胃癌免疫治療相關(guān)生物標(biāo)志物的研究進展

石學(xué)淑，張永杰，祁向爭

天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院消化科，天津 300150

胃癌是中國常見的惡性腫瘤之一，在全球范圍內(nèi)胃癌的發(fā)病率居第5位，病死率居第3位。胃癌的首選治療方法是手術(shù)切除，其5年生存率低于25%，化療對胃癌患者具有一定療效，但對生存期的改善作用有限。美國國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）指南對于胃癌的治療納入了免疫治療，目前對于胃癌患者，微衛(wèi)星不穩(wěn)定性（microsatellite instability，MSI）以及程序性死亡受體配體1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱 PD-L1）的表達能夠有效評估免疫治療的療效。然而大多數(shù)胃癌的病理復(fù)雜，分子種類多樣，找到一種合適的生物標(biāo)志物具有一定的挑戰(zhàn)性。本文主要介紹幾種常見和新型的免疫治療生物標(biāo)志物在胃癌治療中的研究進展及存在的問題。

1 腫瘤免疫微環(huán)境

對于胃腸道腫瘤微環(huán)境，具有抑制作用的最重要組成部分是調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cell，Treg）和髓源性抑制細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）。Treg能夠抑制 CD8T 細(xì)胞的增殖和活化，或者使自然殺傷（natural killer，NK）細(xì)胞的活性降低，同時在胃癌微環(huán)境中增加幽門螺桿菌（helicobacter pylori，HP）相關(guān)炎癥的發(fā)生，有助于胃癌的發(fā)生發(fā)展。研究表明，MDSC在HP感染的過程中有助于癌前病變的發(fā)生，使胃癌發(fā)生的隱患進一步增加。

此外，免疫抑制細(xì)胞因子和生物活性分子對T淋巴細(xì)胞功能的抑制也很重要。在腫瘤免疫微環(huán)境中，腫瘤細(xì)胞和其他細(xì)胞可激活T淋巴細(xì)胞上的免疫檢查點，并使得腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。免疫檢查點中，避免T細(xì)胞被過度刺激的負(fù)相共刺激因子細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原-4（cytotoxic T lymphocyte antigen-4，CTLA-4）和程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱 PD-1）/PD-L1較為常見。而針對免疫抑制性細(xì)胞上的免疫檢查點的治療方法則作為免疫治療的先鋒被研發(fā)，其中免疫檢查點CTLA-4和PD-1在免疫中具有重要作用。CTLA-4是T細(xì)胞的抑制性檢查點，而PD-1則作為一種免疫抑制分子，廣泛存在于T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核細(xì)胞和NK細(xì)胞中。

2 常見免疫治療的分子標(biāo)志物

2.1 PD-L1

PD-L1是B7家族中的重要成員。目前已有研究證實PD-L1在多種腫瘤細(xì)胞和腫瘤組織中均表達，腫瘤組織中過度表達的PD-L1通過與PD-1結(jié)合下調(diào)抗腫瘤免疫反應(yīng)。PD-L1/PD-1信號通路在誘導(dǎo)效應(yīng)T細(xì)胞凋亡、抑制T細(xì)胞活化、抑制機體抗腫瘤免疫反應(yīng)和腫瘤免疫逃逸過程中發(fā)揮重要作用。研究表明，對于胃癌組織的腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞，CD8和CD4T細(xì)胞中PD-1的表達水平明顯高于正常胃黏膜組織的免疫微環(huán)境。另有研究表明，在42%的胃癌組織中發(fā)現(xiàn)PD-L1表達，而在正常的胃黏膜組織中未見到PD-L1表達。Wu等基于15項研究發(fā)現(xiàn)，PD-L1的表達在各研究間存在高度異質(zhì)性，介于14.3%和69.4%之間。與其他腫瘤（如肺癌或黑色素瘤）不同，胃癌細(xì)胞中PD-L1的表達呈散在性，主要表達于浸潤性髓系細(xì)胞的腫瘤組織。

2.2 MSI/錯配修復(fù)

微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定性（microsatellite instabilityhigh，MSI-H）或錯配修復(fù)缺陷（deficient mismatch repair，dMMR）一般作為胃腸道腫瘤治療后預(yù)后評估的常見標(biāo)志物。MSI在林奇綜合征（Lynch syndrome，LS）相關(guān)的遺傳性腫瘤、散發(fā)結(jié)直腸癌、胃癌中均可見到，并且MSI在胃癌的早期病變中即可發(fā)現(xiàn)，隨著胃癌的進展，MSI的水平會不斷提高，早期檢測有助于早發(fā)現(xiàn)胃癌。Polom等的Meta分析顯示，MSI與非MSI胃癌患者總生存期的風(fēng)險比為0.69，意味著MSI高的患者預(yù)后良好。

對于采用免疫治療的胃癌患者，MSI-H意味著更好的預(yù)后。MSI-H的腫瘤中大量細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）浸潤，CTL含量明顯上升，有助于抗腫瘤免疫發(fā)揮主導(dǎo)作用。此外，這些T淋巴細(xì)胞通過分泌γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）刺激PD-L1的表達。PD-L1高表達有利于納武單抗（Nivolumab）等PD-L1單抗藥物在抗腫瘤治療中的療效。

