胃癌免疫治療機制及應(yīng)用的研究進展

楊沫，王瑾瑜，芮景

(皖南醫(yī)學(xué)院，安徽蕪湖241002)

·綜述·

胃癌免疫治療機制及應(yīng)用的研究進展

楊沫，王瑾瑜，芮景

(皖南醫(yī)學(xué)院，安徽蕪湖241002)

胃癌是常見的惡性腫瘤之一，化療以及分子靶向治療所帶來的生存期改善有限。免疫治療是通過激發(fā)機體自身特異性抗腫瘤反應(yīng)來抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展，是繼手術(shù)、化療及放療后一種新的腫瘤治療方法。免疫疫苗可以刺激發(fā)生起始的T淋巴細胞反應(yīng)，免疫檢查點抑制劑可以增強活性T淋巴細胞的效應(yīng)，過繼免疫治療是通過回輸體外擴增的腫瘤相關(guān)效應(yīng)淋巴細胞從而達到抗腫瘤的效果。其中，免疫檢查點抑制劑在胃癌治療中表現(xiàn)出了一定的療效，免疫檢查點抑制劑聯(lián)合應(yīng)用或許是未來的一個研究方向。

胃癌；免疫治療：免疫疫苗；免疫檢查點抑制劑；過繼免疫

胃癌是常見的消化道惡性腫瘤，近一半新發(fā)病例位于東亞，其中以我國為主[1]。目前胃癌早期診斷率低，70%以上的患者就診時已處于晚期，從而失去了手術(shù)的機會[2]。全身化療對于晚期胃癌有一定療效，但對生存期改善有限[3,4]。近來年免疫治療迅速發(fā)展，其在晚期黑色素瘤及非小細胞肺癌治療方面取得明顯效果，成為繼手術(shù)、化療及放療后一種新的腫瘤治療方法。本文就胃癌免疫治療的機制及應(yīng)用方面的進展綜述如下。

1 胃癌免疫治療的機制

免疫治療是通過激發(fā)機體自身特異性抗腫瘤反應(yīng)來抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展。為了激活特異性抗腫瘤免疫應(yīng)答，T淋巴細胞須通過T淋巴細胞受體結(jié)合抗原呈遞細胞(APC)上主要組織相容性復(fù)合體(MHC)呈遞的同源多肽。它們之間的相互作用由T淋巴細胞和腫瘤細胞之間抑制和協(xié)同刺激分子共同調(diào)節(jié)，如細胞毒T淋巴細胞淋巴抗原4(CTLA4)、CD28以及程序性細胞死亡蛋白1(PD-1)及其配體PD-L1、PD-L2[5]。上世紀(jì)后期發(fā)現(xiàn)了免疫檢查點蛋白可以抑制T淋巴細胞的免疫應(yīng)答，其主要是通過CTLA4及PD-1結(jié)合其配體負調(diào)控所致。CTLA4是一種抑制性受體，通過結(jié)合APC上的CD80或CD86被激活。CTLA4是T淋巴細胞協(xié)同刺激蛋白，與CD28競爭性結(jié)合CD80或CD86。但是，與CD28激活T淋巴細胞反應(yīng)不同，CTLA4抑制T淋巴細胞活化。因此，通過抑制CTLA4這一通路可以激活T淋巴細胞[6]。PD-1是活化T淋巴細胞上表達的另一種T淋巴細胞抑制分子，通過結(jié)合APC上的配體PD-L1和PD-L2從而抑制T淋巴細胞的移動、增殖及分泌細胞因子的作用。在NK細胞、樹突細胞、巨噬細胞及肥大細胞中均發(fā)現(xiàn)PD-L1的表達，而且各種類型腫瘤細胞產(chǎn)生的炎性細胞因子也能誘導(dǎo)其表達。因此，阻斷PD-1理論上可以起到良好的抗腫瘤效果。Thompson等[7]研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞的PD-L1表達增多以及腫瘤或基質(zhì)中CD8+T淋巴細胞密度增大的胃癌患者有更差的總生存期(OS)和無進展生存期(PFS)。

