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CTLA-4抗体的研究进展

2015年03月05日

细胞毒T淋巴细胞抗原4（CTLA-4）又名CD152，是由CTLA-4基因编码的一种跨膜蛋白质，表达于活化的CD4+和CD8+T细胞。CTLA-4与其配体B7分子结合后产生抑制性信号，抑制T细胞激活，使肿瘤细胞免受T淋巴细胞攻击。因此阻断CTLA-4的免疫效应可刺激免疫细胞大量增殖，从而诱导或增强抗肿瘤免疫反应。

CTLA-4的结构及功能

CTLA-4基因定位于2号染色体长臂33带(2q33) ，主要表达于活化的T细胞表面，与T细胞表面的协同刺激分子受体（CD28）具有高度的同源性。CTLA-4和CD28均为免疫球蛋白超家族成员，二者与相同的配体CD86(B7-2)和CD80(B7-1)结合。与CD28的功能相反，CTLA-4与B7分子结合后抑制T细胞活化。

CTLA-4的作用机制尚未完全阐明，认为有以下几方面的可能：①通过其胞外域起竞争配体作用：CTLA4与B7分子具有高度的亲合力，与CD28竞争结合抗原提呈细胞（APC）上的B7家族分子，阻断CD28与B7的信号传导通路，防止CD28分子促进T细胞激活(图1)。②抑制IL-2的产生实现负性调节作用。③抑制T细胞从G期进入S期，从而抑制T细胞的增殖、活化。④CTLA-4通过与PP2A及SHP2相互作用干扰TCR信号，同时CTLA-4与PI3K结合，导致AKT磷酸化，引起促凋亡因子BAD失活，并上调抗凋亡因子Bcl-xL和Bcl-2，在免疫耐受中扮演关键性的角色。

基于以上理论，CTLA-4为许多疾病包括肿瘤的免疫治疗提供了新的方法。因此发展抗CTLA-4抗体用于肿瘤的免疫治疗，是目前肿瘤靶向免疫治疗的热点。

CTLA-4单克隆抗体

临床前数个小鼠动物模型显示阻断CTLA-4后肿瘤的控制率提高。由此研发了抗CTLA-4 单克隆抗体。CTLA-4抗体产生的抗肿瘤作用包括两种机制：①干扰肿瘤特异性效应细胞如CD8细胞，导致其克隆扩增。②去除肿瘤诱导的调节性T细胞（Treg），Treg细胞可抑制肿瘤相关抗原的免疫反应。在非小细胞肺癌肿瘤组织中，Treg细胞的数量远远高于正常的肺组织。Treg细胞可能是一个重要的预后因子。

目前两种靶向CTLA-4的抗体Ipilimumab和Tremelimumab均已进入Ⅲ期临床试验，已广泛用于治疗黑色素瘤、肾癌、前列腺癌、肺癌等。Ⅰ/Ⅱ期临床研究结果显示两种抗体无论是抗体单药还是联合IL-2，gp100疫苗或化疗均显示安全有效。

Ipilimumab （Yervoy） Ipilimumab是靶向作用于CTLA-4的全人源化单克隆抗体，通过作用于APC与T细胞的活化途径而间接活化抗肿瘤免疫反应，达到清除癌细胞的目的（图1）。　　

近年来，Ipilimumab在肺癌治疗中的Ⅱ期/Ⅲ期临床试验迅速开展。在NSCLC的临床试验中，Ipilimumab与化疗药物配对使用，特别是紫杉醇/卡铂。化疗-免疫方法用于NSCLC试验，主要由于紫杉醇/卡铂方案广泛用于NSCLC一线治疗，毒副反应可很好的耐受。此外，细胞及动物实验均支持联合化疗及CTLA-4抗体，其作用机制如下：①紫杉类和含铂方案的组合能促进死亡的肿瘤细胞释放肿瘤特异性抗原，提高微环境免疫原性。②化疗增强淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤力。③特定的化疗药物联合CTLA-4抗体显示体外协同活性。

