細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA-4)與膀胱癌的研究進(jìn)展

陳庭利，安瑞華

(1.哈爾濱醫(yī)科大學(xué);2.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院泌尿外科，黑龍江哈爾濱 150001)

膀胱癌是泌尿系統(tǒng)中常見(jiàn)的惡性腫瘤。近幾年來(lái)，我國(guó)膀胱癌的發(fā)病率逐漸升高，嚴(yán)重影響了人民的生命健康。膀胱癌的發(fā)病率有一定特點(diǎn)，總體表現(xiàn)為男性高于女性，城市高于農(nóng)村，且隨年齡的增長(zhǎng)而不斷升高，在60歲以上的患者中居中國(guó)泌尿系惡性腫瘤發(fā)病率首位[1]。在臨床膀胱癌患者中，70%為非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌，特征是高復(fù)發(fā)率和低死亡率；30%為肌層浸潤(rùn)性膀胱癌，其中約一半有潛在致死性[2]。針對(duì)非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌，膀胱灌注化療藥物取得了良好的治療效果，已被列為常規(guī)的治療方式；但對(duì)于肌層浸潤(rùn)性膀胱癌，卻一直未取得突破性進(jìn)展。免疫治療作為一種新興的膀胱癌治療方式逐步走入人們的視線(xiàn)。

1 免疫系統(tǒng)的抗腫瘤作用

近年來(lái)，人們對(duì)免疫系統(tǒng)的抗腫瘤作用的認(rèn)識(shí)逐步深入：機(jī)體在識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原后，可誘導(dǎo)細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)等效應(yīng)細(xì)胞的活化、增值、遷移，對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行絞殺，從而發(fā)揮免疫系統(tǒng)的抗腫瘤作用。與之相對(duì)，腫瘤細(xì)胞進(jìn)化出多種機(jī)制通過(guò)免疫逃逸減少這種來(lái)自免疫系統(tǒng)的殺傷作用[3-4]。

在免疫系統(tǒng)發(fā)揮抗腫瘤作用的過(guò)程中，T細(xì)胞的活化至關(guān)重要。T細(xì)胞的活化受第一、第二兩種信號(hào)的共同調(diào)節(jié)。第一信號(hào)來(lái)自T細(xì)胞對(duì)抗原的識(shí)別。腫瘤特異性抗原被抗原呈遞細(xì)胞(antigen-presenting cell,APC)表面的主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility，MHC)識(shí)別并呈遞給T細(xì)胞表面的T細(xì)胞受體(T cell receptor，TCR)，產(chǎn)生第一信號(hào)。單純第一信號(hào)的刺激不足以完成T細(xì)胞的活化，還需要第二信號(hào)的參與。第二信號(hào)由T細(xì)胞表面的協(xié)同刺激分子CD28與抗原呈遞細(xì)胞APC表面的B7配體相互作用產(chǎn)生。T細(xì)胞活化后會(huì)出現(xiàn)協(xié)同抑制分子的表達(dá)，協(xié)同抑制分子和協(xié)同促進(jìn)分子相互競(jìng)爭(zhēng)，通過(guò)與配體的結(jié)合分別產(chǎn)生刺激信號(hào)和抑制信號(hào)，兩種信號(hào)處在一個(gè)微妙的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，在激活免疫系統(tǒng)完成抗腫瘤作用的同時(shí)，又不至于使其過(guò)度活化，減少免疫反應(yīng)對(duì)正常組織的誤傷[4]。在這一動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程中，細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein-4，CTLA-4)是其中一種重要的協(xié)同抑制分子，腫瘤細(xì)胞通過(guò)促進(jìn)CTLA-4的表達(dá)抑制T細(xì)胞的活化，達(dá)到免疫逃逸的目的，進(jìn)而躲避免疫系統(tǒng)對(duì)自身的殺傷，這一機(jī)制也使得CTLA-4成為抗腫瘤免疫治療藥物的一個(gè)重要靶點(diǎn)[5]。

2 CTLA-4的作用機(jī)制

CTLA-4首次于1987年被發(fā)現(xiàn)，被證實(shí)是一種蛋白質(zhì)，主要在活化的淋巴細(xì)胞表面表達(dá)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)CTLA-4的缺乏會(huì)導(dǎo)致大量淋巴組織增生，這表明CTLA-4可能發(fā)揮抑制淋巴細(xì)胞增生的作用[6]。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)CTLA-4的結(jié)構(gòu)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)：CTLA-4是一種跨膜蛋白，屬于免疫球蛋白超家族，由胞外區(qū)、跨膜區(qū)、胞內(nèi)區(qū)等三部分組成。其胞外區(qū)是B7 分子的受體，由116個(gè)氨基酸組成；胞內(nèi)區(qū)由34個(gè)氨基酸組成，構(gòu)成免疫受體酪氨酸抑制基序(immune tyrosine inhibitory motif，ITIM)。CD28分子的結(jié)構(gòu)已被測(cè)出，其胞內(nèi)部分為免疫受體酪氨酸活化基序 (immune tyrosine activating motif，ITAM)。ITIM與ITAM作用相對(duì)，構(gòu)成了CTLA-4與CD28相反調(diào)節(jié)作用的分子生物學(xué)基礎(chǔ)[7]。

