曾家興 丁杰 夏宇 李翔宇 張媛玲 黃銳 陳俊豪 張林 樊斐 李顯
作者單位:550000 貴陽(yáng) 1貴州醫(yī)科大學(xué);2貴州省人民醫(yī)院胃腸外科;3貴州省人民醫(yī)院口腔科;4貴州大學(xué)醫(yī)學(xué)院
結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)是臨床上最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,在全球發(fā)病率居癌癥第4位,死亡率居第2位[1]。CRC治療主要以手術(shù)為主,放化療為輔,但超過50%的患者確診或后續(xù)治療中發(fā)生轉(zhuǎn)移,失去標(biāo)準(zhǔn)治療的機(jī)會(huì),預(yù)后較差。近年來,隨著分子生物學(xué)、腫瘤免疫學(xué)的迅速發(fā)展,免疫治療已成為一種新的腫瘤治療手段。目前,CRC的免疫治療主要分為特異性主動(dòng)免疫治療、非特異性主動(dòng)免疫治療和被動(dòng)免疫治療,在部分亞型患者中已取得良好療效。本文就CRC免疫治療的研究進(jìn)展作一綜述。
特異性主動(dòng)免疫治療是指給機(jī)體輸入具有抗原性的腫瘤疫苗,刺激機(jī)體增強(qiáng)或激活免疫系統(tǒng),使機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤免疫應(yīng)答反應(yīng),從而達(dá)到殺傷腫瘤的目的。腫瘤抗原疫苗主要分為細(xì)胞疫苗(腫瘤細(xì)胞或細(xì)胞裂解物、樹突狀細(xì)胞疫苗等)、分子疫苗(肽疫苗、DNA疫苗等)、載體疫苗(編碼腫瘤抗原的重組病毒載體等)等。
1.1.1 全腫瘤細(xì)胞疫苗 將自體或異體腫瘤細(xì)胞及細(xì)胞裂解物作為疫苗,其含有全系列的腫瘤相關(guān)抗原(tumor-associated antigen,TAA),可消除其致瘤性但保留免疫原性,一般聯(lián)合免疫佐劑如卡介苗使用,即全腫瘤細(xì)胞疫苗。UYL-DE GROOT等[2]報(bào)道OncoVAX疫苗(一種結(jié)合卡介苗的自體腫瘤細(xì)胞疫苗)可明顯延長(zhǎng)Ⅱ期CRC患者的無復(fù)發(fā)間期、總生存期(OS)和無復(fù)發(fā)生存期,但Ⅲ期患者獲益并不明顯。一項(xiàng)納入2 993例CRC患者的薈萃分析也表明,手術(shù)聯(lián)合OncoVAX疫苗較單純手術(shù)可延長(zhǎng)患者總生存時(shí)間,提高無復(fù)發(fā)生存率[3]。此外,還可通過基因修飾使腫瘤細(xì)胞表達(dá)相關(guān)蛋白,誘發(fā)T細(xì)胞免疫反應(yīng),從而提高免疫原性[4]。但是,全腫瘤細(xì)胞疫苗只有一部分蛋白質(zhì)對(duì)癌細(xì)胞特異,而大多數(shù)與正常細(xì)胞共享,因此特異性不高,免疫原性也較低。因此,未來通過尋找特定的佐劑與全腫瘤細(xì)胞疫苗結(jié)合,從而產(chǎn)生更高的免疫原性或改變免疫反應(yīng)類型,以增強(qiáng)抗原特異性免疫反應(yīng)來殺傷腫瘤細(xì)胞,可能是潛在的研究方向。
1.1.2 樹突狀細(xì)胞疫苗 樹突狀細(xì)胞(dendritic cell,DC)是功能最強(qiáng)的抗原提呈細(xì)胞,可誘導(dǎo)特異性T細(xì)胞反應(yīng)。將腫瘤細(xì)胞裂解物、抗原肽或蛋白、DNA或mRNA產(chǎn)物等裝載在DC上,即為DC疫苗。其中DC疫苗Provenge/sipuleucel-T已被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于治療前列腺癌,在CRC治療中也表現(xiàn)了一定應(yīng)用前景。一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)[5]將負(fù)載自體腫瘤裂解物的DC疫苗接種至CRC肝轉(zhuǎn)移患者,結(jié)果疫苗組表現(xiàn)為更少及延遲復(fù)發(fā)趨勢(shì),較觀察組的中位無病生存期明顯延長(zhǎng)(25.26個(gè)月vs 9.53個(gè)月)。