張雨嶠 梅偉健
1蘭州大學第一臨床醫(yī)學院(蘭州 730000);2中山大學腫瘤防治中心結直腸科(廣州 510060)
腫瘤轉移是實體瘤患者死亡的主要原因。在21 世紀前,晚期實體瘤的藥物治療包括細胞毒性化療藥物和靶向癌基因和重要病理生理過程(如腫瘤血管生成和細胞周期等)的靶向藥物?;熕幬锖桶邢蛩幬镎T導腫瘤一過性退縮,但未能顯著延長患者生存時間。迫切需要新型治療策略和新型藥物來改善腫瘤患者預后。
20 世紀初有學者提出“免疫監(jiān)視”假說,認為獲得性免疫系統(tǒng)在正常人體內(nèi)承擔著識別并清除癌細胞的職責。但是,依據(jù)“免疫監(jiān)視”假說設計的單純活化或增強抗腫瘤免疫應答的治療策略并未獲得成功。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),抗腫瘤免疫應答不能抑制腫瘤生長的原因之一是腫瘤細胞“綁架”了免疫檢查點分子,阻礙免疫應答過程[1]。
免疫檢查點分子及其配體是表達于正常組織細胞和免疫細胞的負性調(diào)節(jié)分子,如細胞毒性T 淋巴細胞相關抗原4(cytotoxicT-lymphocyte-associated antigen 4, CTLA-4)和程序性細胞死亡受體 1(programmed cell death protein 1, PD-1)等。免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors, ICIs)的基本作用機制是阻斷免疫檢查點分子的受體和配體之間的結合,從而活化以效應性T 淋巴細胞為主的免疫效應細胞,活化的免疫效應細胞抑制腫瘤[2]。
皮膚黑色素瘤是一種對免疫治療敏感的腫瘤,常常被用作評估免疫治療藥物的信號腫瘤。在晚期皮膚黑色素瘤后線治療中CTLA-4 分子特異性抗體伊匹木單抗(ipilimumab)不僅在無進展生存時間(progession-free survival,PFS)和總生存(oversurvival,OS)方面優(yōu)于腫瘤疫苗,而且療效持久。2011 年美國FDA 批準伊匹木單抗上市,開啟了繼化療治療和靶向治療之后的第三類藥物治療時代,是腫瘤藥物治療的里程碑事件[3]。繼伊匹木單抗之后,2014 年PD-1 分子特異性抗體納武利尤單抗(nivolumab)和帕博利珠單抗(pembrolizumab)上市,2016 年PD-L1(Programmed cell death ligand-1)分子特異性抗體阿替利珠單抗(atezolizumab)上市,2022年淋巴細胞激活基因3(Lymphocyteactivation gene 3,LAG3) 分子特異性抗體瑞拉利單抗(relatlimab)上市。納武利尤單抗、帕博利珠單抗和瑞拉利單抗的第一個適應癥也是晚期皮膚黑色素瘤,而阿替利珠單抗的第一個適應癥為晚期尿路上皮癌[3]。
到2023 年8 月為止,免疫檢查點抑制劑的適應癥已經(jīng)覆蓋20 多種實體瘤的姑息治療、輔助治療和新輔助治療。基于免疫檢查點抑制劑的巨大成就,CTLA-4 分子發(fā)現(xiàn)者James Allison 和PD-1 分子發(fā)現(xiàn)者Tasuku Honjo 獲得2018 年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎[4]。
本文總結ICIs 臨床研究的循證醫(yī)學證據(jù),為ICIs 作為一種創(chuàng)新性藥物治療策略提供詳實的依據(jù)。
