PD- 1/PD-L 1免疫檢查點抑制劑抗腫瘤治療現(xiàn)狀及其療效預(yù)測標(biāo)志物的研究進(jìn)展

姜玉勃，劉昱辰，黃勇，徐建明

1軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬醫(yī)院消化腫瘤科，北京100071

2解放軍第520醫(yī)院特診科，四川 綿陽6210000

近年來，靶向程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱PD-1）/程序性死亡受體配體 1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱PD-L1）通路的免疫檢查點抑制劑成為腫瘤治療領(lǐng)域的一大熱點，由于其抗腫瘤的療效持久、適用性廣，目前已成為最有發(fā)展前景和治療價值的腫瘤免疫治療策略。PD-1/PD-L1單抗已成為包括惡性黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）、霍奇金淋巴瘤、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌、腎細(xì)胞癌等在內(nèi)的多種惡性腫瘤的標(biāo)準(zhǔn)治療方法。雖然PD-1/PD-L1單抗在臨床抗腫瘤應(yīng)用中取得了可喜的成果，但并非所有患者均可從治療中獲益，接受免疫檢查點抑制劑單藥治療的患者總體客觀緩解率（objective response rate，ORR）為 20%～40%[1]，還有部分患者（9%～29%）在接受PD-1單抗治療后出現(xiàn)了疾病超進(jìn)展（hyperprogressive disease，HPD），即患者在接受PD-1/PD-L1單抗單藥治療后2個月內(nèi)腫瘤體積增加＞50%，腫瘤生長速度是治療前的2倍以上[2-3]。另外，PD-1/PD-L1單抗的不良反應(yīng)不容忽視，有些不良反應(yīng)是致命的，如免疫相關(guān)肺炎和免疫相關(guān)肝炎[4]。因此在臨床應(yīng)用中，也亟需探討高敏感性和高特異性的生物標(biāo)志物來預(yù)測免疫檢查點抑制劑的療效并選擇潛在的臨床獲益人群。本文對PD-1/PD-L1免疫檢查點抑制劑抗腫瘤治療研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并討論了目前PD-1/PD-L1抑制劑治療中比較熱門的生物標(biāo)志物。

1 PD- 1/PD-L 1通路的免疫學(xué)機(jī)制

根據(jù)共刺激分子結(jié)構(gòu)分類，PD-1/PD-L1屬于免疫球蛋白超家族（immunoglobulin superfamily，ⅠgSF）中的CD28/B7家族。根據(jù)功能分類，其屬于負(fù)性共刺激分子。PD-1/PD-L1通路作用的免疫學(xué)基礎(chǔ)是T細(xì)胞活化需要“雙信號”[5]。以腫瘤抗原為例，抗原呈遞細(xì)胞（antigen presenting cell，APC）將腫瘤抗原以pMHC的形式呈遞給T細(xì)胞，T細(xì)胞表面的T細(xì)胞受體（T cell receptor，TCR）可以特異性識別和結(jié)合抗原肽，啟動T細(xì)胞激活的分子級聯(lián)反應(yīng)，提供T細(xì)胞活化的第一信號，即抗原特異性信號。第二信號則是共刺激信號，主要通過T細(xì)胞表面的共刺激分子和APC表面的共刺激分子受體結(jié)合來傳遞介導(dǎo)。根據(jù)共刺激分子對T細(xì)胞活化信號的調(diào)節(jié)功能，分為正性共刺激分子（如CD28、CD80、CD86、OX40、OX40L等）和負(fù)性共刺激分子[如PD-1、PD-L1、細(xì)胞毒性T細(xì)胞相關(guān)抗原-4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）、CD80、CD86、Tim-3、Galectin-9等]，這些共刺激分子也稱為免疫檢查點[5]。這些共刺激分子通過受體與配體相互作用的形式在免疫應(yīng)答的不同階段發(fā)揮啟動、激發(fā)、增強(qiáng)的作用，并通過負(fù)性免疫調(diào)控信號精確調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的程度和持續(xù)時間，避免因T細(xì)胞過度擴(kuò)增而導(dǎo)致免疫損傷或自身免疫疾病，有利于維持免疫內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

根據(jù)“雙信號假說”，在共刺激信號和抗原特異性信號同時存在的情況下，T細(xì)胞才可被有效激活，僅有抗原特異性信號而缺失共刺激信號則會導(dǎo)致特異性T細(xì)胞失能。“雙信號”強(qiáng)調(diào)了共刺激信號在T細(xì)胞活化增殖過程中的重要作用，也一定程度上解釋了腫瘤免疫耐受的發(fā)生機(jī)制。

2 PD- 1/PD-L 1通路與腫瘤免疫逃逸

PD-1主要表達(dá)于活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞及巨噬細(xì)胞表面，PD-1有兩個主要配體，即PD-L1和PDL2，PD-L1主要在APC及多種組織的上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞表面表達(dá)，正常情況下可傳遞抑制性信號，防止T細(xì)胞活化，進(jìn)而避免免疫損傷；PD-L2主要表達(dá)于APC細(xì)胞[6]。

