肺癌免疫治療的耐藥機(jī)制及應(yīng)對(duì)策略

韓孫亞 郭 勇

肺癌在我國(guó)惡性腫瘤中的發(fā)病率及死亡率均居于首位。對(duì)于晚期肺癌患者，以往我們采取同步放化療方案，對(duì)于驅(qū)動(dòng)基因陽(yáng)性的患者可使用靶向治療作為一線治療方案，但存在臨床獲益不理想、不良反應(yīng)較大及產(chǎn)生耐藥等不足。近年來，隨著免疫檢查點(diǎn)抑制劑的研究深入，免疫治療已被廣泛應(yīng)用于臨床。然而，仍有患者在使用免疫治療后無應(yīng)答（原發(fā)性耐藥）或治療后疾病進(jìn)展（獲得性耐藥）。研究發(fā)現(xiàn)，這與干擾素信號(hào)通路的抑制[1]、Wnt/β-catenin 通路的激活[2]、PTEN 基因缺失[3]、腫瘤微環(huán)境中腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞（Tumor infiltrating lymphocyte，TIL）浸潤(rùn)減少[4]、骨髓來源的抑制性細(xì)胞（Myeloid de-rived suppressor cells，MDSCs）的存在及抗原的表達(dá)異常[5]等機(jī)制密切相關(guān)。對(duì)于耐藥后的治療，可采取聯(lián)合治療方案，如帕博麗珠單抗聯(lián)合化療、德瓦魯單抗作為放化療后的鞏固治療、納武單抗聯(lián)合伊匹單抗治療等，也可采取聯(lián)合PAK4 抑制劑、再挑戰(zhàn)免疫治療及回輸TILs等治療方案。本文將從肺癌免疫治療的耐藥機(jī)制及應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行綜述。

1 信號(hào)通路相關(guān)耐藥機(jī)制

1.1 絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)通路 通過MAPK 途徑的致癌信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)會(huì)導(dǎo)致血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和白細(xì)胞介素-8 以及其他分泌性蛋白的產(chǎn)生，這些蛋白對(duì)T 細(xì)胞募集和功能發(fā)揮具有抑制作用，可導(dǎo)致免疫原發(fā)性耐藥。

1.2 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路激活可導(dǎo)致T 細(xì)胞排斥，并對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥。Trujillo 等[2]研究?jī)晌晦D(zhuǎn)移性黑色素瘤患者，他們最初使用抗CTLA-4+抗PD-1 治療有效，但隨后出現(xiàn)了新發(fā)轉(zhuǎn)移，一例轉(zhuǎn)移腫瘤有新的β-catenin表達(dá)，另一例基因組測(cè)序顯示獲得性PTEN 缺失，這兩個(gè)病例都與缺乏T 細(xì)胞浸潤(rùn)有關(guān)。

1.3 干擾素（Interferon-γ，IFN-γ）信號(hào)通路 IFN 抑制腫瘤的方式有：直接作用于腫瘤細(xì)胞，包括抑制其增殖，增加主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）表達(dá)及抗原遞呈，從而提高抗原性和細(xì)胞死亡；增強(qiáng)腫瘤浸潤(rùn)免疫細(xì)胞的功能；抑制調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（4egulatory cells，tregs）的功能；調(diào)節(jié)基質(zhì)細(xì)胞功能來改變代謝及抑制血管生成[6]。IFN 介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活的主要方式是JAK-STAT 通路。Morimoto 等[1]發(fā)現(xiàn)，IFN 高表達(dá)增加PD-L1 表達(dá)，這一現(xiàn)象完全依賴于JAK 信號(hào)分子。JAK1 的缺失會(huì)降低腫瘤細(xì)胞中的JAK 信號(hào)傳導(dǎo)，導(dǎo)致腫瘤對(duì)T 細(xì)胞效應(yīng)分子干擾素的抵抗及PD-L1表達(dá)，并通過破壞抗原提呈抑制T 細(xì)胞的活化，這是抗PD-1 治療的原發(fā)性耐藥機(jī)制之一。這些發(fā)現(xiàn)確定了JAK1 為一潛在治療靶點(diǎn)[7]。Zaretsky 等[8]分析了4 位黑色素瘤轉(zhuǎn)移患者，發(fā)現(xiàn)其中2 位有JAK1 和JAK2 的突變。

