浙江大学医学院附属邵逸夫医院肿瘤内科主治医师
硕士生导师,肿瘤学博士,临床医学博士后
浙江省抗癌协会癌痛专业委员会青委
浙江省科技专家库专家成员
主要从事消化道及乳腺肿瘤的基础及临床研究,主持国家自然科学基金青年项目1项(在研,81903160),主参国家级、省部级项目10余项
近5年第一或通讯作者发表研究性论文3篇,累计影响因子> 25分
2022年度浙江大学优秀临床医学博士后
2021年度首届浙江省优秀住院医师荣誉称号
序言
据2022年2月国家癌症中心发布的最新一期的全国癌症统计数据,2016年中国结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)发病率在所有恶性肿瘤中位列第2位,死亡率位列第4位。中国每年CRC新发病例 40.8万,死亡病例19.6万,且发病率在过去20年间呈现持续上升趋势,是国民健康的重大威胁,亦给国家经济造成巨大负担1。其中高度微卫星不稳定(Microsatellite Instability-High,MSI-H)/错配修复缺陷(Deficient Mismatch Repair, dMMR)在CRC中发生率并不高:白种人中为8-20%,非裔美国人中为20-45% 2,而东亚群体中仅为约10% 3。但如前所述,我国CRC患病基数庞大,MSI-H/dMMR型CRC并不“罕见”。一项纳入245名东亚CRC患者的多中心研究显示,MSI-H/dMMR型CRC在女性、右半结肠、早期癌症阶段(I期及II期)和黏液分化肿瘤中更为常见3。
近年来免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Inhibitors,ICIs)在抗肿瘤领域蓬勃发展,特别在MSI-H/dMMR型肿瘤中战果丰硕。在循证医学证据引领下各类ICIs一路高歌猛进,开疆拓土,从后线逐渐进军一线,并拓展至新辅助治疗领域,最终改变了MSI-H/dMMR型CRC患者的临床治疗格局(图1)。
图1. MSI-H/dMMR结直肠癌中免疫治疗相关临床研究
后线治疗:星星之火,已经燎原
2010年及2012年,来自John Hopkins医学院的两项研究初步阐明了程序性死亡蛋白-1(Programmed Death-1, PD-1)抑制剂在晚期实体瘤中的有效性和安全性4,5。直到2015年KEYNOTE-016(NCT02460198)首次证实帕博利珠单抗在MSI-H/dMMR型转移性结直肠癌(Metastatic Colorectal Cancer,mCRC)后线治疗的疗效,其ORR为40%;而在pMMR型mCRC中的ORR为0%,此后CRC治疗领域也正式迎来抗肿瘤免疫治疗新时期6。随后该研究纳入更多MSI-H/dMMR 型mCRC患者,2017年最终数据显示,帕博利珠单抗单药后线治疗MSI-H/dMMR mCRC的ORR为52%,DCR高达89% 7。短短数年间,多个重磅研究竞相公布关键数据,逐步夯实了免疫治疗在mCRC二线及后线治疗中的地位。其中,KEYNOTE-164(NCT02460198)为一项开放标签的II期临床研究,进一步证实了帕博利珠单抗治疗既往经治、不可切除局部晚期或转移性MSI-H/dMMR型CRC患者的有效性和安全性。2021年ESMO上KEYNOTE-164公布了最终数据,队列B组(既往≥1线)和队列A组(既往≥2线)接受帕博利珠单抗治疗的ORR分别为34.9%和32.8%,36个月PFS率分别为31%和34%,mOS分别为31.4个月和47个月。两组数据均提示在MSI-H/dMMR mCRC中ICIs一旦起效,患者可能获得长期生存。同时,有9例患者疾病进展后重启帕博利珠单抗治疗,数据提示8例患者中再次观察到帕博利珠单抗的抗肿瘤作用(其中2例PR,6例SD),展现出持久有效性8。
一线治疗:乘胜追击,快马加鞭