1.1 CTLA-4 抗體CTLA-4 分子通過與T 細胞共刺激蛋白CD28 分子競爭性結合抗原呈遞細胞上的B7 家族的B7-1 和B7-2 分子,抑制腫瘤抗原遞呈和削弱T 細胞應答[2]。另外, 表達CTLA-4 分子的調(diào)節(jié)性T 細胞抑制效應性T 細胞活化和靶細胞毒性。目前上市的CTLA-4 分子的抗體包括靶向CTLA-4 分子的逸沃單抗、曲美木單抗(tremelimumab)和靶向PD-1 分子和CTLA-4 分子的雙特異性抗體卡度尼利(cadonilimab)。到2023 年8 月為止,美國FDA 批準的伊匹木單抗和曲美木單抗適應癥包括晚期黑色素瘤、肝細胞癌、腎癌、dMMR/MSI-H 結直腸癌、食道癌和胸膜間皮瘤等。2023年中國國家藥品監(jiān)督管理局批準卡度尼利適應癥為晚期宮頸癌。此外,伊匹木單抗還獲得高危復發(fā)皮膚黑色素瘤輔助治療適應癥[4]。
1.2 PD-1 和PD-L1 抗體PD-1 與PD-L1/L2 分子互為配體和受體,在各類基因敲除小鼠及各類小鼠疾病模型中均被證明PD-1-PD-L1/L2 通路可防止過度的外周免疫反應。PD-1 在活化的CD8+T細胞高水平表達,與T 細胞耗竭相關[5]。至今為止,國內(nèi)外已有超過10 種PD-1/PD-L1 抗體上市。PD-1/L1 抗體適應癥包括多種實體瘤的姑息治療、輔助治療和新輔助治療,如頭頸部鱗癌、鼻咽癌、三陰乳腺癌、非小細胞肺癌(NSCLC)、小細胞肺癌、食道癌、胸膜間皮瘤、胃癌、肝細胞癌、膽管細胞癌、腎癌、尿路上皮癌、宮頸癌、黑色素瘤、皮膚鱗癌、某些特殊類型的軟組織肉瘤、包括結直腸癌在內(nèi)的dMMR/MSI-H 實體瘤和TMB ≥ 10 mut/Mb的實體瘤等。
1.3 LAG3 特異性抗體LAG-3 分子表達于免疫細胞,可以抑制免疫細胞的增殖和效應功能。LAG-3 分子常常與PD-1 分子共表達于腫瘤浸潤免疫細胞表面,介導T細胞耗竭。2022 年美國FDA批準瑞拉利單抗治療晚期皮膚黑色素瘤[6]。與上市的其他免疫檢查點抑制劑不同的是,瑞拉利單抗以與納武利尤單抗形成固定劑量復合制劑的形式上市,藥物稱為opdualag。
ICIs 治療實體瘤的標志性成果體現(xiàn)在三個方面:(1)晚期實體瘤患者長期生存,甚至“臨床治愈”。(2)實現(xiàn)非特異性治療。(3)保留器官功能。因國內(nèi)PD-1/L1 抗體上市時間較短,隨訪時間不夠長,ICIs 治療實體瘤的標志性成果主要來自國外臨床研究。
2.1 ICIs 治療使晚期實體瘤獲得長期生存化療和靶向治療迅速誘導腫瘤退縮,短期內(nèi)延緩腫瘤進展。伴隨隨訪時間的延長,患者的生存率不斷下降。晚期實體瘤接受ICIs 治療后生存曲線出現(xiàn)“拖尾”現(xiàn)象,指在ICIs 治療后,當隨訪時間跨過某一個時間點后生存曲線不再降低,生存曲線進入平臺期,提示剩余的患者長期生存,甚至“臨床治愈”。目前黑色素瘤、頭頸鱗癌、NSCLC、肝細胞癌、食管癌、胃癌和尿路上皮癌等均有ICIs 治療晚期患者長期生存的證據(jù),但臨床證據(jù)最充分的是晚期皮膚黑色素瘤和中晚期NSCLC。
2.1.1 ICIs 使黑色素瘤患者長期生存的證據(jù)在化療時代晚期皮膚黑色素瘤生存時間僅為8-10 個月。最早報道ICIs 治療誘導患者長期生存的證據(jù)來自伊匹木單抗治療晚期皮膚黑色素瘤的薈萃分析。該研究入組12 項伊匹木單抗臨床研究和歐洲EAP 隊列的4846 例患者,觀察到伊匹木單抗治療中位生存時間(mOS)為11.4 個月,3 年生存率為21%,但是,3 年到10 年期間患者的生存曲線進入平臺期,說明這部分患者獲得長期生存[7]。隨后,Checkmate 067 研究評估伊匹木單抗聯(lián)合納武利尤單抗治療晚期皮膚黑色素瘤的價值。945 例患者隨機分為伊匹木單抗聯(lián)合納武利尤單抗治療組、納武利尤單抗單藥組和伊匹木單抗單藥組,三組的客觀有效率(ORR)分別為58%、45%和19%。經(jīng)過最低77 個月隨訪,聯(lián)合治療組生存曲線在3年后進入平臺期,納武利尤單抗單藥組生存曲線在4 年后進入平臺期,三組的6 年生存率分別為50%、43%和23%,再次證明ICIs 治療后部分晚期皮膚黑色素瘤患者長期生存[8]。在keynote006 研究中帕博利珠單抗一線或二線治療非免疫藥物失敗的皮膚黑色素瘤556 例, 其5 年、6 年和7 年生存率分別為39.9%、38.8%和37.8%,提示生存曲線在第五年進入平臺期[9]。