Lynch等报道了一项Ipilimumab联合紫杉醇/卡铂一线治疗IIIb/IV期NSCLC的随机双盲多中心Ⅱ期临床试验，结果显示：序贯免疫治疗组免疫相关无疾病进展时间（irPFS）明显优于安慰剂对照组，?序贯应用组也延长了WHO标准的PFS。但同步免疫治疗组无统计学差异。序贯免疫治疗、同步免疫治疗和对照组中位OS期分别为12.2?个月、9.7个月和8.3个月。研究认为Ipilimumab联合化疗可有效改善?irPFS?和?PFS，鳞癌患者优于非鳞癌患者，支持进一步开展后续研究。

Ipilimumab除了在鳞癌治疗的疗效令人鼓舞以外，在广泛期小细胞肺癌领域也有不错的疗效。Ipilimumab联合紫杉醇/卡铂一线治疗?广泛期小细胞肺癌（ED-SCLC）的随机双盲多中心Ⅱ期临床试验（CA184-041），共入组了130例患者，按1:1:1随机分为3组，序贯免疫治疗、同步免疫治疗和对照组中位?OS?期分别为12.94个月、9.13个月和9.92个月，序贯免疫治疗组有改善OS的趋势。

Tremelimumab Tremelimumab又称为CP657 206，是一种人源化CTLA-4的抗体，它是一种人免疫球蛋白G2抗体。在一项Ⅱ期临床试验中，Tremelimumab用于NSCLC一线标准4段铂类化疗后，处于反应或疾病稳定时期患者，被研究者分入两个治疗组，即 Tremelimumab 组和最好的维持疗法组。ORR 为 5%，PFS 两组无差异。

临床疗效评估

与化疗直接杀伤肿瘤细胞而致快速肿瘤缩小不同，免疫治疗主要通过加强肿瘤特异性T淋巴细胞的功能达到抗肿瘤的作用。免疫治疗引起的T细胞应答刺激需要几个月才会出现。在这期间，肿瘤有可能由于炎症反应而增大，传统的方法如实体肿瘤的疗效评价标准（RECIST）或者修改后的WHO标准来评价疗效可能会产生错误。在Ipilimumab的临床试验中，10%～20%的患者在开始治疗的三个月后出现了肿瘤增大现象，但随后在没有任何其它干预的情况下出现了肿瘤控制或消退时间的延长。这些患者与获得更迅速肿瘤消退的患者相比，表现出长期生存。延迟反应隐藏的机制尚未完全阐明，可能包括肿瘤中免疫浸润反应或仅仅只是需要较长的时间来产生可以实现杀肿瘤作用的足够T细胞。由此导致了新的免疫相关标准（irRC）的提出，这种标准可帮助临床上关于治疗的持续做出决定。若患者在RECIST或WHO标准中无缓解，但是在irRC中有缓解，可能具有延迟的临床效应，因此在缺乏明显临床疗效的患者，延长4～6周的观察期是必要的。

与疾病转归相关的生物标记物

应用阻断checkpoint的免疫治疗，需要一些指标提示最有可能受益者，至少筛选出可能有不良作用的患者。CTLA-4抗体的疗效因不同的肿瘤类型而异，更好的了解这些区别有助于增强治疗的疗效。目前尚未发现有单个的免疫学或肿瘤的特征来完全确定患者对免疫治疗药物的疗效。研究发现淋巴细胞绝对计数可能是Ipilimumab治疗特异的药效学生物标记物。肿瘤可产生例如IDO（吲哚胺2,3-加双氧酶）、精氨酸酶和前列腺素E2等许多可溶性调节因子以拮抗T细胞功能；在此这些化合物可诊断性地认为是有预测作用的生物标志物。

展望：联合治疗

临床前及临床试验结果均表明，联合治疗可能是肿瘤免疫治疗更有效的治疗方式。免疫治疗在肺癌发展迅速，已有许多临床试验在进行中。抗CTLA-4抗体如Ipilimumab和Tremelimumab，尤其是Ipilimumab，在肺癌的Ⅰ-Ⅱ期临床研究中均显示了较好的疗效，开启了肿瘤治疗的新时代。虽然仍有许多问题尚待进一步解决，但我们相信免疫治疗在肺癌综合治疗中的良好前景。

来源：《肿瘤医学论坛》201502期