根據(jù)腫瘤免疫編輯學(xué)說，免疫系統(tǒng)與腫瘤發(fā)生之間的博弈是一個動態(tài)的過程[5]。在腫瘤微環(huán)境誘導(dǎo)下，腫瘤細(xì)胞為逃避免疫攻擊會通過固有機(jī)制[7]或適應(yīng)性機(jī)制[8]異常表達(dá)一系列負(fù)性共刺激分子如PD-L1，與免疫細(xì)胞表面的PD-1結(jié)合，形成獨特的免疫逃逸微環(huán)境，抑制抗腫瘤免疫，特別是抑制腫瘤抗原特異性T細(xì)胞增殖活化，這是腫瘤免疫逃逸的主要機(jī)制[9]。目前，在多種不同組織來源的實體瘤的腫瘤細(xì)胞中均可檢測到PD-L1表達(dá)，如黑色素瘤[10-11]、腎細(xì)胞癌[12-13]、NSCLC[10]、膀胱癌[14]、乳腺癌[15]以及肝細(xì)胞癌[16]等。Konishi等[17]的研究檢測到PD-L1在NSCLC中呈現(xiàn)高表達(dá)，并且證實PD-L1表達(dá)與NSCLC抗腫瘤免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)控有關(guān)。Gao等[16]報道了240例肝細(xì)胞癌患者的手術(shù)標(biāo)本中PD-L1和PD-L2的表達(dá)情況，結(jié)果顯示PD-L1高表達(dá)患者的預(yù)后明顯差于低表達(dá)患者，且腫瘤細(xì)胞PD-L1的表達(dá)是肝細(xì)胞癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)的獨立影響因素。在乳腺癌患者中，PD-L1的表達(dá)水平與腫瘤的組織學(xué)分型、雌孕激素受體表達(dá)水平顯著相關(guān)，且腫瘤細(xì)胞PD-L1的表達(dá)水平與患者預(yù)后呈負(fù)相關(guān)[15]。PD-1/PD-L1通路介導(dǎo)的腫瘤免疫逃逸在胰腺癌中表現(xiàn)更為明顯，在正常的腺泡細(xì)胞和導(dǎo)管上皮細(xì)胞中檢測不到PD-L1表達(dá)或僅檢測到其低表達(dá)，但在胰腺癌的腫瘤細(xì)胞中卻可以檢測到PD-L1高表達(dá)，且表達(dá)水平與患者預(yù)后密切相關(guān)[18]。上述研究結(jié)果證實，PD-1/PD-L1通路介導(dǎo)的腫瘤免疫逃逸主要是通過與PD-1相互作用誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡實現(xiàn)的。

3 PD- 1/PD-L 1抗體在腫瘤免疫治療中的現(xiàn)狀

PD-1抗體或PD-L1抗體的作用機(jī)制是通過阻斷PD-1和PD-L1結(jié)合，使耗竭的T細(xì)胞重新恢復(fù)活性，從而發(fā)揮免疫殺傷作用。目前美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)的靶向PD-1/PD-L1通路的免疫檢查點抑制劑主要有5種，包括2種PD-1單抗（Pembrolizumab和Nivolumab）和3種PD-L1單抗（Atezolizumab、Avelumab和Durvalumab）。目前在實體瘤研究中比較深入的為Pembrolizumab、Nivolumab和Atezolizumab，下面將主要針對這三種單抗進(jìn)行闡述。

3.1 Pembrolizumab

Pembrolizumab的臨床抗腫瘤療效首先在黑色素瘤中得到驗證，這是一個具有里程碑意義的探索。在PN002研究中，540例經(jīng)Ⅰpilimumab治療耐藥或BRAF/MEK抑制劑治療無效的晚期黑色素瘤患者隨機(jī)接受Pembrolizumab治療和化療，結(jié)果顯示Pembrolizumab治療組患者的中位無進(jìn)展生存期（progression free survival，PFS）明顯短于化療組，患者預(yù)后明顯改善[19]。另外，在與Ⅰpililumab對比的Ⅲ期臨床PN006研究中，接受Pembrolizumab治療的兩組患者PFS為5.5、4.0個月，總生存率為67%、70%，均明顯優(yōu)于Ⅰpililumab治療組的2.8個月和60%[20]。Pembrolizumab首先被美國FDA批準(zhǔn)用于治療晚期黑色素瘤[20]。

除黑色素瘤外，在其他實體瘤的臨床研究中也發(fā)現(xiàn)了Pembrolizumab具有較好的抗腫瘤活性。在國際大型的Ⅰ期臨床KEYNOTE-001研究中，495例晚期NSCLC患者接受了Pembrolizumab治療，總體ORR為19.4%，中位持續(xù)緩解時間為12.5個月，中位PFS為3.7個月，中位總生存期（overall survival，OS）為 12.0個月[21]。后續(xù)的 KEYNOTE-010研究中繼續(xù)比較了Pembrolizumab與多西他賽二線及以上治療PD-L1表達(dá)陽性（≥1%）的NSCLC患者的療效。該研究納入1034例患者，分別接受Pembrolizumab標(biāo)準(zhǔn)劑量2 mg/kg、高劑量10 mg/kg或多西他賽75 mg/m2，所有治療方案均每3周1次。結(jié)果顯示，無論是標(biāo)準(zhǔn)劑量還是高劑量，Pembrolizumab組與多西他賽組患者的總生存情況均得到了改善[22]。FDA批準(zhǔn)Pembrolizumab用于二線及以上治療PD-L1陽性（≥1%）的NSCLC[22]。而KEYNOTE-024研究則探討了Pembrolizumab用于一線治療NSCLC的可能性。該研究共納入305例初治的PD-L1高表達(dá)（≥50%）的NSCLC患者，均無表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）和間變性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）基因突變，以1∶1的比例隨機(jī)接受Pembrolizumab治療或鉑類為基礎(chǔ)的化療，結(jié)果顯示，兩組患者的中位PFS分別是10.3個月和6.0個月，Pembrolizumab治療組患者6個月總生存率明顯提高[23]。FDA批準(zhǔn)Pembrolizumab用于一線治療PD-L1高表達(dá)（≥50%）的NSCLC[23]。KEYNOTE-021研究進(jìn)一步探索了在標(biāo)準(zhǔn)一線化療（卡鉑+培美曲塞）的基礎(chǔ)上增加Pembrolizumab治療晚期非鱗狀NSCLC的療效。該研究納入123例患者，隨機(jī)接受卡鉑+培美曲塞聯(lián)合或不聯(lián)合Pembrolizumab治療，ORR作為主要終點。結(jié)果顯示，聯(lián)合Pembrolizumab治療組和化療組患者的ORR分別為55%和29%（P＜0.01）；聯(lián)合Pembrolizumab治療組患者的中位PFS明顯長于化療組（13.0個月vs8.9個月），6個月無進(jìn)展生存率達(dá)77%[24]。正是基于此研究數(shù)據(jù)，F(xiàn)DA批準(zhǔn)Pembrolizumab聯(lián)合培美曲塞/卡鉑化療方案用于一線治療轉(zhuǎn)移性非鱗狀NSCLC。此外，Pembrolizumab在治療霍奇金淋巴瘤和胃癌等其他腫瘤中也具有較好的療效[25-26]，并已被FDA批準(zhǔn)用于霍奇金淋巴瘤和胃癌的治療。

