PD-1/PD-L1抑制劑在晚期非小細胞肺癌治療的研究進展

韓 悅 李亞榮

(吉林大學第二醫(yī)院腫瘤血液科，長春130000)

肺癌的發(fā)病率位居腫瘤首位，其中非小細胞肺癌(NSCLC)占肺癌發(fā)病率85%左右，診斷時多為晚期。多采取化療、靶向治療、局部放療等手段進行治療，但預后都較差。免疫治療的出現則為這部分患者提高療效、延長生存提供新的機會。

1 PD-1/PD-L1及其介導免疫逃逸的機制

PD-1是一種由活化的T細胞、B細胞和髓系細胞表達的免疫抑制受體。PD-1的胞外區(qū)由一個免疫球蛋白樣可變(IgV)樣結構域組成[1]，胞質區(qū)含有免疫受體酪氨酸的抑制基序[2]。PD-1有兩個配體，為PD-L1(B7-H1)和PD-L2(B7-DC),這兩個配體同屬B7家族蛋白，其中PD-L1是其主要配體。PD-L1由抗原提呈細胞(包括受干擾素刺激的人外周血單核細胞)和激活的人和小鼠樹突狀細胞表達。此外，PD-L1在心臟和肺等非淋巴組織中也有表達。PD-L2在巨噬細胞和樹突細胞上表達，對T細胞的影響尚不清楚。正常情況下,機體能夠通過如T淋巴細胞等多種免疫細胞對正常細胞和腫瘤細胞進行識別并及時清除。而當腫瘤發(fā)生時，PD-L1與表達于T細胞表面的抑制性受體PD-1結合后，可以明顯抑制T細胞的功能[3]，導致T細胞受體介導的淋巴細胞增殖和細胞因子分泌受到抑制。PD-L1還與B7.1結合，B7.1在活化的抗原呈遞細胞(APC)上表達，從而抑制T細胞反應[4,5]，導致腫瘤細胞免遭機體免疫系統的清除，最終導致免疫逃逸。

2 PD-1/PD-L1抑制劑用于治療NSCLC

由于PD-1與PD-L1的結合可導致腫瘤免疫逃逸，抑制PD-1和PD-L1之間的相互作用可以增強T細胞反應并介導抗腫瘤活性。因此針對該機制，相關研究人員進行了一系列研究。

2.1PD-1抑制劑

2.1.1Nivolumab Nivolumab是一種完全人源化的IgG4免疫檢查點抑制劑，其通過結合激活的免疫細胞上的PD-1，破壞PD-1與PD-L1和PD-L2配體相互作用，從而減弱抑制信號和增強宿主抗腫瘤反應[6]。Nivolumab是第一個被美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準用于既往治療失敗的晚期NSCLC的PD-1檢查點抑制劑，并于2018年6月獲得中國食品藥品監(jiān)督管理局(CFDA)批準上市。