一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)在轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌(metastatic CRC,mCRC)且標(biāo)準(zhǔn)化療失敗的患者皮下注射癌胚抗原(CEA)致敏的DC疫苗及作為佐劑的破傷風(fēng)類毒素,同樣在小部分患者中觀察到抗CEA免疫反應(yīng)增強(qiáng)和臨床獲益[6]。還有研究發(fā)現(xiàn),PD-L1抗體可促進(jìn)DC成熟并增強(qiáng)DC1亞型功能,還可能增加被激活的細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)的數(shù)量,并產(chǎn)生具有更強(qiáng)抗腫瘤活性的CTL[7]。因此,靶向內(nèi)源性DC疫苗(負(fù)載免疫檢查點(diǎn)抑制劑的DC)或與過繼細(xì)胞療法等免疫治療聯(lián)合也可能是值得研究的方向。
1.2.1 肽疫苗 肽疫苗是由一個(gè)或多個(gè)短或長(zhǎng)的氨基酸序列作為腫瘤抗原制備而成的疫苗,可結(jié)合一些疫苗佐劑。肽疫苗可識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面的抗原多肽或其內(nèi)部異常表達(dá)的蛋白,修飾潛力及靶向腫瘤的特異抗原能力較強(qiáng)。在CRC中,肽疫苗可靶向CRC細(xì)胞表達(dá)的多種TAA,如CEA、抑癌基因p53、熱休克蛋白等。一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)[8]將表達(dá)CEA蛋白的肽疫苗接種至25例表達(dá)CEA的轉(zhuǎn)移性癌癥患者(包括CRC 22例),其中5例患者病情穩(wěn)定超過3個(gè)月以上且研究期間CEA穩(wěn)定,而部分患者接種后抗原特異性CD8+T細(xì)胞和CD4+T淋巴細(xì)胞增加,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞減少。也有研究將p53合成長(zhǎng)肽疫苗接種至10例mCRC患者,結(jié)果9例誘導(dǎo)出p53特異性T細(xì)胞反應(yīng),其中6例持續(xù)反應(yīng)6個(gè)月,且聯(lián)合干擾素IFN-α可進(jìn)一步提高療效[9-10]。由此可見,免疫治療聯(lián)合應(yīng)用可能是解決TAA免疫原性弱的方法之一。此外,一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)熱休克蛋白105肽疫苗可誘導(dǎo)CRC及食管癌患者產(chǎn)生抗腫瘤特異性免疫反應(yīng),并改善預(yù)后[11]。因此認(rèn)為,通過修飾腫瘤細(xì)胞中的抗原肽或?qū)⑼暾目乖囊肟乖岢始?xì)胞(如DC)中,有望增加免疫原性和疫苗的抗腫瘤效果。
1.2.2 DNA疫苗 DNA疫苗是將一段編碼腫瘤特異性抗原的DNA與質(zhì)粒等重組并導(dǎo)入機(jī)體,在體內(nèi)表達(dá)特異性抗原蛋白而產(chǎn)生相應(yīng)的特異性免疫應(yīng)答。其中質(zhì)粒載體無免疫原性,本身可作為佐劑。通過選擇和優(yōu)化要插入質(zhì)粒DNA的最佳抗原可提高其免疫原性,或?qū)NA疫苗與其他補(bǔ)充療法結(jié)合,可以減弱腫瘤免疫抑制作用或增加免疫細(xì)胞活性或數(shù)量,從而提高其活性。但是有關(guān)DNA疫苗用于CRC的臨床研究有限。
病毒載體疫苗是以病毒為載體結(jié)合某種腫瘤抗原和共刺激分子的重組病毒疫苗,病毒載體具有天然免疫原性,可充當(dāng)佐劑,從而更好地誘導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)。目前常見的載體病毒有腺病毒、禽痘病毒和牛痘病毒等。鳥苷酸環(huán)化酶C(guanylyl cyclase C,GUCY2C)是一種跨膜受體,在CRC中普遍過表達(dá),一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)在Ⅰ期、Ⅱ期CRC患者接種基于GUCY2C的腺病毒疫苗,結(jié)果所有患者均未發(fā)生1級(jí)以上不良事件,10%的患者對(duì)GUCY2C有抗體應(yīng)答,而40%的患者表現(xiàn)出GUCY2C特異性的T細(xì)胞應(yīng)答,但GUCY2C特異的T細(xì)胞反應(yīng)僅是CD8+T細(xì)胞[12]??梢?,該疫苗的局限是對(duì)媒介的免疫反應(yīng)不強(qiáng),有致病及插入突變可能,未來或可通過優(yōu)化載體及改善接種方式提高免疫原性。