Pembrolizumab抗腫瘤治療的另一個具有里程碑意義的探索是2015年Le等[27]報道的基于錯配修復(fù)（mismatch repair，MMR）狀態(tài)使用Pembrolizumab治療晚期腫瘤效果的NCT01876511研究。該研究共納入41例患者，其中錯配修復(fù)缺陷（mismatch repair deficient，dMMR）腸癌患者11例、dMMR其他腫瘤患者9例、錯配修復(fù)正常（mismatch repair proficient，pMMR）腸癌患者 21例，患者均接受Pembrolizumab 10 mg/kg治療。研究結(jié)果顯示，3組患者的ORR和疾病控制率（disease control rate，DCR）：dMMR腸癌組40%和90%，dMMR其他腫瘤組71%和71%，pMMR腸癌組0和11%；dMMR腸癌組患者的中位PFS和OS均明顯長于pMMR腸癌組。2017年5月，F(xiàn)DA批準(zhǔn)Pembrolizumab用于治療微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定性（microsatellite instabilityhigh，MSⅠ-H）或dMMR的實體瘤，這是第一次基于特定生物標(biāo)志物而非腫瘤來源的獲批，是“異病同治”的重大突破。

3.2 Nivolumab

與Pembrolizumab類似，Nivolumab也首先被FDA批準(zhǔn)用于治療惡性黑色素瘤。在大型的Ⅲ期臨床試驗CheckMate066研究中，納入了418例BRAF野生型的初治黑色素瘤患者，隨機(jī)接受Nivolumab治療或達(dá)卡巴嗪化療，結(jié)果顯示Nivolumab治療組患者的1年總生存率明顯高于達(dá)卡巴嗪化療組患者（72.7%vs42.1%）；Nivolumab治療組與達(dá)卡巴嗪化療組患者的中位PFS分別為5.1個月和2.2個月，ORR分別為40.0%和13.9%[28]。另一項CheckMate037研究納入的是既往接受過Ⅰpilimumab治療的405例晚期黑色素瘤患者，患者隨機(jī)接受Nivolumab治療或化療（達(dá)卡巴嗪1000 mg/m2，每3周1次；或紫杉醇175 mg/m2，每3周1次），Nivolumab治療組患者的ORR達(dá)31.7%，是化療組（10.0%）的3倍[29]?；诖藘身椗R床研究的數(shù)據(jù)，Nivolumab被FDA批準(zhǔn)用于黑色素瘤治療。2013年，Wolchok等[30]最早報道了Nivolumab聯(lián)合Ⅰpilimumab治療晚期黑色素瘤的Ⅰ期臨床研究結(jié)果，聯(lián)合治療顯示出較好的抗腫瘤效果。后Postow等[31]進(jìn)一步報道了Nivolumab聯(lián)合Ⅰpilimumab方案對比Ⅰpilimumab單藥治療黑色素瘤的Ⅲ期臨床研究結(jié)果，數(shù)據(jù)顯示聯(lián)合治療組患者的ORR明顯高于Ⅰpilimumab單藥治療組患者（61%vs11%）。Nivolumab聯(lián)合Ⅰpilimumab被FDA批準(zhǔn)用于不可切除性或轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者的治療[31]。

Nivolumab同樣是NSCLC治療的熱門話題。在Nivolumab用于NSCLC治療的探索中，Check-Mate017和CheckMate057是兩項非常重要的研究。CheckMate017是一項針對一線化療失敗后的轉(zhuǎn)移性鱗狀NSCLC的Ⅲ期臨床研究，共納入272例NSCLC患者，隨機(jī)接受Nivolumab和多西他賽治療，主要研究終點為總生存。結(jié)果顯示，Nivolumab治療組患者的中位OS為9.2個月，多西他賽化療組患者的中位OS為6.0個月，Nivolumab治療組延長了約3個月；兩組患者的1年生存率分別為42%和24%[32]。另一項Ⅲ期臨床試驗Check-Mate057研究則比較了二線采用Nivolumab或多西他賽治療非鱗狀NSCLC患者的療效，主要研究終點仍是總生存。該研究納入582例患者，其中292例患者接受Nivolumab治療，290例患者接受多西他賽治療，兩組患者的中位OS分別為12.2個月和9.4個月，1年總體生存率分別為51%和39%[33]?；谶@兩項臨床試驗中Nivolumab表現(xiàn)出的顯著的臨床療效，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了Nivolumab用于二線治療含鉑化療方案化療后疾病進(jìn)展的轉(zhuǎn)移性NSCLC患者的治療。另外，Nivolumab聯(lián)合Ⅰpilimumab在晚期NSCLC治療中也表現(xiàn)出相當(dāng)不錯的效果，Check-Mate012研究是探索Nivolumab聯(lián)合Ⅰpilimumab一線治療NSCLC的Ⅰ期研究，該研究納入78例NSCLC患者，ORR可達(dá)57%，且不良反應(yīng)可控[34]。該探索為NSCLC的免疫檢查點抑制劑聯(lián)合治療提供了一個新的方向，更大樣本的Ⅲ期臨床研究尚在進(jìn)行。

