程序性死亡受體-1及其配體抑制劑在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌免疫治療的研究進(jìn)展

曾飛，盧潔，孫仁浩，房義康，禹雯怡，楊芳，趙璐

1.大連醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，遼寧 大連（116044）；2.青島市市立醫(yī)院口腔醫(yī)學(xué)中心，山東 青島（266011）

頭頸部鱗狀細(xì)胞癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）多發(fā)生在口腔、口咽和喉部，是一種復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)高且治療方案有限的惡性腫瘤。對(duì)于局部晚期疾病，術(shù)后輔助化療是一種治療選擇，但患者治療后的生存質(zhì)量急劇下降［1］。對(duì)于復(fù)發(fā)性或轉(zhuǎn)移性HNSCC患者，治療選擇更是特別有限，且預(yù)后差，中位總生存期（middle overall sur?vival，mOS）小于1年［2］。程序性死亡受體?1（pro?grammed death receptor 1，PD?1）及 其 配 體（pro?grammed death receptor ligand1，PD?L1）抑制劑的出現(xiàn)則為這部分患者提高臨床療效、延長生存時(shí)間提供新機(jī)會(huì)。

1 PD?1/PD?L1基本結(jié)構(gòu)及表達(dá)

PD?1是由Ishida在1992年首次在凋亡的T細(xì)胞雜交瘤中獲得，其基因編碼在2號(hào)染色體上（2q37）［3］。PD?1不僅在活化的T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞以及單核細(xì)胞等免疫細(xì)胞中表達(dá)，還可在部分腫瘤細(xì)胞中表達(dá)［4］。研究發(fā)現(xiàn)PD?1也可以在調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory cells，Treg）表面表達(dá)，可促進(jìn)Treg細(xì)胞增殖，抑制免疫應(yīng)答［5］。PD?1屬于B7?CD28家族，是由288個(gè)氨基酸構(gòu)成的跨膜蛋白，PD?1在結(jié)構(gòu)上主要由三部分組成:①胞外IgV樣結(jié)構(gòu)域；②疏水跨膜區(qū)；③胞質(zhì)區(qū)，胞質(zhì)區(qū)保留有免疫受體酪氨酸抑制基序（im?munoreceptor tyrosine?based inhibitory motif，ITIM）及免疫受體酪氨酸轉(zhuǎn)化基序（immunoreceptor tyrosine based switch motif，ITSM）［6］。PD?L1基因編碼在7p24，PD?L1也屬于B7家族，是由290個(gè)氨基酸構(gòu)成的I型跨膜蛋白，在其胞外區(qū)含有IgV和IgC樣的結(jié)構(gòu)域［7］。PD?L1通常表達(dá)在免疫細(xì)胞，專職性抗原提呈細(xì)胞（antigen presenting cell，APC）如巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和非專職性APC；PD?L1也可在非造血細(xì)胞表面表達(dá)，如血管內(nèi)皮細(xì)胞、胰島細(xì)胞、胎盤細(xì)胞等細(xì)胞［8］。

2 T細(xì)胞活化與免疫逃逸

T細(xì)胞的完全活化需要雙重信號(hào)，包括:①第一信號(hào)的產(chǎn)生，APC表面的主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）將抗原提呈給T細(xì)胞，T細(xì)胞表面受體（T cell receptor，TCR）特異性結(jié)合MHC，此時(shí)會(huì)激活蛋白酪氨酸激酶，使酪氨酸磷酸化，T細(xì)胞初步活化；②第二信號(hào)的產(chǎn)生:APC與T細(xì)胞表面多對(duì)共刺激分子相互作用，誘導(dǎo)T細(xì)胞表達(dá)多種細(xì)胞因子和細(xì)胞因子受體，使T細(xì)胞完全活化，進(jìn)而發(fā)揮免疫應(yīng)答和效應(yīng)。正常情況下PD?1/PD?L1結(jié)合可抑制自身免疫反應(yīng)，保護(hù)機(jī)體組織；若在腫瘤微環(huán)境下結(jié)合，PD?1胞質(zhì)區(qū)的ITSM結(jié)構(gòu)域可發(fā)生磷酸化進(jìn)而募集蛋白酪氨酸磷酸酶SHP?2，使下游的脾酪氨酸激酶（spleen tyro?sine kinase，SyK）和磷脂酰肌醇3?激酶（phosphati?dylinositol 3?kinase，PI3K）發(fā)生去磷酸化，從而抑制下游蛋白激酶B（protein kinase B，AKT）、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）等信號(hào)通路，最終抑制T細(xì)胞活化［8］，從而實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞免疫逃逸。