2.1.2 ICIs 治療使晚期NSCLC 患者長期生存的證據(jù)Keynote 024 研究評價帕博利珠單抗對比含鉑雙藥化療治療驅(qū)動基因野生型、PD-L1 表達>50%的晚期NSCLC 的價值。中位隨訪時間59.9 個月,帕博利珠單抗組的5 年生存率為31.9%。雖然66%化療組患者在腫瘤進展后交叉到帕博利珠單抗組,而化療組5 年生存率僅為16.3%[10]。在Keynote 042 研究中帕博利珠單抗單藥治療晚期驅(qū)動基因野生型、PD-L1 陽性NSCLC 患者的5 年生存率優(yōu)于化療,5 年生存率差距依PD-L1 表達強度而異。在PD-L1 TPS ≥ 50%、PD-L1 TPS ≥ 20%和PDL1 TPS ≥1%患者中帕博利珠單抗組和化療組的5 年生存率分別為21.9%vs.9.8%、19.4%vs.10.1%和16.6%vs.8.5%,均存在統(tǒng)計學差異[11]。在checkmate227 研究中逸沃聯(lián)合納武利尤單抗一線治療驅(qū)動基因野生型NSCLC 的5 年生存率優(yōu)于納武利尤單抗單藥或化療。在PD-L1 ≥ 1%患者中三組的5 年生存率分別為24%、17% 和14%,在PD-L1 < 1%患者中三組的5 年生存率分別為19%、10% 和7%[12]。
除PD-1 抗體聯(lián)合CTLA-4 抗體聯(lián)合治療外,PD-1 或PD-L1 抗體聯(lián)合化療治療驅(qū)動基因野生型晚期肺鱗癌或非鱗非小細胞肺癌患者使部分患者長生存。例如,在Keynote 407 研究中化療聯(lián)合帕博利珠單抗治療晚期肺鱗癌的5 年生存率為18.4%,而單純化療組為9.7%[13]。在Keynote189 研究中化療聯(lián)合帕博麗珠單抗治療非鱗非小細胞肺癌的5 年生存率為19.4%,單純化療組為13.1%[14]。
2.1.3 ICIs 治療使局部晚期NSCLC 患者長期生存的證據(jù)初診時25%NSCLC 為局部晚期(Ⅲ期)患者,其中大部分患者不可手術,放療聯(lián)合化療是其標準治療。在過去20 年中多項臨床研究均未能證實輔助化療能改善這群患者生存。PACIFIC研究入組713 例不可手術的Ⅲ期NSCLC 患者,在同期放化療后使用PD-L1 抗體度伐利尤單抗(durvalumab)輔助治療1 年。與安慰劑組比較,度伐利尤輔助治療組的5 年生存率為42.9%,而安慰劑組為33.4%[15]。
ICIs 治療使部分處于“不治之癥”的晚期患者轉化為慢性疾病狀態(tài),患者帶瘤長期生存,從而有機會接受更多新型藥物治療,獲得臨床治愈的機會。
2.2 實現(xiàn)“非特異性治療”的理念化療藥物的適應癥以原發(fā)腫瘤的部位和病理類型為依據(jù),廣譜抗癌藥物需要組織多個臨床研究才能獲得足夠的適應癥。非特異性治療(tissue-agnostic therapy)指藥物適應癥為腫瘤特定的分子標志物,而不是原發(fā)腫瘤的部位和病理類型,為拓展藥物治療適應癥提供了一條簡便的道路,使更多的患者,特別是罕見腫瘤患者有機會及時使用新藥[16]。到2022 年底為止,ICIs 的非特異性治療適應癥包括高腫瘤突變負荷(TMB-H)和錯配修復基因變異(dMMR)或微衛(wèi)星不穩(wěn)定(MSI-H)晚期腫瘤患者。
2.2.1 腫瘤突變負荷腫瘤突變負荷(tumor mutation burden, TMB)定義為靶基因編碼區(qū)每兆堿基替換(包括同義突變的)總數(shù)量。 Keynote158 研究入組肛管癌、膽管癌、宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌、胸膜間皮瘤、神經(jīng)內(nèi)分泌瘤、腮腺癌、小細胞肺癌、甲狀腺癌和外陰癌等腫瘤,觀察到在TMB ≥ 10 mut/Mb 者中帕博利珠單抗單藥ORR 為29%,疾病穩(wěn)定率(SD)為14%,而在TMB < 10 mut/Mb 者中帕博利珠單抗ORR 為7%,SD 為33%[17]。2020 年美國FDA批準帕博利珠單抗治療TMB ≥ 10 mut/Mb 的晚期實體瘤,但學界對TMB ≥ 10 mut/Mb 作為PD-1 抗體適應癥的觀點有爭議[18]。