Nivolumab除在黑色素瘤及NSCLC治療中表現(xiàn)出令人滿意的療效外，其他惡性腫瘤的治療研究數(shù)據(jù)同樣精彩。在CheckMate275研究中，Nivolumab治療晚期尿路上皮癌患者的ORR可達(dá)28.4%[35]。另一項大型的多中心Ⅲ期臨床Check-Mate025研究在821例既往接受過一線治療的晚期轉(zhuǎn)移腎細(xì)胞癌患者中比較了Nivolumab與依維莫司的治療結(jié)果，結(jié)果顯示，Nivolumab治療組患者的中位OS可達(dá)25.5個月，ORR為22%[36]。同樣，在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌治療中，Nivolumab同樣表現(xiàn)出較好的抗腫瘤療效[37]。FDA均批準(zhǔn)了上述腫瘤的Nivolumab治療。

3.3 Atezolizumab

Atezolizumab是首個獲批的PD-L1單抗，目前獲批的適應(yīng)證主要有兩個，分別是鉑類方案化療后疾病進(jìn)展的轉(zhuǎn)移性尿路上皮細(xì)胞癌和鉑類方案化療后疾病進(jìn)展的轉(zhuǎn)移性NSCLC。

Atezolizumab首先在尿路上皮細(xì)胞癌治療中表現(xiàn)出較好的抗腫瘤活性。Powles等[14]報道了310例局部晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮細(xì)胞癌患者接受Atezolizumab治療的單臂Ⅱ期臨床ⅠMvigor210研究的結(jié)果，結(jié)果顯示ORR達(dá)23.5%，7%的患者達(dá)到完全緩解（complete response，CR），中位CR持續(xù)時間為14.4個月。正是基于該研究結(jié)果，F(xiàn)DA批準(zhǔn)Atezolizumab用于局部晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮細(xì)胞癌治療。

Atezolizumab經(jīng)FDA批準(zhǔn)的另一個適應(yīng)證是NSCLC。治療NSCLC的數(shù)據(jù)支持主要來源于POPLAR臨床研究和OAK臨床研究。POPLAR臨床研究是一項Ⅱ期研究，比較了Atezolizumab和多西他賽二線及以上治療NSCLC的療效。該研究共納入286例患者，隨機(jī)接受Atezolizumab治療或多西他賽化療。結(jié)果顯示，兩組患者的中位OS分別是12.6個月和9.7個月，Atezolizumab組患者的中位OS明顯長于多西他賽化療組患者[38]。OAK臨床研究是一項大型的Ⅲ期臨床研究，同樣比較了Atezolizumab和多西他賽治療NSCLC的療效。該研究招募了1225例患者，隨機(jī)分配至Atezolizumab治療組和多西他賽化療組，接受相應(yīng)治療直至腫瘤進(jìn)展。結(jié)果顯示，Atezolizumab治療組患者的中位OS明顯長于多西他賽化療組患者（13.8個月vs9.6個月）[39]?；谶@兩項研究數(shù)據(jù)，F(xiàn)DA批準(zhǔn)Atezolizumab用于NSCLC的二線治療。Atezolizumab用于其他實體瘤如黑色素瘤、腎細(xì)胞癌、乳腺癌等的臨床研究也正在進(jìn)行中。

4 PD- 1/PD-L 1抑制劑抗腫瘤治療的生物標(biāo)志物

雖然PD-1/PD-L1抑制劑在很多實體瘤中表現(xiàn)出理想的抗腫瘤效果，但并非所有患者均可從該治療中獲益。選擇合適的生物標(biāo)志物，篩選最佳的獲益人群，是十分必要的。以下將介紹目前比較熱門的生物標(biāo)志物的研究。

4.1 PD-L 1的表達(dá)

腫瘤細(xì)胞可以通過PD-L1表達(dá)抑制細(xì)胞毒性T細(xì)胞參與的抗腫瘤免疫[40]，因此PD-L1表達(dá)是最早被認(rèn)為可以預(yù)測PD-1/PD-L1抑制劑的臨床生物標(biāo)志物[41]。在很多腫瘤類型中，如黑色素瘤[10,19,42-43]、NSCLC[10,42]、腎細(xì)胞癌[42]、卵巢癌[44]等，均觀察到PD-L1過表達(dá)與PD-1/PD-L1抑制劑療效有顯著相關(guān)性。一項針對20項臨床研究共1475例NSCLC、黑色素瘤及泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤患者的薈萃分析結(jié)果顯示，腫瘤PD-L1表達(dá)情況與ORR顯著相關(guān)，PD-L1陽性組患者的ORR為34.1%，PD-L1陰性組患者的ORR僅為19.9%；在Nivolumab和Pembrolizumab治療的患者中，PD-L1陽性患者的ORR也明顯高于PD-L1陰性患者，分別為19.5%和16.4%[45]。

