魏曉婷,斯璐
(北京大學腫瘤醫(yī)院暨北京市腫瘤防治研究所腎癌黑色素瘤內(nèi)科,惡性腫瘤發(fā)病機制及轉(zhuǎn)化研究教育部重點實驗室,北京 100142)
在過去幾年中,以免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)為代表的新型免疫療法在抗腫瘤治療中顯示出了顯著的臨床療效。隨著對腫瘤免疫應答機制以及分子生物學研究的深入,免疫治療獲益的人群也在進一步擴大。但是,盡管免疫治療可以使部分人群獲得長期緩解并改善其生存預后,仍有很大一部分患者無法產(chǎn)生有效應答,而免疫聯(lián)合治療可能是提高腫瘤應答率和改善預后的可行策略之一[1]。
聯(lián)合治療的目標是提高臨床療效,同時盡可能降低治療副反應。常見的免疫聯(lián)合治療手段包括不同免疫治療藥物的協(xié)同組合,以及免疫治療與傳統(tǒng)抗腫瘤手段如化療、放療、靶向治療的結(jié)合。筆者本文將主要探討免疫聯(lián)合免疫治療。目前免疫聯(lián)合免疫治療主要建立在免疫檢查點藥物的基礎上,特別是程序性細胞死亡蛋白1/配體1(programmed cell death protein 1/programmed cell death protein ligand 1,PD-1/PD-L1)抑制劑[2]。本研究重點關(guān)注PD-1/PD-L1單抗與不同免疫治療藥物聯(lián)合治療的機制、相關(guān)的臨床試驗及免疫聯(lián)合免疫治療策略的挑戰(zhàn),以期為相關(guān)的研究和探索提供參考。
細胞毒性T細胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)是T細胞上的跨膜蛋白受體,可通過多種機制負向調(diào)節(jié)免疫反應,介導腫瘤細胞逃避T細胞殺傷作用[3]。包括與共刺激分子CD28競爭性結(jié)合B7配體、抑制T細胞增殖活化等[4]。因此CTLA-4單抗能夠增強腫瘤的免疫反應,代表藥物包括ipilimumab和tremelimumab。
CTLA-4與PD-1同屬免疫檢查點分子,但二者作用機制不同,在調(diào)節(jié)適應性免疫中起互補作用。PD-1有助于外周T細胞耗竭,而CTLA-4則主要在T細胞活化的早期起抑制作用[5]。臨床前模型顯示,聯(lián)合阻斷PD-1和CTLA-4可獲得比單獨阻斷任一途徑更強的抗腫瘤活性[6-7]。
PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合CTLA-4抑制劑是目前研究以及應用最為廣泛和深入的免疫聯(lián)合免疫治療方案[8]。其中,nivolumab聯(lián)合ipilimumab已經(jīng)獲批用于轉(zhuǎn)移性黑色素瘤、晚期腎癌和錯配修復缺陷/高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定結(jié)腸癌的治療[9]。鑒于該聯(lián)合治療方案的初步成功,目前PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合CTLA-4抑制劑的探索已擴展至多種腫瘤。多項研究表明nivolumab聯(lián)合ipilimumab可提高非小細胞肺癌的應答率和生存率[10-11]。對難治性腫瘤如惡性胸膜間皮瘤、肉瘤等[12-13],該聯(lián)合治療方案也顯示出了令人鼓舞的療效。
雖然PD-1/PD-L1抑制劑和CTLA-4抑制劑聯(lián)合治療在療效數(shù)據(jù)上大有前景,但不良事件的發(fā)生率和嚴重程度較單藥治療明顯升高[14-15]。同時,不良事件的嚴重性和發(fā)生頻率隨不同的給藥劑量、間隔以及順序發(fā)生變化[16-17]。不同腫瘤類型出現(xiàn)劑量限制性毒性和療效時所需的藥物劑量也不同[9]。目前正在進行的PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合CTLA-4抑制劑的眾多臨床研究,在未來或許能給出不同瘤種最佳給藥劑量、給藥頻率以及用藥順序的答案,最大限度地提高療效并降低毒性。
IDO是一種存在于細胞內(nèi)可以催化色氨酸通過鳥氨酸通路代謝的酶,在多種腫瘤中均可見到表達上調(diào),且該酶的高表達和預后不良相關(guān)[18-20]。IDO可以通過多種機制引起腫瘤免疫逃逸[21-22],包括耗竭T細胞活化所需要的必需氨基酸色氨酸,以及誘導調(diào)節(jié)性T細胞的分化。目前有多個IDO小分子抑制劑在臨床試驗階段,包括epacadostat、indoximod、BMS-986205等。這些藥物作為單藥治療時未顯示出確切的臨床療效[23-24],因此目前主要的研究熱點集中在與ICIs的聯(lián)合治療上。