1.4 PI3K 信號(hào)通路 PTEN 基因是一種抑癌基因，其介導(dǎo)PI3K/PKB 信號(hào)通路的負(fù)性調(diào)節(jié)，抑制細(xì)胞增殖和促進(jìn)細(xì)胞凋亡。Cabrita 等[3]研究證實(shí)，PTEN 基因在腫瘤中經(jīng)常發(fā)生突變，這促進(jìn)了免疫逃避，突出表現(xiàn)為T 細(xì)胞浸潤(rùn)頻率的降低。與T 細(xì)胞炎性浸潤(rùn)腫瘤相比，非T 細(xì)胞炎性浸潤(rùn)腫瘤中PTEN 發(fā)生缺失和突變的頻率更高，PTEN 缺失或突變可能歸因于TIL 減少[7]。

2 腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）

2.1 腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞 研究發(fā)現(xiàn)，在PD-1/PDL1 抑制劑治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的研究中，CD8+T 細(xì)胞的存在是腫瘤縮小的先決條件[9]。Th1 型趨化因子CXCL9、CXCL10 表觀遺傳學(xué)沉默可抑制T 細(xì)胞遷移至腫瘤，從而減少腫瘤微環(huán)境中CD8+T 細(xì)胞浸潤(rùn)，降低免疫治療的作用。

2.2 調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞 腫瘤環(huán)境中氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的Treg 凋亡釋放腺苷可誘導(dǎo)免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥。研究已知，Treg 是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor，TGF-β）主要來源，PD-1 抑制劑可能通過激活Tregs 來增強(qiáng)TGF-β 的活性，TGF-β 可能通過抑制T 細(xì)胞浸潤(rùn)來重編程TME 導(dǎo)致耐藥[10]。

2.3 MDSCs MDSCs 已成為免疫應(yīng)答的主要調(diào)節(jié)因子，它可抑制T 細(xì)胞和NK 細(xì)胞活性，以促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)，并可使腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視，導(dǎo)致免疫耐藥[4]。Theivanthiran 等[11]發(fā)現(xiàn)，CD8+T 細(xì)胞對(duì)PD-1 抑制劑激活反應(yīng)誘導(dǎo)了PDL1/NOD-、LRR 和pyrin domain-containing 蛋白3（PD-L1/NLRP3）的炎性信號(hào)級(jí)聯(lián)，最終導(dǎo)致MDSCs 進(jìn)入腫瘤組織，從而抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。

2.4 腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（Tumor-associated macrophage，TAM）Muraoka 等[12]在小鼠模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，耐藥腫瘤中TAMs 不活躍，不發(fā)揮抗原呈遞活性。調(diào)控TAM 功能將是提高免疫耐藥治療效果的有效途徑。

2.5 免疫代謝 在腫瘤微環(huán)境和宿主水平上，免疫代謝起著重要作用。在細(xì)胞水平上，細(xì)胞外腺苷濃度的增加、色氨酸的消耗和PI3K/Akt 通路的不可控激活，導(dǎo)致了免疫耐受的腫瘤微環(huán)境，從而降低了對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的反應(yīng)[13]。

3 抗原相關(guān)耐藥機(jī)制

3.1 腫瘤抗原表達(dá) 由于腫瘤抗原表達(dá)的喪失而缺乏T 細(xì)胞應(yīng)答，在抗PD-1 治療無效患者的腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)一組富集的基因，這些基因的特性被稱為先天性抗PD-1 免疫治療耐藥[13]。

3.2 新抗原的丟失 Anagnostou 等[14]在研究了非小細(xì)胞肺癌患者獲得性耐藥期間腫瘤新抗原的演變后發(fā)現(xiàn)，在耐藥克隆中7～18 個(gè)假設(shè)的突變相關(guān)新抗原發(fā)生了丟失。被消除的新抗原產(chǎn)生的肽在自體T 細(xì)胞培養(yǎng)中引發(fā)了克隆T 細(xì)胞的擴(kuò)增，表明它們能產(chǎn)生免疫應(yīng)答。因此，擴(kuò)大新抗原反應(yīng)的廣度可能減緩獲得性耐藥的發(fā)展。

3.3 β2 微球蛋白（β2-microglobulin，β2M）缺失Gettinger 等[15]收集了14 個(gè)免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥的肺癌樣本，在一個(gè)病例中發(fā)現(xiàn)，β2M 純合性缺失可導(dǎo)致細(xì)胞表面HLA I 類的表達(dá)缺失；在另外兩個(gè)人源腫瘤異體移植模型中也發(fā)現(xiàn)了β2M 的下調(diào)。在免疫力強(qiáng)的肺癌小鼠模型中，使用CRISPR 基因編輯技術(shù)，敲除β2M 可導(dǎo)致其對(duì)PD-1 抑制劑耐藥，證明了其在免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥中的作用。綜上表明，HLA I 類APM 缺陷可導(dǎo)致肺癌中免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥。Hugo 等[5]分析了4 位黑色素瘤轉(zhuǎn)移患者，其中1 位抗原呈遞蛋白—β2M 突變，這導(dǎo)致MHC I 的表達(dá)缺失，影響抗原呈遞，從而導(dǎo)致耐藥。