KEYNOTE-177(NCT02563002)是一项多中心、随机对照、开放性III期临床研究,旨在评估帕博利珠单抗单药对比标准一线治疗在初治MSI-H/dMMR的mCRC的疗效和安全性。数据显示帕博利珠单抗一线治疗MSI-H/dMMR mCRC患者的PFS优于标准化疗。免疫组24个月OS率79%(vs.化疗组58%),ORR 59%(vs.化疗组46%) ,CR率是化疗组的两倍(18% vs. 9%),免疫组24个月缓解率达93%(vs.化疗组28%)。同时安全性可控:免疫组≥3级TRAE发生率仅为化疗组的1/3(免疫组22% vs.化疗组66%)9,10。
如果说Keynote -177研究开创了MSI-H/dMMR mCRC一线免疫治疗的新纪元,那么CheckMate-142(NCT02060188)则初步阐明了免疫联合是否优于免疫单药,以及免疫治疗最佳启用时间两个问题。CheckMate-142是一项多队列、非随机对照II期研究,旨在评估纳武利尤单抗单药或联合伊匹木单抗在MSI-H及非MSI-H CRC中的疗效和安全性 (图2)。今年ASCO年会上,CheckMate-142研究公布了MSI-H 的3个队列(C1队列 Nivo经治,C2 队列 Nivo+Ipi经治,C3队列 Nivo+Ipi一线)的5年长期随访结果。C1、C2和C3队列的ORR分别为39%,65%和71%,3个队列均没有达到mDOR。C1、C2和C3队列的48个月PFS率分别为36%、54%和51%。同时,根据CheckMate-142研究C1及C2队列数据,并结合KEYNOTE-177研究数据的非直接对比,我们初步窥见:免疫联合治疗能够进一步提高疗效。也期待纳入更多样本的CheckMate-8HW研究(NCT04008030)能够进一步证实双免联合治疗优越性。此外CheckMate-142研究3个队列的12至48个月PFS和OS数据均无统计学差异,提示根据目前的循证医学依据,MSI-H/dMMR mCRC 免疫治疗最长疗程拟定2年11,12。
图2. CheckMate-142临床研究设计(上图)及2年随访数据(下表,引文11)
新辅助/辅助治疗:惊鸿亮相,初露端倪
理论上来说,早中期肿瘤患者的免疫系统相对健全,尤其是术前患者肿瘤负荷状态较好,肿瘤新抗原多,可充分调动体内抗肿瘤免疫T细胞的活性,协助清除微小肿瘤转移灶 13。结合目前的临床研究数据和真实世界反馈,似乎均提示CRC免疫治疗“越早越好”。同时,MSI-H/dMMR 局部进展期CRC患者在标准新辅助化疗中获益有限:2019年ASCO年会上报告的FoxTROT研究(NCT00647530)显示,新辅助化疗在此类患者中的有效率仅为4.7%。综上,探讨MSI-H/dMMR型 CRC的围手术期治疗免疫治疗启用最佳时机与方式有着重要的临床意义。免疫治疗或能够提升MSI-H/dMMR 局部进展期CRC在新辅助治疗中的ORR,提高低位直肠癌患者保留肛门的可能性;而MSI-H/dMMR 型CRC患者接受根治性手术治疗后,或能通过术后免疫辅助治疗获得长期无病生存。
与其他瘤种辅助治疗前推至新辅助治疗的路线不同,目前免疫辅助治疗在CRC中尚无明确证据,POLEM(NCT03827044)和ATOMIC(NCT02912559)两个Ⅲ期研究正在进行中,中期数据尚不成熟。
