基于腫瘤免疫微環(huán)境聯(lián)合免疫治療卵巢癌的研究進展*

馬金燕，馮煒煒

200025上海，上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院 婦產(chǎn)科

卵巢癌是女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤中死亡率最高的腫瘤[1]，目前卵巢癌的一線治療仍然是手術(shù)和以鉑為主的化療，超過80%的患者最初會對治療產(chǎn)生反應(yīng)，但大多數(shù)會復發(fā)，并最終發(fā)展為對化療耐藥[2]。然而，盡管采用多模式治療以及聚腺苷二磷酸核糖聚合酶 (poly adenosine diphosphate ribose polymerase,PARP)抑制劑應(yīng)用于維持治療，晚期患者預(yù)后仍然很差，生存率在過去幾十年中只有微弱的改善[3]。近二十年來，免疫療法迅速發(fā)展，使各種癌癥的治療發(fā)生了革命性的變化。比如免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors，ICIs)，包括細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4,CTLA-4)及其配體(B7/CD80)和程序性死亡受體1 (programmed death receptor-1,PD-1)及其配體1(programmed death-ligand 1,PD-L1)的抑制劑，它們逆轉(zhuǎn)來自免疫抑制性腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment，TME)的信號，其作為癌癥治療的新方法被廣泛研究。過繼細胞治療(adoptive cell therapy，ACT)、溶瘤病毒、癌癥疫苗的應(yīng)用也正在不斷更新發(fā)展。

腫瘤免疫微環(huán)境(tumor immune microenvironment，TIME)作為調(diào)控腫瘤發(fā)展、浸潤及轉(zhuǎn)移的重要環(huán)境，主要由浸潤的免疫細胞及其趨化因子和細胞因子組成。在TIME和腫瘤驅(qū)動基因的共同刺激下，腫瘤細胞可以通過重新編程宿主的正常細胞，使其獲得更適合腫瘤生長的表型和功能[4]。本文圍繞卵巢癌免疫微環(huán)境的變化，概述了近幾年免疫治療聯(lián)合化療、聯(lián)合靶向治療及過繼細胞治療等新型治療方式的發(fā)展和進步，為卵巢癌個性化治療提供理論依據(jù)。

1 卵巢癌的TIME

1.1 免疫細胞

在TME中，CD8+T細胞浸潤腫瘤，即CD8+腫瘤浸潤性淋巴細胞(tumor-infiltrating lymphocytes，TILs)，是免疫識別的象征，Sato等[5]證明高密度的CD8+TILs提示上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer，EOC)患者預(yù)后較好。CD8+T細胞通過分泌顆粒酶B、腫瘤壞死因子和干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)來清除腫瘤細胞，因此CD8+T細胞的調(diào)節(jié)在卵巢TME中至關(guān)重要[6]。在抗原暴露持續(xù)存在的癌癥內(nèi)環(huán)境中，T細胞逐漸喪失效應(yīng)功能，上調(diào)包括PD-1在內(nèi)的抑制性受體的表達，并表現(xiàn)出較差的記憶能力。而這種耗竭型T細胞的耗盡，可被PD-1抗體等通過抑制性受體阻滯而重新激活[7]。

調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cells，Tregs)和來源于腫瘤的抑制性細胞因子，如轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)，也能抑制T細胞的抗腫瘤反應(yīng)[8]。Tregs以直接和間接的方式負向調(diào)節(jié)抗腫瘤反應(yīng)，這表明Tregs 介導腫瘤免疫逃避[9]。Curiel 等[10]發(fā)現(xiàn)CD4+CD25+FOXP3+Tregs在體內(nèi)特異性抑制抗腫瘤T細胞，促進腫瘤生長。此外，它們的存在與卵巢癌不良預(yù)后相關(guān)。在一項探討減瘤術(shù)對原發(fā)性和復發(fā)性EOC免疫系統(tǒng)的影響的研究中，CD4/CD8在原發(fā)性腫瘤中升高，而在復發(fā)性腫瘤中不升高。初次減瘤增加了循環(huán)效應(yīng)細胞CD4+和CD8+T細胞，循環(huán)CD4+Tregs和IL-10血清水平下降，而TGF-β和IL-6水平?jīng)]有下降，CD4+Tregs在新輔助化療后也有所下降，表明手術(shù)會引起全身及TME中免疫抑制的減少，導致CD8+T細胞對回憶抗原反應(yīng)的能力增強，而在化療或復發(fā)性EOC的患者中沒有出現(xiàn)這種情況[11]。此外，凋亡的Tregs細胞甚至獲得更優(yōu)越的抑制能力。TME中的氧化應(yīng)激導致腫瘤浸潤性Tregs細胞的高凋亡，這是由于細胞內(nèi)核轉(zhuǎn)錄因子E2相關(guān)因子的抗氧化系統(tǒng)較弱[12]。凋亡的Tregs細胞通過CD39和CD73將大量ATP轉(zhuǎn)化為腺苷，然后通過腺苷受體亞型A2A途徑維持和放大抑制活性并介導PD-L1抑制劑耐藥。