T淋巴細胞的激活在抗腫瘤免疫反應(yīng)中的作用至關(guān)重要，基于這一機制從而發(fā)展了不同的免疫治療方法。疫苗可以刺激發(fā)生起始的T淋巴細胞反應(yīng)，免疫檢查點抑制劑可以增強活性T淋巴細胞的效應(yīng)，從而達到抗腫瘤的效果。胃癌是一種高度異質(zhì)性腫瘤，最近，癌癥基因組圖譜(TCGA)計劃建議把胃癌分為EB病毒陽性(EBV)、微衛(wèi)星不穩(wěn)定(MSI)、基因組穩(wěn)定(GS)及染色體不穩(wěn)定(CIN)四個分子類型[8]。其中，EBV型腫瘤與PD-L1/L2高表達相關(guān)，顯示了該型胃癌在針對PD-1及其配體靶點的免疫治療可能有良好的療效。此外，在一項臨床試驗[9]中發(fā)現(xiàn)，MSI型腫瘤的一個突變亞型對免疫治療有較高應(yīng)答率。雖然，GS和CIN型胃癌與免疫治療的相互作用還不明確，但這并不意味著免疫治療對這些亞型沒有效果，其機制有待證實。胃癌的這一分子分型將有利于未來胃癌個體化治療及免疫治療相關(guān)臨床研究的開展。

2 胃癌免疫治療的應(yīng)用

2.1 免疫疫苗 免疫疫苗通過APC呈遞靶抗原給T淋巴細胞或直接激活T淋巴細胞而產(chǎn)生特異性抗腫瘤反應(yīng)。樹突細胞可以呈遞抗原給T淋巴細胞，是免疫應(yīng)答的強力催化劑。有研究顯示，攜帶腫瘤細胞抗原的樹突細胞可以誘導(dǎo)特異性T淋巴細胞應(yīng)答甚至部分患者的腫瘤消退[10]。但是，這種方法中的樹突細胞由于活化的CD8+T淋巴細胞導(dǎo)致無法長期存活。免疫疫苗的療效欠佳還可能是由于疫苗缺乏免疫原性或不能提供充足的協(xié)同刺激以及抗腫瘤T淋巴細胞的失活引起[11]。由于腫瘤抗原的免疫原性弱，為了增強免疫應(yīng)答，抗原通常會結(jié)合佐劑和(或)細胞因子，如白介素和粒-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)等。

胃泌素有營養(yǎng)胃癌細胞作用，接種人工抗原G17DT可以刺激機體產(chǎn)生高親和力的抗胃泌素抗體(AGA)，從而抑制腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移。G17DT疫苗實驗[12]主要觀察接種G17DT疫苗在胃癌中的療效及安全性的Ⅱ期臨床試驗，以客觀緩解率(ORR)為主要終點，一組患者行順鉑聯(lián)合氟尿嘧啶全身化療，另外一組患者接種疫苗同時聯(lián)合化療。最終觀察到ORR達30%，中位疾病進展時間(TTP)5.4個月；69%的患者成功接種疫苗，產(chǎn)生免疫應(yīng)答患者的中位生存期較無應(yīng)答患者明顯延長(10.3個月vs3.8個月)，差別有統(tǒng)計學(xué)意義。另一項同樣在日本開展的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗，通過在HLA-A24陽性的晚期胃癌患者接種VEGFR1-1084和VEGFR2-169疫苗，從而產(chǎn)生抗血管生成作用[13]。入組患者全部行替吉奧聯(lián)合順鉑全身化療，最終患者中位TTP達9.6個月、OS為14.2個月，無嚴(yán)重接種疫苗相關(guān)不良反應(yīng)發(fā)生，且只有接種VGFR2-169產(chǎn)生免疫應(yīng)答的患者出現(xiàn)生存期的延長。由此可見，免疫疫苗聯(lián)合全身化療是未來胃癌治療研究的一個重要方向。