在新辅助免疫治疗领域,NICHE研究 (NCT03026140)开启了先河。NICHE研究中MSI-H/dMMR队列数据表明dMMR的局部进展期CRC患者或可在等待手术过程中从短程ICIs中获益。今年发布的随访25个月的最终数据显示纳利尤单抗联合伊匹木单抗新辅助治疗32例dMMR结肠癌患者,ORR达到100%,其中pCR为69%,MPR高达97% 14。在免疫单药新辅助治疗领域,来自中国邓艳红教授团队的PICC研究(NCT03926338)拔得头筹15。该研究为特瑞普利单抗单药或者联合COX-2抑制剂,新辅助免疫治疗MSI-H/dMMR的局部进展期CRC患者的II期临床研究,结果显示特瑞普利单抗联合塞来昔布组患者的pCR高达88%,特瑞普利单抗单药治疗组pCR也有65%。另一项NICOLE研究(NCT04123925)的dMMR型 CRC队列(n=27)初步证实了帕博利珠单抗新辅助治疗的有效性。今年ASCO年会上,以LBA5重磅呈现的NAIO研究(NCT05239546),旨在评估抗PD-1抗体Dostarlimab在局部进展期CRC患者中的有效性和安全性。数据显示目前共有12名患者接受了Dostarlimab治疗(随访至少6个月),所有患者均在MRI、PET/CT、内镜评估、直肠指检或活检上都达到了令人惊艳的cCR。 在新辅助放化疗联合免疫治疗领域,VOLTAGE(NCT02948348)是一项研究局限进展期CRC新辅助放化疗序贯免疫治疗的单臂小样本研究。其中MSI-H/dMMR型CRC队列中,60%的患者获得pCR和MPR(3例/5例),目前该临床试验研究仍在招募中。
虽然细节尚待讨论,但目前证据新辅助免疫治疗能显著提高局部进展期CRC的ORR甚至pCR,可谓潜力无限。随着更多循证医学依据的夯实,必定引领CRC整体治疗模式发生翻天覆地的变化。
探索:精准布局,披荆斩棘
a.精准筛选获益人群
KEYNOTE -177研究显示有大约30%的患者ICIs原发耐药并快速出组,且PFS生存曲线在治疗早期出现交叉(图3,左图),提示部分患者对免疫单药治疗效果欠佳。同时,虽然免疫组和化疗组的OS曲线能够较好的分离,但两组OS差异没有达到预设统计学的显著性9。目前普遍观点认为这部分对ICIs反应欠佳的患者可能为两类。1)纳入研究时患者 MMR/MSI 状态并不准确。KEYNOTE-177研究初期研究方案中,患者MMR/MSI状态只通过各中心的免疫组化或PCR+毛细管电泳法进行分子诊断,未设立中心实验室最终统一确认。而大约10%的CRC患者存在MSI-PCR和MMR-IHC检测不一致的情况16。这提示MSI/MMR状态的评估可能需要多种方法联合检测以确保准确性。2)一部分患者对ICIs原发耐药而导致疾病进展。对于这部分患者来说,也许标准化疗获益更大。ICIs原发耐药的存在也促使科研工作者和临床医生思考如何进一步在MSI-H/dMMR患者中精确筛选获益人群。
基础研究表明,MSI-H/dMMR患者对ICIs原发耐药可能与b2M和MHC-I类分子突变导致抗原呈递功能障碍,WNT和TGF-b信号的上调,Treg细胞增加以及效应免疫细胞负调控信号上调等因素相关17。在生物标志物方面,肿瘤突变负荷(Tumor Mutation Burden,TMB)是目前循证医学证据较多的ICIs疗效及预后标志物18。2021版《结直肠癌分子检测高通量测序中国专家共识》也指出:在MSI-H型CRC患者中,TMB-H患者较TMB-L患者能从抗PD-1/PD-L1治疗中获益更大,肯定了TMB检测在CRC中的诊疗价值19。但所有MSI-H/dMMR肿瘤都是TMB-H吗?在一篇由Mohamed E. Salem教授团队发表的观察胃肠道免疫疗法关键生物标志物之间关系的研究提及,MSI-H与TMB-H并不完全重合,也不是都PD-L1表达阳性(图3,右图)20。那么联合TMB-H及MSI-H/dMMR三个指标能否进一步精选获益人群?这尚待时间去证明。此外其他免疫标志物联合预测模式也在探索进程中,沈琳、李健教授团队的研究表明AKT1和CDH1突变可作为 MSI-H/dMMR胃肠道肿瘤中ICIs耐药的独立预测因子21。
总体来说,综合考虑MMR/MSI状态、TMB、肿瘤新抗原负荷(Tumor Neoantigen Burden, TNB)、肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)免疫评分等方法去多维度、全方位建立免疫治疗疗效及预后预测系统将是未来发展方向。
