四川大学华西医院胸部肿瘤科 住院医师/讲师
德国弗莱堡大学(University of Freiburg)医学博士
四川省海外高层次留学人才
四川省肿瘤学会基因与免疫细胞治疗专委会 秘书/委员
四川省肿瘤学会生物信息学会智慧胸部肿瘤分会化疗专委会常委
主持国家自然科学基金1项;主持中华医学会研究基金1项;主持四川省科技厅项目1项
近3年发表第一作者/共同作者SCI论文5篇,累计影响因子54分,累计引用102次
第一作者研究成果在ESTRO、DEGRO、GBS、DKFZ-retreat等权威放疗国际会议做大会发言或壁报分享
德国优秀博士论文Hanns-Langendorff-Preis 2019 获得者
德国癌症研究中心DKFZ-scholarship获得者
GBS-Jahrestagung Reisestipendium 2018 获得者
肺癌免疫治疗时代
肺癌是我国最常见的恶性肿瘤,已成为我国城市人口恶性肿瘤死亡原因的第1位,也是导致男性和女性癌症相关死亡的主要原因。肺癌一旦发生转移,5年生存率小于5%[1]。虽然靶向治疗的发展为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)的治疗策略带来了革命性的改变,无合适靶点的晚期NSCLC和小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)的治疗仍是临床的棘手问题。随着近20年免疫治疗在抗肿瘤治疗的发展,以靶向程序性细胞死亡受体-1 (programmed cell death 1,PD-1)及其配体(programmed death-ligand 1,PD-L1)为代表的免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors, ICI)在NSCLC、SCLC及其他恶性肿瘤治疗取得了巨大的进展及突破[2-4]。肿瘤细胞及抗原提呈细胞表达PD-L1,能够和侵入肿瘤的效应T细胞上的PD-1结合,抑制效应T细胞功能,促进肿瘤的免疫逃逸。PD-1或PD-L1抑制剂阻断PD-L1/PD-1信号传导通路,使T细胞功能不被抑制,进而发挥强大的抗肿瘤效应[5]。然而免疫治疗效果个体差异大,对于未经选择的肺癌单独使⽤ICI疗法,有效率只有20%,这可能因为某些个体的免疫原性有限,单纯免疫治疗无法产生具有临床意义的肿瘤免疫。因此如何扩大获益人群和提高有效率是亟待解决的问题。
放射治疗联合免疫治疗优化策略
放射治疗(Radiation therapy,RT)简称放疗,是肺癌局部晚期手术无法切除时的首选方案,此外15-20%病人因疾病进展或复发接受放疗(引用)。放射线直接杀伤肿瘤细胞,引起DNA双链或单链断裂,还可促进肿瘤细胞释放肿瘤相关抗原(Tumor associated antigen, TAA),经抗原递呈细胞(Antigen-presenting cells, APCs)传递,诱导肿瘤特异性CD8+T细胞增殖活化,从而改变肿瘤微环境的免疫抑制状态。局部放射激活机体系统性抗肿瘤免疫效应,引起非照射区域肿瘤消褪的现象称为远隔效应(Abscopal effect,AE)。RT联合ICI治疗可以协同抗肿瘤免疫效应[6-8],是提高晚期肺癌疗效的有效策略。
局部晚期NSCLC放疗免疫模式优化
根据 PACIFIC 研究,不可切除的局部晚期非小细胞肺癌 (LA-NSCLC) 的标准治疗在 2017 年从同步放化疗转变为同步放化疗后durvalumab 巩固治疗。近期数据显示,根治性放化疗后durvalumab 巩固治疗后,42.9%的患者总生存超过5年,且33.1%的患者5年时处于无进展状态。这振奋人心的结果为III期NSCLC带来更多治愈的可能。尽管同步放化疗后继之以durvalumab巩固治疗是目前的标准,但免疫治疗和放射治疗的最佳顺序仍在争论中。此外,如何降低PD-1/PD-L1 抑制剂联合RT的肺毒性也是大家关注的热点。在免疫治疗时机方面,S.J.Dovedi等人在小鼠结肠癌模型中证实,同步RT联合ICI优于序贯治疗,且在RT开始的第一天使用ICI,肿瘤控制最佳[9];在III期不可手术的NSCLC放化疗后序贯免疫治疗的PACIFIC试验中,虽然试验没有硬性规定同步放化疗和免疫治疗的间隔,数据显示在同步放化疗后14天内开始Durvalumab巩固治疗的患者,肿瘤进展的风险相对要低61%。在放射剂量方面,一项探索放疗剂量的临床实验RTOG0617证实,和标准剂量60Gy相比,提高放疗剂量至74Gy,并不能带来更多的生存获益。关于更低的放射剂量是否能在降低毒副反应的情况下生存获益,免疫治疗巩固治疗的时间等问题,还需进一步研究证实。
转移性NSCLC放疗免疫模式优化