Taube等[42]報道了41例晚期腫瘤患者（包括16例黑色素瘤、12例NSCLC、6例腎細(xì)胞癌、5例結(jié)直腸癌、2例前列腺癌）接受Nivolumab治療的療效與PD-L1表達(dá)的相關(guān)性。41例患者中腫瘤細(xì)胞PD-L1陽性表達(dá)患者23例，ORR為39%，臨床獲益率為48%，均明顯高于PD-L1陰性表達(dá)患者的1%、1%。在Nivolumab治療非鱗狀NSCLC的Check-Mate057研究中，也觀察到類似的趨勢。PD-L1陽性表達(dá)患者的ORR和中位OS分別是31%和17.2個月，而PD-L1陰性表達(dá)患者僅為9%和10.4個月[33]。但是在肺鱗狀細(xì)胞癌中并未發(fā)現(xiàn)Nivolumab的治療效果與PD-L1表達(dá)狀態(tài)有關(guān)[32]。腎細(xì)胞癌也是如此，PD-L1陽性表達(dá)≥1%的腎細(xì)胞癌患者的中位OS為21.8個月，而PD-L1陽性表達(dá)＜1%的腎細(xì)胞癌患者的OS達(dá)27.4個月[36]。上述研究結(jié)果的不一致提示以PD-L1表達(dá)作為療效預(yù)測的生物標(biāo)志物的適用性仍需進(jìn)一步討論和分析。

目前，PD-L1作為療效預(yù)測的生物標(biāo)志物主要面臨如下4個挑戰(zhàn)。

4.1.1 最佳cut off值的確定 不同臨床研究報道的cut off值不一致，目前常用的cut off值主要有1%、5%、10%、25%、50%等。在最初的臨床研究中，大多選擇將免疫組織化學(xué)（immunohistochemistry，ⅠHC）條件下超過5%的腫瘤細(xì)胞染色定義為PD-L1陽性表達(dá)[19,46]，如在接受Nivolumab治療的黑色素瘤患者中，以5%作為cut off值時，PD-L1陽性表達(dá)組患者的ORR為67%，PD-L1陰性表達(dá)組為19%。當(dāng)cut off值為5%時，PD-L1表達(dá)與ORR顯著相關(guān)，但當(dāng)cut off值為1%時，未觀察到PD-L1陽性表達(dá)的帶來的客觀緩解優(yōu)勢，PD-L1陽性表達(dá)組和陰性組患者ORR分別是39%和23%[19]。在Nivolumab聯(lián)合Ⅰpilimumab治療腎細(xì)胞癌患者的研究中同樣發(fā)現(xiàn)了這種趨勢，當(dāng)cut off值為5%時，PD-L1陽性表達(dá)組患者的ORR為56%，明顯高于PD-L1陰性表達(dá)組的25%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）；但當(dāng)cut off值為1%時，ORR分別為50%和55%，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）[46]。

但在備受關(guān)注的CheckMate026研究中，選擇PD-L1陽性表達(dá)＞5%的NSCLC患者的PFS為主要研究終點的研究卻以失敗告終。該研究比較了NSCLC患者接受一線Nivolumab治療與含鉑雙藥化療的效果，結(jié)果顯示，在PD-L1陽性表達(dá)＞5%的NSCLC患者中Nivolumab治療患者與聯(lián)合治療患者的PFS和OS均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（PFS：4.2個月vs5.9個月；OS：14.4個月vs13.2個月）[4]。而一些其他研究則顯示了1%作為臨界值的合理性。CheckMate057研究選擇的PD-L1表達(dá)的cut off值為1%，PD-L1陽性表達(dá)組患者有更高的ORR和OS[33]。同樣的研究結(jié)論還出現(xiàn)在了針對Atezolizumab的POPLAR研究和OAK研究中[38-39]。而KEYNOTE-024研究則顯示，對于PD-L1高表達(dá)（≥50%）的NSCLC患者，Pembrolizumab治療可以明顯改善患者的預(yù)后[23]。當(dāng)然，所有種類的腫瘤臨床研究采用相同的cut off值可能不合理，而且同一種類的腫瘤中腫瘤類型繁多，生物學(xué)特征各異，分別確定cut off值可能非常困難。

此外，目前ⅠHC是鑒定PD-L1表達(dá)的主要方法，但目前采用的PD-L1抗體尚未統(tǒng)一，常用的ⅠHC單抗主要包括兔來源單抗28-8，鼠來源單抗5H1、22C3、SP142和E1L3N等。ⅠHC使用不同的一抗會導(dǎo)致檢測的PD-L1陽性率不同。目前，只有鼠來源的22C3獲得FDA批準(zhǔn)，用于NSCLC的輔助診斷，篩選Pembrolizumab治療的可能獲益人群?？傮w上，目前尚無PD-L1定量檢測的金標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范的、普遍適用的檢測方法尚需更多的臨床數(shù)據(jù)分析和積累。

4.1.2 PD-L 1的表達(dá)模式PD-L1除在腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)外，也可以在免疫細(xì)胞表面表達(dá)。在POPLAR研究和OAK研究中發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞同時存在PD-L1表達(dá)，這也許可以預(yù)測PD-L1抑制劑的治療效果[38-39]。但并非所有腫瘤的腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞均同時存在PD-L1陽性表達(dá)。在一項膀胱癌的研究中，68例膀胱癌患者僅有1例患者的腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞同時存在PD-L1陽性表達(dá)（ⅠHC評分：2～3分）[14]。那么，腫瘤細(xì)胞PD-L1表達(dá)和免疫細(xì)胞PD-L1表達(dá)哪個預(yù)測價值更大呢？目前，大多數(shù)研究顯示腫瘤細(xì)胞PD-L1表達(dá)對PD-1單抗療效的預(yù)測價值更大。但在膀胱癌組織中發(fā)現(xiàn)，隨著腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（tumor infiltrating lymphocyte，TⅠL）中PD-L1表達(dá)水平的升高，ORR也明顯 升 高（ⅠHC 3：50.0% ，ⅠHC 2：40.0% ，ⅠHC 1：13.0%，ⅠHC 0：8.3%）[14]。另外，在MSⅠ-H的結(jié)直腸癌組織中，腫瘤細(xì)胞幾乎無PD-L1表達(dá)，大多數(shù)PD-L1表達(dá)存在于免疫細(xì)胞[47]。在胃癌患者的研究中同樣發(fā)現(xiàn)，TⅠL高PD-1表達(dá)（≥10%）和高PD-L1表達(dá)（≥50%）與OS顯著相關(guān)。因此，免疫細(xì)胞PD-L1表達(dá)可能也是腫瘤微環(huán)境中不能忽視的一個重要因素，其對PD-1/PD-L1抑制劑療效的預(yù)測價值尚需進(jìn)一步研究。