此外，骨髓源性抑制細胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSCs)具有顯著的抑制T細胞反應(yīng)的能力[13],其在卵巢癌患者中增加，并在疾病進展中發(fā)揮重要作用。腫瘤相關(guān)巨噬細胞(tumor-associated macrophages，TAMs)被認為是EOC組織和腹水中最豐富的浸潤性免疫細胞，它們具有免疫抑制M2表型，其特征是表達CD163、CD204、CD206和IL-10[14]，并且與腫瘤進展相關(guān)[15]。自然殺傷細胞(natural killer cells，NK)具有良好的抗腫瘤活性，包括產(chǎn)生IFN-γ和對癌細胞的直接細胞毒性。在卵巢癌患者腹水中發(fā)現(xiàn)完全成熟的人類NK細胞亞群過表達PD-1[16]。以上數(shù)據(jù)可能有助于設(shè)計新的治療方法，以提高 NK 細胞介導的抗腫瘤免疫反應(yīng)。

這些先天和后天形成的免疫細胞，直接或間接地塑造了卵巢癌獨特的TME，充分了解腫瘤細胞與卵巢固有免疫系統(tǒng)不同細胞亞群之間相互作用的分子機制，才能進一步尋找免疫治療的靶點和聯(lián)合免疫治療的契機。

1.2 免疫抑制網(wǎng)絡(luò)及特點

卵巢癌免疫抑制網(wǎng)絡(luò)冗雜，是免疫治療中的一個重要障礙，即便患者通過免疫治療產(chǎn)生了大量腫瘤特異性T細胞，這些T細胞在體內(nèi)可能也不會那么容易破壞腫瘤細胞。總的來說，卵巢癌免疫抑制網(wǎng)絡(luò)的機制包括如前所述Tregs抑制CD8+效應(yīng)T細胞；其次為免疫調(diào)節(jié)酶吲哚胺-2,3-雙氧酶(indoleamine-2,3-dioxygenase，IDO)通過局部消耗色氨酸并產(chǎn)生有毒色氨酸代謝物(如kynurenine)來誘導免疫耐受性，導致TME中效應(yīng)T細胞或NK細胞的生長受到阻礙，并抑制其殺傷功能，IDO抑制劑可以提高當前化療或免疫治療的抗腫瘤療效[17]；還有最經(jīng)典的抑制途徑為抑制性免疫檢查點CTLA4和PD-1與配體PD-L1的結(jié)合；此外，MDSCs以及抑制因子如TGF-β等也參與調(diào)控卵巢癌免疫抑制網(wǎng)絡(luò)[18]。

1.3 免疫治療策略

目前對腫瘤與免疫系統(tǒng)相互作用的認識已經(jīng)為患者合理分層管理和制定治療策略奠定了基礎(chǔ)。2009年，Camus等[19]首次在結(jié)直腸癌中基于免疫浸潤觀察到三個主要免疫協(xié)調(diào)譜(熱腫瘤、可變腫瘤、冷腫瘤)，這使得臨床工作者能夠根據(jù)腫瘤逃逸和免疫協(xié)調(diào)之間的平衡進行以免疫為基礎(chǔ)的腫瘤分類，這三類腫瘤的2年復發(fā)風險分別為10%、50%和80%。這一概念導致了免疫評分的開發(fā)和實施，即通過對腫瘤中心和邊緣浸潤的兩種淋巴細胞群體(CD3和CD8)的量化進行評分。評分范圍從I0(表示兩個區(qū)域兩種細胞類型密度都很低)到I4(兩個區(qū)域的免疫細胞密度都很高)。免疫評分已在全球范圍內(nèi)在結(jié)腸癌中得到驗證，具有很大的預(yù)后價值。除了TILs的存在外，其他特征，如PD-L1的表達、可能的基因組不穩(wěn)定性以及抗腫瘤免疫反應(yīng)的存在，已被描述為免疫熱腫瘤的特征。相反，冷腫瘤也被描述為免疫無知(幾乎不表達PD-L1)，其特點是高增殖、低突變負荷和抗原提呈標記物低表達，如主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex，MHC)I類低表達[20]。另外對于“可變腫瘤”，其特征是TIME的改變和抑制性細胞的存在，這些細胞阻止存在于間質(zhì)中的CD8+T細胞進入腫瘤細胞。這類患者可通過T細胞轉(zhuǎn)運調(diào)節(jié)劑、表觀遺傳調(diào)節(jié)劑、TME重塑分子、放射治療等增加免疫效應(yīng)細胞在腫瘤中的浸潤[21]。在卵巢癌中，免疫治療的初步嘗試在很大程度上并不令人滿意，目前利用TME誘導抗腫瘤T細胞效應(yīng)是免疫治療有效的重要因素，許多方法正在研究實現(xiàn)這一目標，包括樹突狀細胞(dendritic cell，DC)疫苗、自體腫瘤疫苗和其他聯(lián)合療法。成功的卵巢癌免疫治療依賴于抗原提呈細胞的刺激，減弱免疫抑制微環(huán)境，以及增強效應(yīng)T細胞的活性。

