免疫檢查點抑制劑在肺癌治療應(yīng)用中的挑戰(zhàn)與方向

國家癌癥中心，國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院腫瘤醫(yī)院內(nèi)科，北京100021

肺癌是中國乃至全球發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤［1］。大部分患者確診時已處于晚期，傳統(tǒng)化放療等治療5 年生存率僅約5%［2］。近年來，隨著腫瘤診療水平不斷提高，肺癌的治療模式已逐漸從經(jīng)驗性的單一放化療轉(zhuǎn)變?yōu)榛诨颊呋蚪M特征的精細(xì)化的多學(xué)科綜合診療模式［3-4］。以抗程序性死亡［蛋白］-1（programmed death-1，PD-1）/程序性死亡［蛋白］配體-1（programmed death ligand-1，PDL1）單抗為代表的免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint inhibitor，ICI）可使20%～30%的患者出現(xiàn)長期緩解乃至治愈可能，是肺癌治療領(lǐng)域又一革命性進(jìn)展［5-6］。然而并非所有患者都能從免疫治療中獲益，患者總體有效率偏低，且容易誘導(dǎo)免疫相關(guān)的不良事件等問題都限制了ICI的臨床應(yīng)用。ICI仍面臨缺乏原發(fā)或繼發(fā)耐藥的監(jiān)測與應(yīng)對，以及有效的生物標(biāo)志物等瓶頸，如何實現(xiàn)免疫聯(lián)合治療的精準(zhǔn)化及研發(fā)新的藥物等挑戰(zhàn)仍亟待克服。本文就ICI面臨的臨床挑戰(zhàn)和發(fā)展前景進(jìn)行系統(tǒng)闡述。

1 生物標(biāo)志物

探索行之有效的療效預(yù)測生物標(biāo)志物以區(qū)分免疫應(yīng)答者和無應(yīng)答者，并篩選潛在獲益人群，對預(yù)測免疫治療效果和監(jiān)測免疫相關(guān)不良事件具有指導(dǎo)意義。PD-L1表達(dá)、腫瘤突變負(fù)荷（tumor mutation burden，TMB）是目前常用的免疫療效標(biāo)志物，此外，微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定性或錯配修復(fù)基因缺陷、腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞（tumorinfiltrating lymphocyte，TIL）、腸道微生物菌群等也顯示出一定的預(yù)測價值，雖研究結(jié)果不斷更新，但仍存在很多問題。

PD-L1表達(dá)是首選的ICI療效預(yù)測生物標(biāo)志物，檢測腫瘤組織中PD-L1的表達(dá)水平是預(yù)測患者對PD-1/PD-L1抑制劑反應(yīng)的直接方法，并且PD-L1檢測已經(jīng)寫入美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）指南，其表達(dá)對療效預(yù)測具有一定指導(dǎo)意義［7-8］，但仍不完全準(zhǔn)確［9］。基于CheckMate-024研究結(jié)果，美國食品藥品管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)帕博利珠單抗用于PD-L1表達(dá)≥50%的轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）的一線治療，同時也彰顯了PD-L1檢測的重要性［10］。但是PD-L1的表達(dá)和判斷受多方面因素的影響，PD-L1作為生物標(biāo)志物在預(yù)測免疫療效的臨床實踐中仍存在挑戰(zhàn)和問題：