4.1.3 PD-L 1表達(dá)的動態(tài)性 在腫瘤細(xì)胞中PD-L1表達(dá)主要分為組成型表達(dá)和適應(yīng)性表達(dá)，PD-L1表達(dá)的動態(tài)過程主要是指PD-L1的適應(yīng)性表達(dá)。Taube等[48]的研究顯示，在黑色素瘤組織中，原發(fā)性腫瘤PD-L1陽性表達(dá)率為100%的同時伴隨至少輕度的淋巴細(xì)胞浸潤，在轉(zhuǎn)移灶中該比例是96%；另外，在PD-L1陽性表達(dá)腫瘤組織中，利用實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)（quantitative real-time polymerase chain reaction，qRT-PCR）方法均檢測到了γ-干擾素（interferon-gamma，ⅠFN-γ）的存在。這也說明活化的腫瘤抗原特異性T細(xì)胞可以通過分泌ⅠFN-γ誘導(dǎo)腫瘤微環(huán)境中PD-L1表達(dá)。這與食管鱗狀細(xì)胞癌的研究數(shù)據(jù)一致[49]，此外，PD-L1的表達(dá)水平還受患者既往治療（主要包括化療、放療）的影響[49]。靶向藥物治療同樣會影響PD-L1的表達(dá)水平，這也在EGFR突變ALK陽性表達(dá)的NSCLC患者的研究中得到證實，患者接受酪氨酸激酶抑制藥（tyrosine kinase inhibitor，TKⅠ）治療前后的PD-L1表達(dá)水平也發(fā)生了變化[50]。此外，在Atezolizumab（MPDL3280A）治療期間，連續(xù)腫瘤活檢的檢測結(jié)果顯示，隨著腫瘤長徑縮小，PD-L1表達(dá)水平升高[51]。因此，考慮PD-L1表達(dá)的動態(tài)變化，單一時間點的PD-L1表達(dá)的評估可能不能預(yù)測PD-1/PD-L1抑制劑的治療效果。

4.1.4 PD-L 1表達(dá)的異質(zhì)性 不僅在原發(fā)腫瘤組織中可以檢測到PD-L1表達(dá)，在轉(zhuǎn)移瘤中也可以檢測到PD-L1表達(dá)，但多項研究顯示二者的表達(dá)水平不一致。Madore等[52]報道了58例黑色素瘤患者的共139例腫瘤組織中PD-L1表達(dá)的情況，選擇cut off值為1%，原發(fā)腫瘤組織中PD-L1表達(dá)的陽性率是51%，局部轉(zhuǎn)移組織中PD-L1表達(dá)的陽性率是57%，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移組織中PD-L1表達(dá)的陽性率是42%，一致性分析結(jié)果顯示，原發(fā)腫瘤組織與局部轉(zhuǎn)移組織、原發(fā)腫瘤組織與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移組織的PD-L1表達(dá)的陽性率無顯著一致性；在24例患者中發(fā)現(xiàn)同一患者的原發(fā)腫瘤組織和轉(zhuǎn)移組織中PD-L1表達(dá)水平不同。在一項53例腎透明細(xì)胞癌的研究中，原發(fā)腫瘤組織中PD-L1的陽性率為32%，轉(zhuǎn)移灶組織中PD-L1的陽性率為23%；有11例患者的原發(fā)腫瘤組織中和轉(zhuǎn)移灶組織中的PD-L1表達(dá)水平不一致[53]。在28例NSCLC的類似研究中也發(fā)現(xiàn)，11%的患者的原發(fā)腫瘤組織中PD-L1陰性表達(dá)，但轉(zhuǎn)移灶組織中PD-L1陽性表達(dá)；12%的患者的原發(fā)腫瘤組織中PD-L1陽性表達(dá)，但轉(zhuǎn)移灶組織中PD-L1陰性表達(dá)[54]。目前針對PD-L1表達(dá)的異質(zhì)性機(jī)制，尚缺乏進(jìn)一步的研究，但考慮PD-L1表達(dá)的異質(zhì)性，單個腫瘤部位的活檢可能不能準(zhǔn)確地反映PD-L1表達(dá)的整體情況。針對該種情況，未來可以開發(fā)一種影像學(xué)掃描技術(shù)，類似用于檢測神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤檢查的Ga68-正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)（positron emission tomography，PET）/計算機(jī)體層攝影（computerized tomography，CT），可以通過特異性結(jié)合腫瘤組織中PD-L1的放射性顯影劑來明確PD-L1表達(dá)的總體水平，有助于更好地選擇適用于接受PD-1/PD-L1抑制劑治療的患者。