转移性NSCLC以全身治疗为主,局部放疗以姑息性放疗、预防性放疗为主。对于多发转移灶,利用放疗联合免疫效应诱导远隔效应的特点,可能起到事半功倍的效果。有大量研究在动物模型中观察到稳定的、常见的放疗联合免疫治疗诱导远隔效应事件发生,据统计,免疫治疗联合放疗激发诱远隔效应的15项临床试验中,仅有9项在少部分病人中观察到了远隔效应,另外6项完全没有观察到远隔效应[10]。考虑可能的原因为临床不确定因素影响疗效,如放疗剂量、分割方式、时程、引流淋巴结是否应包括在引流区内等。针对这些不确定因素,动物实验和临床实验提供了参考依据。在RT的剂量和分割方式方面,超分割放疗(Hypofractionated radiotherapy,HFRT)免疫原性更强,被广泛用于相关临床前或临床研究[8, 11];中等剂量放射(8-12Gy/F,3-5次),相对于单次高剂量放射(20Gy/F)有着明显的优势[10];在放疗时程方面,相对长程的照射方式对比短程照射方式,均可诱导局部和远隔抗肿瘤免疫效应;引流淋巴结在放射免疫抗肿瘤治疗中至关重要,照射发挥抗肿瘤效应的肿瘤特异性CD8+T细胞主要在引流淋巴结中活化增殖,多项研究提示,照射引流淋巴结削弱RT/ICI及RT联合ICI介导的局部和系统抗肿瘤免疫效应[12-15],但仍需进一步研究证据。
基于目前临床RT联合ICI诱导远隔效应疗效的不明确性,Joe Chang等认为单肿瘤放射治疗联合免疫治疗获得远隔效应效果不佳,提倡应尽量对每个肿瘤进行照射[16]。然而,肺内多发转移瘤采用多部位HFRT治疗并联合ICI治疗,可能会产生如放射性肺炎、潜在的心肌炎等[17-19] 严重的叠加毒性,其他危及器官如脊髓、食管等的剂量限制,也会降低实施放疗方案的可行性。低剂量放疗(Low-dose radiation,LDRT)尽管放射杀伤能力相对较弱,但临床耐受性佳、易执行,放射时间短,其联合免疫治疗具有一定的生物学基础及较好的临床转化价值。在小鼠荷瘤模型中,LDRT促进效应T细胞向瘤内募集,改变肿瘤免疫抑制性微环境,增强HFRT联合PD-1抑制剂的局部和远位抗肿瘤免疫效应[20]。回顾性临床数据显示,LDRT联合HFRT联合免疫治疗的“三明治”新型放射免疫模式在转移性NSCLC患者中有显著的疗效[21, 22]。LDRT的最佳放射剂量、“三明治”疗法的疗效是目前热点话题。一项针对IV期NSCLC探究HFRT+LDRT+ICI“三明治”疗法的临床试验(NCT03812549)结果显示,接受三联治疗的患者ORR达到78.6%,剂量爬坡试验示 4Gy/2f的LDRT反应率达到100%,为最佳剂量组。并且实施三联法的患者毒副作用较低,没有4-5级的治疗相关副反应。“三明治”疗法为晚期肺癌放射免疫治疗提供了新思路。
广泛期SCLC放射免疫治疗模式优化
随着NSCLC免疫治疗时代的开启,针对广泛期SCLC的IMpower133研究和CASPIAN研究结果标志着免疫治疗在广泛期SCLC的突破。一线标准化疗联合Atezolizumab(PD-L1抑制剂)免疫治疗首次改善了SCLC的 PFS和OS,被NCCN批准作为晚期SCLC的一线疗法[23],然而联合治疗组与单独化疗组的生存曲线在治疗 6-8月后才开始分开,Atezolizumab并未改善快速进展患者的PFS,免疫治疗联合化疗的早期治疗效果不甚理想。放疗作为SCLC患者的有效治疗手段,放疗免疫治疗可以协同发挥抗肿瘤疗效,放射治疗的剂量、方式、分割是目前研究的热点。然而对于高瘤负荷患者而言,HFRT引起放射性肺炎的概率高,放射治疗常常无法执行计划。LDRT的临床耐受性、可执行性、时程均有一定优势,一项探索IV期SCLC接受LDRT联合免疫治疗的II期临床研究正在进行中(NCT04622228),其结果值得期待。
总结
放射免疫治疗的迅速发展,改变了晚期肺癌的治疗方式,也在治疗组合、方式上给了我们更多的选择和挑战,其中一个核心挑战是如何让患者最大程度获益。因此根据患者的病理类型、分子遗传学特征和机体状态制定个体化的治疗策略,以期最大程度地延长患者生存时间、控制疾病进展速度、提高生活质量。更好地理解这些因素相互作用的潜在机制将有助于优化RT和免疫治疗模式。
1. Siegel, R.L., K.D. Miller, and A. Jemal, Cancer statistics, 2020. CA Cancer J Clin, 2020. 70(1): p. 7-30.
2. Li, Z., et al., Recent updates in cancer immunotherapy: a comprehensive review and perspective of the 2018 China Cancer Immunotherapy Workshop in Beijing. J Hematol Oncol, 2018. 11(1): p. 142.