ICIs聯(lián)合IDO抑制劑的早期臨床試驗均顯示了良好的療效和安全性。多個Ⅱ期單臂試驗顯示聯(lián)合治療的總體反應率(overall response rate,ORR)為55%~60%,高于pembrolizumab或nivolumab單藥的效果(ORR35%~40%),報告的中位無進展生存期(progression-free survival,PFS)也高于抗PD-1單藥治療[25-27]。但后續(xù)的Ⅲ期隨機對照試驗結(jié)果給ICIs聯(lián)合IDO抑制劑的治療蒙上了陰影。ECHO301/KEYNOTE-252共入組706例初治轉(zhuǎn)移性/不可切除性黑色素瘤患者,隨機接受pembrolizumab+epacadostat或pembrolizumab+安慰藥治療,兩組ORR、PFS和總生存(overall survival,OS)差異無統(tǒng)計學意義[28]。epacadostat聯(lián)合pembrolizumab在晚期黑色素瘤的Ⅲ期臨床試驗宣告失敗后,indoximod、BMS-986205的部分試驗也被暫停[29]。但IDO抑制劑聯(lián)合PD-1抑制劑在其他瘤種如非小細胞肺癌、膀胱癌中的探索仍在進行,隨著試驗的推進,IDO抑制劑聯(lián)合ICIs是否優(yōu)于單藥PD-1抑制劑終將明確。
TLR是固有免疫關(guān)鍵的模式識別受體,不僅可以識別相對保守的微生物成分,如細菌、病原體相關(guān)分子模式,還可識別內(nèi)源性損傷相關(guān)分子模式[30]。到目前為止在哺乳動物中已經(jīng)鑒定出13種TLR,其中10種編碼于人類基因組(TLR1-TLR10)。人體中多種免疫細胞均可表達TLR,包括巨噬細胞、樹突狀細胞、B細胞和自然殺傷細胞。另外,一些非免疫細胞也可表達TLR,如上皮細胞、成纖維細胞和腫瘤細胞。TLR信號傳導不僅影響免疫細胞的活化、成熟和功能,還可影響腫瘤的代謝、轉(zhuǎn)移[31-32]。
TLR配體可通過銜接蛋白(MyD88,TRIF、TRAM和MAL)、激酶和泛素連接酶激活NF-κB和TRFs,在適應性免疫應答中起佐劑作用[33]。幾種TLR激動劑已被證實在臨床前模型中可提高免疫檢查點抑制劑的療效[34-35],如TLR3激動劑聚肌胞苷酸Poly(I:C)、TLR9激動劑CPG。這些方法旨在增加免疫檢查點抑制劑作用的腫瘤特異性細胞毒性T細胞的數(shù)量。
2018年美國癌癥研究協(xié)會年會(AACR)會議公布了TLR9激動劑CMP-001聯(lián)合pembrolizumab的Ib期臨床試驗的初步結(jié)果。試驗共入組85例PD-1單抗治療無效或失敗的晚期黑色素瘤患者,給予CMP-001瘤內(nèi)注射聯(lián)合pembrolizumab全身治療。在可評估的69例患者中,15例(21.7%)出現(xiàn)客觀應答,其中3例持續(xù)應答時間超過1年[36]。目前還有多個CMP-001聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑的研究正在進行,包括CMP-001聯(lián)合nivolumab在Ⅲ期淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤中的研究(NCT03618641)、CMP-001聯(lián)合atezolizumab、放療在非小細胞肺癌中的研究(NCT03438318)等。其他如TLR7/8激動劑(MEDI9197)、TLR9/IL-12激動劑(PG545)也均已開展與PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合的Ⅰ期臨床試驗,目前尚無療效數(shù)據(jù)的報道[37]。
LAG-3又稱CD223,為LAG-3基因編碼的I型穿膜蛋白,由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)3個部分組成。LAG-3主要通過與配體MHC II分子結(jié)合,下調(diào)T細胞活性[38]。LAG-3也可通過增強調(diào)節(jié)性T細胞的抑制活性間接抑制T細胞應答。在慢性炎癥、腫瘤等病理條件下,T細胞高表達LAG-3和其他抑制性受體如PD-1、CD160、TIM3等,并最終導致自身功能異常[39]。LAG-3和PD-1可協(xié)同調(diào)節(jié)T細胞功能,從而減弱抗腫瘤免疫應答[38]。研究表明,單純阻斷LAG-3對減輕T細胞耗竭效果不明顯,而雙重阻斷LAG-3和PD-1會顯著改善T細胞耗竭[40]。臨床前研究[41]也顯示,LAG-3和PD-1雙缺陷型小鼠身上的腫瘤體積可明顯減小,單一敲除LAG-3或PD-1則收效甚微。
