PD-1/PD-L1與CTLA-4抑制劑聯(lián)合治療非小細(xì)胞肺癌的研究進(jìn)展

王俊敏 仵晨雨 雷文濤 黃浩 岳紅梅，2

2. 730000 甘肅 蘭州，蘭州大學(xué)第一醫(yī)院呼吸內(nèi)科

免疫系統(tǒng)和癌癥之間的相互作用是由復(fù)雜的生物通路網(wǎng)絡(luò)控制的，盡管人們期望免疫系統(tǒng)會(huì)根據(jù)其獨(dú)特且廣泛的突變特征，自動(dòng)將癌細(xì)胞視為“外來細(xì)胞”，但兩者最重要的自然平衡是耐受性，在這種情況下，癌細(xì)胞被視為“自身細(xì)胞”。耐受性由多種機(jī)制維持，包括調(diào)節(jié)性免疫細(xì)胞、免疫抑制細(xì)胞因子和趨化因子，以及所謂的“免疫檢查點(diǎn)”途徑，這些途徑降低了免疫功能[1]。以ICIs為基礎(chǔ)的免疫治療為多種癌癥的治療開辟了一個(gè)新的時(shí)代，針對細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4，CTLA-4)和程序性細(xì)胞死亡蛋白1(programmed death-1，PD-1)/程序性死亡配體-1(programmed cell death-Ligand 1，PD-L1)途徑的抑制劑已顯示出巨大的應(yīng)用前景。由于PD-1/PD-L1和CTLA-4通過不同的互補(bǔ)機(jī)制調(diào)節(jié)T細(xì)胞的激活、增殖和功能，故兩者聯(lián)合是提高抗腫瘤免疫的合理途徑。

免疫檢查點(diǎn)

一、PD-1/PD-L1

PD-1是CD28、CDB7家族中重要的免疫抑制分子，表達(dá)于活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞。PD-L1和PD-L2是PD-1的兩個(gè)主要配體，屬于B7超家族成員，兩者具有高度同源性。PD-L1在活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞表面表達(dá)。在某些情況下，也可在血管內(nèi)皮細(xì)胞、各種間質(zhì)細(xì)胞、心臟、肺、胰腺和胎盤組織中誘導(dǎo)表達(dá)。PD-L1抑制抗原特異性T細(xì)胞反應(yīng)，限制炎癥組織損傷，在維持自身免疫耐受和限制炎癥規(guī)模方面發(fā)揮重要作用。PD-L1在肺癌、肝癌、乳腺癌、鱗狀細(xì)胞癌等腫瘤組織中也有廣泛表達(dá)，它在癌旁正常組織中低表達(dá)，提示其參與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，在減弱抗腫瘤免疫應(yīng)答中起關(guān)鍵作用[2]。當(dāng)PD-1與其配體PD-L1或PD-L2結(jié)合時(shí)，PD-1作為協(xié)同抑制信號(hào)抑制 T 細(xì)胞活化和增殖，從而介導(dǎo)負(fù)性免疫調(diào)控過程，減少腫瘤局部微環(huán)境中T細(xì)胞的自身免疫殺傷功能, 導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸和促進(jìn)腫瘤生長。Nivolumab或Pembrolizumab與PD-1的結(jié)合阻止其與PD-L1和PD-L2在腫瘤細(xì)胞上的結(jié)合，抑制T細(xì)胞的共抑制信號(hào)，逆轉(zhuǎn)T細(xì)胞抑制，誘導(dǎo)抗腫瘤反應(yīng)[3]。

