小細(xì)胞肺癌免疫治療相關(guān)生物標(biāo)志物研究進(jìn)展

謝夢青，儲香玲，周 娟，蘇春霞

同濟(jì)大學(xué)附屬上海市肺科醫(yī)院腫瘤科，上海 200433

小細(xì)胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC）是高度惡性的神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤，約占全部肺癌的15%［1］。按照美國退伍軍人醫(yī)院分期標(biāo)準(zhǔn)，SCLC可分為局限期和廣泛期，大部分患者初診時(shí)已為廣泛期，治療手段有限，5年生存率不足2%［2］。依托泊苷聯(lián)合鉑類藥物作為廣泛期小細(xì)胞肺癌（extensive-stage small cell lung cancer，ES-SCLC）一線標(biāo)準(zhǔn)治療方案已有30余年［3］。近些年免疫檢查點(diǎn)抑制劑（immune checkpoint inhibitor，ICI）的發(fā)展改善了SCLC患者的生存。然而，僅一部分SCLC患者能從免疫治療中長期獲益，尋找合適的免疫生物標(biāo)志物用于指導(dǎo)免疫治療的臨床實(shí)踐，是進(jìn)一步提升SCLC患者生存獲益的關(guān)鍵。

1 SCLC的生物學(xué)特征

了解SCLC 的生物學(xué)特征可以幫助我們更好地尋找有效的生物標(biāo)志物。SCLC亞型的演變與腫瘤免疫微環(huán)境（tumor immune microenvironment，TIME）是近年來SCLC生物學(xué)特征研究領(lǐng)域的關(guān)注點(diǎn)。

1.1 腫瘤亞型的演變

SCLC是一種高度異質(zhì)性的腫瘤，如何更好地定義SCLC亞型一直是研究熱點(diǎn)之一。1985年，Carney等［4］對SCLC異質(zhì)性進(jìn)行初步探索，其依據(jù)左旋多巴脫羧酶、蛙皮素樣免疫反應(yīng)性、神經(jīng)元特異性烯醇化酶和肌酸激酶腦型同工酶的不同將SCLC細(xì)胞系分為經(jīng)典型和變異型兩大類。有研究［5-6］根據(jù)SCLC中無剛毛鱗甲復(fù)合體同源物樣1（achaete-scute complexlike 1，ASCL1）、神經(jīng)源分化因子1（neurogenic differentiation factor 1，NEUROD1）、轉(zhuǎn)錄共激活因子1（Yes-associated protein 1，YAP1）及2級POU結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子3（POU domain,class 2,transcription factor 3，POU2F3）表達(dá)的不同將SCLC分為SCLC-A、SCLC-N、SCLC-Y及SCLC-P四種亞型，不同亞型SCLC的生物學(xué)特點(diǎn)和對藥物的敏感性存在差異，SCLC-Y是潛在免疫獲益的亞型。然而進(jìn)一步研究［7］發(fā)現(xiàn)，YAP1在SCLC-P中也會表達(dá)，因此YAP1作為SCLC亞型分類的標(biāo)志物存在爭議。近期，Gay等［8］通過對81例SCLC患者的手術(shù)切除標(biāo)本進(jìn)行腫瘤基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析與非負(fù)矩陣因式分解重新定義SCLC的分型，并在SCLC-A、SCLC-N、SCLC-P的基礎(chǔ)上提出了高表達(dá)抗原提呈相關(guān)基因、T細(xì)胞炎性基因表達(dá)譜（gene expression profile，GEP）的亞型—SCLC-I。與SCLC-Y相比，SCLC-I更加準(zhǔn)確地定義了潛在的免疫獲益亞型的特征，為后期SCLC免疫獲益患者的篩選提供了可能。

1.2 TIME

TIME是腫瘤生長、轉(zhuǎn)移的重要場所，也是免疫細(xì)胞與腫瘤相互作用的關(guān)鍵介質(zhì)。抑制性TIME可能是SCLC免疫治療不獲益的重要原因。

研究［9-10］發(fā)現(xiàn)，SCLC可以通過下調(diào)主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）的表達(dá)，以及上調(diào)脊髓灰質(zhì)炎病毒受體和CD47的表達(dá)等途徑促進(jìn)腫瘤免疫逃逸。其他分子如CD39的上調(diào)、巨噬細(xì)胞刺激蛋白表達(dá)的增加、干擾素誘導(dǎo)的跨膜蛋白1的過表達(dá)等也參與抑制性TIME的形成［11-13］。