非特異性主動(dòng)免疫治療是通過增強(qiáng)機(jī)體總的免疫功能,激活機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng),從而達(dá)到殺傷腫瘤的目的。主要的免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)劑有細(xì)菌菌苗,如卡介苗、短小棒狀桿菌菌苗;免疫因子,如轉(zhuǎn)移因子、免疫核糖核酸等。胸腺肽α1是一種非特異性免疫增強(qiáng)劑,一項(xiàng)研究[13]采用胸腺肽α1聯(lián)合化療治療晚期CRC患者,對(duì)照組采用XELOX方案治療,結(jié)果治療后兩組輔助性T細(xì)胞17百分比、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞百分比及兩者比值均降低,且治療組較對(duì)照組降低幅度更大,提示胸腺肽α1聯(lián)合化療治療可改善患者免疫功能,增強(qiáng)機(jī)體免疫監(jiān)視。近期也有研究發(fā)現(xiàn)霍亂毒素可作為免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)劑,可發(fā)揮抗炎作用,減少結(jié)腸息肉的發(fā)生。該研究納入175例CRC患者,確診后接種了霍亂疫苗(由滅活的霍亂弧菌O1全細(xì)胞和霍亂毒素B亞基組成),與未接種的對(duì)照組相比,癌癥相關(guān)死亡率降低了47%,全因死亡率降低了41%,且降低的死亡風(fēng)險(xiǎn)很大程度與CRC診斷時(shí)的年齡、性別和診斷階段無關(guān)[14]。因此,通過聯(lián)合非特異性和特異性免疫治療,或聯(lián)合應(yīng)用不同的免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)劑是有價(jià)值的探索方向之一。
被動(dòng)免疫治療不是刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答,而是通過給機(jī)體輸注外源性免疫效應(yīng)物質(zhì)來獲得特異性的免疫能力。其優(yōu)點(diǎn)是效應(yīng)快,輸入即可獲得免疫力;缺點(diǎn)是維持時(shí)間短。目前被動(dòng)免疫治療主要包括輸注抗體、殺傷性細(xì)胞和細(xì)胞因子等。
免疫應(yīng)答過程受多種共刺激分子和抑制性分子調(diào)節(jié),其中抑制性分子稱為免疫檢查點(diǎn)。目前的免疫檢查點(diǎn)主要有PD-1及其配體PD-L1、CTLA-4、淋巴細(xì)胞活化基因3(LAG3)、T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白3(TIM-3)等,被FDA批準(zhǔn)用于臨床應(yīng)用的免疫檢查點(diǎn)抑制劑有抗PD-1抗體(如Pembrolizumab、Nivolumab)、抗 PD-L1 抗體(如 Atezolizumab、Avelumab、Durvalumab)及抗CTLA-4抗體(如Ipilimumab)等。
腫瘤微環(huán)境的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了CRC免疫治療的發(fā)展。一般認(rèn)為錯(cuò)配修復(fù)功能缺陷(dMMR)等同于微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定(MSI-H),而錯(cuò)配修復(fù)功能完整(pMMR)等同于微衛(wèi)星低度不穩(wěn)定(MSI-L)或(和)微衛(wèi)星穩(wěn)定(MSS)。目前在dMMR/MSI-H mCRC患者中進(jìn)行了兩項(xiàng)Ⅱ期Pembrolizumab試驗(yàn)(KEYNOTE-016和KEYNOTE-164)和一項(xiàng)Ⅱ期Nivolumab試驗(yàn)(CheckMate 142)。