3. Esposito, G., et al., Immunotherapy in Small Cell Lung Cancer. Cancers (Basel), 2020. 12(9).
4. Doroshow, D.B., et al., Immunotherapy in Non-Small Cell Lung Cancer: Facts and Hopes. Clin Cancer Res, 2019. 25(15): p. 4592-4602.
5. Ribas, A. and J.D. Wolchok, Cancer immunotherapy using checkpoint blockade. Science, 2018. 359(6382): p. 1350-1355.
6. Theelen, W., et al., Effect of Pembrolizumab After Stereotactic Body Radiotherapy vs Pembrolizumab Alone on Tumor Response in Patients With Advanced Non-Small Cell Lung Cancer: Results of the PEMBRO-RT Phase 2 Randomized Clinical Trial. JAMA Oncol, 2019.
7. Shaverdian, N., et al., Previous radiotherapy and the clinical activity and toxicity of pembrolizumab in the treatment of non-small-cell lung cancer: a secondary analysis of the KEYNOTE-001 phase 1 trial. Lancet Oncol, 2017. 18(7): p. 895-903.
8. Formenti, S.C., Optimizing Dose Per Fraction: A New Chapter in the Story of the Abscopal Effect? Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2017. 99(3): p. 677-679.
9. Dovedi, S.J., et al., Fractionated Radiation Therapy Stimulates Antitumor Immunity Mediated by Both Resident and Infiltrating Polyclonal T-cell Populations when Combined with PD-1 Blockade. Clin Cancer Res, 2017. 23(18): p. 5514-5526.
10. Liu, Y., et al., Abscopal effect of radiotherapy combined with immune checkpoint inhibitors. J Hematol Oncol, 2018. 11(1): p. 104.
11. Kang, J., S. Demaria, and S. Formenti, Current clinical trials testing the combination of immunotherapy with radiotherapy. J Immunother Cancer, 2016. 4: p. 51.
12. Zhang, X. and G. Niedermann, Abscopal Effects With Hypofractionated Schedules Extending Into the Effector Phase of the Tumor-Specific T-Cell Response. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2018. 101(1): p. 63-73.
13. Dammeijer, F., et al., The PD-1/PD-L1-Checkpoint Restrains T cell Immunity in Tumor-Draining Lymph Nodes. Cancer Cell, 2020. 38(5): p. 685-700 e8.
14. Buchwald, Z.S., et al., Tumor-draining lymph node is important for a robust abscopal effect stimulated by radiotherapy. J Immunother Cancer, 2020. 8(2).
15. Fransen, M.F., et al., Tumor-draining lymph nodes are pivotal in PD-1/PD-L1 checkpoint therapy. JCI Insight, 2018. 3(23).
16. Brooks, E.D. and J.Y. Chang, Time to abandon single-site irradiation for inducing abscopal effects. Nat Rev Clin Oncol, 2019. 16(2): p. 123-135.
17. Ko, E.C., D. Raben, and S.C. Formenti, The Integration of Radiotherapy with Immunotherapy for the Treatment of Non-Small Cell Lung Cancer. Clin Cancer Res, 2018. 24(23): p. 5792-5806.
18. Schoenfeld, J.D., et al., Pneumonitis resulting from radiation and immune checkpoint blockade illustrates characteristic clinical, radiologic and circulating biomarker features. J Immunother Cancer, 2019. 7(1): p. 112.
19. Johnson, D.B., et al., Fulminant Myocarditis with Combination Immune Checkpoint Blockade. N Engl J Med, 2016. 375(18): p. 1749-1755.
20. Yin, L., et al., Effect of Low-Dose Radiation Therapy on Abscopal Responses to Hypofractionated Radiation Therapy and Anti-PD1 in Mice and Patients With Non-Small Cell Lung Cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2020.
21. Yin, L., et al., Effect of Low-Dose Radiation Therapy on Abscopal Responses to Hypofractionated Radiation Therapy and Anti-PD1 in Mice and Patients With Non-Small Cell Lung Cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2020. 108(1): p. 212-224.
22. Menon, H., et al., Influence of low-dose radiation on abscopal responses in patients receiving high-dose radiation and immunotherapy. J Immunother Cancer, 2019. 7(1): p. 237.
23. Horn, L., et al., First-Line Atezolizumab plus Chemotherapy in Extensive-Stage Small-Cell Lung Cancer. N Engl J Med, 2018. 379(23): p. 2220-2229.






苏公网安备32059002004080号