图3. KEYNOTE-177 PFS曲线交叉(左图,引文10)及胃肠道肿瘤MSI-H/TML-H/PD-L1+表达韦恩图(右图,引文11)
b.免疫PLUS模式选择
部分MSI-H/dMMR型mCRC患者应用ICIs一段时间后产生耐药,也称为免疫继发耐药。对于这部分患者,免疫PLUS能否让这部分患者逆风翻盘?对于免疫治疗既获益人群,免疫PLUS能否进一步提升疗效而达到1+1>2的效果?免疫PLUS联合模式怎样优选?这可能是目前困扰大家最多的问题,也是亟待解决的问题。除了此前介绍的双免联合治疗、免疫联合放疗等方面的探索,化疗联合免疫、靶向联合免疫等免疫PLUS模式也是现今主要免疫PLUS探索方向。在肿瘤表达PD-L1的晚期或转移性胃或胃食管结合部腺癌中,RATIONALE 305(NCT03777657)研究显示在PD-L1表达阳性的晚期或转移性胃或胃食管结合部腺癌中,一线使用替雷利珠单抗联合化疗的ORR高达100% 22,KEYNOTE-062研究(NCT02494583)中免疫联合化疗总生存期虽尚未达到临床终点,但从曲线可预测未来将有显著获益23。那么化疗联合免疫的模式能不能在dMMR/MIS-H mCRC中复刻?基础研究表明抗VEGF治疗联合免疫治疗能够改善机体免疫抑制状态,具有协同效应24,该理论优势能否临床转化?目前免疫PLUS各种模式的循证医学证据都不足以调整MSI-H/dMMR mCRC的免疫治疗格局,期待正在进行中的COMMIT(NCT02997228)等研究能够给临床选择新的启示。
c. MSI-H/dMMR患者合并其他突变治疗选择
MSI-H/dMMR型CRC也可能合并其他靶点突变,最常见是KRAS/NRAS突变及BRAF突变。随着基因测序技术的发展,也发现了一些其他少见靶点,如HER2、NTRK等。其中RAS是CRC最常见的突变类型。在CheckMate-142的亚组分析中,KRAS突变型亚组采用纳武利尤单抗单药治疗的ORR为27%,显著低于KRAS/BRAF野生型亚组的41%。KEYNOTE-164的亚组分析中,队列A和B中KRAS突变亚组的ORR数据也逊色于KRAS/BRAF野生型亚组。综上,RAS突变的MSI-H/dMMR患者似乎对ICIs反应不佳。而CheckMate-142双免联合治疗组中KRAS突变亚组的ORR较KRAS/BRAF野生型亚组相仿,这表明双免联合治疗或能克服同时具有RAS突变的MSI-H/dMMR患者对免疫治疗的原发耐药8。
近期ESMO世界胃肠癌大会上发表了一项纳入400多名MSI-H/dMMR 型CRC患者的回顾性研究表明,虽然BRAF突变CRC具有更活跃的生长和代谢基因组学特征,但BRAF突变/野生型患者两组的突变肿瘤负荷非常相似,免疫微环境中T细胞浸润比例也无统计学差异;免疫治疗疗效分析中两组ORR无统计学差异25。这也与KEYNOTE-177的结论一致。故虽然BRAF突变在MSI-H/dMMR 型CRC中仍是负性的预后因子26,但BRAF突变的患者与野生型的患者相比对ICIs的应答并无差异。而免疫治疗联合靶向治疗是否能为MSI-H/dMMR伴有其他突变的CRC患者带来更大获益,亦是临床后续探索方向之一。
结语
免疫治疗已为MSI-H/dMMR肠癌治疗带来了里程碑式的变革,为这类患者带来了前所未有的希望。随着临床经验的积累和新研究的不断探索,精准治疗已成趋势。随着ICIs在CRC临床的应用日益广泛,新的问题也随之而生:比如围手术期免疫治疗策略具体如何选择?一线进展后治疗选择策略?同时合并其他的突变,免疫单药治疗是否仍是首选?这些问题都亟待更多基础及临床数据去指导临床治疗决策。
道路阻且长,行且将至!
