膀胱癌免疫治療的研究進(jìn)展

張琳，平秦榕，楊萌，史云強(qiáng)，王春暉

昆明醫(yī)科大學(xué)附屬延安醫(yī)院泌尿外科，昆明650051

免疫治療是一種通過(guò)改變患者的免疫系統(tǒng)或?qū)φ诎l(fā)生的癌癥防御機(jī)制進(jìn)行增強(qiáng)的方法。近年來(lái)，改變免疫狀態(tài)的癌癥治療方式在腫瘤學(xué)中占有突出地位，并且得到了快速發(fā)展；尤其在膀胱癌的治療方面，免疫檢查點(diǎn)抑制劑如程序性細(xì)胞死亡因子1（PD-1）抗體、程序性細(xì)胞死亡分子配體1（PD-L1）抗體、細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4（CTLA-4）抗體的發(fā)現(xiàn)，共刺激受體激動(dòng)劑、光免疫療法、細(xì)胞因子療法、嵌合抗原受體T（CAR-T）細(xì)胞治療等治療方式的出現(xiàn)，為局部進(jìn)展和轉(zhuǎn)移性膀胱癌的治療提供了新方向。本文對(duì)膀胱癌免疫治療的研究進(jìn)展作一綜述。

1 卡介苗（BCG）膀胱灌注

BCG是由牛型結(jié)核桿菌減毒制成的活疫苗，最早被用于治療結(jié)核病，于1990年在美國(guó)被批準(zhǔn)用于Ⅰ期膀胱癌的治療。在高危膀胱癌患者中，BCG誘導(dǎo)的初始完全緩解率為55%～70%［1］；盡管初始成功率很高，但仍有25%～45%的患者無(wú)反應(yīng)；另外40%的患者盡管初始治療成功，但仍會(huì)復(fù)發(fā)［2］。BCG治療膀胱癌的機(jī)制主要有兩種，即BCG的直接抗腫瘤作用以及BCG激活免疫系統(tǒng)發(fā)揮抗腫瘤的作用。其直接作用是BCG先黏附于膀胱壁表面黏膜，然后再發(fā)揮其細(xì)胞毒性作用。另一種是BCG附著于膀胱壁之后，引起不同免疫細(xì)胞亞群的強(qiáng)烈炎癥反應(yīng)，其過(guò)程包括了以下幾個(gè)步驟：①附著卡介苗；②卡介苗向免疫細(xì)胞、正常細(xì)胞和腫瘤尿路上皮細(xì)胞的內(nèi)化；③在細(xì)胞和細(xì)胞因子環(huán)境的協(xié)同作用下，BCG介導(dǎo)的先天免疫誘導(dǎo)；④BCG介導(dǎo)的腫瘤特異性免疫的啟動(dòng)［2］。BCG膀胱灌注治療與僅接受經(jīng)尿道膀胱腫瘤切除術(shù)（TURBT）的療法相比，能更好地防止腫瘤復(fù)發(fā)［3］。目前，BCG膀胱內(nèi)灌注已經(jīng)是治療非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌（NMIBC），包括原位癌、高級(jí)別乳頭狀瘤等的標(biāo)準(zhǔn)方法［4］。但BCG膀胱內(nèi)灌注也有其相應(yīng)的禁忌證，最新的2020年歐洲泌尿外科學(xué)會(huì)（EAU）指南指出其絕對(duì)禁忌證包括：①TURBT后的前2周；②可見(jiàn)血尿；③創(chuàng)傷性導(dǎo)管插入術(shù)后；④有癥狀性尿路感染。