與微衛(wèi)星低度不穩(wěn)定性（microsatellite instability-low，MSI-L）胃癌患者相比，MSI-H胃癌患者在免疫治療中也有諸多獲益。Le等研究中對一線抗腫瘤治療后進展且dMMR的12種不同類型腫瘤患者進行帕博利珠單抗（Pembrolizumab）治療，其中胃癌患者的完全緩解率達到了21%，相比其他類型的腫瘤患者，胃癌患者的完全緩解率高很多。CheckMate 142研究中，伊匹單抗（Ipilimumab）聯(lián)合Nivolumab治療dMMR/MSI-H的胃腸道腫瘤較微衛(wèi)星穩(wěn)定（microsatellite stable，MSS）/錯配修復(fù)基因正常（proficient mismatch repair，pMMR）的胃腸道腫瘤更有效。對MSI-H的患者進行免疫治療聯(lián)合化療，相比單純化療更加敏感，KEYNOTE-062試驗中，免疫治療聯(lián)合化療患者和單純化療患者生存期的風(fēng)險比（hazard ratio，HR）分別為0.37和0.26；Pembrolizumab聯(lián)合化療患者的客觀緩解率（objective response rate，ORR）為64.7%，明顯高于全體患者的48.6%。2017年，美國食品藥品管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)Pembrolizumab用于治療MSI-H、dMMR的實體瘤，這是通過基礎(chǔ)和臨床試驗的積累將其納入考量范圍的。

2.3 EB 病毒

在東亞的胃癌患者中，EB病毒（Epstein-Barr virus，EBV）陽性的比例相對較多，且EBV陽性胃癌患者對免疫治療的響應(yīng)可能會優(yōu)于EBV陰性的胃癌患者。Kim等研究發(fā)現(xiàn)，EBV陽性胃癌中的免疫反應(yīng)相關(guān)基因變化較EBV陰性胃癌明顯，這些變化可能使其募集反應(yīng)性免疫細(xì)胞。主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）Ⅱ類基因和調(diào)節(jié)趨化因子活性的基因在EBV陽性的胃癌中變化明顯，這些促進免疫調(diào)控基因上調(diào)有助于免疫治療發(fā)揮作用，提高療效。

Derks等對胃癌患者胃癌組織中PD-L1的表達水平進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，EBV高表達患者的PD-L1表達水平較高，抗PD-L1抗體治療的療效更佳。EBV高表達能夠有效上調(diào)IFN-γ信號通路的啟動基因，從而更有效地對胃癌患者進行免疫治療。此外，PD-L1的表達情況可預(yù)測EBV相關(guān)惡性腫瘤的預(yù)后。通過誘導(dǎo)適應(yīng)性免疫反應(yīng)，約2/3的EBV陽性胃癌被證明具有與較好預(yù)后相關(guān)的Ⅰ型或Ⅳ型微環(huán)境，而70%以上的EBV陰性胃癌屬于Ⅱ型和Ⅲ型微環(huán)境，顯示缺乏免疫反應(yīng)且預(yù)后不良。上述結(jié)果也顯示對于EBV陽性的腫瘤患者采用免疫治療后，可能會獲益更明顯。

2.4 腫瘤突變負(fù)荷

腫瘤突變負(fù)荷（tumor mutation burden，TMB）是用蛋白編碼區(qū)的非同義突變位點總數(shù)除以蛋白編碼區(qū)的總長度，一般評定標(biāo)準(zhǔn)為每百萬個堿基對中突變的數(shù)量。TMB的出現(xiàn)代表著體細(xì)胞的突變可轉(zhuǎn)錄并表達于RNA和蛋白質(zhì)水平，使得腫瘤細(xì)胞能夠釋放出新的抗原、蛋白質(zhì)及多肽，而它們能夠被自身免疫系統(tǒng)識別，激活抗腫瘤免疫反應(yīng)。目前TMB在胃癌免疫治療中的研究較少，Wang等針對標(biāo)準(zhǔn)治療失敗的胃癌患者使用toripalimab單抗治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高TMB（即TMB≥12 muts/Mb）患者的有效率高于低TMB患者（33.3%vs 7.1%，P=0.017），總生存時間長于低TMB患者（14.6個月vs 4.0個月，P=0.038）。說明TMB對于胃癌的免疫治療具有一定的指導(dǎo)作用。

3 其他基因

黏蛋白16（mucin 16，MUC16）也被稱為糖類抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）。Lan等對腫瘤基因圖譜（the Cancer Genome Atlas，TCGA）中胃癌患者的外顯子組和轉(zhuǎn)錄組進行分析，首先證明了MUC16與TMB具有很大聯(lián)系，從而能夠間接影響腫瘤免疫治療的預(yù)后。此外，MUC16能夠直接或間接調(diào)節(jié)部分免疫信號通路，從而影響胃癌患者的生存期。Kirsten鼠肉瘤病毒癌基因（Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog，KRAS）作為表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）的下游信號，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用，而KRAS基因突變與MSI-H可能具有明顯關(guān)系，能夠輔助MSI對免疫治療患者的預(yù)后進行評估。

4 小結(jié)與展望

胃癌的常規(guī)治療（如手術(shù)、化療及靶向治療）對患者的療效十分有限。從目前的臨床試驗結(jié)果來看，免疫檢查點抑制劑的效果非常明顯，但是目前評估免疫治療的生物標(biāo)志物比較局限，這些生物標(biāo)志物除了對腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生直接的免疫殺傷作用外，還與腫瘤免疫刺激信號及效應(yīng)細(xì)胞的激活有關(guān)，其中的機制較為復(fù)雜，仍需要通過基礎(chǔ)實驗和臨床試驗進一步探索。此外，采用單一指標(biāo)評價療效并不恰當(dāng)，應(yīng)同時結(jié)合患者的其他情況，對免疫治療的療效進行評估。