有臨床研究表明Nivolumab在多種腫瘤中都具有抗腫瘤效應，其中就包括NSCLC。在一項Ⅰ期試驗的研究中共入組了300例晚期實體瘤患者接受Nivolumab治療，其中129例NSCLC患者中的22例(約占17%)達到客觀緩解[7-9]。結果顯示300例患者的1年總生存率達到42%(95%CI：33～50)，2年總生存率達到24%(95%CI：17～33)，3年總生存率達到18%(95%CI：11～25)。晚期肺鱗癌治療手段有限，療效不佳，免疫治療是否有所突破，一項單臂臨床Ⅱ期試驗Check-Mate-063[10]，評估了晚期肺鱗癌患者應用Nivolumab治療。實驗共入組117名晚期肺鱗癌患者，結果客觀緩解率(ORR)為14.5%(17/117)，疾病穩(wěn)定(SD)為26%(30/117)，中位總生存期(OS)是8.2個月，中位進展時間為3.3個月，1年生存率達到40.8%。出現3～4級不良反應的患者約占17%，包括乏力、肺炎和腹瀉。該研究結果表明Nivolumab可以改善晚期肺鱗癌患者的預后。另一項隨機對照臨床Ⅲ期試驗CheckMate-017共納入272例晚期復發(fā)肺鱗癌患者[11]，將Nivolumab與多西他賽的療效性和安全性進行對比，結果顯示兩組中位總生存時間(mOS)分別為9.2個月和6.0個月，Nivolumab組死亡風險下降了41%。兩組客觀緩解率(ORR)分別為20%和9%(P=0.008)；中位無進展生存期(mPFS)分別為3.5個月和2.8個月。另一項隨機對照臨床Ⅲ期試驗CheckMate-057共納入582例既往一線治療失敗的非鱗NSCLC患者[12]，該研究對比Nivolumab與多西他賽的療效，結果發(fā)現兩組mOS分別為12.2個月和9.4個月,差異有統計學意義；ORR分別為19%和12%；mPFS分別為2.3個月和 4.2 個月，差異無統計學意義。以上研究結果表明Nivolumab在改善無進展生存期方面并不優(yōu)于多西他賽，但可以改善患者的ORR和OS。基于CheckMate-017和CheckMate-057的研究結果，FDA批準Nivolumab不僅用于晚期難治性非鱗NSCLC患者的治療，也可以用于晚期肺鱗癌患者的治療，是晚期肺鱗癌患者治療的又一大突破。