二、CTLA-4

免疫檢查點(diǎn)抑制劑

一、程序性死亡受體1(programed cell death1, PD-1)抑制劑

Nivolumab:通過與PD-1受體結(jié)合阻斷其與PD-L1的相互作用，從而釋放PD-1途徑介導(dǎo)的抗腫瘤細(xì)胞免疫抑制作用。Nivolumab是第一種用于晚期NSCLC二線治療的PD-1阻斷劑。CheckMate 017結(jié)果表明，與多西他賽相比，Nivolumab顯著提高了患者的總生存率(overall survival，OS)、客觀緩解率(objective response rate,ORR)、無進(jìn)展生存率(progression-free survival，PFS)，并具有可接受的安全性指標(biāo)，如與免疫相關(guān)的不良反應(yīng)(immune-related adverse effects，irAEs)和死亡率[5]。因此，2015年3月，Nivolumab被批準(zhǔn)為轉(zhuǎn)移性鱗狀NSCLC的治療藥物[6]。在非鱗狀NSCLC中，與多西他賽相比，雖然PFS未得到提高 (Nivolumab為2.3個(gè)月，多西紫杉醇為4.2個(gè)月)，但根據(jù) CheckMate 057試驗(yàn)的結(jié)果，使用Nivolumab治療的患者的OS和ORR明顯改善[7]。隨后，美國食品及藥物管理局(FDA)在同年10月將Nivolumab的批準(zhǔn)范圍擴(kuò)大到轉(zhuǎn)移性非鱗狀NSCLC[6]。

Pembrolizumab：是一種選擇性強(qiáng)、人源化的針對PD-1的IgG 4單克隆抗體，它能破壞PD-1與配體的結(jié)合，抑制T細(xì)胞內(nèi)的抑制信號(hào)，從而引起細(xì)胞毒性T細(xì)胞對腫瘤的識(shí)別。2015年10月，KEYNOTE-001試驗(yàn)結(jié)果證明了NSCLC患者使用Pembrolizumab的有效性和安全性。隨后的III期試驗(yàn)結(jié)果顯示，在PD-L1表達(dá)≥50%的患者中，與化療相比，Pembrolizumab可顯著改善患者的OS、PFS和ORR[8]?；诖私Y(jié)果FDA批準(zhǔn)了Pembrolizumab作為轉(zhuǎn)移性NSCLC患者的一線治療方案。另一項(xiàng)臨床試驗(yàn)，KEYNOTE-189，證實(shí)了Pembrolizumab聯(lián)合培美曲塞與卡鉑對于無EGFR或ALK突變的轉(zhuǎn)移性非鱗狀NSCLC的安全性和抗腫瘤活性，結(jié)果顯示無論P(yáng)D-L1的表達(dá)水平如何，患者都可以從中獲益[2]。基于此結(jié)果，F(xiàn)DA擴(kuò)大了Pembrolizumab聯(lián)合培美曲塞和含鉑化療的適應(yīng)癥，批準(zhǔn)用于轉(zhuǎn)移性非鱗狀NSCLC患者的一線治療[9]。

二、程序性死亡配體-1(programmed cell death-Ligand 1,PD-L1)抑制劑

Atezolizumab: Atezolizumab通過與腫瘤細(xì)胞PD-L1結(jié)合，從而阻斷PD-L1與PD-1的結(jié)合，增強(qiáng)抗腫瘤免疫。在單臂II期BIRCH試驗(yàn)中，667例PD-L1高表達(dá)的NSCLC患者接受Atezolizumab治療，結(jié)果證明了Atezolizumab治療晚期NSCLC的有效性，并根據(jù)初步的數(shù)據(jù)提示ORR可能與PD-L1的表達(dá)水平相關(guān)[10]。隨后POPLAR試驗(yàn)結(jié)果顯示，與多西他賽相比, Atezolizumab明顯改善了患者的OS(Atezolizumab組為12.6個(gè)月，多西他賽為9.7個(gè)月)，并且發(fā)現(xiàn)PD-L1在腫瘤細(xì)胞上的表達(dá)水平與預(yù)后相關(guān)，提示PD-L1的表達(dá)有預(yù)測作用[11]。BIRCH和POPLAR研究結(jié)果促使III期OAK試驗(yàn)的進(jìn)行，旨在評估Atezolizumab與多西他賽，對已接受過化療的NSCLC患者的療效和安全性。結(jié)果表明，與多西他賽相比，無論P(yáng)D-L1的表達(dá)高低，Atezolizumab都顯示出具有臨床意義的生存優(yōu)勢及良好的安全性[12]。