CTLA-4如何抑制T細(xì)胞活化的機(jī)制尚未完全闡明，目前研究結(jié)果主要集中在CTLA-4與CD28競(jìng)爭(zhēng)與B7配體的結(jié)合上：T細(xì)胞表面的CTLA-4分子與CD28分子均可與APC表面的B7配體結(jié)合，且CTLA-4的結(jié)合能力強(qiáng)于CD28。CD28與B7配體的結(jié)合產(chǎn)生協(xié)同刺激信號(hào)，可刺激T細(xì)胞的活化；而CTLA-4與B7配體的結(jié)合產(chǎn)生協(xié)同抑制信號(hào)，可以抑制T細(xì)胞的活化[3-5]。除此之外，研究表明CTLA-4也可能通過(guò)多種其他途徑下調(diào)腫瘤免疫反應(yīng)，如抑制細(xì)胞周期進(jìn)程、干擾TCR信號(hào)、抑制細(xì)胞凋亡等。即便現(xiàn)在沒(méi)有徹底弄清CTLA-4的具體作用機(jī)制，但這并不影響CTLA-4抑制劑在抗腫瘤方面的應(yīng)用。部分CTLA-4抑制劑已被食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批準(zhǔn)用于臨床治療并取得了良好的效果[8]。

3 CTLA-4抑制劑與膀胱腫瘤的免疫治療

在1994 年構(gòu)建小鼠模型的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用抗 CTLA-4抗體可以抑制腫瘤的生長(zhǎng)，由此打開(kāi)了人們利用CTLA-4免疫檢查點(diǎn)抑制劑(主要為抗CTLA-4抗體)進(jìn)行抗腫瘤治療的序幕[9]。研究表明，CTLA-4抑制劑能高效結(jié)合CTLA-4分子，使與B7 分子結(jié)合的CTLA-4分子數(shù)目減少，通過(guò)減少抑制T細(xì)胞活化的負(fù)性調(diào)節(jié)信號(hào)的產(chǎn)生，增強(qiáng)T細(xì)胞的活化和腫瘤特異性T細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中的生長(zhǎng)和浸潤(rùn)，從而實(shí)現(xiàn)免疫系統(tǒng)的抗腫瘤作用。此外，研究還表明，CTLA-4抑制劑可以通過(guò)與巨噬細(xì)胞表面的Fc γ受體相互作用來(lái)減少調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的數(shù)量，從而加強(qiáng)免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤的殺傷[10-11]。

目前應(yīng)用的CTLA-4抑制劑主要有如下兩種：

伊匹單抗(Ipilimumab)是第一代靶向抗CTLA-4的IgG1單抗，完全由人工合成。伊匹單抗是首個(gè)被美國(guó) FDA 批準(zhǔn)并應(yīng)用于臨床治療不可切除或轉(zhuǎn)移性黑素瘤的CTLA-4 抑制藥物[12]，可顯著延長(zhǎng)患者的中位生存期[13],將轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者中位總生存期(overall survival,OS)增加至10個(gè)月[14]?；诒姸喑晒Φ呐R床前試驗(yàn)，Ipilimumab 近年來(lái)也被逐漸應(yīng)用于膀胱癌的臨床研究中。一項(xiàng)關(guān)于轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌的Ⅱ期多中心臨床研究表明：與傳統(tǒng)的吉西他濱聯(lián)合鉑類(lèi)化合物化療相比，加用伊匹單抗可以將患者的治療反應(yīng)率提高22%，聯(lián)合應(yīng)用后總緩解率 (overall response rate,ORR)為69%，1年的OS為61%[15]。此外，一項(xiàng)臨床研究證實(shí)，術(shù)前應(yīng)用伊匹單抗，可以顯著提高術(shù)后存活率[16]。