2 聯(lián)合免疫治療

2.1 化療聯(lián)合ICIs治療

化療是卵巢癌一線標準治療，可以導致癌細胞的破壞和免疫原性分子的釋放[22]。鉑類化療可以通過下調(diào)DC和腫瘤細胞上PD-L2的表達，提高腫瘤T細胞識別能力，從而干擾信號轉(zhuǎn)導子和轉(zhuǎn)錄激活因子6介導的TME免疫抑制[23]。紫杉醇治療也可能有利于卵巢癌的免疫治療，因為已有研究證明紫杉醇治療提高了CD8+T細胞浸潤水平，上調(diào)了PD-L1的表達，并且發(fā)現(xiàn)紫杉醇聯(lián)合抗PD-L1/PD-1抗體治療的荷瘤小鼠比單用紫杉醇治療的小鼠存活時間更長[24]。Mkrtichyan等[25]發(fā)現(xiàn)，環(huán)磷酰胺和PD-L1抑制劑(CT-011)的聯(lián)合，減少Tregs的滲透，并顯著增強CD8+TILs的數(shù)量。吉西他濱聯(lián)合CTLA-4阻斷劑可誘導CD4+和CD8+T細胞依賴性抗腫瘤免疫反應(yīng)[26]。

2.2 抗血管生成藥物聯(lián)合ICIs治療

根據(jù)III期臨床研究數(shù)據(jù)，抗血管生成藥物貝伐單抗已作為晚期卵巢癌的一線治療藥物，與卡鉑和紫杉醇聯(lián)合使用[27]。腫瘤血管在結(jié)構(gòu)和功能上往往異常，由于淋巴引流功能的障礙，腫瘤血管傾向于缺氧、低pH值和高組織間壓力的免疫抑制環(huán)境。異常TME促進免疫抑制性Tregs細胞的激活和擴增，促進TAMs的招募，促進異常內(nèi)皮細胞的擴增，抑制DC的成熟，從而導致抗原呈遞受損和腫瘤特異性細胞毒性淋巴細胞的激活。PD-1/PD-L1通路經(jīng)常使腫瘤細胞和腫瘤浸潤的細胞毒性T淋巴細胞上調(diào)，標記它們?yōu)楣δ苁д{(diào)或“耗盡”，并限制其細胞毒性潛能[28]。此外，血管內(nèi)皮生長因子在TME中可促進MDSCs的擴增，增強其免疫抑制功能[29]。因此，可將抗血管新生療法和ICIs相結(jié)合，許多III期臨床試驗?zāi)壳罢谶M行中?？寡苌伤幬锟赡芡ㄟ^使異常的腫瘤血管正?；?、對免疫細胞和內(nèi)皮細胞的直接抑制作用、增加免疫效應(yīng)細胞向腫瘤的浸潤以及將免疫抑制性TME轉(zhuǎn)化為免疫支持性TME從而部分提高免疫治療的有效性[30]。

Liu等[31]2018年在ESMO上發(fā)表了令人鼓舞的初步結(jié)果，II期試驗評估了抗PD-1抑制劑和貝伐單抗聯(lián)合用于38例EOC患者，包括18例鉑耐藥患者。組合治療顯示客觀緩解率(objective response rate，ORR)為28.9%，中位無進展生存期為8.1個月并且無意外的不良反應(yīng)。在一項II期非隨機臨床試驗中，pembrolizumab(抗PD-1抗體)與貝伐單抗和口服環(huán)磷酰胺的組合耐受性良好，并在25.0%的復發(fā)性卵巢癌患者中顯示出95.0%的臨床獲益和>12個月的持久治療反應(yīng)。這種組合可能代表了未來復發(fā)性卵巢癌的治療策略[32]。