由于觀察到Nivolumab在晚期NSCLC二、三線治療中的療效，研究者又進行了Nivolumab一線治療晚期NSCLC的探索。CheckMate-012是一項Ⅰ期探索Nivolumab作為單藥或者與當前標準一線含鉑雙藥化療(PD-TC)聯合應用于晚期NSCLC的療效多隊列研究[13]。CheckMate-012研究觀察到Nivolumab單藥一線治療晚期NSCLC的ORR是23%，中位PFS和中位OS分別為3.6個月和19.4個月。71%患者出現了治療相關的不良反應，包括疲勞、皮疹、惡心、腹瀉、瘙癢和關節(jié)痛等。該研究表明Nivolumab單藥一線治療晚期NSCLC具有良好的療效和安全性，其不良反應可耐受。CheckMate-012研究還觀察到無論PD-L1的表達水平如何，均能獲得應答；Nivolumab加上PT-DC的安全性與單藥Nivolumab的預期一致，但聯合治療中不良事件相關的停藥率更高，約為21%；Nivolumab在NSCLC 的一線治療中確實能取得一定療效，但其與含鉑雙藥化療聯合使用時帶來的不良反應不容忽視，其能否用于一線治療仍需要更多的臨床試驗來證實。

2.1.2Pembrolizumab Pembrolizumab也是一種具有高度特異性的、人源化IgG4的PD-1單抗。一項臨床Ⅰ期試驗(KEYNOTE-001)[14]評估Pembroli-zumab一線用于晚期NSCLC的療效和安全性，并探索腫瘤PD-L1的表達水平與該藥的臨床療效之間的關系；該研究共入組495名患者，各劑量組間導致的與治療相關的副作用無明顯差異；在所有患者中，客觀緩解率為19.4%，平均緩解時間為12.5個月，中位無進展生存期為3.7個月，中位總生存期為12.0個月。在PD-L1表達水平>50%的晚期NSCLC中的療效更優(yōu)，為能否應用PD-L1的表達水平來預測PD-1單抗的療效提供了幫助。(KEYNOTE-010)試驗入組1 034名晚期一線治療失敗、PD-L1陽性(表達水平≥1%)的NSCLC患者[15]，旨在對比Pembrolizumab與多西他賽在晚期復發(fā)NSCLC患者的療效。該研究分為3個劑量組：Pembrolizumab 2 mg/kg 劑量組(n=345)，Pembrolizumab 10 mg/kg劑量組(n=346)，多西他賽組(n=343)，結果表明這三組的中位生存時間分別為10.4個月、12.7個月、8.5個月，Pembrolizumab組的總生存時間顯著優(yōu)于多西他賽組。三組的中位無進展生存期分別為3.9個月、4.0個月、4.0個月，差異無統計學意義，說明在中位無進展生存時間方面，Pembrolizumab的療效并不優(yōu)于多西他賽。隨后Langer等[16]又進行了一項臨床Ⅱ期多隊列研究(KEYNOTE-021)試驗，旨在評估Pembrolizumab聯合含鉑雙藥化療方案與單獨化療一線治療晚期NSCLC的療效。該研究入組123例晚期非鱗NSCLC患者，分為Pembrolizumab聯合化療組(n=60)和單獨化療組(n=63)，主要的研究終點是客觀反應率；結果顯示兩組客觀反映率為55%vs 29%，差異具有統計學意義。而且兩組的不良反應發(fā)生率相當，使用Pembrolizumab并沒有增加額外的不良反應。一項開放的臨床Ⅲ期試驗(KEYNOTE-024)對比Pembrolizumab與以鉑為基礎的化療在晚期NSCLC的療效及安全性[17]，該研究入組305例既往未經靶向治療的晚期NSCLC患者，且PD-L1表達水平>50%。一組接受Pembrolizumab治療(固定劑量為每3周200毫克)，另一組接受以鉑為基礎的化療方案。主要研究終點是PFS，研究結果表明Pembrolizumab與化療組的mPFS分別為10.3個月vs 6.0個月。Pembrolizumab組與化療組6個月時的總生存率估計值，分別為80.2%vs 72.4%，Pembrolizumab組與化療組應答率分別為44.8%vs 27.8%。3、4或5級治療相關不良事件的發(fā)生率分別為26.6%vs 53.3%。該試驗表明在PD-L1表達水平>50%的NSCLC患者中，與鉑類化療相比，Pembrolizumab可以顯著延長PFS和OS，且治療相關不良事件發(fā)生率較低。在另一項臨床Ⅲ期試驗(KEYNOTE-042)中[18]，也比較Pembrolizumab與含鉑雙藥化療的療效，與KEY-NOTE024不同的是PD-L1表達水平>1%。該研究旨在評估Pembrolizumab對比化療用于初治的PD-L1陽性(TPS≥1%)且有表皮生長因子受體(EGFR)或間變性淋巴瘤激酶(ALK)突變的局部晚期或轉移性非小細胞肺癌(NSCLC)患者的療效。以上研究表明Pembrolizumab在NSCLC患者中的療效，無論是在晚期NSCLC的一線治療還是在一線治療失敗后的二線治療中都有效，因此美國FDA在2015年批準Pembrolizumab用于治療晚期NSCLC。但由于上述研究樣本量都較少，尚需更大樣本量的研究。