在 KEYNOTE-016試驗(yàn)中,dMMR CRC患者免疫相關(guān)容觀緩解率(ORR)和20周無進(jìn)展生存(PFS)率分別為40%和78%;pMMR CRC患者相應(yīng)的發(fā)生率則分別為0和11%;dMMR非CRC患者相應(yīng)的發(fā)生率為71%和67%[15]。在KEYNOTE-164隊(duì)列A的61例患者中(先前至少接受兩種治療),ORR為28%(中位隨訪時(shí)間≥54周),12個(gè)月的PFS為 34%,12個(gè)月的 OS為 72%[16]。而在 KEYNOTE-164隊(duì)列B的63例患者中(先前至少一種治療),ORR為32%(中位隨訪時(shí)間為12.6個(gè)月),12個(gè)月PFS為41%,12個(gè)月 OS為 76%[17]。CheckMate 142研究一共包含3個(gè)隊(duì)列,包括晚期后線治療的2個(gè)隊(duì)列(Nivolumab單藥組和Nivolumab+Ipilimumab聯(lián)合組)和晚期一線治療的1個(gè)隊(duì)列,后線治療的2個(gè)隊(duì)列中單藥組 ORR為 31%,≥12周疾病控率(DCR)為69%,12個(gè)月PFS率和OS率分別為50%和73%;聯(lián)合組患者相應(yīng)的數(shù)據(jù)明顯優(yōu)于單藥組,ORR為 55%,≥12周 DCR為 80%,12個(gè)月 PFS率為71%,12個(gè)月OS率為85%,但聯(lián)合組患者3~4級(jí)治療相關(guān)毒性從20%增加到32%,嚴(yán)重不良事件也從12%增加到20%[18-20]。隊(duì)列3中未經(jīng)治療的患者接受 Nivolumab加低劑量的Ipilimumab,ORR為60%,DCR為84%,12個(gè)月PFS率為77%[21]。綜合以上研究結(jié)果認(rèn)為,兩種PD-1單抗在dMMR型CRC患者后線單藥治療中的療效相當(dāng),擴(kuò)展至dMMR型泛實(shí)體瘤同樣獲得類似的療效,且與單藥治療相比,聯(lián)合CTLA-4單抗的雙免疫療法療效更好,但增加了毒副作用。最近,一項(xiàng)Ⅲ期研究 KEYNOTE-177[22],評(píng)估了Pembrolizumab對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)治療(化療±貝伐珠單抗或西妥昔單抗)一線治療307例dMMR/MSI-H mCRC患者的療效和安全性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Pembrolizumab一線治療MSI-H/dMMR mCRC PFS明顯改善,治療相關(guān)不良事件更少,有望成為該類患者新的治療標(biāo)準(zhǔn)。此外,CHALABI研究[23]首次將免疫治療用于早期結(jié)腸癌的新輔助治療,以Nivolumab+Ipilimumab作為Ⅰ~Ⅲ期CRC患者的新輔助免疫治療方案,dMMR和pMMR各7例,均6周內(nèi)手術(shù),結(jié)果顯示新輔助免疫治療安全性良好,手術(shù)無延遲;4例dMMR患者表現(xiàn)為病理重大緩解,而pMMR幾乎沒有病理應(yīng)答,說明與傳統(tǒng)放化療相比,新輔助免疫治療也擁有優(yōu)勢(shì)。來自日本的一項(xiàng)Ⅰb期研究REGONIVO[24]以Regorafenib(多激酶抑制劑)聯(lián)合Nivolumab治療既往曾接受治療的晚期胃癌和CRC患者,發(fā)現(xiàn)PFS獲益且安全性可控,為MSS CRC患者帶來新的曙光。綜上可見,dMMR型患者CRC免疫治療療效優(yōu)于pMMR型,但是CRC大部分為pMMR型,dMMR型患者僅占其中一小部分(不足5%)。因此,如何誘導(dǎo)占多數(shù)的pMMR型患者表現(xiàn)出與dMMR型相似的免疫學(xué)特性或?qū)γ庖忒煼ǖ姆磻?yīng)性,以及聯(lián)合治療的選擇及篩選優(yōu)勢(shì)群體成為目前面臨巨大挑戰(zhàn)。