2.3 PARP抑制劑聯(lián)合ICIs治療

PARP是一個由17個核蛋白組成的家族，其特征是有一個共同的催化位點參與DNA損傷修復[33]。PARP-1顯示出廣泛的免疫調(diào)節(jié)作用：調(diào)節(jié)單核細胞來源的DC成熟；減少CD86和CD83以及IL-12和IL-10的表達；調(diào)節(jié)T細胞功能中必不可少的活化T細胞核因子(nuclear factor of activated T cell，NFAT)的激活過程[34]。具有乳腺癌易感基因蛋白1和2(breast cancer susceptibility gene l/2,BRCA1/2)突變的EOC已被確定為免疫治療和PARP抑制劑聯(lián)合治療的理想候選者[35]。在高級別漿液性卵巢癌(high-grade serous ovarian cancer，HGSOC)中，含有同源重組缺陷(homologous recombination deficiency，HRD)且BRCA1/2突變的腫瘤表現(xiàn)出更高的新抗原負荷和更多的CD3+和CD8+TILs，與同源重組完備的腫瘤相比，PD-1和PD-L1表達水平升高，提示BRCA1/2突變的HGSOC對PD-1/PD-L1抑制劑的敏感性增高[36]。PARP抑制劑增強腫瘤抗原性，使腫瘤對檢查點阻斷療法敏感。PARP抑制劑還能通過產(chǎn)生更高的突變負擔，提高新抗原表達水平，從而改善HRD卵巢癌對免疫治療的反應(yīng)。同時，阻斷PD-L1可恢復免疫活性，以增強PAPP抑制劑的抗腫瘤作用[37]，在復發(fā)性卵巢癌中表現(xiàn)出適度的臨床療效[38]。因此，評估免疫檢查點阻斷聯(lián)合PARP抑制劑在卵巢癌臨床試驗中的療效是一種潛在的治療策略。在I/II期TOPACIO試驗中，評估了PARP抑制劑尼拉帕利和抗PD-1抗體派姆單抗聯(lián)合治療鉑類耐藥卵巢癌的療效，在具有BRCA1/2突變的隊列中，ORR和疾病控制率(disease control rate，DCR)分別為45%和73%[39]。I/II期籃式MEDIOLA試驗表明，聯(lián)合PARP抑制劑奧拉帕利和抗PD-L1抗體durvalumab治療鉑敏感復發(fā)并且BRCA突變的EOC，12周時，DCR為81%，ORR為63%[40]。上述結(jié)果表明，PARP抑制劑和PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合應(yīng)用可以增加抗腫瘤效果，在EOC的臨床應(yīng)用方面亟待進一步探索。

2.4 抗CTLA-4抗體

單一的抗CTLA-4單克隆抗體(ipilimumab或tremelimumab)在晚期或復發(fā)性EOC中的療效并不理想，與PARP抑制劑的聯(lián)合治療處于早期階段，但似乎可以耐受并誘導抗腫瘤反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)PD-1/CTLA-4表達水平的升高可減弱細胞毒性T淋巴細胞的表達。順鉑聯(lián)合PD-L1抗體和CTLA-4抗體治療大大增強了BRCA1缺陷小鼠的抗腫瘤免疫，產(chǎn)生系統(tǒng)性免疫反應(yīng)。這種反應(yīng)包括增強DC的活化和減少Tregs的數(shù)量，并在CD8+和CD4+TILs的活化中增強[41]。Higuchi等[42]證實，CTLA-4抗體和PARP抑制劑聯(lián)合應(yīng)用可以增強T細胞功能，增加新型淋巴細胞克隆量，從而產(chǎn)生持久的抗腫瘤效果。在NCT02485990 II期試驗中，24例晚期或復發(fā)性患者tremelimumab單用或聯(lián)合奧拉帕利合用，其中1例部分緩解，9例疾病穩(wěn)定，沒有報道4級不良反應(yīng)[43]。在NCT02571725 I期臨床試驗中，同樣的組合用于3個BRCA突變的EOC患者，具有良好的安全性，并且在3個周期后腫瘤體積有所減小[44]。