3 PD?1/PD?L1抑制劑與腫瘤免疫治療

3.1 PD?1抑制劑

3.1.1 納武單抗（Nivolumab） 納武單抗屬于人源性IgG4型免疫檢查點(diǎn)抑制劑，可以與相應(yīng)癌細(xì)胞表面的PD?L1結(jié)合，從而阻斷PD?1與PD?L1結(jié)合，減弱或抑制PD?1/PD?L1信號(hào)通路激活，增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤作用［9］。納武單抗是美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)用于癌癥治療的第一個(gè)抗PD?1單克隆抗體。納武單抗可用于多種腫瘤治療，其中包括復(fù)發(fā)性或轉(zhuǎn)移性HNSCC。在一項(xiàng)Ⅲ期試驗(yàn)中，共納入HNSCC患者361例，接受納武單抗（3 mg/kg）治療和標(biāo)準(zhǔn)的單藥系統(tǒng)治療（甲氨蝶呤、多西紫杉醇或西妥昔單抗）的患者比例是2∶1，結(jié)果顯示納武單抗治療和標(biāo)準(zhǔn)單藥治療（investigator's choice，IC）的mOS分別為7.5個(gè)月和5.1個(gè)月，使用納武單抗較標(biāo)準(zhǔn)療法的一年生存率高約19%（36%vs.16.6%）［10］?；诖隧?xiàng)試驗(yàn)（CheckMate?141）數(shù)據(jù)，2016年11月10日，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了納武單抗（OPDIVO注射液，百時(shí)美施貴寶公司，美國）用于治療經(jīng)或不經(jīng)鉑化療后的復(fù)發(fā)性或轉(zhuǎn)移性HN?SCC，這是對(duì)于鉑耐藥的HNSCC治療的一大突破。3.1.2 派姆單抗（Pembrolizumab） 派姆單抗也屬于人源化IgG4型免疫檢查點(diǎn)抑制劑，特異性較高，可應(yīng)用于多種腫瘤的治療。KEYNOTE?012試驗(yàn)是在提出派姆單抗治療HNSCC后隨訪時(shí)間較長的試驗(yàn)。Ⅰb期臨床試驗(yàn)KEYNOTE?012中，60例PD?L1陽性的HNSCC患者入選并接受治療，23例（38%）HPV陽性，37例（62%）HPV陰性［11］，其中60名患者中有10名出現(xiàn)了3～4級(jí)藥物相關(guān)不良事件，27例發(fā)生嚴(yán)重不良事件，由此可見，派姆單抗具有較好的耐受性，可表現(xiàn)出對(duì)于HNSCC較好的抗腫瘤活性，可進(jìn)行下一期臨床試驗(yàn)。在KETNOTE?012試驗(yàn)的匯總分析中，在兩個(gè)試驗(yàn)中樣本量分別為60例（A組:患者接受派姆單抗靜脈滴注10 mg/kg，每2周1次）和132例（B組:患者接受派姆單抗200 mg，每3周1次），77%患者HPV陰性，23%患者HPV陽性，其中有64%患者出現(xiàn)不良反應(yīng)，13%患者出現(xiàn)3～4級(jí)不良反應(yīng)，6%患者中斷治療，無死亡病例。所有患者的客觀緩解率（objective re?sponse rate，ORR）均為18%，較2006年FDA批準(zhǔn)的HNSCC二線治療藥物西妥昔單抗的ORR高出5%；其中，HPV陰性患者ORR為16%，HPV陽性患者ORR為24%，PD?L1表達(dá)陽性和陰性組的ORR分別為22%和4%；臨床受益率（疾病完全應(yīng)答、部分應(yīng)答或疾病穩(wěn)定時(shí)間≥6個(gè)月）為20%，而單純鉑治療受益率為17%，鉑與西妥昔單抗聯(lián)合治療受益率為15%，由此可見派姆單抗具有持久的抗腫瘤活性、高生存率和可接受的安全性，尤其對(duì)有鉑治療史的HNSCC患者［12］。FDA于2016年加快批準(zhǔn)了派姆單抗作為二線治療藥物（KEYTRUDA注射劑），用于治療在含鉑化療期間或之后進(jìn)展的復(fù)發(fā)性或轉(zhuǎn)移性HNSCC。