Tremelimumab是另一類(lèi)CTLA-4 抑制劑，也是一種針對(duì)CTLA-4的單克隆抗體，作用機(jī)制與伊匹單抗類(lèi)似，可以特異性地與CTLA-4結(jié)合。臨床試驗(yàn)證實(shí)Tremelimumab對(duì)黑色素瘤有一定的治療作用。此外，Tremelimumab于2015年被批準(zhǔn)用于治療惡性間皮瘤，約52%患者的病情得到了有效控制，其中位生存期可達(dá) 10.9 個(gè)月[17]。但Tremelimumab對(duì)膀胱腫瘤的治療作用還有待商榷，使用Tremelimumab治療膀胱癌的收益和風(fēng)險(xiǎn)性還需進(jìn)一步臨床試驗(yàn)驗(yàn)證。

多藥聯(lián)合是當(dāng)今的一項(xiàng)研究熱點(diǎn)和治療趨勢(shì)，針對(duì)CTLA-4抑制劑與其他免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)用、CTLA-4抑制劑與傳統(tǒng)化療藥物聯(lián)用的一系列臨床試驗(yàn)正在如火如荼地展開(kāi)，目前已有的研究結(jié)果表明多種藥物的配伍使用可顯著提高膀胱腫瘤對(duì)藥物的反應(yīng)率，但與此同時(shí)也會(huì)使用藥的危險(xiǎn)性顯著提高。CTLA-4抑制劑配伍藥物的選擇和用藥劑量的規(guī)范還有待進(jìn)一步研究探討。

4 CTLA-4抑制劑的局限性

免疫檢查點(diǎn)抑制劑的出現(xiàn)作為一種新輔助療法為膀胱癌的治療提供了新思路，為標(biāo)準(zhǔn)化療治療無(wú)效的患者提供了一種新的治療方法，但同時(shí)CTLA-4抑制劑的應(yīng)用也有其局限性，主要表現(xiàn)為兩方面：一是CTLA-4抑制劑對(duì)部分患者無(wú)效，二是CTLA-4抑制劑會(huì)造成一些不良反應(yīng)的發(fā)生[5]。

在臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，CTLA-4抑制劑對(duì)部分膀胱腫瘤患者無(wú)效，縱使加大劑量或與其他免疫調(diào)節(jié)點(diǎn)抑制劑聯(lián)用可以提高患者對(duì)藥物的反應(yīng)率，但對(duì)部分患者仍表現(xiàn)為無(wú)效，如何構(gòu)建合適的篩選機(jī)制，排除這一部分對(duì)免疫調(diào)節(jié)點(diǎn)抑制劑無(wú)效的患者是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

此外，研究表明，免疫檢查點(diǎn)抑制劑在提升患者生存率的同時(shí)，也誘發(fā)了一系列不良反應(yīng)的發(fā)生，其中最突出的是免疫相關(guān)性不良反應(yīng)(immune-related adverse events，irAEs)。irAEs不僅影響患者的生存質(zhì)量，甚至迫使患者中止治療，嚴(yán)重者可導(dǎo)致患者死亡[18]。研究表明，應(yīng)用免疫抑制劑導(dǎo)致不同程度irAEs的發(fā)生，其發(fā)生率最高可達(dá)80.2%，幾乎可累及人體全部的器官和系統(tǒng)[19]。常見(jiàn)irAEs如下：

①皮膚不良反應(yīng)：是最先出現(xiàn)的不良反應(yīng)，約在3周左右開(kāi)始出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，出現(xiàn)紅腫、瘙癢和白癜風(fēng)等癥狀的皮膚不良反應(yīng)可達(dá)25.6%～50.0%，常位于患者的四肢和軀干。青苔狀皮膚反應(yīng)、黏膜扁平苔癬、急性發(fā)熱性嗜中性皮病等情況的發(fā)生率一般較低，通常不高于10%。盡管皮膚不良反應(yīng)造成患者死亡的情況較少見(jiàn)，但因其發(fā)病率較高、且易對(duì)患者的生活和心理造成影響，仍需積極早期識(shí)別和干預(yù)[20]。

②消化系統(tǒng)不良反應(yīng)：常表現(xiàn)為腹瀉、結(jié)腸炎、腹痛和食管炎。據(jù)統(tǒng)計(jì)，Ipilimumab 引起腹瀉和結(jié)腸炎的發(fā)生率較高，可達(dá) 32.8%；腹痛發(fā)生率較低，為5%。在一項(xiàng)關(guān)于Ipilimumab三期臨床試驗(yàn)的報(bào)告中發(fā)現(xiàn)，在7例死亡患者中有5例死于自身免疫性腸炎[21]。大多數(shù)腸炎相關(guān)irAEs較輕微，常在6～7周開(kāi)始出現(xiàn)。臨床試驗(yàn)表明，腸炎相關(guān)irAEs的發(fā)生率隨Ipilimumab使用劑量的增加而增加：在二期臨床試驗(yàn)中，使用 0.3、3和10 mg/kg Ipilimumab治療患者所發(fā)生腸炎反應(yīng)的概率分別為 0%、3%和15%[22]。需要注意的是發(fā)生結(jié)腸炎的患者更易并發(fā)眼部炎性反應(yīng)，尤其是葡萄膜炎。因此，對(duì)于出現(xiàn)免疫相關(guān)性結(jié)腸炎的患者必須同時(shí)注意眼炎的發(fā)生[23]。