缩写表
1 Rongshou Zheng, S. Z., Hongmei Zeng, Shaoming Wang, Kexin Sun, Ru Chen, Li Li, Wenqiang Wei, Jie He. Cancer incidence and mortality in China, 2016. Journal of the National Cancer Center Volume 2, Pages 1-9, doi:10.1016/j.jncc.2022.02.002. (2022).
2 Vilar, E. & Gruber, S. B. Microsatellite instability in colorectal cancer-the stable evidence. Nat Rev Clin Oncol 7, 153-162, doi:10.1038/nrclinonc.2009.237 (2010).
3 Zheng, J. et al. The clinicopathological features and prognosis of tumor MSI in East Asian colorectal cancer patients using NCI panel. Future Oncol 14, 1355-1364, doi:10.2217/fon-2017-0662 (2018).
4 Brahmer, J. R. et al. Phase I study of single-agent anti-programmed death-1 (MDX-1106) in refractory solid tumors: safety, clinical activity, pharmacodynamics, and immunologic correlates. J Clin Oncol 28, 3167-3175, doi:10.1200/JCO.2009.26.7609 (2010).
5 Topalian, S. L. et al. Safety, activity, and immune correlates of anti-PD-1 antibody in cancer. N Engl J Med 366, 2443-2454, doi:10.1056/NEJMoa1200690 (2012).
6 Le, D. T. et al. PD-1 Blockade in Tumors with Mismatch-Repair Deficiency. N Engl J Med 372, 2509-2520, doi:10.1056/NEJMoa1500596 (2015).
7 Le, D. T. et al. Mismatch repair deficiency predicts response of solid tumors to PD-1 blockade. Science 357, 409-413, doi:10.1126/science.aan6733 (2017).
8 Le, D. T. et al. Phase II Open-Label Study of Pembrolizumab in Treatment-Refractory, Microsatellite Instability-High/Mismatch Repair-Deficient Metastatic Colorectal Cancer: KEYNOTE-164. J Clin Oncol 38, 11-19, doi:10.1200/JCO.19.02107 (2020).
9 Diaz, L. A., Jr. et al. Pembrolizumab versus chemotherapy for microsatellite instability-high or mismatch repair-deficient metastatic colorectal cancer (KEYNOTE-177): final analysis of a randomised, open-label, phase 3 study. Lancet Oncol 23, 659-670, doi:10.1016/S1470-2045(22)00197-8 (2022).
10 Shiu, K. K. J. N. E. J. o. M. Pembrolizumab in Microsatellite-Instability-High Advanced Colorectal Cancer. 383 (2020).
11 Lenz, H. J. et al. First-Line Nivolumab Plus Low-Dose Ipilimumab for Microsatellite Instability-High/Mismatch Repair-Deficient Metastatic Colorectal Cancer: The Phase II CheckMate 142 Study. J Clin Oncol 40, 161-170, doi:10.1200/JCO.21.01015 (2022).
12 Andre, T. et al. Nivolumab + low-dose ipilimumab in previously treated patients with microsatellite instability-high/mismatch repair-deficient metastatic colorectal cancer: 4-year follow-up from CheckMate 142. Ann Oncol, doi:10.1016/j.annonc.2022.06.008 (2022).
13 张旋, 武., 李进莎, 李国钰, 李权, 董超, 李婷, 杨仁芳, 李云峰. 新辅助免疫治疗:dMMR/MSI-H局部进展期结直肠癌患者的“黎明之光”. 中华结直肠疾病电子杂志 10(04), doi:10.3877/cma.j.issn.2095-3224.2021.04.012 (2021).