2.2.2 錯配修復基因缺陷錯配修復基因缺陷(deficient mismatch repair, dMMR)產(chǎn)生高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(microsatellite instability-high, MSI-H)。dMMR/MSI-H 在不同癌種的發(fā)生率差異較大。在子宮內(nèi)膜癌、胃癌、結直腸癌等實體瘤中dMMR/MSI-H 發(fā)生率在5%-30%之間,而其他腫瘤發(fā)生率低于5%。Lynch 綜合征在dMMR/MSI-H 腫瘤中占比最高。Lynch 綜合征是一種錯配修復基因失活突變導致的遺傳性腫瘤綜合征,發(fā)病率為1/320,以結直腸癌最為常見。dMMR/MSI 分析結果存在異質(zhì)性。5% ~ 10%患者dMMR 和MSI-H 的分析結果不一致,同一患者不同轉移灶的dMMR/MSI 狀態(tài)可能不同。
Checkmate 142 研究入組dMMR 的12 種晚期實體瘤,觀察到納武利尤單抗單藥組ORR 為31.1%,SD 為68.9%,療效持續(xù)時間超過12 個月,而納武利尤單抗聯(lián)合低劑量伊匹木單抗組ORR 為69%,SD為84%,24個月PFS和OS分別為74%和79%[19]。帕博利珠單抗也觀察到類似納武利尤單抗的療效。Keynote 158 研究K 隊列入組MSI-H 實體瘤,帕博利珠單抗ORR 為30.8%,SD 19%,mOS 20.1 個月[20]。2010 年FDA 批準納武利尤單抗和帕博利珠單抗治療dMMR/MSI-H 晚期實體瘤。
dMMR/MSI-H 與TMB 密切相關。在Foundation Medicine 數(shù)據(jù)庫記錄的148 803 例腫瘤中TMB-H 腫瘤占6.6%,MSI-H 腫瘤占1.5%。82.1%MSI-H 腫瘤為TMB-H 腫瘤,而18.3%TMB-H 腫瘤為MSI-H 腫瘤。若將免疫治療受益者定義為CR/PR或腫瘤穩(wěn)定超過6 個月,與MSS/TMB-low 或intermediate 患者比較,MSS/TMB-H 腫瘤從ICIs 治療受益(75%vs.38%),其mPFS 達到26.8 個月,而MSS/TMB-low 或intermediate 腫瘤患者mPFS 僅為4.3個月[21]。
dMMR/MSI-H/TMB-H 與ICIc 治療后腫瘤退縮程度密切相關,但只有少數(shù)患者屬于dMMR/MSIH/TMB-H 狀態(tài)。通過藥物誘導腫瘤細胞出現(xiàn)dMMR/MSI-H/TMB-H 狀態(tài)成為一個關注熱點。MAYA 研究和ARETHUSA 研究初步觀察到替莫唑胺誘導O6-甲基鳥嘌呤-DNA 甲基轉移酶(O6-Methylguanine-DNA Methyltransferase,MGMT)沉默的微衛(wèi)星穩(wěn)定(microsatellite stable,MSS)結直腸癌出現(xiàn)MSH6 基因突變和TMB-H 狀態(tài),從而提高MSS 腫瘤對ICIs 治療的敏感性[22-23}。
非特異性治療為罕見腫瘤提供了治療機會。遺憾的是,目前僅有TMB-H 和dMMR/MSI-H 兩個指標作為ICIs 是非特異性治療的標志物,需要開發(fā)更多的標志物和發(fā)展新的聯(lián)合治療理念,拓展非特異性治療的應用機會。