在免疫細(xì)胞浸潤方面，一項(xiàng)針對104 例SCLC腫瘤組織T細(xì)胞浸潤情況的研究［14］發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)OXP3+T細(xì)胞占72.1%，而CD8+T細(xì)胞僅占12.5%。Carvajal-Hausdorf等［15］研究發(fā)現(xiàn)，肺腺癌中CD8+T細(xì)胞的絕對值較SCLC高5.4倍，肺鱗癌中較SCLC高6.0倍。此外，有研究［16］發(fā)現(xiàn)，ES-SCLC患者來源的SCLC循環(huán)腫瘤細(xì)胞可通過分泌多種細(xì)胞因子使腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（tumorassociated macrophage，TAM）聚集。骨髓來源的抑制細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）也是SCLC微環(huán)境中抑制性免疫細(xì)胞之一，MDSC可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cell，Treg）聚集，促進(jìn)抑制性TIME的形成［17］?；贛DSC在SCLC中的作用，Iclozan等［18］發(fā)現(xiàn)，MDSC抑制劑全反式維甲酸與p53疫苗聯(lián)合時(shí)可增加SCLC對免疫疫苗的反應(yīng)，提示消除MDSC可增強(qiáng)SCLC對免疫治療的反應(yīng)。

2 SCLC免疫治療相關(guān)生物標(biāo)志物

2.1 臨床研究中的免疫治療相關(guān)生物標(biāo)志物

2.1.1 程序性死亡［蛋白］配體-1（programmed death ligand-1，PD-L1）

PD-L1是腫瘤細(xì)胞表面分子之一，其作為免疫治療的生物標(biāo)志物已在包括非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）在內(nèi)的多種實(shí)體瘤中廣泛應(yīng)用。隨著SCLC免疫治療研究的開展，PD-L1作為SCLC療效標(biāo)志物的可行性也受到關(guān)注。

2020年歐洲腫瘤內(nèi)科學(xué)會（European Society for Medical Oncology，ESMO）會議報(bào)道了IMpower133研究中SCLC長期生存者的特征，發(fā)現(xiàn)PD-L1表達(dá)水平與免疫治療長期生存獲益無明顯相關(guān)性［19］。KEYNOTE-604研究與CASPIAN研究得到的結(jié)論類似［20-21］。此外，IFCT-1603研究［22］發(fā)現(xiàn)，在54例可檢測PD-L1的SCLC腫瘤標(biāo)本中，僅1例腫瘤標(biāo)本PD-L1陽性，腫瘤PD-L1陽性與陰性患者的無進(jìn)展生存期（progression-free survival，PFS）與總生存期（overall survival，OS）差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但由于該研究兩組樣本量相差較大，結(jié)論需謹(jǐn)慎對待。

實(shí)際上，由于腫瘤細(xì)胞PD-L1表達(dá)水平較低，現(xiàn)有臨床試驗(yàn)結(jié)果尚不支持將PD-L1表達(dá)作為SCLC免疫療效標(biāo)志物。

2.1.2 TMB

SCLC作為一種基因廣泛丟失、突變的腫瘤，抑癌基因TP53、Rb1、PTEN等的缺失，PIK3CA、EGFR等的過度表達(dá)，以及FGFR1、SOX2、MYC家族的擴(kuò)增導(dǎo)致SCLC的高腫瘤突變負(fù)荷（tumor mutational burden，TMB）［23］。SCLC的TMB約為7.4 mut/Mb，與NSCLC相似，高TMB理論上可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的T細(xì)胞反應(yīng)，為SCLC的免疫治療獲益帶來可能［24］。

研究者在包括SCLC在內(nèi)的多種實(shí)體腫瘤中探索TMB作為免疫療效標(biāo)志物的可行性。在一項(xiàng)探索SCLC中TMB與ICI療效關(guān)系的研究［25］中，發(fā)現(xiàn)高TMB組中位PFS與中位OS均較低TMB組明顯延長。CheckMate 032試驗(yàn)則對TMB進(jìn)行了更為細(xì)致的劃分，研究者分別以143 mut/Mb、247 mut/Mb為界將患者分為低、中、高組，結(jié)果顯示，無論是單藥還是聯(lián)合用藥，高TMB組客觀緩解率、1年P(guān)FS率及1年OS率均顯著延長［26］。雖然以上研究中TMB的界值不同，但研究結(jié)果表明，高TMB的患者具有免疫治療獲益的優(yōu)勢。值得注意的是，在IMpower133研究［27］中，研究者探索血液TMB（blood TMB，bTMB）作為免疫療效標(biāo)志物的預(yù)測效能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，bTMB與免疫療效無關(guān)。因此，基于TMB的更深層次的研究仍需進(jìn)一步開展。

2.1.3 GEP

GEP是與抗原呈遞、趨化因子表達(dá)等相關(guān)的基因表達(dá)譜，其能從基因?qū)用娓娴孛枋瞿[瘤微環(huán)境的特征［28］。

KEYNOTE-028是一項(xiàng)探索派姆單抗治療PD-L1陽性腫瘤安全性與有效性的研究［29］，該研究包括24例SCLC患者，GEP與臨床療效之間的關(guān)系是探索性終點(diǎn)之一，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高GEP患者預(yù)后好，同時(shí)TMB與GEP或PD-L1聯(lián)合有更好的預(yù)測效能。但值得注意的是，該研究納入的SCLC患者較少，可能導(dǎo)致偏倚，同時(shí)針對泛瘤種得出的結(jié)論能否直接應(yīng)用到SCLC中仍需進(jìn)一步探索。

