著抑制皮下胃癌腫瘤組織的生長(zhǎng)[27]。Wu等[28]發(fā)現(xiàn)抗PSCA CAR-T細(xì)胞表現(xiàn)出上調(diào)的活化標(biāo)志物,并以抗原依賴性方式增加T細(xì)胞毒性相關(guān)細(xì)胞因子的產(chǎn)生。此外,抗PSCA CAR-T細(xì)胞在體外表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗腫瘤細(xì)胞毒性。通過瘤周注射的抗PSCA CAR-T細(xì)胞在體內(nèi)成功抑制了胃癌腫瘤進(jìn)展。然而,靜脈內(nèi)使用抗PSCA CAR-T細(xì)胞沒有任何治療性的改進(jìn)。對(duì)于結(jié)直腸腫瘤,Μagee等[29]研究表明人源GUCY2C鼠CAR-T細(xì)胞可以靶向殺死結(jié)直腸癌細(xì)胞中內(nèi)源性GUCY2C的表達(dá),提高免疫缺陷小鼠異種腫瘤移植后的存活率。Hombach等[30]發(fā)現(xiàn)具有抗CD30-/CEA+的CAR-T細(xì)胞在CD30-/CEA+的小鼠結(jié)腸腫瘤模型中表現(xiàn)出了強(qiáng)大的免疫能力。后期Hombach等[31]又發(fā)現(xiàn)IL2和IL17表觀修飾的間充質(zhì)干細(xì)胞(ΜSCs)利用其固有的能力增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞對(duì)結(jié)直腸癌的殺傷作用。近期研究表明,PDL1-CAR-T細(xì)胞聯(lián)合CCSCs-樹突狀細(xì)胞(DC)敏感度疫苗表現(xiàn)出良好的協(xié)同作用,可以明顯殺死ALDH1+CCSCs細(xì)胞并減輕了小鼠的腫瘤負(fù)擔(dān),為結(jié)直腸癌的臨床治療提供新的策略[32]。在靶向腫瘤相關(guān)糖蛋白TAG-72的CAR-T(CART72)細(xì)胞臨床試驗(yàn)中,研究人員在患者血液中觀測(cè)到持續(xù)存在的CART72細(xì)胞,并且通過腫瘤活檢發(fā)現(xiàn)CART72細(xì)胞可以到達(dá)腫瘤部位,表明CART72細(xì)胞具有一定的抗腫瘤作用[33]。
上述體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和小鼠動(dòng)物模型體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CAR-T細(xì)胞對(duì)胃腸腫瘤細(xì)胞有較好的殺傷作用,但目前針對(duì)胃腸腫瘤的CAR-T細(xì)胞治療多局限于Ⅰ或者Ⅱ期臨床研究,且大樣本量的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)尚不足[34]。此外,CAR-T細(xì)胞治療存在的有效性、安全性和昂貴的價(jià)格等問題仍然制約著其在臨床的應(yīng)用,需要進(jìn)一步探索和研究。
NK細(xì)胞是一種強(qiáng)效的細(xì)胞毒性天然免疫細(xì)胞,可以識(shí)別并溶解感染細(xì)胞和惡性細(xì)胞,并在沒有預(yù)先致敏的情況下發(fā)揮其細(xì)胞毒性作用,是治療實(shí)體腫瘤的一種有前途的方法[35]。Abdolahi等[36]的研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用體外擴(kuò)增的NK細(xì)胞和PD-1抑制劑可以增強(qiáng)NK細(xì)胞對(duì)胃癌動(dòng)物模型的治療效果。在Jin等[37]的一例病例報(bào)告中,對(duì)一位晚期印戒細(xì)胞癌患者實(shí)施根治性胃切除術(shù)聯(lián)合奧沙利鉑化療和輸注NK細(xì)胞,患者在46個(gè)月后仍然保持無病狀態(tài)。在一項(xiàng)NKG2D RNA CAR NK細(xì)胞治療轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的臨床試驗(yàn)中,接受NKG2D RNA CAR NK細(xì)胞治療的三例患者的腹水生成和腫瘤細(xì)胞數(shù)量都明顯減少[38]。盡管NK細(xì)胞療法有很多優(yōu)點(diǎn),但在胃腸腫瘤治療方面仍然存在很大挑戰(zhàn)。既往研究表明以NK細(xì)胞為基礎(chǔ)的治療策略對(duì)實(shí)體腫瘤療效仍然不理想[39]。腫瘤微環(huán)境中NK細(xì)胞的浸潤(rùn)和細(xì)胞毒性是NK細(xì)胞用于胃癌治療手段的主要挑戰(zhàn)[40]。目前,關(guān)于胃腸腫瘤的適應(yīng)性NK細(xì)胞免疫治療的研究很少。盡管尚未有明確的可在體內(nèi)持續(xù)、重復(fù)地增強(qiáng)NK細(xì)胞功能的機(jī)制和手段,但是基于NK細(xì)胞的胃腸腫瘤免疫治療仍是一個(gè)有希望的策略,值得進(jìn)一步的研究。