2.2PD-L1抑制劑

2.2.1Atezolizumab Atezolizumab是一種針對PD-L1的人工合成的IgG1單克隆抗體，在2016年10月被美國FDA批準用于晚期NSCLC的二線治療。一項隨機化的臨床Ⅱ期試驗共招募287名一線含鉑雙藥化療后復發(fā)的晚期NSCLC患者[19]，共分為Atezolizumab組(n=144)和多西他賽組(n=143)，旨在對比Aezolizumab與多西他賽在晚期復發(fā)NSCLC中的療效。結果表明兩組總生存率分別為12.6個月和9.7個月，同時發(fā)現總生存率隨著PD-L1的表達水平的升高而提高，治療相關的不良反應發(fā)生率分別為11%和39%，由藥物相關不良反應導致患者死亡的比例分別不足1%和2%。Atezolizumab與多西他賽相比顯著提高晚期復發(fā)NSCLC患者的生存期。在另一項Ⅱ期試驗(BRICH)[20]中，研究了Aezolizumab治療PD-L1陽性的晚期NSCLC患者的療效及安全性，入組的患者需同時滿足以下四個條件：①無中樞神經系統轉移；②無論既往是否接受過化療治療；③經SP142免疫組化法檢測到在腫瘤細胞(TC)或腫瘤免疫浸潤細胞(IC)上PD-L1的表達水平>5%；④晚期NSCLC患者 。每3周靜脈注射Atezolizumab 1 200 mg。將659例患者分為三個隊列，隊列1：n=139；隊列2：n=268；隊列3：n=252。主要研究終點是ORR；次要終點包括mORR、PFS和OS。結果表明：經過至少12個月的隨訪，ORR在三個隊列中為18%～22%，無論EGFR或KRAS突變狀態(tài)如何，都會出現應答。隊列1 mOS為23.5個月，隊列2和3的mOS分別為15.5和13.2個月。以上兩項臨床Ⅱ期試驗可以看出Atezolizumab的療效很好且不良反應可耐受，并且提示PD-L1的表達水平可以作為Atezolizumab療效的標志物，用于確定最有可能受益于Atezolizumab的患者。另有一項臨床Ⅲ期試驗OAK研究對比了Atezolizumab與多西他賽在復治NSCLC患者的療效及安全性[21]。該研究共納入1 225例NSCLC患者(包括鱗癌及非鱗癌患者)，這些患者均接受過一種或兩種細胞毒藥物化療。對首批850例患者進行分析，結果發(fā)現相較于多西他賽而言，不論組織類型如何(鱗癌或非鱗癌)，Atezolizumab都能夠提供更多的生存改善：在不同的PD-L1表達亞組中，Atezolizumab治療的生存獲益依然存在。此外，一項臨床Ⅲ期試驗IMPOWER 150[22]，旨在探索該藥能否用于既往未接受過化療的轉移性非鱗NSCLC患者的一線治療。以1∶1∶1的比例分別接受Atezolizumab+卡鉑+紫杉醇(ACP)、貝伐珠單抗+卡鉑+紫杉醇(BCP)、Atezolizumab+BCP(ABCP)方案治療，每3周1次，治療4或6個周期，隨后接受Atezolizumab、貝伐珠單抗或Atezolizumab+貝伐珠單抗維持治療。結果表明不論PD-L1的表達及EGFR或ALK遺傳改變狀態(tài)如何，貝伐珠單抗聯合化療加用Atezolizumab作為非鱗非轉移性NSCLC的一線治療均使PFS及OS顯著改善，且ABCP方案的安全性與之前報告的各藥物的安全性風險一致。該研究表明免疫檢查點抑制劑在晚期NSCLC的一線治療中發(fā)揮重要作用，也首次證實化療聯合免疫檢查點治療的有效性與安全性。

2.2.2Avelumab Avelumab是一種針對PD-L1的人源化IgG1單克隆抗體，在美國已被批準用于治療轉移性梅克爾細胞癌，在Ⅰa期試驗中顯示了對晚期實體瘤患者的抗腫瘤活性和可接受的安全性。在一項劑量擴大隊列研究中[23]，評估了Avelumab在晚期經鉑治療后的NSCLC患者中的療效和安全性。本研究入組184名ⅢB/Ⅳ期NSCLC患者，組織學類型不限，也不論有無PD-L1的表達。患者每2周接受10 mg/kg靜脈注射Avelumab治療，直至疾病進展或毒性無法耐受。結果顯示在184例患者中，有92名(50%)獲得疾病控制，22例(12%)獲得很好緩解(1例CR，21例PR)，70例(38%)SD。治療相關不良事件多為疲勞(46/184)。該研究提示Avelumab在進展性或化療耐藥的NSCLC患者中顯示出可接受的安全性和抗腫瘤活性，為進一步研究該藥在NSCLC的療效提供了依據。