③肝炎：Ipilimumab引起的肝炎可發(fā)生在任意時(shí)間，通常在8～12周出現(xiàn)。嚴(yán)重者可導(dǎo)致患者死亡。通常無(wú)臨床癥狀，僅表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的改變，如天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶以及總膽紅素的升高。[24]

④內(nèi)分泌系統(tǒng)不良反應(yīng)：發(fā)生率達(dá)10%[25]。其中甲亢的發(fā)生率為0%～2.8%，甲減的發(fā)生率為 0%～9%，垂體炎的發(fā)生率為1.8%，腎上腺功能不全的發(fā)生率為 1.5%。免疫檢查點(diǎn)抑制劑導(dǎo)致自身免疫性胰島素依賴(lài)性糖尿病的病例也曾有文獻(xiàn)報(bào)道[26]。研究表明，內(nèi)分泌系統(tǒng)不良反應(yīng)的發(fā)生率與CTLA-4 抑制劑的使用劑量有明顯的正相關(guān)性[27]。

除此之外，免疫相關(guān)性不良反應(yīng)也可累及腎臟、眼、肺和神經(jīng)系統(tǒng)等。

irAEs的病因尚不明確，可能與以下原因有關(guān)：①部分抗原在腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞表面共同表達(dá)，這部分抗原的交叉呈遞可能會(huì)破壞患者正常組織的免疫耐受[28]。②除了活化的T細(xì)胞以外，CTLA-4在Treg細(xì)胞表面也有表達(dá)，CTLA-4 抑制劑通過(guò)限制Treg細(xì)胞的功能從而導(dǎo)致免疫反應(yīng)廣泛而非特異性激活[29]。③T細(xì)胞的多樣性也可能參與了自身免疫性炎癥反應(yīng)的進(jìn)展[30]。這些機(jī)制都會(huì)導(dǎo)致免疫系統(tǒng)在抗腫瘤的同時(shí)對(duì)正常組織造成誤傷。遺憾的是，目前對(duì)于免疫相關(guān)不良反應(yīng)并沒(méi)有成熟詳盡的識(shí)別流程和處理方案，這在一定程度上阻礙了CTLA-4 抑制劑的應(yīng)用。

5 CTLA-4的應(yīng)用前景和展望

隨著人們對(duì)免疫反應(yīng)和腫瘤發(fā)生之間內(nèi)在關(guān)系認(rèn)識(shí)的提高，如何加強(qiáng)免疫系統(tǒng)的腫瘤殺傷作用、減少腫瘤的免疫逃逸成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。免疫調(diào)節(jié)點(diǎn)抑制劑作為一種新型的免疫相關(guān)的抗腫瘤制劑得到了人們的廣泛關(guān)注。目前被FDA批準(zhǔn)的免疫檢查點(diǎn)抑制劑主要有兩大類(lèi)：CTLA-4抑制劑(抗 CTLA-4 抗體)和PD-1/PD-L1抑制劑(抗 PD-1/PD-L1 抗體)。雖同為免疫檢查點(diǎn)抑制分子，但二者作用機(jī)制不同：CTLA-4作用在T細(xì)胞活化的早期；PD-1作用在 T細(xì)胞活化的晚期。同CTLA-4 功能相似，PD-1 也能夠抑制T細(xì)胞的活化與增殖，但PD-1 主要在T細(xì)胞遷移至腫瘤微環(huán)境后發(fā)揮作用。與CTLA-4相比， PD-1 的抑制作用更強(qiáng)，但即便如此，CTLA-4的作用仍不可忽略。目前，我們對(duì)CTLA-4的具體生物學(xué)功能和分子作用機(jī)制仍未完全了解，CTLA-4在膀胱腫瘤發(fā)生過(guò)程中扮演的角色仍待進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。隨著研究的深入，將會(huì)有更多CTLA-4相關(guān)藥物被研發(fā)并應(yīng)用于臨床。多藥聯(lián)合是當(dāng)前的一個(gè)治療趨勢(shì)，但多藥聯(lián)合的收益和風(fēng)險(xiǎn)性還需要臨床試驗(yàn)的進(jìn)一步的評(píng)估。如何減少甚至是消除免疫檢查點(diǎn)抑制劑的不良反應(yīng)、如何篩選免疫檢查點(diǎn)抑制劑的適用人群等問(wèn)題仍亟待我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>