轉(zhuǎn)移性黑色素瘤靶向和免疫治療研究進(jìn)展

韓利民綜述，趙海龍審校

0 引 言

黑色素瘤是一種由皮膚和其他器官的黑色素細(xì)胞產(chǎn)生的惡性腫瘤，具有極強(qiáng)的侵襲性和轉(zhuǎn)移性，全球每年新發(fā)黑色素瘤約232 100例，約55 500例因該病致死；其中我國每年新增黑色素瘤約6700例，死亡人數(shù)高達(dá)3200例[1-2]。早期黑色素瘤可通過手術(shù)切除治療，然而轉(zhuǎn)移性黑色素瘤已發(fā)生其他器官轉(zhuǎn)移，無法進(jìn)行手術(shù)切除，其5年生存率僅為5%～10%[3]。2011年，美國食品與藥品管理局(Food and Drug Administration, FDA)首次批準(zhǔn)易普利姆瑪(Ipilimumab)用于轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的臨床治療[4]。至今FDA先后批準(zhǔn)9種藥物應(yīng)用于轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的臨床治療，主要分為兩種治療機(jī)制：靶向絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號(hào)通路的小分子抑制劑(靶向治療)，以及阻斷細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原-4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4, CTLA-4)和程序化細(xì)胞死亡蛋白1(programmed cell death protein 1, PD-1)的生物性單克隆抗體(免疫治療)。雖然以上藥物的臨床治療效果優(yōu)于傳統(tǒng)放化療法，但仍存在一些局限性[5]。因此，本文將從轉(zhuǎn)移性黑色素瘤藥物及作用機(jī)制、臨床效果和局限性進(jìn)行以下綜述，并探討不同藥物聯(lián)合應(yīng)用的前景。

1 轉(zhuǎn)移性黑色素瘤靶向和免疫治療藥物概述

轉(zhuǎn)移性黑色素瘤具有惡性程度高、預(yù)后差、致死率高等特點(diǎn)，雖然現(xiàn)階段國內(nèi)外針對(duì)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的治療方法尚有限，但個(gè)體化靶向治療和免疫治療仍是治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的重要手段[6]。目前靶向治療方面的藥物有6種，均為針對(duì)MAPK級(jí)聯(lián)信號(hào)通路[即小GTP結(jié)合蛋白(RAS)-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(RAF)-絲裂原活化蛋白激酶/激酶(MEK)-細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)的蛋白激酶(ERK)]的小分子藥物，分別是維莫非尼、達(dá)拉非尼、曲美替尼、考比替尼、康奈菲尼和比美替尼[7-11]。免疫治療方面的藥物有3種，均為單克隆抗體，分別是靶向CTLA-4的易普利姆瑪(伊匹單抗)、靶向PD-1的派姆單抗、以及靶向細(xì)胞程序性死亡-配體1(programmed death-ligand 1，PDL1)的納武單抗[12-13]。

2 轉(zhuǎn)移性黑色素瘤分子靶向治療藥物的機(jī)制和局限性

黑色素瘤的發(fā)生和惡性發(fā)展與MAPK通路RAS原癌基因家族中的NRAS和RAF原癌基因家族中的BRAF基因突變息息相關(guān)，常伴有BRAF和MEK等靶點(diǎn)的激活[14-15]。因此，靶向治療是轉(zhuǎn)移性黑色素瘤治療的重要策略之一，但近年來也發(fā)現(xiàn)其存在一定局限性。

2.1靶向治療藥物分子機(jī)制

2.1.1 BRAF和MEK抑制劑BRAF作為Raf家族的重要亞型，其下游通路涉及MAPK通路的MEK、ERK等蛋白活化，進(jìn)而促使核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子磷酸化來調(diào)控細(xì)胞生長、增殖、凋亡等過程[11]，見圖1。研究證實(shí)大約有50%的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者攜帶BRAFV600突變[5]。正常情況下，MAPK信號(hào)通路因受神經(jīng)纖維瘤蛋白1(neurofribromatosis1，NF1)等負(fù)反饋機(jī)制調(diào)節(jié)處于一種低度活化狀態(tài)，而BRAFV600突變促進(jìn)BRAF絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶激活，并通過激活下游MAPK通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖與生殖[17-18]。維莫非尼是首個(gè)獲FDA批準(zhǔn)的BRAF小分子抑制劑，其次是達(dá)拉非尼和康奈非尼，三者的共同作用都是靶向抑制BRAF。而近年來針對(duì)BRAFV600突變的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者，臨床上應(yīng)用小分子抑制劑治療效果顯著(應(yīng)答率從9%升至57%)，在延長總生存期(9.7個(gè)月升至13.6個(gè)月)和無進(jìn)展生存期方面(1.6個(gè)月升至6.9個(gè)月)均優(yōu)于傳統(tǒng)化療[19]。