2 免疫檢查點(diǎn)抑制劑

免疫檢查點(diǎn)指的是一些存在于免疫系統(tǒng)中的抑制性通路。免疫檢查點(diǎn)抑制劑則是通過(guò)阻斷T細(xì)胞活化的抑制路徑，從而能夠識(shí)別腫瘤抗原并恢復(fù)其抗腫瘤免疫反應(yīng)。20世紀(jì)90年代，免疫檢查點(diǎn)關(guān)鍵蛋白CTLA4、PD-1、PD-L1被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步推動(dòng)了免疫檢查點(diǎn)阻滯（ICB）在癌癥免疫治療方面的發(fā)展［5］。到目前為止，美國(guó)食品與藥品管理局批準(zhǔn)了6種抗PD-1/PD-L1 ICB免疫治療藥物，用于17種不同類(lèi)型的晚期癌癥治療，其中包括3種抗PD-1（Pembrolizumab、Nivolumab、Cemiplimab）和 3 種 抗 PD-L1（Atezolizumab、Durvalumab、Avelumab）抗體［6］，但Cemiplimab僅被批準(zhǔn)用于晚期皮膚鱗狀細(xì)胞癌的治療，尚未在膀胱癌的治療中見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

2.1 作用機(jī)制 PD-1作為一種跨膜蛋白不僅可以在活化的T細(xì)胞上表達(dá)，還可在B細(xì)胞、單核細(xì)胞、活化的自然殺傷T細(xì)胞上輕度表達(dá)。PD-L1表達(dá)于多種腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞，通過(guò)與PD-1和B7.1（CD80）結(jié)合，在阻斷腫瘤免疫循環(huán)中發(fā)揮重要作用［7］。細(xì)胞通過(guò)PD-1/PD-L1相互作用抑制T細(xì)胞受體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用，抑制CD8+T細(xì)胞的增殖，從而避免自身免疫和消除炎癥；也通過(guò)上調(diào)或刺激腫瘤微環(huán)境細(xì)胞中的PD-L1表達(dá)這種免疫抑制機(jī)制，來(lái)逃避免疫監(jiān)視［8］。通過(guò)阻斷PD-1/PD-L1信號(hào)，減弱腫瘤誘導(dǎo)的免疫抑制，并成功地通過(guò)T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫反應(yīng)而抑制腫瘤生長(zhǎng)，因此PD-1/PD-L1抑制劑可以提高抗腫瘤免疫活性，從而介導(dǎo)腫瘤消退。

2.2 PD-1抑制劑 ①Pembrolizumab：是一種通過(guò)阻斷PD-1/PD-L1相互作用來(lái)增強(qiáng)抗腫瘤免疫的單克隆抗體。在370例不適合順鉑的晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌患者中進(jìn)行了試驗(yàn)，客觀緩解率（ORR）為29%，并且有7%的患者完全緩解［9］，已被批準(zhǔn)用于順鉑后的二線治療和對(duì)不適合使用順鉑的局部晚期/轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌患者的一線治療［5］。②Nivolumab：是一種人源性IgG4抗體，選擇性阻斷活化T細(xì)胞上表達(dá)的PD-1與腫瘤細(xì)胞上表達(dá)的PD-L1和PD-L2之間的相互作用，從而通過(guò)破壞PD-L1介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)，恢復(fù)T細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的抗腫瘤反應(yīng)［10］?；谝豁?xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)（Check Mate 275），其總體ORR為19.6%，完全緩解率為2%，中位總生存期（OS）為8.74個(gè)月，中位無(wú)進(jìn)展生存期（PFS）為2.0個(gè)月［10］，現(xiàn)已被批準(zhǔn)用于鉑后局部晚期/轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌的二線治療［5］。

2.3 PD-L1抑制劑 ①Atezolizumab：是一種抑制PD-L1的單克隆抗體，在一項(xiàng)Ⅱ期試驗(yàn)中，ORR為23%，其中9%的患者表現(xiàn)出完全緩解，中位PFS為2.7個(gè)月，中位OS為15.9個(gè)月［11］。Atezolizumab是首個(gè)被FDA批準(zhǔn)的PD-1/PD-L1檢查點(diǎn)抑制劑，在2020年的EAU指南中指出，它已被批準(zhǔn)用于治療不適合順鉑為基礎(chǔ)的一線化療的晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌且為PD-1陽(yáng)性的患者。一項(xiàng)Ⅲ期試驗(yàn)顯示，其比化療有更長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間和更少的不良反應(yīng)［12］。②Avelumab：是一種選擇性阻斷PD-1/PD-L1相互作用的抗PD-L1免疫球蛋白G1（IgG1）單克隆抗體。一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，其總體ORR為18.2%，其中PD-L1陽(yáng)性患者的ORR達(dá)53.8%，中位PFS為11.6周，中位OS為13.7個(gè)月［13］，說(shuō)明其具有良好的耐受性和反應(yīng)的持久性。③Durvalumab：是一種通過(guò)阻斷PD-1/PD-L1的相互作用，從而使T細(xì)胞識(shí)別并殺死腫瘤細(xì)胞的IgG單克隆抗體。目前，一項(xiàng)Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)評(píng)估了其在晚期膀胱癌中的應(yīng)用。在該研究中，Durvalumab治療效果迅速而持久，中位有效時(shí)間僅為1.4個(gè)月，總體ORR為17.8%，而在PD-L1高度表達(dá)的患者中則達(dá)到了27.6%；中位PFS和OS分別為1.5個(gè)月和18.2個(gè)月，1年總緩解率為55.0%［14］。