①生物學(xué)異質(zhì)性：PD-L1既可以由腫瘤微環(huán)境中的腫瘤細(xì)胞表達(dá)，也可由免疫細(xì)胞和部分炎性細(xì)胞表達(dá)；不同腫瘤或組織學(xué)類型PD-L1表達(dá)水平不同；PD-L1在疾病不同時期表達(dá)也不同；瘤間對比瘤內(nèi)組織的PD-L1表達(dá)亦存在差異；并且PD-L1表達(dá)會隨著治療而變化［11］，因此，空間和時間的異質(zhì)性顯示，PD-L1表達(dá)并不是臨床實踐中完美的生物標(biāo)志物。②檢測技術(shù)的挑戰(zhàn)：何時用何種手段檢測PD-L1表達(dá)情況均尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，并且目前針對不同PD-1/PD-L1抑制劑的PD-L1表達(dá)檢測平臺和試劑各不相同。Dako28-8、22C3用于納武利尤單抗、帕博利珠單抗的檢測；而VENTANA SP142和SP263則用于阿特利珠單抗和度伐單抗的臨床實踐中。此外，PD-L1表達(dá)也受到免疫組織化學(xué)、流式細(xì)胞術(shù)等不同檢測方法的影響。判定腫瘤中PD-L1的陽性率會受到腫瘤的分布、細(xì)胞類型、有效截斷值等因素的影響，并且判讀具有較強(qiáng)的主觀性，這些都限制了PD-L1作為患者免疫療效預(yù)測生物標(biāo)志物的有效性。③PD-L1表達(dá)與療效的相關(guān)性的對應(yīng)程度并不完全一致：在OAK研究中，發(fā)現(xiàn)無論P(yáng)D-L1表達(dá)水平如何，阿特利珠單抗免疫治療組生存率改善均優(yōu)于多西他賽單純化療組［12］。同時也有研究顯示，PD-L1的表達(dá)既不能預(yù)測預(yù)后，也不能監(jiān)測臨床獲益［13］。因此，PD-L1表達(dá)對療效的預(yù)測作用并不完全可靠。有研究認(rèn)為克服這些問題的一種可能的方法是對患者外周血中循環(huán)腫瘤細(xì)胞（circulating tumor cell，CTC）進(jìn)行PD-L1表達(dá)分析，但CTC中PD-L1陽性表達(dá)較腫瘤組織中PD-L1表達(dá)高（83%vs41%），而且兩者之間沒有顯著相關(guān)性［14］，因此仍需要更多研究進(jìn)一步證實這種方法的可行性。

TMB是腫瘤基因組去除胚系突變后的體細(xì)胞突變數(shù)量，是另一個具有潛力的免疫治療效果預(yù)測生物標(biāo)志物［15］。PD-1/PD-L1抑制劑在各瘤種的療效均與TMB呈正相關(guān)［16］。CheckMate-026研究中，高TMB者應(yīng)用納武利尤單抗治療較單純化療組無進(jìn)展生存期（progression-free survival，PF S）有更長的臨床獲益（9.7個月vs5.8個月）［17］。CheckMate-227研究中亦顯示，高TMB的NSCLC患者，無論P(yáng)D-L1表達(dá)如何，納武利尤單抗聯(lián)合伊匹單抗的PFS長于含鉑藥物的化療［18］。KEYNOTE 001研究結(jié)果提示，79%的高TMB患者具有持久臨床獲益［6］。總體來看，TMB作為生物標(biāo)志物可在多個腫瘤類型中進(jìn)行評估，并可識別特殊突變類型、檢測罕見體細(xì)胞突變、推斷新抗原負(fù)荷，更有可能識別免疫治療獲益患者。然而，TMB作為免疫治療效果預(yù)測生物標(biāo)志物也存在一定局限性，如檢測技術(shù)復(fù)雜費時、費用昂貴，且需要生物信息學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，閾值的界定也尚無明確定義等，因此其實用價值需要進(jìn)一步的前瞻性研究來證實。

此外，T細(xì)胞功能、T細(xì)胞浸潤狀況及相應(yīng)趨化因子［19］，還有腫瘤微環(huán)境中其他具有相應(yīng)激活性免疫功能或抑制性免疫功能的免疫細(xì)胞數(shù)量［20］，腸道菌群等多個新型生物標(biāo)志物也在不斷探索中。已有多項研究支持TIL作為ICI的生物標(biāo)志物，尤其是對于TIL聯(lián)合PD-L1陽性的患者，更容易從PD-1/PD-L1抑制劑中獲益［8］。腸道菌群是近年來研究的熱點，雖然有關(guān)機(jī)制尚未闡明，但越來越多的研究顯示，菌群在機(jī)體免疫和癌變中發(fā)揮著重要作用，部分菌群可作為潛在的生物標(biāo)志物［21］。另外，具有表皮生長因子受體、間變性淋巴瘤激酶等突變的患者免疫治療可能無效，有些會出現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng)，甚至超進(jìn)展［7］。但總體看來，免疫反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制非常復(fù)雜，僅憑某一生物標(biāo)志物并不能完全預(yù)測免疫治療的效果及不良事件。在免疫治療中最終能起到?jīng)Q定作用的可能是代表免疫微環(huán)境的一組標(biāo)志物。因此在臨床實踐中聯(lián)合多項關(guān)鍵生物標(biāo)志物的綜合分析可能在未來的臨床應(yīng)用中更加可行。