除BRAF突變型以外，約20%的黑色素瘤患者還攜帶RAS基因突變(NRAS是主要的突變型)[20]。研究表明即使在無BRAFV600突變情況NRAS仍然可以激活下游MAPK通路，并調(diào)控磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase, PI3K)-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶B(protein kinase B，即Akt)通路的激活進(jìn)而影響細(xì)胞凋亡發(fā)生[21]。同時(shí)，臨床研究也證實(shí)在使用BRAF抑制劑治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者過程中，聯(lián)合使用MEK抑制劑，可以顯著降低BRAF抑制劑耐藥性形成，改善治療效果[22]。曲美替尼是第一個(gè)獲FDA批準(zhǔn)的MEK小分子抑制劑，其次是考比替尼和比美替尼。無論是基礎(chǔ)研究還是臨床試驗(yàn)過程中，單獨(dú)或聯(lián)合使用MEK抑制劑無論是單獨(dú)還是聯(lián)合使用都可以有效提高BRAF突變型黑色素瘤患者應(yīng)答率，并改善非BRAF突變型患者的預(yù)后情況[11, 23-24]。

HGF：肝細(xì)胞生長因子；RTK：酪氨酸激酶型受體；FGFR1：成纖維細(xì)胞生長因子受體1；IGF-1R：胰島素樣生長因子1受體；HER3：人表皮生長因子受體3 ；PDGFRβ：血小板衍生生長因子受體β亞基；NF1：神經(jīng)纖維瘤蛋白1；NRAS：神經(jīng)母細(xì)胞瘤中大鼠肉瘤病毒癌基因同源物；BRAF：鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B；ARAF：鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體A；CRAF：鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體C；ERK：細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶；MEK：絲裂原活化蛋白激酶激酶；PTEN：同源性磷酸酶-張力蛋白；Bcl-xL：B細(xì)胞淋巴瘤因子-特大型；Bcl-2A1：B細(xì)胞淋巴瘤因子2相關(guān)蛋白1；PI3K：磷脂酰肌醇3-激酶；Akt：絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶B；mTOR：哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶點(diǎn)

2.1.2其他靶向抑制劑除BRAF和MEK兩個(gè)靶點(diǎn)外，大量臨床II期試驗(yàn)表明KIT抑制劑對(duì)攜帶KIT突變的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者有一定治療效果，諸如伊馬替尼(Imatinib)和尼羅替尼(Nilotinib)等KIT靶向抑制類藥物都已經(jīng)進(jìn)入臨床試用階段[25-26]。此外，遺傳學(xué)研究表明PI3K通路的負(fù)調(diào)控因子同源性磷酸酶-張力蛋白(phosphatase and tensin homolog，PTEN)可以抑制MAPK通路激活阻止黑色素瘤的發(fā)生發(fā)展過程[27]。因此，在BRAF或NRAS突變型黑色素瘤中靶向抑制PI3K的活性可能有助于增強(qiáng)BRAF抑制劑的臨床效果，并減少其耐藥的發(fā)生。

2.2靶向治療的局限性多項(xiàng)研究證實(shí)，不同靶向藥物在治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤過程中容易引起多種皮膚毒性損傷、關(guān)節(jié)痛、脫發(fā)和腹瀉等副作用，并且過度使用靶向藥物還可能引發(fā)皮膚鱗狀細(xì)胞癌、皮膚基底細(xì)胞癌等腫瘤[7, 28]。比如接受BRAF抑制劑維莫非尼治療的患者治療過程中易出現(xiàn)惡心、腹瀉、關(guān)節(jié)痛、光過敏等癥狀以及毛發(fā)角化病，嚴(yán)重時(shí)還可能發(fā)生大面積毒性表皮壞死溶解[11, 29]?？的畏悄岢Ｒ姷牟涣挤磻?yīng)為脫發(fā)、關(guān)節(jié)痛和跖紅骨感覺障礙綜合征等[27]。而使用MEK抑制劑考比替尼治療的患者也易發(fā)生肝功能損害、肌酸激酶升高、腹瀉，皮疹等不良反應(yīng)。因此，臨床上采用降低30%用藥量來緩解副作用對(duì)患者身體的損傷[5]。此外，BRAF抑制劑還可能促進(jìn)NRAS突變和RAF同源體形成進(jìn)一步激活MAPK通路導(dǎo)致腫瘤過度增殖[30]。因此在臨床上，需要考慮MEK抑制劑與BRAF抑制劑聯(lián)合應(yīng)用，抑制MAPK通路激活程度，從而減緩皮膚毒性和腫瘤過度增殖。