Durvalumab：是一種完全人源化IgG 1單克隆抗體，與PD-L1具有較高親和力，阻斷PD-1和CD 80的相互作用[13-14]。2018年2月，根據(jù)隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照、多中心III期臨床研究結(jié)果(PACIFIC)，Durvalumab被批準(zhǔn)用于無法切除的Ⅲ期NSCLC患者的治療。這是第一項(xiàng)評估無法切除的Ⅲ期NSCLC患者生存優(yōu)勢的研究，在接受兩個(gè)或兩個(gè)以上周期含鉑化療與明確放射治療的患者中，與安慰劑相比，Durvalumab能顯著延長患者的PFS、OS，其中位生存期(median survival time,MST)分別為16.8個(gè)月和5.6個(gè)月[15]。來自該研究最新進(jìn)展顯示在Durvalumab組中3年OS率為57.0%，而接受安慰劑治療的患者為43.5%，顯示Durvalumab的長期臨床療效[16]。

Avelumab：是另一種與PD-L1結(jié)合的完全人源化IgG 1單克隆抗體，可阻斷PD-L1與抑制性T細(xì)胞受體、PD-1和B7.1的相互作用，從而產(chǎn)生T細(xì)胞介導(dǎo)的適應(yīng)性抗腫瘤免疫應(yīng)答和T細(xì)胞活化及細(xì)胞因子生成[17]。Barlesi等人觀察已接受含鉑化療的NSCLC患者中，與多西他賽相比，Avelumab對PD-L1陽性NSCLC患者的OS無明顯改善，但具有良好的安全性[18]。

三、細(xì)胞毒性T細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4,CTLA-4)抑制劑

Ipilimumab：是一種針對CTLA-4的完全人源化單克隆抗體，通過阻斷CTLA-4通路，使對T細(xì)胞的抑制作用消失, 增強(qiáng)T細(xì)胞的活化增殖及免疫功能，進(jìn)而使免疫系統(tǒng)能夠識(shí)別和殺死癌細(xì)胞。目前，Ipilimumab單藥治療NSCLC無明顯療效，但I(xiàn)pilimumab與Nivolumab聯(lián)合治療高腫瘤突變負(fù)荷(tumor mutation burden, TMB)的晚期NSCLC中有著廣闊的應(yīng)用前景[19]。

Tremelimumab: 一種選擇性的、完全人源化的IgG 2單克隆抗體抑制劑，在免疫反應(yīng)的早期促進(jìn)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的活化，但不耗竭調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。II期試驗(yàn)納入87例晚期NSCLC患者，在化療4個(gè)周期后給予Tremelimumab維持治療。在本研究中，3個(gè)月PFS無明顯改善，并且大約20%的患者在Tremelimumab治療中發(fā)生了3級(jí)或4級(jí)的不良事件，其中最常見的是結(jié)腸炎(9.1%)[20]。

PD-1/PD-L1與CTLA-4抑制劑聯(lián)合治療

一、PD-1單抗聯(lián)合CTL A-4單抗

二、Nivolumab聯(lián)合ipilimumab治療NSCLC的臨床研究

在Ⅰ期臨床試驗(yàn)Checkmate 012中首次證明Nivolumab聯(lián)合Ipilimumab治療NSCLC的的安全性和有效性。經(jīng)化療后復(fù)發(fā)的Ⅲb期或Ⅳ期NSCLC患者隨機(jī)分配(1 ∶1 ∶1)，接受Nivolumab每2周1mg/kg+Ipilimumab每6周1mg/kg，Nivolumab每2周3mg/kg+Ipilimumab每12周1mg/kg或Nivolumab每2周3mg/kg +Ipilimumab每6周1 mg/kg治療。結(jié)果顯示Nivolumab每2周3mg/kg聯(lián)合Ipilimumab每6周或12周1mg/kg，在不影響療效的情況下具有良好的耐受性，可用于臨床Ⅱ期的進(jìn)一步發(fā)展[24]。