作為T細(xì)胞的一個(gè)亞型,γδT細(xì)胞的T細(xì)胞受體(TCR)由γ鏈和δ鏈組成,在先天免疫和獲得性免疫中發(fā)揮重要作用[41]。γδT細(xì)胞具有固有免疫和適應(yīng)性免疫的特性,可以利用αβT細(xì)胞工程中的許多技術(shù)進(jìn)行修飾,同時(shí)還具有先天性腫瘤識(shí)別和殺傷的優(yōu)點(diǎn)。Gentles等[42]對(duì)18 000多個(gè)腫瘤樣本進(jìn)行薈萃分析,發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)γδT細(xì)胞的浸潤(rùn)是人類惡性腫瘤最重要的有利預(yù)后特征。然而,由于γδT細(xì)胞在人體內(nèi)含量較低且未活化,通常需要提取γδT細(xì)胞在體外進(jìn)行活化和培養(yǎng)再輸注回患者體內(nèi),因此目前臨床應(yīng)用并不廣泛。在一項(xiàng)前瞻性研究中,研究人員使用白細(xì)胞介素-2(IL-2)和唑來膦酸在體外擴(kuò)增γδT細(xì)胞,然后將細(xì)胞注入55例晚期胃癌患者體內(nèi),腫瘤在一定程度上得到緩解[43]。腹腔注射體外擴(kuò)增的Vγ9Vδ2 T細(xì)胞聯(lián)合唑來膦酸鹽可使胃癌患者的惡性腹水得到局部控制[44]。Li等[45]的研究發(fā)現(xiàn)胃癌外泌體miR-135b-5p靶向下調(diào)Vγ9Vδ2T細(xì)胞的SP1表達(dá),使Vγ9Vδ2T細(xì)胞活性減弱,凋亡率上升,IFN-γ和TNF-α的產(chǎn)生減少,從而抑制γδT細(xì)胞的功能。免疫檢查點(diǎn)分子B7-H3抑制Vγ9Vδ2T細(xì)胞IFN-γ的產(chǎn)生進(jìn)而影響γδT細(xì)胞對(duì)結(jié)直腸癌細(xì)胞的殺傷作用[21]。因此,γδT細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中所發(fā)揮的功能和機(jī)制仍未闡明。此外,γδT細(xì)胞在癌癥治療中發(fā)揮的效用因癌癥類型不同存在巨大差異,其在抗腫瘤治療中的遠(yuǎn)期應(yīng)用價(jià)值仍需進(jìn)一步探索。
由于腫瘤微環(huán)境和免疫逃逸的復(fù)雜性,現(xiàn)有的單一腫瘤免疫療法都很難得到理想的治療效果。因此,腫瘤免疫療法聯(lián)合化療、靶向治療、抗血管生成藥物以及與其他免疫療法受到了廣泛關(guān)注。NCT03609359臨床試驗(yàn)評(píng)估了派姆單抗聯(lián)合樂伐替尼(Lenvatinib)對(duì)晚期胃癌患者的有效性和安全性[46]。有數(shù)據(jù)顯示,29例患者中,20例(69%,95%CI:49%~85%)患者有客觀反應(yīng),有高血壓11例(38%)、蛋白尿5例(17%)和血小板計(jì)數(shù)減少2例(7%)等常見的3級(jí)治療不良反應(yīng),沒有發(fā)生治療相關(guān)死亡等4級(jí)治療相關(guān)不良事件[46]。一項(xiàng)臨床Ⅱ期試驗(yàn)(NCT02870920)表明免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合德瓦魯單抗(Durvalumab)和曲美木單抗(Tremelimumab)可顯著延長(zhǎng)晚期難治性結(jié)直腸癌患者的總生存期[47]。Winer等[48]報(bào)告了一例晚期轉(zhuǎn)移性錯(cuò)配修復(fù)(ΜΜR)缺陷型結(jié)直腸癌患者接受聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑(派姆單抗+阿特珠單抗(Atezolizumab)+派姆單抗+伊匹木單抗+納武單抗)治療的報(bào)告。該研究表明一些晚期dΜΜR結(jié)直腸癌患者可能會(huì)從多個(gè)序貫免疫檢查點(diǎn)抑制劑方案中獲益。盡管目前報(bào)道的一些聯(lián)合治療方案對(duì)胃腸腫瘤患者有一定的臨床意義,但多種聯(lián)合治療方案仍需大量的臨床樣本進(jìn)行驗(yàn)證。此外,鑒定特有的腫瘤標(biāo)志物對(duì)胃腸腫瘤聯(lián)合免疫治療方案的確定有重要意義。
總之,包括免疫檢查點(diǎn)抑制劑、CAR-T細(xì)胞療法、NK細(xì)胞療法、γδT細(xì)胞療法以及聯(lián)合免疫療法的腫瘤免疫療法正在成為胃腸腫瘤的有力治療手段,為胃腸腫瘤患者特別是晚期常規(guī)治療無效的患者帶來了新的希望?;A(chǔ)和臨床研究均表明腫瘤免疫療法可以有效控制部分胃腸腫瘤患者疾病的進(jìn)展,并有可能成為胃腸腫瘤治療新突破口。
然而,由于胃癌和結(jié)直腸癌所處的部位和微環(huán)境存在較大的差異,現(xiàn)行的腫瘤免疫療法可能在胃癌和結(jié)直腸癌的臨床效果不盡相同。因此,針對(duì)胃癌或者結(jié)直腸癌的特點(diǎn)篩選優(yōu)勢(shì)群體、選擇合適的腫瘤免疫治療方案、制定合理的個(gè)體化治療方案等問題仍需不斷的探索。此外,今后還要深入探索胃腸腫瘤免疫微環(huán)境的特點(diǎn)、相關(guān)信號(hào)通路的發(fā)展、免疫細(xì)胞組成和功能差異等,以便更加科學(xué)地選擇腫瘤免疫治療方案,為更多的胃腸腫瘤患者帶來福音。