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英勇向前:免疫调节点抑制剂治疗恶性肿瘤的一些思考

2016年02月26日

专栏:英勇向前


转自中华肿瘤杂志2016年2月刊,写的咋样,请各位小主评论。

 免疫系统可以识别并清除体内恶性肿瘤(以下简称肿瘤),但也可以促进其发展,这一动态过程称为肿瘤的免疫编辑,包括免疫清除、免疫平衡和免疫逃逸。【1】。免疫清除是人体识别并清除肿瘤细胞的重要途径,包括抗原呈递细胞(antigen presenting cell,APC)加工处理肿瘤抗原、T细胞的活化和细胞毒性T细胞杀灭肿瘤细胞等3个主要步骤【2】。然而,随着肿瘤的发展,其免疫微环境会发生变化,免疫编辑向着免疫逃逸的方向发展【1】。认识免疫编辑,通过活化机体的免疫反应杀灭肿瘤细胞,这种针对肿瘤的免疫治疗称为免疫肿瘤【3】。

 免疫肿瘤不是一个新命题【4】。早在1891年,纽约外科医生William Coley观察到恶性肉瘤的缓解与化脓性链球菌感染可能有关,他调配了一种含有已死的脓性链球菌和黏质沙雷氏菌的液体(“Coley 毒素”),用来治疗恶性肉瘤患者,其作用机制与细菌活化免疫反应有关【4】。其后的1个多世纪里,人类在肿瘤的免疫治疗中经历了漫长的探索,取得了一些成绩,诸如异基因造血干细胞移植、单克隆抗体(如CD20单抗)、细胞因子(如干扰素,IL-2等)、以树突状细胞(dendritic cell, DC)为平台的肿瘤疫苗(如Sipuleucel)等【4】。尽管这些治疗对部分患者有效,但未被广泛应用于抗肿瘤治疗中【4】。直到近年来免疫调节点抑制剂被美国食品与药品管理局(Foodand Drug Administration,FDA)批准用于治疗黑色素瘤和非小细胞肺癌,免疫肿瘤再次引起人们的关注,成为继手术、放疗、化疗后的第4种治疗肿瘤的基本方法【3,5】。

 免疫调节点抑制剂不直接作用于肿瘤细胞,而是通过结合T细胞调节因子(如CTLA-4、PD1),阻断T细胞的抑制信号,从而发挥抗肿瘤作用【5】。FDA于2011年3月批准Ipilimumab(anti-CTLA-4)用于治疗不可切除或转移性黑色素瘤,2014年9月和12月分别批准Pembrolizumab(anti-PD1)和Nivolumab(anti-PD1)用于治疗晚期黑色素瘤,2015年3月批准Nivolumab(anti-PD1)用于治疗肺鳞癌。

 黑色素瘤是被免疫调节点抑制剂探索较多的肿瘤。2011年以前,晚期黑色素瘤的中位总生存时间(Overall Survival,OS)为6.2个月,1年生存率为25.5%,3年生存率<10%[6]。随着免疫调节点抑制剂的使用,晚期黑色素瘤患者的预后明显改善。一项最长随访10年的汇总分析中,1,861例晚期黑色素瘤患者接受Ipilimumab治疗,中位OS为11.4个月(95%CI为10.7~12.1个月),3年总生存率为22%,而3年是患者生存平台期的开始,提示这些患者可能会获得长期生存【7】。在Nivolumab对比达卡巴嗪治疗初治晚期黑色素瘤的Ⅲ期随机对照临床研究中,Nivolumab组的1年总生存率为72.9%(95%CI为65.5%~78.9%),风险比(HR)为0.42(99.79% CI为0.25~0.73,P<0.001),明确了Nivolumab治疗黑色素瘤患者的生存优势【8】。另外,一项临床Ⅰ期探索性研究的结果显示,53例晚期黑色素瘤患者接受Ipilimumab联合Nivolumab的治疗后,2年总生存率为79%,其中Nivolumab 1mg/kg + Ipilimumab3mg/kg组 (n=17)患者的2年总生存率为88%【9】。如果3年是生存平台期的开始,那么联合治疗或许可以使超过一半的晚期黑色素瘤患者获得长期生存,这将会是具有革命意义的进步。