隨后的Ⅱ期單臂試驗(yàn)Checkmate 568 ,旨在評估療效與PD-L1表達(dá)水平和TMB的關(guān)系[25]。Ⅲb、IV期NSCLC患者，每2周給予Nivolumab 3mg/kg，每6周給予Ipilimumab 1mg/kg，主要終點(diǎn)是PD-L1>1%和<1%患者的ORR，次要終點(diǎn)是評估TMB高低。在PD-L1為1%或以上及<1%的患者中，ORR分別為30%，41%和15%，中位PFS分別為4.2個(gè)月，6.8個(gè)月，2.8個(gè)月。在TMB≥10 mut/Mb患者中，ORR為44%，中位PFS為7.1個(gè)月，而TMB<10 mut/Mb的患者ORR為12%,中位PFS為 2.6個(gè)月。結(jié)果表明，ORR隨著TMB的升高而增加，在≥10 mut/Mb時(shí)趨于平穩(wěn)。

一項(xiàng)多中心的III期試驗(yàn)Checkmate 227,根據(jù)PD-L1表達(dá)水平將IV期或復(fù)發(fā)性NSCLC患者隨機(jī)分配接受Nivolumab、Nivolumab+Ipilimumab或化療(1：1：1)。結(jié)果顯示PD-L1≥1%組，Nivolumab+Ipilimumab組MST為17.1個(gè)月(95%CI，15.0～20.1月)，PFS率為43%，2年生存率為40.0%；化療組MST為14.9個(gè)月(95%CI，12.7～16.7月)，PFS率為13%，2年生存率為32.8%。PD-L1<1%組，Nivolumab+Ipilimumab 組MST為17.1個(gè)月(95%CI，15.2～19.9)，2年生存率為40.4%；化療組MST為13.9個(gè)月(95%CI，12.2～15.1)，2年生存率為23.0%[26]。這一結(jié)果顯示無論P(yáng)D-L1表達(dá)水平如何，接受Nivolumab+Ipilimumab的患者的MST和生存率均高于接受化療的患者。在Nivolumab+ipilimumab與Nivolumab單藥療效比較中發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合治療2年生存率高于單藥治療(40.0%比36.2%)，且有著更高的完全應(yīng)答率(5.8%和3.0%)。在評估TMB中，接受Nivolumab+Ipilimumab治療的患者，無論是高TMB(≥10 mut/Mb)還是低TMB(<10mut/Mb)，均有相似程度的總體生存效益，盡管先前研究[27]觀察到高TMB患者的PFS有所改善。雖然聯(lián)合治療顯示出多方面的優(yōu)勢，但在安全方面，其與治療相關(guān)不良事件發(fā)生率比化療更高(24.5%比13.9%)，因治療相關(guān)不良事件導(dǎo)致停藥發(fā)生率(18.1%比9.1%)更常見[26]。根據(jù)Checkmate 012研究結(jié)果顯示，低劑量聯(lián)合可能是減少不良事件發(fā)生率，提高臨床療效的希望[28]。這需要通過后續(xù)進(jìn)一步研究驗(yàn)證藥物劑量對聯(lián)合治療療效的影響，為臨床治療尋找最佳劑量組合。

三、PD-L1單抗聯(lián)合CTLA-4單抗

Durvalumab聯(lián)合Tremelimumab治療NSCLC的臨床研究：在第1b階段研究(NCT02000947)中首次評估了Durvalumab聯(lián)合Tremelimumab治療中隨著藥物劑量的增加在晚期NSCLC患者中的耐受性和抗腫瘤活性，而不管PD-L1的表達(dá)水平如何[29]。觀察到當(dāng)Tremelimumab劑量為1mg/kg時(shí)，大多數(shù)irAEs是可控的，不需要停止治療。當(dāng)使用更高劑量的Tremelimumab時(shí)，與治療相關(guān)的irAES發(fā)生率增加，而臨床療效沒有任何提高。在劑量上升階段觀察到的結(jié)果表明，1mg/kg的Tremelimumab足以增強(qiáng)Durvalumab的生物學(xué)和抗腫瘤活性。根據(jù)這些結(jié)果，每4周Durvalumab 20mg/kg+Tremelimumab 1mg/kg作為第三階段研究的劑量。