3 聯合治療

3.1PD-1/PD-L1抑制劑聯合化療 紫杉類藥物是一種用來治療肺癌的常見化療藥物，分為白蛋白結合型紫杉醇和普通紫杉醇。KEYNOTE-407(NCT02775435)是一項隨機Ⅲ期研究[24]，比較化療(卡鉑加普通紫杉醇或白蛋白結合型紫杉醇)與化療聯合Pembrolizumab治療初治的轉移性NSCLC患者的療效，結果顯示與化療相比，化療聯合Pembrolizumab組的ORR及反應持續(xù)時間均更優(yōu)。Ⅲ期IMPOWER131研究顯示化療(卡鉑+白蛋白結合型紫杉醇)與Atezolizumab的組合與單純化療相比改善了晚期初治鱗狀NSCLC患者的PFS[25]。KEYNOTE-407和IMPOWER131研究的初步結果表明白蛋白結合型紫杉醇+卡鉑與PD-1/PD-L1抑制劑的新組合可以進一步提高臨床獲益，并具有可控的毒性[26]。Park等[27]研究了化療與PD-1/PD-L1抑制劑的使用順序對療效的影響，結果表明：先使用PD-1/PD-L1抑制劑后用化療組的ORR顯著高于先化療后用PD-1/PD-L1抑制劑組，提示抗PD-1/PD-L1抑制劑可增加腫瘤細胞對化療藥物的敏感性。

3.2PD-1/PD-L1抑制劑聯合靶向治療 靶向治療和免疫治療在非小細胞肺癌(NSCLC)患者的治療中發(fā)揮著重要作用。EGFR敏感突變的NSCLC患者受益于吉非替尼等靶向藥物。有臨床研究顯示EGFR信號通路可誘導PD-L1和其他免疫抑制因子的表達，表明EGFR有效重塑免疫微環(huán)境。幾項早期臨床研究也證實了免疫治療對EGFR突變型NSCLC患者的療效[28]。由于EGFR信號通路能誘導PD-L1的表達，因此EGFR-TKI聯合PD-1/PD-L1抑制劑應具有協同抗腫瘤作用，但這還需要大量的臨床試驗來證實。

3.3PD-1/PD-L1抑制劑聯合免疫治療 CTLA-4抑制劑與PD-1/PD-L1抑制劑的組合是最常選的治療組合方式之一。該組合的作用機制是兩種抑制劑在細胞免疫周期的不同階段發(fā)揮作用，CTLA-4抑制劑在T細胞活化的起始階段起作用，而PD-1/PD-L1抑制劑則作用于效應T細胞活化階段[29,30]。因此，這種互補和非重疊機制的基本原理支持CTLA-4抑制劑與PD-1/PD-L1抑制劑的協同抗腫瘤作用[31]。

3.4PD-1/PD-L1抑制劑聯合放療 放療也是一種治療NSCLC的主要方法，有證據表明PD-1/PD-L1的上調介導腫瘤逃逸和獲得性抗放射性。PD-1/PD-L1抑制劑聯合放療可以減少腫瘤微環(huán)境中MDSCs(骨髓來源的免疫抑制性細胞)的數量，增加CD8+與Treg比值及CD8+細胞浸潤，從而增強抗腫瘤反應[32-34]。最近一項Ⅱ期研究正在進行，以評估Nivolumab聯合放療在治療有腦轉移的腎細胞癌及NSCLC患者的療效[35]。受試者接受靜脈注射Nivolumab 240 mg(q2w)，并在首劑Nivolumab(NCT02978404)后給予15～20 Gy的放療治療。這種預期的驗證將為轉移性癌癥患者的治療提供新的視角。