2.2 免疫檢查點抑制劑 隨著靶向作用于CTLA-4、PD-1及其配體PD-L1通路的免疫檢查點抑制劑在黑色素瘤、非小細胞肺癌等腫瘤中取得的顯著療效，觀察其在胃癌患者中的療效及安全性的臨床試驗也廣泛開展起來。通過應(yīng)用單克隆抗體來抑制免疫檢查點，阻斷免疫抑制信號，促進T淋巴細胞激活，從而發(fā)揮機體免疫系統(tǒng)對腫瘤細胞的識別和殺傷作用。

2.2.1 抗CTLA-4 CTLA4是T淋巴細胞活化的關(guān)鍵的負性調(diào)節(jié)器，與協(xié)同刺激分子CD28有相似的結(jié)構(gòu)特征，可結(jié)合同一受體CD80或CD86，但CTLA4親和力更高。CTLA4上調(diào)可導(dǎo)致IL-2及其受體的表達減少，并抑制T淋巴細胞增殖。

臨床前期試驗顯示抗CTLA4藥物ipilimumab及tremelimumab有抗腫瘤活性，隨后ipilimumab在晚期黑色素瘤患者中也取得了良好療效，但在胃癌中并未取得同樣的療效。在一項Ⅱ期臨床試驗中，對57例一線化療后的晚期胃癌患者立即進行ipilimumab維持治療直至疾病進展，另外一組給予支持治療。初步觀察到的結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)ipilimumab維持治療者在生存期上有明顯獲益[14]。但是，tremelimumab作為完全人源化的單克隆抗體，在胃癌中顯示了一定的療效。在一項單中心、非隨機Ⅱ期臨床試驗中，tremelimumab作為二線治療藥物治療晚期胃癌，疾病控制率達72%、中位OS為4.8個月、1年生存率有33%，主要不良反應(yīng)包括皮膚瘙癢(50%)及皮疹和嗜酸性粒細胞增多(33%)。該研究同時發(fā)現(xiàn)，血清CEA升高患者生存期明顯長于未升高者(17.1個月vs4.7個月)[15]。

2.2.2 抗PD-1 pembrolizumab是人源化、選擇性的IgG4-к單克隆抗體，可以結(jié)合PD-1從而阻斷其與配體的結(jié)合。KEYNOTE-012[16]是一項研究pembrolizumab在胃癌中療效及安全性的多中心、ⅠB期臨床試驗，入組患者均PD-L1陽性表達，給予pembrolizumab治療(10 mg/kg)，2周1次。結(jié)果顯示，患者ORR為22%，中位PFS為1.9個月，中位OS達11.4個月，1年生存率42%；3～4級不良反應(yīng)發(fā)生率13%，以疲勞，食欲減退皮膚瘙癢為主，不良反應(yīng)可控。由此推測，PD-L1或許是抗PD-1免疫治療有效的分子指標(biāo)，我們期待后續(xù)的進一步臨床研究。

與此相反，CHECKMATE032[17]是未排除PD-L1陰性表達患者來評估nivolumab在胃癌中療效的臨床試驗。nivolumab是抗PD-1的IgG4抗體，并被FDA批準(zhǔn)用于晚期黑色素瘤及非小細胞肺癌的治療。在該研究中，59例胃癌患者接受nivolumab單藥治療，最終觀察到中位OS為5個月，治療應(yīng)答率12%，PD-L1陽性和陰性患者應(yīng)答率并無太大的差別(18%和12%),主要的3級不良反應(yīng)為天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(5%)及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(3%)升高。