目前，有三個(gè)Ⅲ期臨床研究，評估Durvalumab聯(lián)合Tremelimumab治療晚期NSCLC的療效。

ARCTIC：是一項(xiàng)針對晚期NSCLC隨機(jī)、開放標(biāo)簽、多中心Ⅲ期臨床研究，評價(jià)了Durvalumab對PD-L1≥25%患者的療效和安全性，以及Durvalumab和Tremelimumab聯(lián)合治療與標(biāo)準(zhǔn)化療對PD-L1<25%患者的療效和安全性。結(jié)果顯示在PD-L1<25%患者中聯(lián)合治療與化療的中位OS分別為11.5個(gè)月和8.7個(gè)月，1年生存率分別為49.5%和38.8%，中位PFS分別為3.5個(gè)月和3.5個(gè)月[30]。在此研究中，與標(biāo)準(zhǔn)化療相比，Durvalumab和Tremelimumab沒有顯示出治療優(yōu)勢。

MYSTIC：是第一次比較未治療的晚期NSCLC患者接受Durvalumab (每4周20mg/kg)單藥治療，與Tremelimumab (每4周1mg/kg)聯(lián)合或與標(biāo)準(zhǔn)化療聯(lián)合的療效。根據(jù)PD-L1≥25%和PD-L1<25%對1118例患者進(jìn)行分層，試驗(yàn)結(jié)果未顯示出Durvalumab聯(lián)合Tremelimumab治療優(yōu)于化療[31-32]。但在探索性研究中以血漿腫瘤突變負(fù)荷(blood-based tumor mutational burden, bTMB)為生物標(biāo)志物時(shí)，發(fā)現(xiàn)bTMB≥20 mut/Mb與Durvalumab聯(lián)合Tremelimumab的OS改善有關(guān)。與ICIs單藥治療相比，bTMB可能是預(yù)測PD-1/PD-L1抑制劑與CTLA-4抑制劑聯(lián)合治療的生物標(biāo)志物[32]。

NEPTUNE：評估Durvalumab聯(lián)合Tremelimumab與含鉑化療作為晚期NSCLC患者一線治療的有效性和安全性。根據(jù)MYSTIC的探索性研究結(jié)果，主要終點(diǎn)是評估bTMB≥20 mut/Mb患者的OS。2019年8月的一份新聞稿報(bào)告與鉑類化療相比并不能達(dá)到改善OS的主要終點(diǎn)[33]。

小結(jié)與展望

自2018 年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)由發(fā)現(xiàn)CTLA-4和 PD-1信號(hào)通路的James P.Allison和Tasuku斬獲，腫瘤免疫治療得到越來越多人的關(guān)注。在免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療腫瘤上顯示出不俗的臨床療效，一躍成為腫瘤治療的新秀，為NSCLC患者提供了新的治療方法。隨著關(guān)于免疫治療臨床研究的開展，發(fā)現(xiàn)免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合治療比單藥治療有著更好的臨床效果及安全性，使免疫聯(lián)合治療成為研究熱點(diǎn)。在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時(shí)代，治病不再意味著單一的疾病治療，提高患者的生活質(zhì)量更值得臨床醫(yī)生追求。所以如何篩選出潛在的受益群體，最大程度地提高免疫治療效果和降低不良反應(yīng)發(fā)生率，探索能夠有效預(yù)測免疫治療效果的生物標(biāo)志物和更多聯(lián)合治療模式是值得關(guān)注并研究的問題。