4.2 dMMR與MSI-H

MMR的主要功能是糾正DNA復(fù)制過程中出現(xiàn)的錯誤，確保復(fù)制過程的保真性，但在DNA甲基化或基因突變導(dǎo)致MMR功能異?；蛉笔У那闆r下會導(dǎo)致微衛(wèi)星重復(fù)序列核酸數(shù)量增多或減少，該現(xiàn)象稱為微衛(wèi)星不穩(wěn)定性（microsatellite instability，MSⅠ），約15%的結(jié)直腸癌經(jīng)該途徑發(fā)生[55]。研究顯示，dMMR結(jié)直腸癌患者的體細(xì)胞突變率是pMMR結(jié)直腸癌患者的10～100倍[56]。其他腫瘤如膽管癌、胃癌、小腸癌、子宮內(nèi)膜癌等實體瘤組織中也可以檢測到dMMR。2015年Le等[27]報道的基于MMR狀態(tài)使用Pembrolizumab治療晚期腫瘤效果的NCT01876511研究顯示，MMR狀態(tài)可以預(yù)測Pembrolizumab的臨床療效。關(guān)于MSⅠ-H的結(jié)直腸癌還有一項特別著名的研究，即CheckMate142研究。該Ⅱ期研究共納入84例轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者，評估Nivolumab單藥與Nivolumab聯(lián)合Ⅰpilimumab治療的效果，主要研究終點是ORR。在MSⅠ-H結(jié)直腸癌患者中，單藥治療組和聯(lián)合治療組患者的ORR分別為25.5%和33%，而微衛(wèi)星穩(wěn)定性患者的ORR僅為5%[57]?；谏鲜鲅芯康慕Y(jié)果，MMR狀態(tài)可能可以用于預(yù)測PD-1/PD-L1抑制劑的療效。但在實體瘤中，MSⅠ-H患者僅為少數(shù)。2017年發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項研究使用下一代測序（next-generation sequencing，NGS）法評估了 32種不同腫瘤類型的共計12 019例患者的MMR情況，結(jié)果顯示，dMMR患者比例＞5%的腫瘤主要包括子宮內(nèi)膜腺癌、胃癌、小腸癌、結(jié)腸癌、直腸癌、宮頸癌、前列腺癌、膽管癌、肝癌、神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤、非上皮性卵巢癌和子宮肉瘤。在這些腫瘤類型中，Ⅰ～Ⅲ期患者中dMMR患者占8%，Ⅳ期dMMR患者僅占4%[58]。潛在獲益人群可能僅占腫瘤患者的小部分，僅應(yīng)用MSⅠ-H篩選可能獲益的患者，可能會忽略其他對PD-1/PD-L1單抗治療敏感的患者。

4.3 TIL

研究顯示，PD-L1表達(dá)與腫瘤微環(huán)境中的TⅠL存在有關(guān)[48]。腫瘤內(nèi)TⅠL的存在是許多實體瘤的有利預(yù)后因素[49,59]。通過對接受Pembrolizumab治療的晚期黑色素瘤患者治療前和治療期間的腫瘤活檢樣本檢測，Tumeh等[60]的研究建立了基于CD8+T細(xì)胞浸潤的PD-1單抗療效預(yù)測模型。該研究顯示，與治療無效患者相比，治療有效患者的腫瘤侵襲邊緣有更高密度的CD8+T細(xì)胞浸潤。治療有效患者在治療過程中的連續(xù)腫瘤活檢標(biāo)本檢測結(jié)果顯示，在腫瘤侵襲邊緣和腫瘤內(nèi)部CD8+T細(xì)胞數(shù)量平行增加，且腫瘤內(nèi)部CD8+T細(xì)胞的增殖與腫瘤退縮直接相關(guān)，而治療無效患者則無此現(xiàn)象。研究認(rèn)為，腫瘤細(xì)胞PD-L1的表達(dá)水平聯(lián)合TⅠL有望更有效地篩選潛在的PD-1/PD-L1單抗治療獲益人群[43,49,52]。根據(jù)PD-L1和TⅠL情況，可以將腫瘤微環(huán)境分為4種類型。Ⅰ型是PD-L1陽性和TⅠL陽性，這種類型被稱為適應(yīng)性抵抗，也被稱為“熱”腫瘤，即炎性免疫環(huán)境。該種類型在黑色素瘤中約占38%[61]，該類型的患者被認(rèn)為是最可能從PD-1/PD-L1免疫檢查點抑制劑的治療中獲益，其機(jī)制在于阻斷PD-1/PD-L1信號后，可以使癌巢內(nèi)預(yù)先存在的腫瘤特異性T細(xì)胞重新激活，發(fā)揮殺傷腫瘤的功能，尤其是對以高CD8+T細(xì)胞密度或強(qiáng)ⅠFN-γ細(xì)胞毒性T細(xì)胞為特征的腫瘤患者最有效，已在相關(guān)研究中得到證實[60,62]。Ⅱ型為PD-L1陰性和TⅠL陰性，這種類型也被稱為“免疫荒漠”型，缺乏免疫反應(yīng)。對于這部分患者，單藥免疫檢查點抑制劑治療可能無效，可以采用聯(lián)合治療誘導(dǎo)免疫細(xì)胞浸潤至腫瘤，但同時又要避免免疫細(xì)胞被耗竭，如Ⅰpilimumab（anti-CTLA-4）和Pembrolizumab/Nivolumab聯(lián)用。Ⅰpilimumab可以誘導(dǎo)T細(xì)胞抗腫瘤免疫反應(yīng)[63]，在其與Nivolumab聯(lián)合治療晚期黑色素瘤的研究中，ORR可達(dá)45%～50%，2年總生存率可達(dá)70%，與單藥治療相比，聯(lián)合治療明顯提高了療效[30]。Ⅲ型是PD-L1陽性和TⅠL陰性，該種類型也被稱為“冷”腫瘤，形成原因可能是因為PD-L1通過致癌信號通路組成型表達(dá)而非誘導(dǎo)性表達(dá)于腫瘤細(xì)胞，這種腫瘤僅有PD-L1表達(dá)，而無TⅠL存在，直接應(yīng)用PD-1/PD-L1抑制劑可能療效不佳。對于該種類型的腫瘤，T細(xì)胞浸潤到腫瘤微環(huán)境是發(fā)生有效的抗腫瘤應(yīng)答所必須克服的關(guān)鍵障礙。該種類型腫瘤的治療模式需要內(nèi)源性誘導(dǎo)，即序貫應(yīng)用化（放）療和PD-1/PD-L1抑制劑，先通過放療或化療使腫瘤細(xì)胞死亡，釋放腫瘤特異性抗原（tumor specific antigen，TSA）至腫瘤微環(huán)境，誘導(dǎo)免疫細(xì)胞浸潤至腫瘤，通過招募抗腫瘤T細(xì)胞使“冷”腫瘤轉(zhuǎn)化為“熱”腫瘤；再應(yīng)用PD-1/PD-L1抑制劑，可能會產(chǎn)生較好的療效[64]。Ⅳ型為PD-L1陰性和TⅠL陽性。該種類型腫瘤的微環(huán)境中無PD-L1表達(dá)，但TⅠL仍不能發(fā)揮殺傷腫瘤的作用，說明可能受其他非PD-1/PD-L1免疫檢查點抑制通路的影響，該種類型腫瘤的免疫逃逸機(jī)制目前尚在探索中。