14 Chalabi, M. et al. Neoadjuvant immunotherapy leads to pathological responses in MMR-proficient and MMR-deficient early-stage colon cancers. Nat Med 26, 566-576, doi:10.1038/s41591-020-0805-8 (2020).
15 Hu, H. et al. Neoadjuvant PD-1 blockade with toripalimab, with or without celecoxib, in mismatch repair-deficient or microsatellite instability-high, locally advanced, colorectal cancer (PICC): a single-centre, parallel-group, non-comparative, randomised, phase 2 trial. Lancet Gastroenterol Hepatol 7, 38-48, doi:10.1016/S2468-1253(21)00348-4 (2022).
16 Debniak, T. et al. Value of pedigree/clinical data, immunohistochemistry and microsatellite instability analyses in reducing the cost of determining hMLH1 and hMSH2 gene mutations in patients with colorectal cancer. Eur J Cancer 36, 49-54, doi:10.1016/s0959-8049(99)00208-7 (2000).
17 Schoenfeld, A. J. & Hellmann, M. D. Acquired Resistance to Immune Checkpoint Inhibitors. Cancer Cell 37, 443-455, doi:10.1016/j.ccell.2020.03.017 (2020).
18 Schrock AB, O. C., Sandhu J, Sokol E, Jin D, Ross JS, Miller VA, Lim D, Amanam I, Chao J, Catenacci D, Cho M, Braiteh F, Klempner SJ, Ali SM, Fakih M. Tumor mutational burden is predictive of response to immune checkpoint inhibitors in MSI-high metastatic colorectal cancer. Ann Oncol, 1096-1110, doi:10.1093/annonc/mdz134. (2019).
19 中国抗癌协会肿瘤靶向治疗专业委员会, 陈功, 王峰, 梁智勇 & 临床肿瘤学杂志, 徐. J. 结直肠癌分子检测高通量测序中国专家共识. 26, 12 (2021).
20 Salem, M. E. et al. Landscape of Tumor Mutation Load, Mismatch Repair Deficiency, and PD-L1 Expression in a Large Patient Cohort of Gastrointestinal Cancers. molcanres.0735.2017 (2018).
21 Zhuo, N. et al. Characteristics and Prognosis of Acquired Resistance to Immune Checkpoint Inhibitors in Gastrointestinal Cancer. JAMA Netw Open 5, e224637, doi:10.1001/jamanetworkopen.2022.4637 (2022).
22 Xu, R., Arkenau, T., Bang, Y., Denlinger, C. & Moehler, M. J. A. o. O. P-26 RATIONALE 305: Tislelizumab plus chemotherapy versus placebo plus chemotherapy as first-line therapy in patients with gastric or gastroesophageal junction adenocarcinoma. 31, S97-S98 (2020).
23 Shitara, K. et al. 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 Clinical Trial. JAMA Oncol 6, 1571-1580, doi:10.1001/jamaoncol.2020.3370 (2020).
24 Khan, K., Rata, M., Cunningham, D., Koh, D. M. & Valeri, N. J. G. Functional imaging and circulating biomarkers of response to regorafenib in treatment-refractory metastatic colorectal cancer patients in a prospective phase II study. 67, gutjnl-2017-314178 (2017).
25 Salem M, K. S., El-Refai S, et al. Impact of BRAF-V600E mutation on immunologic characteristics of the tumor microenvironment (TME) and associated genomic alterations in patients with microsatellite instability-H(MSI-H) or mismatch-repair–deficient (dMMR) colorectal cancer (CRC). Presented at: ESMO World Congress on Gastrointestinal Cancer Abstract SO-34 ( 2022).
26 Gavin, P. G. et al. Mutation profiling and microsatellite instability in stage II and III colon cancer: an assessment of their prognostic and oxaliplatin predictive value. 18, 6531-6541 (2012).