 免疫调节点抑制剂为肿瘤的治疗提供了新方法,但相比目前取得的成绩,存在的问题显然更多。

 1. 免疫调节点抑制剂治疗后肿瘤微环境发生的变化:1例接受Ipilimumab治疗的黑色素瘤患者在出现治疗反应时,其肿瘤微环境中出现:(1)活化的T细胞(HLA-DR+的CD4+ 或CD8+ T细胞)增多;(2)细胞毒性T细胞(Granzyme B+,TIA+  T细胞)增多;(3)CD1a+DC细胞增多;(4)调节性T细胞下降;(5)CD68+单核细胞和肿瘤抗原(MITF、GP100、MART-1)没有明显变化。在肿瘤复发时,这些指标出现相反的变化【10】。在Pembrolizumab治疗黑色素瘤时发现了类似的现象,出现治疗反应时肿瘤内中CD8+T细胞增多,且CD8+Ki67+T细胞比例明显增多并局限于肿瘤实质内,Granzyme B+ T细胞比例也有所增多【11】。

 免疫调节点抑制剂发挥作用时,肿瘤微环境中细胞毒性T细胞增加,伴随出现有利于免疫清除的肿瘤微环境。

 2. 根据精准治疗原则选择获益免疫治疗的患者:在精准医学的今天,免疫肿瘤需要通过确定可靠的标记物,在治疗前和(或)治疗后的早期预测治疗反应,为患者制订更合理的个体化治疗方案。在Ipilimumab的临床研究中,从外周血或肿瘤微环境中分析了一些免疫相关的标记物表达情况。结果显示,Ipilimumab治疗后,外周血淋巴细胞绝对计数(ALC)的升高与患者的长期生存呈正相关【12】;治疗前肿瘤组织高表达FOXP3和吲哚胺2,3-二氧化酶(IDO)的患者,其疗效更好【13】。虽然Ipilimumab尚未确定可靠的标记物,但研究结果具有指导意义。

 对Pembrolizumab和Nivolumab标记物的探索同样在外周血和肿瘤微环境中进行。PD1的主要配体是PD-L1【5】,因此首先检测肿瘤细胞表面PD-L1的表达情况。结果显示,PD-L1(+)的患者接受anti-PD1治疗的疗效优于PD-L1(-)的患者,但即使PD-L1(-),仍然有11%~19%的患者获得了治疗反应【14】。因此,PD-L1不能作为唯一的分子标记物【5】。其原因:(1)PD-L1是个动态的标记物,T细胞在肿瘤局部浸润后产生的干扰素γ(interferon γ,IFN-γ)可以诱导其表达【15】,并且PD-L1会随着疾病进展(如骨髓瘤)而逐渐增高【16】;(2)PD-L1不仅表达于肿瘤细胞表面,在上皮细胞、内皮细胞以及某些免疫细胞表面均有表达【15】;(3)PD-L1还可以组成性表达(如霍奇金淋巴瘤)于肿瘤细胞表面,与T细胞浸润或IFN-γ均无关【17】。

 总的来说,对免疫调节点抑制剂治疗有反应的肿瘤,其核心是存在适应性免疫耐受【11, 18】或免疫性肿瘤微环境【5】,两者表述不同但意义相近:(1)肿瘤抗原特异性免疫反应的初步形成,表现为在肿瘤组织中可检出相关免疫细胞(如CD8+T细胞);(2)肿瘤内部存在免疫逃逸,如肿瘤细胞表面表达PD-L1。一项Pembrolizumab临床研究中,比较了肿瘤组织和癌旁组织中CD8+T细胞、CD4+T细胞、PD1(+)、PD-L1(+)的表达情况,结果显示,治疗前癌旁组织中CD8+T细胞比例是预测Pembrolizumab治疗反应的最主要因素【11】。虽然对分子标记物的寻找是这一领域的研究热点,但目前仍没有确切的答案,需要更多的研究支持。

 3. 免疫调节点抑制剂在更多肿瘤中的应用:免疫调节点抑制剂正在或将在大部分肿瘤中进行临床Ⅰ~Ⅲ期研究,包括实体肿瘤和血液肿瘤。回顾现有的数据,除黑色素瘤外,免疫调节点抑制剂在非小细胞肺癌【19】、肾细胞癌【20】、膀胱癌【21】和霍奇金淋巴瘤【17】的临床研究中已经取得了一定的阳性结果。

 272例复发转移性肺鳞癌患者中,接受Nivolumab治疗135例,接受多西他赛治疗137例,中位OS分别为9.2和 6.0个月(P<0.001),1年OS分别为42%和24%,治疗相关3/4级不良事件比例分别为7%和55%【19】。