3.4 表觀遺傳修飾 癌細(xì)胞中DNA 的表觀遺傳修飾可能會(huì)導(dǎo)致免疫相關(guān)基因的表達(dá)發(fā)生變化，從而影響抗原的加工、呈遞和免疫逃逸。

4 應(yīng)對(duì)策略

4.1 聯(lián)合治療

4.1.1 免疫聯(lián)合放療 免疫聯(lián)合放療可以提高腫瘤對(duì)免疫治療的反應(yīng)來擴(kuò)大其臨床應(yīng)用，包括樹突狀細(xì)胞對(duì)CD8+T 細(xì)胞的抗原交叉呈現(xiàn)增加，MHC I 受體上調(diào)和細(xì)胞表面分子表達(dá)上調(diào)。PEMBO-RT 是一項(xiàng)針對(duì)晚期NSCLC 的Ⅱ期研究，其研究結(jié)果顯示，帕博麗珠單抗聯(lián)合立體定向放射治療對(duì)比單藥的客觀緩解率（ORR）提升一倍（36%vs18%）[16]。

4.1.2 免疫聯(lián)合化療 KEYNOTE-021 研究結(jié)果顯示，帕博麗珠單抗聯(lián)合培美曲塞加卡鉑化療組ORR為55%（33/60），而單純化療組為29%（18/63）。KEYNOTE-189 研究更新數(shù)據(jù)：帕博利珠單抗聯(lián)合培美曲塞鉑類一線治療晚期非鱗NSCLC，OS 和PFS 均得到顯著改善，且安全性和耐受性均可控制[17]。

IMpower130 是一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、開放標(biāo)簽的IⅡ期臨床研究，其結(jié)果顯示，阿特珠單抗聯(lián)合化療組vs 化療組的中位總生存期（OS）[為18.6 個(gè)月vs13.9個(gè)月，中位PFS 為7 個(gè)月vs5.5 個(gè)月，均有顯著臨床獲益[18]。

4.1.3 免疫聯(lián)合放化療 PACIFIC 研究顯示，在Ⅲ期NSCLC 患者放化療后應(yīng)用德瓦魯單抗（Durvalumab），對(duì)比安慰劑可以顯著延長(zhǎng)患者無進(jìn)展生存期（PFS）及OS19]。德瓦魯單抗vs 安慰劑的中位PFS 為16.8 個(gè)月vs5.6 個(gè)月，有顯著臨床效果。德瓦魯單抗24 個(gè)月的總生存率為66.3%，安慰劑組為55.3%。36個(gè)月總生存率為57%，安慰劑組為43.5%。

4.1.4 免疫聯(lián)合靶向+化療 在隨機(jī)Ⅲ期IMpower150 研究中，阿特珠單抗+貝伐珠單抗+化療組對(duì)比貝伐珠單抗+化療組延長(zhǎng)了一線非鱗NSCLC 患者的PFS 和OS，包括EGFR 突變和ALK 易位人群，這可能是經(jīng)TKIs 治療耐藥的潛在有效療法[20]。

4.1.5 免疫聯(lián)合免疫 CheckMate 012 臨床研究表明，納武利尤單抗聯(lián)合伊匹單抗一線治療晚期NSCLC 具有良好的臨床獲益，且安全性較好、耐受性佳[21]。同時(shí)，該研究發(fā)現(xiàn)，高PD-L1 表達(dá)的患者更能從聯(lián)合治療中獲益。

T 細(xì)胞免疫球蛋白-3（TIM-3）是一種負(fù)調(diào)控的免疫檢查點(diǎn)，會(huì)抑制T 細(xì)胞活性，研究表明，TIM-3過表達(dá)與抗PD-1/PD-L1 治療后的PFS 縮短顯著相關(guān)[22]。Limagne 等[23]研究發(fā)現(xiàn)，TIM-3 與抗PD-1 原發(fā)性或獲得性耐藥有關(guān)。淋巴細(xì)胞活化基因-3（LAG-3）也是一種負(fù)向調(diào)控分子，可以抑制免疫反應(yīng)，促進(jìn)免疫逃逸。雙重阻斷LAG-3 和PD-1 通過增強(qiáng)CD8+T 細(xì)胞和降低TME 中的Tregs，協(xié)同增強(qiáng)抗腫瘤免疫和抑制腫瘤生長(zhǎng)。此外，有研究表明，TIM-3、PD-1 和LAG-3 三聯(lián)阻斷的抗腫瘤效果遠(yuǎn)大于任何兩種抗體[24]。