2.2.3 抗PD-L1 avelumab是人源化單克隆抗體，在2016年ASCO年會中報道了一項avelumab在晚期胃癌患者中應(yīng)用的臨床試驗。該研究分別對62例化療后進展及89例結(jié)束一線化療的晚期患者均給予avelumab單藥治療，結(jié)果兩組的ORR相似(9.7%vs9.0%)，但是PD-L1陽性患者應(yīng)答率更高[17，18]。在一項durvalumab的Ⅰ期臨床試驗[19]中， 16例胃癌患者的總應(yīng)答率達到25%。有研究[20]顯示，絲裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制劑結(jié)合抗PD-L1藥物在結(jié)直腸癌的治療可以提高應(yīng)答率，具體作用機制有待進一步研究。另外，其他有關(guān)抗PD-L1藥物相關(guān)的臨床試驗也在開展中。

總體看來，抗PD-1免疫治療藥物的應(yīng)答率要優(yōu)于抗PD-L1藥物，這可能由于PD-1還存在PD-L2配體，但具體的機制尚待進一步研究。兩種免疫檢查點抑制劑的聯(lián)合應(yīng)用在晚期黑色素瘤中顯示可以提高療效，在胃癌中的相關(guān)實驗結(jié)果也支持這一結(jié)論，但同時伴隨不良事件發(fā)生率的升高。另外新的免疫檢查點抑制劑如OX40,作為一種腫瘤壞死因子受體蛋白，其在臨床前期研究中也取得了不錯的成果[21,22]。

2.3 過繼免疫治療 過繼免疫治療是通過回輸體外擴增的腫瘤相關(guān)效應(yīng)淋巴細胞來增強機體的抗腫瘤效應(yīng)。過繼T淋巴細胞治療在黑色素瘤治療中取得了良好的療效，但在胃癌的研究開展的比較少。一項研究研究[23]顯示，采用過繼T淋巴細胞聯(lián)合化療的胃癌患者MS較單純化療患者延長了近3個月，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。但是，由于一些患者無法獲得特異性針對腫瘤抗原的效應(yīng)T淋巴細胞而限制了這一治療方法的應(yīng)用。

近年來，新一代嵌合抗原受體(CAR)T淋巴細胞免疫治療在血液系統(tǒng)腫瘤中取得了良好的療效。CAR T淋巴細胞的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是CAR，包括了腫瘤相關(guān)抗原結(jié)合區(qū)和胞內(nèi)信號區(qū)，可以賦予T淋巴細胞HLA非依賴的識別腫瘤抗原的能力[24]。因此，CAR T淋巴細胞相較于天然T淋巴細胞表面受體TCR能識別更廣泛的目標(biāo)。目前，一項觀察以CEA為靶點的CAR T淋巴細胞在胃癌、乳腺癌及肺癌等腫瘤中療效的Ⅰ期臨床試驗(NCT02349724)正在開展中[25]。

胃癌是一種具有高度侵襲性的惡性腫瘤，全身化療及靶向治療所帶來的療效有限。從目前的免疫治療相關(guān)研究結(jié)果來看，免疫檢查點抑制劑在胃癌治療中表現(xiàn)出了一定的療效，特別是抗PD-1單抗，但是評估受益患者的分子標(biāo)志物是亟待解決的問題。由于特異性抗腫瘤免疫反應(yīng)是一個多分子和信號通路共同調(diào)控的復(fù)雜過程，免疫檢查點抑制劑聯(lián)合應(yīng)用或許是未來的一個研究方向，但導(dǎo)致其帶來更多的免疫反應(yīng)相關(guān)的不良反應(yīng)也是需要考慮的問題。由于腫瘤細胞，腫瘤微環(huán)境以及免疫系統(tǒng)間的相互作用有助于腫瘤發(fā)生免疫逃逸，這也為胃癌的免疫治療帶來了挑戰(zhàn)，弄清其中的機制是免疫治療發(fā)展迫切所需的。此外，目前前期的臨床試驗顯示了免疫治療聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)的化療方案可以提高一定的療效，這可能與化療可以提高腫瘤抗原及協(xié)同刺激分子表達并下調(diào)抑制信號有關(guān)[26]，但是如何做到精準(zhǔn)的個體化治療還需要進一步研究。

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芮景(E-mail: ruijing1956@sina.com)

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2016-11-08)