2.4 CTLA-4抑制劑 CTLA-4是活化T細(xì)胞表面表達(dá)的分子，通過(guò)結(jié)合B7.1和B7.2配體，在B淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和DC上均有表達(dá)［15］。CTLA-4由抗原呈遞細(xì)胞（APC）呈遞，是協(xié)同刺激的負(fù)調(diào)節(jié)因子，在識(shí)別特異性腫瘤抗原后，需要激活初始淋巴結(jié)內(nèi)的抗腫瘤T細(xì)胞；且它的激活可被抗CTLA-4抗體所抑制［16］。①I(mǎi)pilimumab：是一種針對(duì)CTLA-4的IgG1單克隆抗體，作為單一療法已被批準(zhǔn)用于治療晚期黑色素瘤，目前正在其他類(lèi)型的癌癥中進(jìn)行試驗(yàn)，包括非小細(xì)胞肺癌、尿路上皮癌、前列腺癌和腎細(xì)胞癌等［17］，尚需進(jìn)一步研究該藥物對(duì)BC患者的作用。②Tremelimumab：是一種抗CTLA-4的單克隆IgG2抗體，有研究表明，單藥Tremelimumab在已進(jìn)展、不適合或拒絕鉑類(lèi)治療的轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌患者中獲得了良好且持久的效果［18］。

3 其他免疫療法

3.1 共刺激受體激動(dòng)劑 由于共刺激受體在調(diào)節(jié)T細(xì)胞的效應(yīng)功能中起關(guān)鍵作用，因此激活共刺激途徑可能會(huì)改善檢查點(diǎn)抑制功效，并導(dǎo)致持久的抗腫瘤反應(yīng)。Toll樣受體（TLR）在免疫細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞上均有表達(dá)，并在癌癥進(jìn)展和治療中驅(qū)動(dòng)免疫反應(yīng)［19］。TLR的激活在腫瘤細(xì)胞中發(fā)揮雙重作用，包括致瘤作用和抗腫瘤作用。TLR的抗腫瘤作用（腫瘤的負(fù)調(diào)控作用）：配體與TLR結(jié)合，導(dǎo)致APC成熟，釋放細(xì)胞因子和趨化因子（如TNFα、IL-6、IL-12、干擾素、主要組織相容性復(fù)合體等），隨后NK細(xì)胞和多種細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的激活，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的殺傷［19］。TLR在腫瘤細(xì)胞上的表達(dá)也具有致瘤作用（腫瘤的正調(diào)控作用）：TLR在腫瘤細(xì)胞上的表達(dá)可以上調(diào)NF-κB信號(hào)級(jí)聯(lián)、促炎因子和抗凋亡蛋白的產(chǎn)生、促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)和癌細(xì)胞免疫逃避和增殖。此外，更多的免疫細(xì)胞被招募來(lái)增強(qiáng)腫瘤微環(huán)境中的免疫能力［19］。近年來(lái)，TLR激動(dòng)劑（TLR2、TLR4、TLR7和TLR9）因其能夠刺激膀胱癌的抗腫瘤免疫反應(yīng)而受到廣泛關(guān)注，通過(guò)增強(qiáng)對(duì)抗原的免疫反應(yīng)來(lái)提高化療、電離輻射和單克隆抗體的有效性。之前的動(dòng)物模型研究表明，TLR2/4激動(dòng)劑可以通過(guò)抑制TNF-α和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS），誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡來(lái)提高化療的效果［20］。TLR7的激活驅(qū)動(dòng)I型IFNs和炎癥反應(yīng)，使其成為抗腫瘤治療的潛在靶點(diǎn)［19］。咪喹莫特（R-837）為T(mén)LR7激動(dòng)劑，其新型液體制劑TMX-101已被優(yōu)化用于膀胱內(nèi)治療，一項(xiàng)二期研究結(jié)果顯示其安全性和耐受性良好［21］。目前，TLR9激動(dòng)劑（CpG-ODN）和TLR2激動(dòng)劑（HP-NAP）對(duì)MB49膀胱癌小鼠模型腫瘤生長(zhǎng)的抑制作用也已得到證實(shí)［19］，但臨床療效仍有待進(jìn)一步觀察。