3 轉(zhuǎn)移性黑色素瘤免疫治療藥物的機(jī)制和局限性

免疫治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的機(jī)制主要是激發(fā)或調(diào)控機(jī)體免疫系統(tǒng)、改善腫瘤微環(huán)境以提高抗腫瘤免疫力[13]。目前FDA批準(zhǔn)上市的黑色素瘤免疫治療藥物單用或聯(lián)用均可以顯著延長晚期黑色素瘤患者的總生存期和無進(jìn)展生存期[4, 12-13, 31]。

3.1免疫治療藥物的分子機(jī)制

3.1.1 CTLA-4單克隆抗體CTLA-4是免疫球蛋白家族成員之一，在活化后的T淋巴細(xì)胞上表達(dá)。相對(duì)于T細(xì)胞表面蛋白CD28，CTLA-4具有更強(qiáng)的抗原提呈親和力，更容易與樹突狀細(xì)胞表面的配體結(jié)合。CTLA-4與相應(yīng)配體結(jié)合后誘導(dǎo)T細(xì)胞失活，并抑制白細(xì)胞介素-2分泌，從而減弱機(jī)體免疫反應(yīng)[32]。而使用特異性結(jié)合CTLA-4的抗體降低CTLA-4與其配體的結(jié)合程度可減弱對(duì)T細(xì)胞的負(fù)向調(diào)控水平[6]，見圖2。臨床研究表明從低劑量(3 mg/kg)到高劑量(10 mg/kg)應(yīng)用伊匹單抗可以有效提高轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者的總生存期(從11.5個(gè)月升至15.7個(gè)月)[4]。但伊匹單抗通過抑制CTLA-4容易過度激活T細(xì)胞，臨床應(yīng)用中引發(fā)多種免疫不良反應(yīng)，對(duì)機(jī)體造成損害[33]。

3.1.2PD-1單克隆抗體由于臨床上應(yīng)用伊匹單抗存在嚴(yán)重的免疫不良反應(yīng)，因此轉(zhuǎn)移性黑色素瘤免疫治療方法需要引入其他免疫檢查點(diǎn)。其中PD-1的臨床效果最好，相關(guān)抗體藥物應(yīng)用最廣，對(duì)多種腫瘤效果顯著[6]。PD-1主要在活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核細(xì)胞和殺傷細(xì)胞等免疫細(xì)胞表面表達(dá)，而腫瘤細(xì)胞或抗原提呈細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞)表面有PD-1特異性配體(PD-L1和PD-L2)表達(dá)[12]。在外周組織中，T細(xì)胞表面的PD-1與腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1等配體結(jié)合后，通過負(fù)向調(diào)控T細(xì)胞活化、增殖促使腫瘤細(xì)胞完成免疫逃逸[34]。在靶向PD-1的免疫治療方法中，使用特異性結(jié)合PD-1或PD-L1的抗體能阻斷兩者的相互作用，減弱其負(fù)向調(diào)控T細(xì)胞的能力，從而提高T細(xì)胞抗腫瘤效能[35]，見圖2。相對(duì)于伊匹單抗單藥治療和化療方式，PD-1相關(guān)單克隆抗體藥物治療產(chǎn)生的細(xì)胞毒性程度大幅下降，并在治療早期無免疫不良反應(yīng)[36]。

MHC：主要組織相容性復(fù)合體；TCR：T細(xì)胞抗原受體；PD-1：程序化細(xì)胞死亡蛋白1；PD-L1：細(xì)胞程序性死亡-配體1；CD28：分化決定簇28；B7：分化決定簇80或分化決定簇86