 结合黑色素瘤的临床研究经验【23】以及适应性免疫耐受【11, 18】或免疫性肿瘤微环境【5】的概念,免疫调节点抑制剂应用于更多肿瘤时应考虑:(1)该肿瘤是否存在可活化免疫反应的肿瘤抗原。Yadav等【23】联合外显子/转录组测序和质谱分析法,在MC-38和TRAMP-C1细胞系中分别检出28,439和10,118个点突变,而最终经验证具有免疫原性的肿瘤抗原表位仅仅只有3个和0个。(2)该肿瘤是否存在适应性免疫耐受或免疫性肿瘤微环境,即肿瘤内是否可检出CD8+ T细胞、CD4+ T细胞、PD-L1、颗粒酶B、CD45RO等免疫标记,这些提示肿瘤特异性免疫反应的存在【5】。

  4. 设计安全合理的联合治疗策略:以免疫调节点抑制剂为中心的联合治疗可以克服单一用药的不足,以Ipilimumab(anti-CTLA4)联合Nivolumab(anti-PD1)为例,anti-CTLA4可提高T细胞的数量并且增加IFN-γ水平,诱导肿瘤细胞表达PD-L1,从而增强anti-PD1的抗肿瘤活性【5】。在一项黑色素瘤的Ⅰ期临床研究中,Ipilimumab联合Nivolumab组和Ipilimumab联合安慰剂组的总体反应率为61% 和11% (P<0.001),完全反应率为22% 和 0%,显示了Ipilimumab联合Nivolumab的治疗优势【24】。

 传统化疗杀灭肿瘤细胞后释放的肿瘤抗原可活化免疫反应,促进免疫性肿瘤微环境的形成,从而增强免疫调节点抑制剂的疗效,免疫调节点抑制剂联合靶向治疗、肿瘤疫苗、激素、放疗等研究也正在进行中【5】。

 联合治疗可能有更好的治疗反应,但安全性却不容忽视。在Ipilimumab联合Nivolumab治疗晚期黑色素瘤的临床研究中,虽然疗效更好,但不良反应发生率高达96%,其中3~4级不良反应发生率为62%【9】。一项Ⅰ期临床研究中,Ipilimumab联合靶向药物Vemurafenib治疗12例BRAF V600突变的黑色素瘤患者,其中6例患者发生了3级肝毒性,因此该研究被提前终止【25】。

 5. 临床研究设计面临的挑战和问题:免疫调节点抑制剂在治疗反应上的特殊性给临床研究的设计和评估提出了新的要求【26】:(1)不同于化疗或靶向治疗的作用模式,免疫调节点抑制剂治疗后一般2-3个月才会出现治疗反应,免疫治疗后一定比例的治愈率,这些特殊性将会影响研究设计时的统计学参数【26】;(2)免疫治疗后增多的淋巴细胞可能会集聚在肿瘤中,因此部分患者的肿瘤会出现先增大后缩小的现象【27】。按照实体瘤的疗效评价标准(ResponseEvaluation Criteria in Solid Tumors,RECIST)或世界卫生组织(World Health Organization,WHO)标准,在评估点出现新病灶、明确进展的非靶病灶或靶病灶增大到一定比例,均视为进展,而进展后一般需要停止治疗。这种传统肿瘤评估标准与免疫治疗的反应模式存在潜在的矛盾。Wolchok等【27】于2009年提出了免疫相关治疗反应(irRC)的概念以弥补这种局限性,但目前尚未被广泛采纳。

 6. 对免疫肿瘤基础医学的要求:临床治疗的突破离不开基础医学的发展。正如LI等【4】提出,免疫肿瘤的基础医学仍有很多未回答的问题,如:(1)活化适应性免疫反应的肿瘤抗原的特点是什么?这些抗原存在于哪些肿瘤中?(2)肿瘤不同于细菌、病毒或寄生虫,抗原递呈和固有免疫信号如何影响抗肿瘤免疫的能力?不同抗原的差异何在?(3)免疫逃逸与肿瘤的形成是否伴随发生、且如何发生?肿瘤微环境中的炎性环境如何影响肿瘤的发生、发展?

 总之,免疫调节点抑制剂为肿瘤的治疗提供了新方法,其治疗反应的持久性或许可以“治愈”部分肿瘤。随着基础医学的发展、合理治疗策略的应用、精准医学的不断成熟,免疫治疗让肿瘤患者的长期生存成为可能。

 虽然我写的,但版权啥的应该是中华医学会吧,要转发请注意。参考文献啥的就不添加了,要是觉得写得太烂就不要评论了。


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评论
2016年03月01日
小马
漯河市第六人民医院 | 肿瘤科
免疫治疗现在感觉有点不靠谱的样子,应该拿出可信的依据来。
2016年02月27日
崔广阳
滕州市中医医院 | 神经内科
免疫治疗这块是努力的方向
2016年02月26日
闫国顺
河北医科大学第四医院(河北省肿瘤医院) | 泌尿外科
免疫治疗的效果及研究都需要进一步大样本的临床数据