2 ICI的耐藥監(jiān)測及應(yīng)對

盡管ICI可顯著改善肺癌患者的生存，但遺憾的是，仍有不少患者對免疫治療無應(yīng)答，且相當(dāng)一部分有效應(yīng)答者在數(shù)月或數(shù)年后存在腫瘤復(fù)發(fā)的現(xiàn)象，并伴有致命的耐藥性疾?。?2］。因此，研究認(rèn)為ICI的耐藥問題為現(xiàn)階段腫瘤免疫治療面臨的十大關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一［23］。根據(jù)ICI耐藥發(fā)生時間的不同，ICI耐藥模式可細(xì)分為原發(fā)性耐藥、適應(yīng)性耐藥及獲得性耐藥。原發(fā)性耐藥指原發(fā)腫瘤對ICI無任何應(yīng)答，且腫瘤將迅速進(jìn)展。適應(yīng)性耐藥則指腫瘤可被免疫系統(tǒng)識別，但又可通過適應(yīng)免疫攻擊來保護(hù)自己。而獲得性耐藥指患者對ICI治療有一段時間的初始反應(yīng)，但隨后也不可避免地出現(xiàn)臨床和（或）影像學(xué)上的進(jìn)展。鑒于單一生物標(biāo)志物不足以篩選出ICI獲益人群，因此在臨床應(yīng)用中應(yīng)聯(lián)合多種生物標(biāo)志物作為預(yù)測因子，并研究開發(fā)出量化的預(yù)測模型來監(jiān)測療效。此外，高通量DNA測序、RNA測序、CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)也是未來應(yīng)用于臨床監(jiān)測的方向。

腫瘤免疫治療耐藥是宿主、腫瘤細(xì)胞和免疫微環(huán)境共同作用的結(jié)果，因此應(yīng)對方案也需要綜合評估患者的腫瘤情況、免疫狀態(tài)，全面分析耐藥機(jī)制，進(jìn)而考慮耐藥后的治療策略。為應(yīng)對ICI治療后耐藥，需要優(yōu)化治療組合，以促進(jìn)免疫激活和T細(xì)胞啟動，阻斷免疫抑制，并維持腫瘤組織中T細(xì)胞的存在。目前臨床上應(yīng)對耐藥的治療策略主要分為3種，首先，聯(lián)合治療策略是延緩或逆轉(zhuǎn)免疫耐藥最重要也是最有效的措施，包括各種聯(lián)合治療，如聯(lián)合其他類型免疫治療藥物、化療、抗血管生成治療藥物以及放療等，也可以通過聯(lián)合調(diào)節(jié)腸道菌群消除耐藥原因，進(jìn)而提高ICI的療效。KEYNOTE-189研究將帕博利珠單抗與化療聯(lián)用可顯著改善晚期肺癌患者的客觀緩解率［24］。腫瘤T細(xì)胞表面存在細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4（cytotoxic T-lymphocyteassociated protein 4，CTLA-4）、PD-1等多重T細(xì)胞抑制性受體，在應(yīng)用PD-1/PD-L1抑制劑后，其他通路可被激活并導(dǎo)致耐藥［25］，因此雙免疫聯(lián)合治療也是應(yīng)對免疫耐藥的又一可行措施。CheckMate-227研究顯示，PD-1抑制劑納武利尤單抗聯(lián)合CTLA-4抑制劑伊匹單抗在治療PD-L1 TPS≥1%的晚期NSCLC患者中顯著延長總生存期（overall survival，OS）（17.1個月vs14.9個月），此外，在PD-L1 TPS ＜1%的患者中OS也獲益顯著（17.2個月vs12.2個月）［26］。然而在CheckMate-227研究中仍有部分患者在治療初期無法從雙免疫治療中獲益，所以如何尋找降低早期疾病進(jìn)展風(fēng)險的治療策略是臨床研究的重點，在此基礎(chǔ)上開展的CheckMate-9LA研究對納武利尤單抗聯(lián)合低劑量伊匹木單抗及2個周期同步化療對比單純化療患者的OS數(shù)據(jù)分析顯示，在隨訪最少8.1個月時，雙免疫聯(lián)合治療聯(lián)合化療較單純化療可降低患者31%的死亡風(fēng)險；在最少12.7個月的隨訪期時，聯(lián)合治療方式較單純化療的OS分別為15.6和10.9個月，并且無論患者PD-L1表達(dá)情況如何，納武利尤單抗聯(lián)合低劑量伊匹木單抗及有限療程化療均可為患者帶來持續(xù)的OS獲益。這些研究結(jié)果支持加入有限療程化療可降低疾病早期進(jìn)展的風(fēng)險，隨著數(shù)據(jù)的越來越成熟，生存獲益將有望進(jìn)一步提高。雖然目前的研究顯示，雙免疫聯(lián)合治療方案的毒性是可控的，但是在探索雙免疫治療的路途中，仍必須嚴(yán)格關(guān)注雙免疫治療引發(fā)的不良反應(yīng)，及時預(yù)估藥物不良反應(yīng)帶來的風(fēng)險，防患于未然。其次，促進(jìn)內(nèi)源性T細(xì)胞的功能可以達(dá)到免疫協(xié)同增效的目的，如BRAF靶向抑制劑可以通過此途徑進(jìn)一步扭轉(zhuǎn)耐藥并協(xié)同增效，也是未來有前景的研究方向。最后，個體化腫瘤新抗原疫苗或通過過繼性細(xì)胞療法將體外擴(kuò)增的免疫細(xì)胞重新輸入腫瘤患者體內(nèi)，有助于殺傷腫瘤細(xì)胞并清除免疫抑制細(xì)胞，進(jìn)而改善患者的生存期。目前，通過體外過繼輸注抗原特異性T淋巴細(xì)胞或回輸嵌合抗原受體T淋巴細(xì)胞療法等多項臨床試驗均正在進(jìn)行中，值得期待。基于耐藥機(jī)制的全面研究并結(jié)合生物標(biāo)志物的免疫療效預(yù)測，為患者提供個性化應(yīng)對策略，才能促使腫瘤免疫編輯向免疫促進(jìn)方向轉(zhuǎn)化，并真正克服免疫耐藥，改善癌癥患者預(yù)后。