4 PD-1/PD-L1抑制劑療效預測標志物

PD-1/PD-L1抑制劑作為新興的免疫治療藥物，在多種腫瘤治療中已顯現出不錯的療效，但哪些患者能從PD-1/PD-L1治療中獲益，仍是一個重要的臨床問題。在很多臨床研究中發(fā)現腫瘤細胞PD-L1的表達水平對療效的預測有一定的作用,如CheckMate-057、KEYNOTE-001、KEYNOTE-010以及KEYNOTE-024研究均提示高表達PD-L1時OS、PFS及ORR獲益更多。但在CheckMate-017研究中提示PD-L1高表達與OS、PFS及ORR無顯著相關性，且在一些試驗中發(fā)現PD-L1低表達患者中也表現出對PD-1抑制劑的療效，因此使得PD-L1作為預測生物標記物的問題尚需進一步明確。由于對腫瘤細胞PD-L1的表達水平的檢測難度較大，有研究探討了循環(huán)腫瘤細胞(CTC)和循環(huán)白細胞(WBC)作為評估晚期NSCLC患者PD-L1狀態(tài)的非侵入性方法的效用[35]。結果表明，CTC和循環(huán)WBC中的PD-L1狀態(tài)與腫瘤組織中的PD-L1狀態(tài)相關，具有評估NSCLC患者PD-L1狀態(tài)的潛力。近期有一項研究探討PD-L2能否作為接受PD-1抑制劑治療的NSCLC患者的療效預測標志物[36]。該研究入組10例根治性肺切除術后復發(fā)、接受PD-1單抗治療的NSCLC患者，腫瘤細胞PD-L2表達的界定值設定為50%，根據免疫相關反應標準評估腫瘤反應，結果：7例患者(70.0%)PD-L2陽性，PD-L2陽性和PD-L2陰性的NSCLC患者的應答率分別為28.6%(2/7)和33.3%(1/3)，有2例PD-L1表達為陰性，但PD-L2表達水平≥1%應用PD-1單抗治療獲得了疾病控制。這也說明PD-L2表達可能是PD-L1陰性NSCLC免疫治療的靶點。還有研究發(fā)現腫瘤中較高的非同義突變負荷與提高NSCLC患者對PD-1抑制劑的客觀反應、持久的臨床效益和無進展生存率相關[37]。一項多中心回顧性研究探討了PD-L1和吸煙狀態(tài)對于PD-1/PD-L1抑制劑治療致癌基因突變陽性NSCLC患者的療效的預測價值[38]，結果表明吸煙狀況是與KRAS突變顯著相關的唯一因素。吸煙者對PD-1/PD-L1抑制劑治療的客觀反應率為16.9%(KRAS突變組為17.3%，非KRAS突變吸煙者亞組為15.4%)，顯著高于不吸煙者，吸煙可能是PD-1/PD-L1抑制劑功效的較重要的預測因子。近期一項Meta分析進行了晚期非小細胞肺癌(NSCLC)患者的PD-L1表達和EGFR狀態(tài)是否與PD-1/PD-L1抑制劑療效相關的探索[39]。結果表明PD-L1陽性及EGFR野生型的NSCLC患者具有更長的PFS、OS，以及更高的ORR。Kang等[40]回顧性分析2016年1月至2018年2月期間接受PD-1/PD-L1抑制劑的51例晚期NSCLC患者的醫(yī)療記錄,結果發(fā)現有胸膜或心包轉移的NSCLC患者的反應率明顯低于沒有胸膜或心包轉移的患者(4.3% vs 35.7%;P=0.007)，且胸膜或心包轉移患者的不良事件發(fā)生率和3～5級不良事件較未發(fā)生轉移者顯著增高。因此胸膜或心包轉移可能是PD-1/PD-L1抑制劑治療的晚期NSCLC患者療效及不良事件發(fā)生率的影響因素。 綜上所述，我們發(fā)現有眾多因素與PD-1/PD-L1抑制劑的療效相關，但要找出最佳的療效預測標志物，還需要進行大量的臨床試驗和研究。

5 總結

PD-1/PD-L1抑制劑的出現為晚期NSCLC的治療提供新思路。同時也存在如下問題：①與化療治療的患者相比，晚期NSCLC的PD-1/PD-L1抑制劑治療在一線治療中具有更高的ORR，但免疫介導性肺炎發(fā)生率也更高[41]。②超進展(HPD)是疾病進展的一種模式，被定義為腫瘤反常的加速生長。有研究表明HPD在PD-1/PD-L1抑制劑治療中較化療更為常見，在PD-1/PD-L1抑制劑治療的6周內出現HPD的患者的OS顯著降低，但HPD中涉及的分子機制尚未明確[42]。③找到能夠預測PD-1/PD-L1抑制劑療效的最佳生物標志物，明確哪些患者能從該藥物中獲益，指導臨床醫(yī)生治療。