3 ACT

ACT是在體外選擇抗原特異性T細胞，并將其擴增到一定水平，從而獲得靶向性免疫應(yīng)答。用于ACT的T細胞可以來自外周血淋巴細胞或TILs。在體外修飾培養(yǎng)和擴增后，激活的T細胞被重新注入到宿主體內(nèi)，這些工程細胞通過識別MHC中的抗原而啟動[45]。T細胞可以通過基因修飾表達腫瘤抗原特異T細胞受體(T-cell receptor,TCR)，或者編碼跨膜蛋白的嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor,CAR)兩種類型。首次證明ACT在EOC中可能具有活性的證據(jù)來自于一項非隨機I期研究，13例EOC患者，在首次手術(shù)并結(jié)束含鉑的化療后，接受TILs過繼轉(zhuǎn)移治療(TIL組)，與11例對照組(僅化療)比較3年總生存率與3年無病生存率有顯著性差異。結(jié)果表明，在所有化療完成后，TILs的過繼轉(zhuǎn)移可能是實現(xiàn)完全治愈晚期EOC的一種有希望的方法[46]。間皮素是一個有潛力的靶點，且在約70%的EOC中表達。有證據(jù)表明第二代抗間皮素CAR-T在卵巢癌治療中的初步結(jié)果是令人鼓舞的：6名EOC受試者接受抗間皮素CAR-T靜脈輸注治療，這些T細胞在受試者的血液中擴增，并轉(zhuǎn)運到腫瘤部位，治療1個月后，1名患者惡性胸腔積液清除，所有患者病情穩(wěn)定，表明該療法是可行并且安全的[47]。

隨著合成生物學技術(shù)的發(fā)展，有可能產(chǎn)生更強大的TCR或CAR修飾T細胞。然而，與目前處于III期臨床試驗(NCT022788887)的惡性黑色素瘤的ACT研究相比，卵巢癌的ACT治療仍處于起步階段，最近一項小規(guī)模的研究提出,ACT和ICIs聯(lián)合應(yīng)用卵巢癌是可行并且安全的[48]，因此聯(lián)合免疫療法可以為ACT治療的完善與發(fā)展提供新的思路。

4 其他免疫治療方法

基于腫瘤生物學、免疫治療與TME的關(guān)系以及免疫抑制網(wǎng)絡(luò)，許多學者正在研究針對卵巢癌新的更有效的免疫治療方法。特異性抗原如NY-ESO-1、FR-alpha、MSLN、MUC16和p53是有吸引力的免疫治療靶標，因為它們在EOC中頻繁表達；還有主動免疫如癌癥疫苗、溶瘤病毒等。另外，靶向其他免疫抑制途徑可能是一種增強免疫治療反應(yīng)的方法。其中IDO通過消耗色氨酸使T細胞增殖停滯是影響TILs抗腫瘤作用的關(guān)鍵靶向途徑之一，最近研究表明卵巢癌中IDO1的表達通過芳香烴受體(aromatic hydrocarbon receptor,AHR)激活誘導T細胞PD-1表達[49]，為設(shè)計針對IDO1和AHR通路的策略以增強卵巢癌的抗腫瘤免疫提供了依據(jù)。

然而，像其他癌癥治療一樣，在卵巢癌患者中使用免疫治療也有免疫相關(guān)不良事件的發(fā)生。ICIs治療后腫瘤生長出現(xiàn)反常的加速稱為高進行性疾病(hyperprogressive disease，HPD)，據(jù)報道發(fā)病率在4%到29%之間[50]。因此，未來確定HPD的生物學基礎(chǔ)和機制以預(yù)測哪些患者易感HPD是非常重要的。

5 總結(jié)與展望

TIME是免疫抑制和免疫耐受的重要調(diào)節(jié)器，可以破壞TILs的數(shù)量和活性。更好地理解卵巢癌細胞和間質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系對于確定有效的治療方法和可靠的預(yù)測性生物標志物至關(guān)重要。在設(shè)計新的治療策略時，尤其是針對“可變腫瘤”或“冷腫瘤”的治療策略時，應(yīng)考慮TME的所有組成部分。這些策略可能包括啟動T細胞反應(yīng)的策略；針對腫瘤細胞新抗原的疫苗和ACT;在原位接種策略中誘導免疫原性細胞死亡；以及同時靶向負責T細胞無能或衰竭的檢查點抑制劑。

盡管單一免疫治療在卵巢癌中療效有限，聯(lián)合治療似乎是最大化達到治療益處的樂觀選擇，仍需要進一步分析療效和風險，確定理想的反應(yīng)標志物，從而制定個性化的免疫治療方法應(yīng)用于臨床實踐。

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