3 如何實現(xiàn)聯(lián)合治療的精準(zhǔn)化

ICI聯(lián)合多種藥物治療能更好地實現(xiàn)提呈抗原、解除免疫抑制的目的，從而增加免疫細(xì)胞浸潤并維持T細(xì)胞殺傷和記憶功能，最終實現(xiàn)腫瘤的長期控制。但如何篩選合適人群、確定聯(lián)合用藥方式，實現(xiàn)精準(zhǔn)化的聯(lián)合免疫治療仍是臨床實踐中面臨的巨大困難。在精準(zhǔn)醫(yī)療時代，生物標(biāo)志物檢測是精準(zhǔn)治療的基石。雖然免疫治療至今仍未找到靈敏度和特異度均為100%的生物標(biāo)志物，但是基于PD-L1、TMB及驅(qū)動基因等的精準(zhǔn)化治療研究仍在不斷進(jìn)行。根據(jù)不同PD-L1表達(dá)水平的精準(zhǔn)治療已經(jīng)得到眾多臨床研究的驗證。KEYNOTE 024研究顯示出帕博利珠單抗對于PD-L1≥50%的肺癌患者的一線治療獲益［10］；KEYNOTE 042研究進(jìn)一步證實了PD-L1≥1%的患者的免疫治療獲益［27］；KEYNOTE 010研究則將帕博利珠單抗擴(kuò)大到PD-L1≥1%的NSCLC的二線治療［28］；KEYNOTE 189研究則證實了無論P(yáng)D-L1表達(dá)情況如何，患者均可以從帕博利珠單抗聯(lián)合化療中獲益［24］。TMB作為一個新的標(biāo)志物，KEYNOTE 158的探索性研究顯示，TMB狀態(tài)可預(yù)測帕博利珠單抗后線治療實體瘤的療效［29］。2020年6月16日，美國FDA批準(zhǔn)帕博利珠單抗單藥治療TMB≥10 mut/Mb且既往治療失敗后進(jìn)展的實體瘤。未來免疫治療的研究將需要繼續(xù)集中于更精細(xì)化的分層，旨在從年齡、腫瘤分期、治療線數(shù)及生物標(biāo)志物等方面確定免疫治療的最佳獲益人群和最佳搭配用藥，以達(dá)到對患者療效最佳、不良反應(yīng)最小的目的。