3.2免疫治療的局限性雖然相較于傳統(tǒng)放化療手段治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤，免疫療法具有應(yīng)答率高、毒性小、療效好的特點(diǎn)，但其仍然面臨治療成本高、缺乏可靠的預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物等困境[37]。重要的是，對(duì)于晚期黑色素瘤患者，由于調(diào)控免疫環(huán)境不當(dāng)而出現(xiàn)的免疫不良反應(yīng)常是致命的，這就要求執(zhí)行免疫治療的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)必須具有豐富、扎實(shí)的免疫學(xué)相關(guān)知識(shí)與技術(shù)體系[38]。而在對(duì)PD-L1陰性的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者制定治療方案時(shí)，醫(yī)師應(yīng)充分分析并監(jiān)視患者機(jī)體內(nèi)免疫學(xué)微環(huán)境，并謹(jǐn)慎選擇適當(dāng)?shù)闹委煼椒ê徒M合形式，以免出現(xiàn)免疫不良反應(yīng)或免疫藥物耐藥性[39]。

4 轉(zhuǎn)移性黑色素瘤聯(lián)合治療優(yōu)化方案現(xiàn)狀及前景

黑色素瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程復(fù)雜，臨床上應(yīng)用單一藥物治療的療效有限，因此多種藥物聯(lián)合應(yīng)用能相互彌補(bǔ)治療缺陷、提高療效和改善患者預(yù)后[16, 39-40]。目前，臨床上針對(duì)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤聯(lián)合用藥方案主要是BRAF抑制劑達(dá)拉菲尼與MEK抑制劑曲美替尼的聯(lián)合應(yīng)用，以及免疫治療抗體伊匹單抗與納武單抗的聯(lián)合應(yīng)用，兩種治療方式均能有效縮小腫瘤體積，延長患者無進(jìn)展生存期和總生存期[24, 31, 41]。

多項(xiàng)研究證實(shí)在轉(zhuǎn)移性黑色素瘤治療初期，采用靶向和免疫聯(lián)合治療具有降低毒性風(fēng)險(xiǎn)、增強(qiáng)T細(xì)胞活性等優(yōu)勢(shì)[42-43]。其機(jī)制如下：①轉(zhuǎn)移性黑色素瘤中MAPK通路活化，可促使腫瘤細(xì)胞表面抗原表達(dá)下降無法被T細(xì)胞識(shí)別完成免疫逃逸[21]。BRAF和MEK靶向抑制劑可以阻斷MAPK通路，使腫瘤細(xì)胞抗原正常表達(dá)被T細(xì)胞識(shí)別[44]；②BRAFV600突變促進(jìn)腫瘤細(xì)胞免疫逃逸，而BRAF抑制劑和MEK抑制劑的聯(lián)合應(yīng)用在早期階段可以調(diào)控機(jī)體免疫微環(huán)境，引發(fā)黑色素瘤細(xì)胞表面抗原以及CD8+T細(xì)胞毒性標(biāo)記物(穿孔素和顆粒酶B)表達(dá)增加，進(jìn)而促進(jìn)T細(xì)胞浸潤以及淋巴細(xì)胞增殖[43]。

綜上，靶向治療聯(lián)合免疫治療既可以改善免疫微環(huán)境，又可以擴(kuò)大治療黑色素瘤的種類范疇，兩者協(xié)同在治療早期擁有較強(qiáng)的抗腫瘤效果，為轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的治療提供一個(gè)新的方向[45]。

5 總結(jié)與展望

近期的研究成果和臨床數(shù)據(jù)顯示，與傳統(tǒng)放化療治療相比，無論是靶向治療還是免疫治療均能顯著提高轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者的療效，改善患者預(yù)后。同時(shí)，靶向治療和免疫治療聯(lián)合方案還能相互取長補(bǔ)短，提高轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者早期療效，這可能是現(xiàn)階段臨床上治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的最佳方案。但關(guān)于轉(zhuǎn)移性黑色素瘤靶向和免疫治療藥物聯(lián)合用藥的最優(yōu)療程、用藥順序與組合方式目前仍不明確，并且聯(lián)合用藥方案的長期治療效果還需要密切關(guān)注。原因有以下兩點(diǎn)：①由于機(jī)體免疫應(yīng)答能力有限，在聯(lián)合治療的后期，BRAF抑制劑等靶向治療藥物可促使腫瘤細(xì)胞或T細(xì)胞表達(dá)PD-1、PD-L1等T細(xì)胞抑制因子，減弱機(jī)體對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫殺傷能力[44]；②BRAF抑制劑或MEK抑制劑可以破壞腫瘤細(xì)胞之間的信號(hào)連接，阻礙T細(xì)胞向腫瘤細(xì)胞間浸潤，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖[46]。因此，針對(duì)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的治療，還需要更廣泛的基礎(chǔ)和臨床研究提供更多的研究數(shù)據(jù)以便制定聯(lián)合用藥的最優(yōu)療程與組合方式。