一項(xiàng)開放的Ⅲ期臨床試驗(yàn)（KEYNOTE?040）結(jié)果表明派姆單抗在臨床上可顯著延長HNSCC患者的mOS并具有良好的安全性［13］。在另一項(xiàng)開放的臨床Ⅲ期試驗(yàn)（KEYNOTE?048）對(duì)比派姆單抗單藥治療、派姆單抗聯(lián)合化療和西妥昔單抗聯(lián)合化療治療的療效及安全性，該研究入組882例未經(jīng)局部治療的復(fù)發(fā)性或轉(zhuǎn)移性HNSCC患者，其中，85%的患者PD?L1陽性聯(lián)合分?jǐn)?shù)（combined positive score，CPS）≥1，43%患者的CPS≥20，將納入病例分為三組，分別為派姆單抗單藥治療組、派姆單抗聯(lián)合化療組和西妥昔單抗聯(lián)合化療組，結(jié)果顯示CPS≥20較CPS≥1的患者接受派姆單抗治療效果更好，派姆單抗單藥治療和派姆單抗聯(lián)合化療治療有望成為復(fù)發(fā)性或轉(zhuǎn)移性HNSCC的一線治療方案［14］。2019年6月11日FDA批準(zhǔn)了派姆單抗單藥用于治療對(duì)鉑類敏感且CPS≥1的HNSCC患者，同時(shí)該研究也給下一步研究提出了新問題:為何三種治療方案的PFS并無顯著差異?

3.2 PD?L1抑制劑

3.2.1 度伐單抗（Durvalumab） 度伐單抗屬于人源性IgG1型抗體。在一項(xiàng)臨床試驗(yàn)中評(píng)估了度伐單抗治療HNSCC患者的安全性和療效性，該研究納入62例HNSCC患者，結(jié)果顯示藥物相關(guān)不良事件發(fā)生率為59.7%，3～4級(jí)不良事件發(fā)生率為9.7%；總體ORR為6.5%，mOS為8.4個(gè)月，術(shù)后6個(gè)月生存率為62%，12個(gè)月OS率為38%［15］。以上研究提示度伐單抗在HNSCC患者治療中顯示出可接受的安全性和療效性，關(guān)于度伐單抗單藥治療和聯(lián)合化療治療的Ⅲ期研究都在進(jìn)行中。

3.2.2 阿特珠單抗（Atezolizumab） 阿特珠單抗是一種針對(duì)PD?L1人工合成的IgG1單克隆抗體，其在HNSCC中的研究較派姆單抗和納武單抗少。目前有一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，在該試驗(yàn)中共納入32例頭頸部癌癥（HNC）患者，其中66%患者發(fā)生不良反應(yīng)事件，僅有13%為3～4級(jí)不良反應(yīng)事件，mPFS為2.6個(gè)月，mOS為6.0個(gè)月，ORR為22%；患者對(duì)于阿特珠單抗治療應(yīng)答與HPV狀態(tài)或PD?L1表達(dá)水平無關(guān)［16］。該試驗(yàn)在一定程度上證明了阿特珠單抗具有安全性、耐受性和良好臨床療效，但研究樣本量較少，后期應(yīng)擴(kuò)大樣本量進(jìn)行研究，并且加入與標(biāo)準(zhǔn)治療方法對(duì)比或與其他藥物聯(lián)合使用。

3.3 PD?1/PD?L1抑制劑聯(lián)合放化療

近期一項(xiàng)PD?1/PD?L1抑制劑聯(lián)合放療的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于已發(fā)生免疫相關(guān)不良事件的患者采用PD?1/PD?L1抑制劑單獨(dú)治療和聯(lián)合放療的OS和PFS相近，且與不良反應(yīng)事件發(fā)生率無關(guān)［17］，但PD?1/PD?L1抑制劑聯(lián)合放療在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合放療后會(huì)對(duì)小鼠肺部及心臟會(huì)造成損傷［18］，這一差異可能是樣本差異造成。已有研究發(fā)現(xiàn)放療可以通過上調(diào)PD?L1的表達(dá)，改變腫瘤微環(huán)境進(jìn)而抑制腫瘤免疫，這為聯(lián)合放療提供了理論依據(jù)［19］。PD?1/PD?L1抑制劑聯(lián)合化療可以有效提高非小細(xì)胞肺癌、小細(xì)胞肺癌和乳腺癌等治療效果?；熆烧T導(dǎo)腫瘤免疫原性細(xì)胞死亡，增加新抗原的釋放，增加腫瘤微環(huán)境中淋巴細(xì)胞的浸潤，這為PD?1/PD?L1抑制劑聯(lián)合化療治療HNSCC提供了有效支持。2019年6月11日FDA批準(zhǔn)了派姆單抗聯(lián)合鉑與5?氟尿嘧啶用于治療HNSCC患者。