BMS-986016(Relatlimab)是第一個開發(fā)的抗LAG-3單克隆抗體,目前正在進行包括實體瘤、血液系統(tǒng)腫瘤在內(nèi)的多項臨床試驗。2017年美國臨床腫瘤學會(American Society of Clinical Oncology,ASCO)會議展示了relatlimab聯(lián)合nivolumab治療晚期黑色素瘤的數(shù)據(jù)[42],試驗共入組50例經(jīng)PD-1/PD-L1抑制劑治療后進展的患者,在43例可評估患者中,1例完全緩解(complete response,CR),ORR和DCR分別為16%和45%。目前已有多個LAG-3單抗類藥物處在早期臨床試驗階段,如:MK-4280、 Sym022、TSR-033、REGN3767等,未來將會有更多LAG-3單抗聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑的治療組合出現(xiàn)。
IL-2是第一個獲批用于癌癥治療的免疫療法,通過IL-2受體(IL-2 receptor,IL-2R)低親和力二聚體和(或)高親和力三聚體介導其免疫調(diào)節(jié)作用。IL-2R二聚體由CD122和CD132組成,而三聚體則包含CD25,可增加與配體之間的親和力[37]。
IL-2于1984年首次用于治療癌癥患者,先后被批準用于腎癌和轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的治療。雖然IL-2作為抗腫瘤藥物已經(jīng)有了較長的歷史,但IL-2的局限性限制了它的臨床應用,例如:可上調(diào)T細胞活性但同時也能增強調(diào)節(jié)性T細胞作用;半衰期短,需要較大劑量;潛在的嚴重毒性如肺水腫、低血壓、血管滲漏綜合征等[43]。盡管目前對IL-2的毒性研究尚不十分明確,但在CD25缺失的動物體內(nèi),IL-2的毒性明顯降低[44]。同時,當調(diào)節(jié)性T細胞高表達CD25,高親和力的IL-2R使IL-2活性偏向于調(diào)節(jié)性T細胞的擴增,進而限制了其刺激抗腫瘤效應細胞NK細胞和T細胞的作用[45]。因此基于IL-2的二代藥物開發(fā),一方面重在延長半衰期,從而降低用藥劑量、減輕毒性;另一方面通過生物學技術(shù),降低IL-2與高親和力IL-2R的結(jié)合,增加刺激NK細胞和T細胞的細胞因子數(shù)量。
NKTR-214是一種CD122偏向性激動劑?;颊咴诮邮躈KTR-214單藥治療后,腫瘤中的CD+8T細胞和NK細胞數(shù)量較基線增加10倍,同時細胞表面的PD-1、PD-L1表達增高,證明NKTR-214與PD-1抑制劑具有潛在協(xié)同作用機制[46]。nKTR-214聯(lián)合nivolumab的I/II期臨床試驗納入了黑色素瘤、腎癌、尿路上皮癌、非小細胞肺癌和三陰性乳腺癌5種實體瘤,初步結(jié)果[47]顯示黑色素瘤、腎癌和非小細胞肺癌中聯(lián)合治療的ORR分別為52%,54%和50%。目前黑色素瘤和腎癌中均已開展NTRK-214聯(lián)合nivolumab對照單藥nivolumab的Ⅲ期隨機對照研究,以確證聯(lián)合治療的效果是否優(yōu)于單藥。
近年來,隨著腫瘤免疫學的發(fā)展,越來越多的免疫檢查點及其作用機制被發(fā)現(xiàn),本文所闡述的只是眾多潛在治療靶點的一部分。其他藥物如TIM-3抑制劑、B7-H3單抗、TIGIT 抑制劑、VISTA抑制劑等與PD-1/PD-L1抑制劑的聯(lián)合治療臨床試驗也正在進行(NCT02817633、NCT02475213、NCT02794571、NCT02812875等)。不同免疫檢查點抑制劑的聯(lián)合使用可能會產(chǎn)生協(xié)同作用,提高免疫治療的應答水平。但最佳治療組合的選擇、治療相關(guān)毒性的預測和管理、以及實用的生物標志物的開發(fā)仍然是目前面臨的重要挑戰(zhàn)。同時,如何減少患者治療過程中的耐藥及耐藥機制也是探索方向之一。理想情況下,未來將能夠真正實現(xiàn)個體化精準治療,根據(jù)患者的特異性免疫特征及基因情況選擇治療方案,在減少不良反應的同時實現(xiàn)免疫治療抗腫瘤效應的最大化。