2.3 保留器官功能實體瘤手術治療原則是“切除腫瘤所在器官的全部或大部,同時清掃區(qū)域引流淋巴結”。如果對頭頸部、直腸、陰道、膀胱等特殊部位的實體瘤實施上述原則可能導致重要器官毀損,嚴重影響生活質(zhì)量。新輔助免疫治療誘導部分腫瘤患者達到病理完全緩解(pathological complete response, pCR),使患者免于手術或僅行局部病灶切除或放療,從而保留器官功能和保持患者良好的生活質(zhì)量。
NCT04165772 研究報告12 例II-III 期dMMR 直腸癌接受PD-1 抗體dostarlimab 新輔助治療后全部達到臨床完全緩解(clinical complete response,cCR,患者避免了直腸癌根治術[24]。國內(nèi)學者報告dMMR/MSI-H 直腸癌新輔助免疫治療后23%(17/73)患者達到cCR,避免了直腸癌根治術。中位隨訪17.2 個月后非手術治療患者無一例復發(fā)[25]。一項系統(tǒng)綜述總結37 項可手術dMMR/MSI-H 結直腸新輔助免疫治療臨床研究,入組423 例患者,經(jīng)過PD-1 抗體或PD-1 抗體聯(lián)合CTLA-4 抗體新輔助后,CR(pCR+cCR)率高達72%。在接受手術患者中R0 切除率和pCR 率分別為99.3%和70%[26]。上述結果提示,新輔助免疫治療后cCR 患者采用“等待-觀察”策略是可行的,部分患者有機會保留肛門功能和維持高質(zhì)量生活。
多項臨床研究結果支持新輔助免疫治療使腫瘤達到pCR 并降低腫瘤復發(fā)風險。例如,keynote 522 研究中新輔助聯(lián)合輔助免疫化療使784 例早期三陰性乳腺癌pCR達63%,36個月無事件生存率為84.5%,而390 例單純化療組pCR 為56%,36 個月無事件生存率為76.8%%。2021 年美國FDA 批準新輔助聯(lián)合輔助免疫化療治療Ⅱ期-Ⅲ期三陰乳腺癌[27-28]。小樣本新輔助免疫治療在非小細胞肺癌、食道癌、胃癌、肝細胞癌、腎細胞癌、膀胱癌和皮膚黑色素瘤等瘤種也取得積極進展,pCR 達到20% ~ 70%不等[29-30]。如果檢測技術能無創(chuàng)分辯pCR,pCR 患者有機會免于大范圍的毀損性手術。
免疫治療聯(lián)合放療也對傳統(tǒng)“根治術” 提出挑戰(zhàn)。NCT03110978 研究入組141 例早期NSCLC,患者隨機分為單純放療組和放療聯(lián)合納武利尤單抗組,單純放療組的4 年無事件生存率為53%,而放療聯(lián)合納武利尤單抗組為77%,提示免疫治療聯(lián)合放療使部分早期肺癌免于手術是可行的[31-32]。
新輔助ICIs 治療使部分患者有機會突破“腫瘤根治術”的治療原則,免于大范圍毀損性手術,從而保留重要器官功能,獲得良好生活質(zhì)量,將是腫瘤治療史上的一次飛躍。
ICIs 作為第三類腫瘤藥物,上市僅十多年時間,已經(jīng)為實體瘤藥物治療帶來革命性進步,體現(xiàn)在顯著延長晚期患者生存時間、使罕見腫瘤患者及時獲得新藥治療機會和在不縮短患者生存時間前提下保留患者重要臟器功能三個方面。但總體而言,僅大約1/3 實體瘤患者從ICIs 治療中受益[33]。
為使腫瘤免疫治療療效最大化,一方面,需要發(fā)展新型免疫治療技術,將免疫應答限制在腫瘤組織內(nèi),實現(xiàn)高效低毒地殺滅腫瘤。另一方面,需要借助分子影像學和人工智能技術,有效識別免疫治療優(yōu)勢人群,設計合理的聯(lián)合治療方案,提高免疫治療有效率。在不久的將來,腫瘤RNA疫苗、腫瘤抗原特異性TCR 藥物和人工智能技術聯(lián)合ICIs 藥物將使實體瘤藥物治療效果更上新臺階。
【Author contributions】ZHANG Yuqiao wrote this article. MEI Weijian revised the article. All authors read and approved the final manuscript as submitted.
【Conflict of interest】The authors declare no conflict of interest.