3.4 PD?1/PD?L1抑制劑聯(lián)合免疫治療

細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞抗原?4（cytotoxic T lympho?cyte antigen?4，CTLA?4）抑制劑也屬于免疫檢查點(diǎn)抑制劑，伊匹木單抗（Ipilimumab）是首個(gè)被批準(zhǔn)用于癌癥治療的CTLA?4抑制劑。納武單抗和伊匹木單抗的聯(lián)合治療已被證明對(duì)黑色素瘤、腎細(xì)胞癌和非小細(xì)胞肺癌患者具有較好療效。為探討這種聯(lián)合治療對(duì)于HNSCC患者的臨床療效，研究者進(jìn)行了多項(xiàng)臨床研究。CONDOR是一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)，其主要探究度伐單抗單藥治療、替西木單抗（Tremelimumab，CTLA?4抑制劑）單藥治療與度伐單抗聯(lián)合替西木單抗治療在PD?L1低表達(dá)和陰性的HNSCC患者的療效性和安全性。該試驗(yàn)結(jié)果表明度伐單藥組、替西木單藥組和聯(lián)合組的ORR分別為9.2%、1.6%和7.8%，中位OS分別為6.0個(gè)月、5.5個(gè)月和7.6個(gè)月，由此可見二者的聯(lián)合使用并沒有出現(xiàn)較大的臨床效益，第三階段研究目前仍在進(jìn)行。同時(shí)，CONDOR試驗(yàn)顯示CTLA?4抑制劑對(duì)于HNSCC患者治療有局限性，這提示與CTLA?4抑制劑聯(lián)合用藥時(shí)應(yīng)該正確選擇生物標(biāo)記物［20］。

3.5 PD?1/PD?L1抑制劑聯(lián)合靶向治療

HNSCC轉(zhuǎn)移高度依賴于表皮生長因子受體（pidermal growth factor receptor，EGFR）途徑。有研究顯示EGFR信號(hào)通路可誘導(dǎo)PD?1/PD?L1和其他免疫抑制因子的表達(dá)，表明EGFR對(duì)腫瘤微環(huán)境有調(diào)節(jié)重塑作用，靶向EGFR途徑不僅可以抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移，而且可以調(diào)節(jié)腫瘤的微環(huán)境并增強(qiáng)癌癥免疫療法的功效。EGFR途徑的抑制可以增加MHC的表達(dá)，增強(qiáng)樹突狀細(xì)胞的功能，并增加腫瘤中T細(xì)胞的浸潤［21］。一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明西妥昔單抗聯(lián)合派姆單抗治療HNSCC患者ORR為46.7%，可見PD?1/PD?L1抑制劑聯(lián)合靶向治療有協(xié)同抗腫瘤作用［22］。

3.6 其他免疫治療藥物

目前，除PD?1/PD?L1抑制劑外的其他免疫治療相關(guān)研究也正在進(jìn)行，如CTLA?4抑制劑、T細(xì)胞免疫球蛋白和ITIM結(jié)構(gòu)域蛋白（V?set and immuno?globulin domain?containing protein 9，Vsig9，又 名TIGIT）抑制劑、淋巴細(xì)胞激活基因?3（lymphocyte activation gene 3，LAG?3）抑制劑等。CTLA?4免疫檢查點(diǎn)抑制劑為典型代表，其中伊匹木單抗研究最為深入，是人類首個(gè)抗CTLA?4人單克隆抗體，美國FDA于2001年批準(zhǔn)其用于治療晚期黑色素瘤，但伊匹木單抗在HNSCC的研究較少。TIGIT抑制劑是繼PD?1/PD?L1抑制劑和CTLA?4抑制劑后的又一新型免疫抑制劑，目前尚未批準(zhǔn)相關(guān)藥物用于臨床治療?；贚AG?3研發(fā)的抑制藥物主要有IMP321（Eftilagimod Alpha）和BMS?986016（Relatlim?ab），在HNSCC靶向LAG?3較多臨床試驗(yàn)研究（NCT03625323、NCT03440437、NCT01968109等）正在進(jìn)行，且部分試驗(yàn)與PD?1抗體聯(lián)合使用［23］。

4展望

隨著免疫檢查點(diǎn)抑制劑在癌癥治療中的不斷研究與發(fā)展，復(fù)發(fā)性或轉(zhuǎn)移性HNSCC患者的預(yù)后得到了一定改善，但是仍有部分患者無法從該抑制劑中獲益，甚至一些研究發(fā)現(xiàn)PD?1/PD?L1抑制劑治療后出現(xiàn)疾病進(jìn)展。為最大限度地提高PD?1/PD?L1抑制劑的療效，減少不良反應(yīng)事件，PD?1/PD?L1分子機(jī)制及其與其他促癌或抑癌分子的相互作用值得進(jìn)一步研究。PD?1/PD?L1抑制劑免疫治療成本較高，且存在一定毒性風(fēng)險(xiǎn)，個(gè)體化用藥可有效減少不良反應(yīng)事件的發(fā)生。由此可見，尋找穩(wěn)定且有效的生物標(biāo)志物至關(guān)重要。

【Author contributions】Zeng F wrote the article.Lu J，Sun RH and Fang YK collected the references and revised the article.Yu WY and Yang F revised the article.Zhao L reviewed the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.