3.2 光免疫療法 單克隆抗體—光吸收結(jié)合療法是一種新的選擇性光治療膀胱癌免疫應(yīng)答的方法。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）可以抑制免疫系統(tǒng)對(duì)癌癥的反應(yīng)，導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸［22］。光免疫治療可通過(guò)全身清除腫瘤微環(huán)境中的Treg而產(chǎn)生良好的免疫應(yīng)答，其直接細(xì)胞毒性作用是由于自由基的釋放［22］。近紅外光免疫療法（NIR-PIT）是一種結(jié)合光敏劑共軛單克隆抗體和光能的局部分子癌癥治療方法［23］，其在體外選擇性殺傷表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）表達(dá)的膀胱癌細(xì)胞［24］。在此基礎(chǔ)上使用單輪靶向CD47的NIR-PIT可以減弱EGFR表達(dá)的腫瘤細(xì)胞系異種移植物中腫瘤生長(zhǎng)，而在非EGFR表達(dá)的膀胱癌細(xì)胞異種移植模型中，靶向EGFR的NIR-PIT與對(duì)照組的腫瘤生長(zhǎng)沒(méi)有差異［24］。CD47是一種細(xì)胞表面糖蛋白，屬于免疫球蛋白（IG）超家族，廣泛表達(dá)于膀胱癌細(xì)胞，但在正常尿道上皮中無(wú)表達(dá)［23］。該蛋白對(duì)癌癥患者的免疫系統(tǒng)具有三大作用［25］：①CD47在腫瘤細(xì)胞的質(zhì)膜上高水平表達(dá)，并通過(guò)激活其自身配體信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α（SIRPα）-CD47軸來(lái)保護(hù)它們免受巨噬細(xì)胞的吞噬；②CD47在嗜中性粒細(xì)胞、DCs細(xì)胞和T細(xì)胞的表面表達(dá)，并且通過(guò)反向信號(hào)通路激活和滅活針對(duì)腫瘤的免疫應(yīng)答；③CD47與其配體血小板反應(yīng)蛋白1（TSP-1）的結(jié)合具有直接的抗癌和抗血管生成作用。因此，CD47靶向的NIR-PIT可能會(huì)有效抑制人膀胱癌腫瘤的體內(nèi)生長(zhǎng)。目前，CD47被認(rèn)為是癌癥治療中較為有效的靶點(diǎn)，臨床前景較好，其抗癌的主要作用機(jī)制是通過(guò)抑制CD47-SIRPα軸來(lái)增強(qiáng)癌細(xì)胞的吞噬作用，而不依賴(lài)于Fc介導(dǎo)的功能。因此，可以將這種作用與刺激Fc介導(dǎo)靶向腫瘤的功能相結(jié)合，以提高腫瘤細(xì)胞的死亡率。