2.2 值得探索的免疫治療相關(guān)生物標(biāo)志物

2.2.1 CD47

CD47是一種在細(xì)胞表面廣泛表達(dá)的跨膜蛋白，其主要由N末端的細(xì)胞外可變區(qū)、5個(gè)疏水的跨膜結(jié)構(gòu)和1個(gè)C末端的細(xì)胞內(nèi)信號序列組成。信號調(diào)節(jié)蛋白α（signal regulatory protein α，SIRPα）是巨噬細(xì)胞及MDSC表面的抑制性受體，CD47與SIRPα結(jié)合后引起細(xì)胞內(nèi)酪氨酸抑制基序的磷酸化并抑制巨噬細(xì)胞的吞噬功能［30］。

Weiskopf等［10］通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)與動(dòng)物模型證實(shí)，阻斷CD47可促進(jìn)巨噬細(xì)胞對SCLC的吞噬，肯定了CD47作為SCLC治療靶標(biāo)的潛在作用。一項(xiàng)臨床回顧性研究［31］以CD47表達(dá)作為分組依據(jù)，探索了不同亞組患者的OS，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CD47陽性的患者預(yù)后較好。以CD47為檢查點(diǎn)的免疫療法正在興起，CD47作為治療靶標(biāo)與免疫療效標(biāo)志物是將來值得深入研究的課題。

2.2.2 DLL3

δ樣配體3（δ-like ligand 3，DLL3）是Notch信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的抑制性配體，其在SCLC中大量表達(dá)，以SCLC-A和SCLC-N亞型為主［7］。

隨著DLL3靶標(biāo)功能的解析，許多以DLL3為靶點(diǎn)的新藥如AMG 757、AMG 119正在不斷的研發(fā)中。AMG 757是一種基于雙特異性T細(xì)胞銜接系統(tǒng)開發(fā)的靶向DLL3的雙特異性抗體。Giffin等［32］通過SCLC患者來源異種移植模型與細(xì)胞系異種移植模型驗(yàn)證了該抗體特異性殺傷表達(dá)DLL3的腫瘤細(xì)胞的作用。2020年世界肺癌大會公布了正在進(jìn)行的AMG 757 Ⅰ期臨床試驗(yàn)的初步數(shù)據(jù)，10 mg的AMG 757具有可接受的不良反應(yīng)且顯示出較好的抗腫瘤活性，劑量遞增試驗(yàn)正在進(jìn)行當(dāng)中［33］。AMG 119是一種靶向DLL3的嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法，臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行，暫無數(shù)據(jù)公布。以上針對DLL3的免疫療法的發(fā)展為將來探索DLL3作為免疫治療標(biāo)志物提供了線索。

2.2.3 多種標(biāo)志物組合

SCLC高度異質(zhì)性的特征可能會限制單一的生物標(biāo)志物用于篩選免疫治療獲益人群的準(zhǔn)確性，相比之下，多種指標(biāo)聯(lián)合可為潛在免疫獲益亞群的檢出提供更有針對性的信息。

Chen等［34］通過免疫組織化學(xué)法分析了102例SCLC患者的手術(shù)切除標(biāo)本，并以浸潤淋巴細(xì)胞上Gal-9的表達(dá)為基礎(chǔ)建立了SCLC的免疫風(fēng)險(xiǎn)評估模型，對該模型進(jìn)行驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，多標(biāo)志物組合較單一標(biāo)志物預(yù)測效能提升。開發(fā)多種生物標(biāo)志物聯(lián)合檢測平臺是未來SCLC標(biāo)志物的研究方向之一。

3 總結(jié)與展望

近年來生物信息學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，測序技術(shù)的普及和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)的發(fā)展使充分探索SCLC生物學(xué)特性成為可能。但受SCLC腫瘤異質(zhì)性高、取材困難等制約，目前對于SCLC生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展較為緩慢，一些在NSCLC中有效的標(biāo)志物對于SCLC免疫療效的預(yù)測效能未達(dá)到預(yù)期。圖1從SCLC免疫治療生物標(biāo)志物出發(fā)，結(jié)合SCLC特征，概括總結(jié)具有發(fā)展前景的標(biāo)志物。研究者對于SCLC的進(jìn)一步探索從未止步，更加全面地了解SCLC特性、準(zhǔn)確地定義SCLC的亞型以挖掘真正有臨床價(jià)值的療效預(yù)測物將是未來SCLC領(lǐng)域發(fā)展的方向之一。

圖1 SCLC免疫治療相關(guān)生物標(biāo)志物研究概況Fig.1 Overview of immune biomarkers for SCLC