4.4 腫瘤突變負(fù)荷

腫瘤突變負(fù)荷（tumor mutation burden，TMB）涉及兩個重要概念，即體細(xì)胞突變和胚系突變。TMB主要指體細(xì)胞突變，體細(xì)胞突變是獲得性突變，即在誘變劑影響下發(fā)生的RNA或蛋白質(zhì)突變，從而產(chǎn)生新抗原，被機(jī)體免疫系統(tǒng)識別為“非我（non-self）”，激活T細(xì)胞，產(chǎn)生免疫反應(yīng)。TMB主要以1 Mb堿基的突變數(shù)量表示。理論上，TMB越高，可被免疫細(xì)胞識別的突變新抗原越多，越容易激活免疫反應(yīng)。越來越多的證據(jù)表明，TMB可能是PD-1/PD-L1抑制劑治療的療效預(yù)測標(biāo)志物。Rizvi等[65]發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項研究顯示，使用全外顯子組測序（whole exome sequencing，WES），發(fā)現(xiàn)高突變負(fù)荷NSCLC患者更容易從PD-1單抗治療中獲益，持續(xù)臨床獲益患者的腫瘤樣本內(nèi)的中位非同義突變數(shù)量高于無獲益患者（302vs148，P=0.02）。TMB較高的黑色素瘤患者接受CTLA-4單抗治療，更容易臨床獲益，也已得到證實[66]。一項包括多種腫瘤類型的臨床研究數(shù)據(jù)表明，接受PD-1/PD-L1抑制劑治療的患者，ORR與TMB呈顯著正相關(guān)[67]。另外，還有一項有趣的臨床研究即CheckMate026研究，該研究比較了應(yīng)用一線Nivolumab治療方案與含鉑雙藥化療方案治療NSCLC患者的效果，選擇PD-L1陽性表達(dá)＞5%的NSCLC患者的PFS為主要研究終點，但以失敗告終[4]。在2017年4月美國癌癥研究協(xié)會（American Association for Cancer Research，AACR）年會上，該研究報告了采用TMB作為療效預(yù)測標(biāo)志物的回顧性分析結(jié)果，根據(jù)WES腫瘤體細(xì)胞錯義突變數(shù)量將312例NSCLC患者分為3組：低TMB組（0～99）及中TMB組（100～242）205例、高TMB組（≥243）107例。分析結(jié)果顯示，接受Nivolumab治療和化療的高TMB患者的ORR分別為48%和28%，PFS分別為9.7個月和5.8個月，高TMB組患者從Nivolumab治療中明顯獲益。這說明TMB可能是獨立于PD-L1表達(dá)水平的新的療效預(yù)測因子。2017年11月，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了首個基于二代測序技術(shù)的腫瘤基因檢測分析平臺MSK-ⅠMPACTTM，其適用于任何腫瘤類型，可以一次性了解幾百個基因的全面信息，使MSⅠ和TMB的檢測簡便可行，可以篩選出哪部分患者可能從免疫檢查點抑制劑治療中獲益。

除上述生物標(biāo)志物外，包括循環(huán)腫瘤DNA（circulating tumor DNA，ctDNA）[68]、循環(huán)腫瘤細(xì)胞（circulating tumor cell，CTC）上的PD-L1表達(dá)[69]在內(nèi)的其他免疫治療的療效標(biāo)志物也在積極地探索中。

5 小結(jié)

PD-1/PD-L1免疫檢查點抑制劑已經(jīng)成為腫瘤治療領(lǐng)域不可或缺的重要治療方法，在許多實體瘤研究中均表現(xiàn)出持久的臨床獲益。但目前這種新的治療模式仍面臨許多問題，如預(yù)測療效的高敏感性和特異性的生物標(biāo)志物、最佳聯(lián)合治療模式、規(guī)范化PD-L1檢測流程、量化評分指標(biāo)等。相信在不遠(yuǎn)的未來，隨著臨床研究的不斷開展和實驗技術(shù)的不斷完善，這些問題會相繼得到解決，靶向PD-1/PD-L1免疫治療在抗腫瘤治療中會發(fā)揮越來越大的價值。