細(xì)胞療法又稱過繼細(xì)胞免疫治療(adoptive cell transfer therapy,ACT),是通過外界修飾讓免疫細(xì)胞成為能夠識(shí)別腫瘤細(xì)胞的T細(xì)胞,從而引發(fā)對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫作用。常見的免疫效應(yīng)細(xì)胞有CTL、自體腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)、自然殺傷細(xì)胞、自體淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞、細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞及經(jīng)基因修飾改造的T細(xì)胞,如嵌合抗原受體T細(xì)胞(chimeric antigen receptor T cell,CAR-T)和T細(xì)胞受體嵌合型T細(xì)胞等。ACT的淋巴細(xì)胞主要來源于自體腫瘤細(xì)胞,如TIL,是從實(shí)體腫瘤分離出的淋巴細(xì)胞,經(jīng)體外擴(kuò)增后回輸體內(nèi),能表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗腫瘤效應(yīng)。TRAN等[25]在mCRC患者TIL中發(fā)現(xiàn)針對(duì)KRAS突變的CD8+T細(xì)胞應(yīng)答,將這種CD8+T細(xì)胞擴(kuò)增后輸回患者體內(nèi),結(jié)果肺轉(zhuǎn)移瘤均縮小,其中1個(gè)病變治療后9個(gè)月進(jìn)展,但切除后3個(gè)月內(nèi)病變無進(jìn)展。
CAR-T療法是一種更精準(zhǔn)的細(xì)胞免疫治療,是通過基因工程使T細(xì)胞表面表達(dá)能識(shí)別特異性腫瘤抗原的受體(該受體稱為CAR),再在受體胞內(nèi)段加上引起T細(xì)胞活化的信號(hào)傳遞區(qū)域,這種表達(dá)CAR的T細(xì)胞,可特異性殺傷腫瘤細(xì)胞。ZHANG等[26]使用CEA靶向的CAR-T治療10例CEA(+)mCRC患者,7例4周內(nèi)病情平穩(wěn),其中2例病情穩(wěn)定30周以上,2例腫瘤縮小,且均未發(fā)現(xiàn)與CAR-T治療相關(guān)的嚴(yán)重不良事件,長(zhǎng)期觀察發(fā)現(xiàn)大多患者血清CEA水平明顯下降,且即使在高劑量下治療耐受性仍良好并有一定療效。CD19靶向的CAR-T治療白血病和淋巴瘤也顯示了良好的療效[27],但CAR-T療法在CRC等實(shí)體瘤中仍有待進(jìn)一步研究,尋找CAR特異性靶點(diǎn)、靶向多靶點(diǎn)的CAR-T療法以及聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑等免疫治療是未來研究的重點(diǎn)。
細(xì)胞因子是由多種組織細(xì)胞(主要為免疫細(xì)胞)產(chǎn)生的一種多效性小分子蛋白,可通過激活機(jī)體免疫系統(tǒng)間接增強(qiáng)抗腫瘤活性,部分細(xì)胞因子也可直接抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。目前,對(duì)胃腸道惡性腫瘤有抑制或殺傷作用的細(xì)胞因子有白介素(interleukin,IL)、干擾素(interferon,IFN)及粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor,GM-CSF)等。一項(xiàng)回顧性研究分析了接受GOLFIG方案(奧沙利鉑+吉西他濱+亞葉酸鈣+5-氟尿嘧啶聯(lián)合IL-2和GM-CSF)治療的179例mCRC患者,中位PFS和OS分別為15.28個(gè)月和24.61個(gè)月,其中14例患者10年以上無進(jìn)展,且預(yù)處理的患者抗腫瘤活性更顯著,與單純FOLFOX方案(奧沙利鉑+亞葉酸鈣+5-氟尿嘧啶)相比,PFS更長(zhǎng)且OS有延長(zhǎng)趨勢(shì)[28],進(jìn)一步證實(shí)細(xì)胞因子與化療聯(lián)合治療CRC患者具有積極意義。
免疫治療在一定程度上改善了CRC患者的預(yù)后,是一種有前景的治療選擇。但是目前也僅有部分CRC亞型對(duì)免疫治療具有較好的免疫應(yīng)答,未來如何進(jìn)一步篩選獲益人群,選擇最優(yōu)方案等仍需深入探索,才能使更多患者獲益。