4 新的藥物研究

免疫治療新藥研究方興未艾，成果也層出不窮。免疫治療主要通過激活人體自身免疫系統(tǒng)達(dá)到對抗腫瘤的目的，其療效取決于效應(yīng)T淋巴細(xì)胞能否穿透進(jìn)入腫瘤以對抗癌細(xì)胞。部分患者對免疫治療無應(yīng)答的原因是淋巴細(xì)胞無法進(jìn)入腫瘤組織而導(dǎo)致淋巴細(xì)胞無法發(fā)揮作用。而腫瘤患者體內(nèi)存在一類特殊的正常細(xì)胞，受到癌細(xì)胞破壞時會變成腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞，進(jìn)而使腫瘤免受淋巴細(xì)胞侵襲并阻止免疫療法發(fā)揮作用，而此過程中需要一種關(guān)鍵的NOX4酶。Setanaxib可以阻斷NOX4并預(yù)防和逆轉(zhuǎn)腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞的形成，從而使淋巴細(xì)胞浸潤穿透腫瘤并殺死癌細(xì)胞［30］。將免疫治療與setanaxib聯(lián)合使用有望顯著提高免疫療效，提升患者生存率。此外，2020年美國臨床腫瘤學(xué)會（American Society of Clinical Oncology，ASCO）上還公布了一系列新型免疫藥物的研究結(jié)果。TIGIT單抗tiragolumab與阿替利珠單抗的聯(lián)合應(yīng)用治療PD-L1陽性的NSCLC，可顯著提高患者客觀緩解率及PFS。Bintrafusp alfa（M7824）雙靶單抗可以同時阻斷PD-L1和TGF-β靶點，用于NSCLC的二線治療可使患者2年生存率達(dá)39.7%。Eftilagimod alpha是一種可溶性LAG-3蛋白，可以介導(dǎo)CD8陽性T淋巴細(xì)胞的激活，刺激更強(qiáng)的抗腫瘤反應(yīng)，其與K藥的聯(lián)合可以增強(qiáng)患者的客觀緩解率。Tomivosertib是一種口服多靶點免疫藥物，不僅可以同時阻斷PD-1、PD-L1和LAG-3靶點，還可以阻斷免疫抑制細(xì)胞因子IL-6和IL-8的表達(dá)，有希望用于PD-1/PD-L1抑制劑耐藥后實體瘤患者的治療。另外，國產(chǎn)個體化新抗原/癌癥睪丸抗原納米疫苗可誘導(dǎo)新抗原特異性T淋巴細(xì)胞反應(yīng)，聯(lián)合PD-1抑制劑可增加疾病緩解率，同樣亦期待在肺癌領(lǐng)域中相關(guān)新抗原疫苗的探究及研發(fā)，進(jìn)一步改善患者預(yù)后。

5 小結(jié)與展望

腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展日新月異，以ICI為主的免疫治療已全面改變了肺癌患者的治療格局，但對ICI的耐藥機(jī)制及生物標(biāo)志物的探索仍充滿挑戰(zhàn)。展望未來，應(yīng)該通過全基因組測序和表觀遺傳學(xué)分析確定預(yù)測ICI療效的生物標(biāo)志物，并構(gòu)建多種生物標(biāo)志物的綜合預(yù)測模型及各種監(jiān)測技術(shù)和手段，對患者的腫瘤免疫狀態(tài)進(jìn)行全面的評估，制定個體化及精準(zhǔn)的聯(lián)合治療策略。應(yīng)利用連續(xù)外周血的高通量分析平臺監(jiān)測療效及預(yù)測繼發(fā)性耐藥，真正改善癌癥患者的預(yù)后，提高抗癌治療的效率和成本效益。今后還需要不斷探索ICI的耐藥機(jī)制及新靶點和研發(fā)新藥物，以期實現(xiàn)肺癌患者的精準(zhǔn)免疫治療。