4.2 回輸TIL 治療 回輸TIL 療法的流程及原理是從患者體內(nèi)獲取腫瘤組織，分離出TIL，并在體外擴(kuò)增和激活，再回輸?shù)襟w內(nèi)以更大效力地殺傷腫瘤細(xì)胞。美國(guó)莫菲特癌癥中心開展的一項(xiàng)I 期臨床試驗(yàn)，納入20 名晚期NSCLC 免疫耐藥且疾病進(jìn)展的患者，16 名患者接受治療，其中12 名患者可達(dá)到25%的最佳ORR，其中2 名患者達(dá)到持久的完全緩解[25]。

4.3 再挑戰(zhàn)免疫治療 一項(xiàng)回顧性研究顯示，納武利尤單抗耐藥后暫停服藥一段時(shí)間，再繼續(xù)服用的患者中位生存期為15.0 個(gè)月，而經(jīng)過化療后再次使用納武利尤單抗的患者中位總生存期可達(dá)18.4 個(gè)月[26]。并且，再挑戰(zhàn)療效與初次療效相關(guān)，初次療效越好，再挑戰(zhàn)療效也越好。

4.4 亨廷頓相互作用蛋白1 相關(guān)（HIP1R）降解PDL1 HIP1R 蛋白可靶向作用于PD-L1 對(duì)其進(jìn)行溶酶體降解，腫瘤細(xì)胞中HIP1R 的缺失導(dǎo)致PD-L1 的積累，抑制T 細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性。利用PD-L1 溶酶體降解的分子機(jī)制，HIP1R 可作為重要的抗癌靶點(diǎn)從內(nèi)部降解PD-L1[27]。

4.5 聯(lián)合P21 活化蛋白激酶4（PAK4）抑制劑 有研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠模型中，PAK4 基因缺失增加了T細(xì)胞浸潤(rùn)，此外，與單獨(dú)使用抗PD-1 相比，抗PD-1與PAK4 抑制劑（KPT-9274）聯(lián)合使用可提高抗腫瘤反應(yīng)[28]。

4.6 腺苷2a 受體（Adenosine2a，A2a）拮抗劑 腺苷信號(hào)是調(diào)節(jié)腫瘤免疫的重要代謝途徑。腺苷信號(hào)通過免疫細(xì)胞上表達(dá)的A2a 受體減弱炎癥組織的免疫反應(yīng)。研究表明，結(jié)合低氧-CD39-CD73-A2aR 抑制劑的免疫治療策略有希望改善癌癥患者的臨床效果[29]。2020 年美國(guó)癌癥研究協(xié)會(huì)年會(huì)發(fā)布最新研究顯示，新型A2aR 拮抗劑——EOS-850 在克服免疫耐藥方面有巨大潛力。

4.7 聯(lián)合靶向DNA 損傷修復(fù)基因（DNA damage repair gene，DDR）DDR 的改變與腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞增多、基因組不穩(wěn)定性增高和腫瘤突變負(fù)荷增高有關(guān)。有研究表明，在免疫療效方面，DDR+組vsDDR-組：ORR（31.1%vs19.1%，P=0.03）、平均PFS（4.3vs2.6 個(gè)月，P=0.02）和總生存期OS（16.3vs9.8 個(gè)月，P=0.009）[30]。DDR 改變?cè)谕砥诜切〖?xì)胞肺癌中高頻發(fā)生，且具有更高的TMB，以及更好的免疫療效。

5 總結(jié)與展望

免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療為延長(zhǎng)患者生命帶來巨大益處，但耐藥問題不可避免。免疫治療的耐藥機(jī)制正在不斷深入探究，并且針對(duì)耐藥機(jī)制的許多臨床試驗(yàn)正在如火如荼地進(jìn)行，以期應(yīng)用于臨床，擴(kuò)大獲益人群，提高免疫療效，造福晚期肺癌患者，這對(duì)于腫瘤個(gè)體化精準(zhǔn)治療亦具有重要意義，但腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)、耐藥機(jī)制的探索、治療方案的選擇等仍需更多的基礎(chǔ)研究及臨床試驗(yàn)。