3.3 細(xì)胞因子療法 細(xì)胞因子是一種分子量通常低于30 kDa的普通糖蛋白或多肽，通過(guò)促進(jìn)免疫細(xì)胞之間的相互作用，對(duì)外來(lái)抗原產(chǎn)生強(qiáng)效的免疫應(yīng)答。到目前為止，已被研究用于腫瘤免疫治療的四種主要細(xì)胞因子包括白介素、干擾素、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）和趨化因子。許多IL，包括IL-2、IL-10、IL-12、IL-15、IL-21，都已通過(guò)臨床試驗(yàn)在尿路上皮癌中得到了廣泛的研究［26］，盡管IL在臨床前研究中的結(jié)果尚可，但臨床研究的結(jié)果并不令人滿意［27］。干擾素（IFN）通常在有微生物病原體時(shí)由免疫細(xì)胞產(chǎn)生，并通過(guò)誘導(dǎo)多種免疫細(xì)胞而引發(fā)免疫反應(yīng)根除病原體［27］。研究顯示IFN-α和IFN-λ作為一種單一療法或聯(lián)合療法已進(jìn)入膀胱癌患者的臨床試驗(yàn)［26］。GM-CSF由巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、T細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌，可刺激造血祖細(xì)胞產(chǎn)生單核細(xì)胞和粒細(xì)胞［27］。其增強(qiáng)免疫應(yīng)答的抗腫瘤機(jī)制主要包括兩種：①促進(jìn)T淋巴細(xì)胞增殖和穩(wěn)態(tài)穩(wěn)定；②通過(guò)支持DC分化，提高腫瘤相關(guān)抗原的處理和呈遞效果［28］。然而，GM-CSF也可以作為一種免疫抑制劑，擴(kuò)大未成熟的骨髓亞群，引起抗腫瘤反應(yīng)的陰性信號(hào)。盡管臨床試驗(yàn)正在研究將其應(yīng)用于膀胱癌的治療，但相關(guān)證據(jù)還不充足［27］。CXCR為趨化因子亞家族中CXC的受體，研究結(jié)果表明，高表達(dá)CXCR4及其配體CXCL12與膀胱癌的發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，提示它們高表達(dá)的膀胱癌細(xì)胞具有高度侵襲性；而且體內(nèi)研究也顯示，阻斷CXCR4表達(dá)可抑制膀胱癌細(xì)胞的生長(zhǎng)［29］，這為預(yù)防和治療膀胱癌提供了一個(gè)潛在的分子靶點(diǎn)。

3.4 CAR-T細(xì)胞治療 CAR-T細(xì)胞是通過(guò)基因工程表達(dá)腫瘤靶向受體的自體多克隆T淋巴細(xì)胞，引導(dǎo)T細(xì)胞與特定的腫瘤相關(guān)抗原結(jié)合。其由細(xì)胞外單鏈可變片段和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)域組成，使T細(xì)胞發(fā)揮獨(dú)立于MHC抗原的功能，因其直接與癌細(xì)胞表面相結(jié)合，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡，因此繞過(guò)了MHC的下調(diào)。CAR-T細(xì)胞在膀胱癌治療中的臨床結(jié)果尚不清楚［27］?；谄淅@過(guò)MHC下調(diào)的機(jī)制以及使用自體細(xì)胞降低排異反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)而言，CAR-T細(xì)胞在未來(lái)膀胱癌的治療中將會(huì)有很大發(fā)展前景。

免疫治療與傳統(tǒng)化療相比具有靶向性好、不良反應(yīng)小、療效更佳等優(yōu)勢(shì)。但目前在臨床上還面臨著一系列尚未攻克的難題，如缺乏可靠的生物標(biāo)志物來(lái)預(yù)測(cè)其抗腫瘤的能力以及免疫治療不僅對(duì)許多患者缺乏敏感性，而且可能會(huì)產(chǎn)生其他不良反應(yīng)。因此，需要尋找多維生物標(biāo)記的預(yù)測(cè)模型（如基于臨床特點(diǎn)的生物標(biāo)記物、血液標(biāo)記物、腫瘤組織的標(biāo)記物等），準(zhǔn)確預(yù)測(cè)患者對(duì)免疫療法的敏感性，并指導(dǎo)臨床治療。同時(shí)，為避免出現(xiàn)免疫相關(guān)不良事件，可研發(fā)一種藥物遞送系統(tǒng)，改善藥物在靶細(xì)胞和靶組織中的積累和滯留。此外，直接針對(duì)免疫細(xì)胞和免疫相關(guān)器官的局部傳遞技術(shù)，如注射水凝膠、植入式生物材料等也正在探索中［27］。