PD-1/PD-L1抑制劑在晚期結(jié)直腸癌中應(yīng)用的研究進(jìn)展

彭強(qiáng)，李利發(fā)，周何，周彤

1 川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院胃腸外二科，四川南充637000；2 川北醫(yī)學(xué)院肝膽胰腸研究所

近年來(lái)，結(jié)直腸癌(CRC)的發(fā)病率不斷上升，其發(fā)病人群逐漸趨于年輕化[1]。目前，手術(shù)切除仍然是CRC的首選治療方法。但CRC早期癥狀隱匿，大多數(shù)患者在就診時(shí)已處于晚期，錯(cuò)過(guò)了最佳手術(shù)時(shí)機(jī)。而針對(duì)晚期結(jié)直腸癌(mCRC)的治療方式主要有放療、化療、分子靶向治療等[2]，但往往隨著治療日久而出現(xiàn)大量并發(fā)癥或耐藥現(xiàn)象。因此，探索mCRC更有效的治療方法迫在眉睫。免疫逃逸是腫瘤的一大特征。有研究報(bào)道，通過(guò)提高免疫應(yīng)答抑制腫瘤細(xì)胞免疫逃逸能夠改善患者預(yù)后[3]。近年來(lái)，免疫療法在腎細(xì)胞癌、非小細(xì)胞肺癌、黑色素瘤等實(shí)體腫瘤治療中取得了巨大進(jìn)步。細(xì)胞程序性死亡受體1(PD-1)和細(xì)胞程序性死亡受體—配體1(PD-L1)是導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸的重要免疫檢查點(diǎn)分子，阻斷PD-1/PD-L1可重新激活細(xì)胞毒性T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用。目前，PD-1/PD-L1抑制劑已經(jīng)獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)用于治療多種實(shí)體腫瘤。有研究認(rèn)為，CRC的發(fā)生、發(fā)展與PD-1/PD-L1信號(hào)通路介導(dǎo)的免疫逃逸密切相關(guān)，故PD-1、PD-L1成為免疫療法中最熱門(mén)的分子靶點(diǎn)[4]。YU等[5]研究表明，PD-1/PD-L1抑制劑能夠顯著改善部分mCRC患者預(yù)后，并且PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合放療、化療或分子靶向治療等可進(jìn)一步提高治療效果。本文結(jié)合文獻(xiàn)就PD-1/PD-L1抑制劑在mCRC中應(yīng)用的研究進(jìn)展作一綜述。

1 PD-1/PD-L1抑制劑概述

PD-1屬于CD28家族，是一種表達(dá)于活化T細(xì)胞表面的免疫抑制性受體[5]。正常情況下，PD-1能夠?qū)⒁种菩盘?hào)傳遞給活化的T細(xì)胞，通過(guò)下調(diào)酪蛋白激酶2，引起10號(hào)染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源物蛋白調(diào)節(jié)域磷酸化，終止磷脂酰肌醇3-激酶活性，從而抑制細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶活性，使CD8+T細(xì)胞失去效應(yīng)，同時(shí)控制T細(xì)胞表面受體表達(dá)。因此，以PD-1為靶點(diǎn)的免疫治療能夠在抗感染、抗腫瘤和抗自身免疫性疾病方面發(fā)揮重要作用[6]。

PD-L1是PD-1的配體，是一種大小約40 kDa的Ⅰ型跨膜蛋白，主要表達(dá)于腫瘤細(xì)胞和活化的T、B細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞等[7]。正常情況下，PD-1/PD-L1信號(hào)通路可以誘導(dǎo)和維持外周組織的免疫耐受，從而防止自身免疫系統(tǒng)過(guò)度反應(yīng)；而在腫瘤微環(huán)境中，PD-1/PD-L1信號(hào)通路則被異?；罨?，抑制了免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)，從而使腫瘤細(xì)胞逃避免疫系統(tǒng)的攻擊[8]。

2 PD-1/PD-L1抑制劑在mCRC治療中的應(yīng)用進(jìn)展

隨著腫瘤生物學(xué)不斷發(fā)展，腫瘤免疫逃逸機(jī)制在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中備受關(guān)注。由于腫瘤細(xì)胞具有不同尋常的基因表達(dá)特征和分子標(biāo)記，在機(jī)體自我保護(hù)過(guò)程中，免疫系統(tǒng)可識(shí)別并殺傷腫瘤細(xì)胞。但在腫瘤微環(huán)境中，T細(xì)胞通常會(huì)因過(guò)度抑制而產(chǎn)生免疫逃逸或免疫耐受現(xiàn)象，從而使腫瘤細(xì)胞逃脫免疫系統(tǒng)監(jiān)視[9]。因此，通過(guò)抑制免疫系統(tǒng)中的負(fù)向調(diào)控來(lái)提高免疫應(yīng)答，能夠抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。與mCRC傳統(tǒng)治療方式相比，PD-1/PD-L1抑制劑通過(guò)提高人體自身免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的敏感性，不但能夠提高自身免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用，而且不會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒性作用[10]。LE等[11]研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是在CRC中還是在非CRC中，DNA錯(cuò)配修復(fù)缺陷(dMMR)患者比無(wú)DNA錯(cuò)配修復(fù)缺陷(pMMR)患者具有更高的總體免疫應(yīng)答率。類(lèi)似的研究結(jié)論推動(dòng)了針對(duì)dMMR或高頻微衛(wèi)星不穩(wěn)定(MSI-H)mCRC免疫檢查點(diǎn)治療藥物的進(jìn)一步探索，其代表藥物有Pembrolizumab、Nivolumab，已被批準(zhǔn)用于PD-L1陽(yáng)性mCRC的三線甚至二線治療，并且Pembrolizumab已被納入2017年國(guó)家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)臨床實(shí)踐指南[12]。

然而，PD-1/PD-L1抑制劑對(duì)于pMMR或微衛(wèi)星穩(wěn)定(MSS)mCRC的治療效果并不理想，表現(xiàn)出治療無(wú)反應(yīng)或反應(yīng)有限，這類(lèi)患者約占mCRC總數(shù)的15%，這可能與腫瘤微環(huán)境中較低的腫瘤突變負(fù)荷(TMB)有關(guān)。有研究表明，錯(cuò)配修復(fù)基因主要用于修復(fù)微衛(wèi)星環(huán)境中插入或缺失的重復(fù)DNA片段，其主要表達(dá)產(chǎn)物有MLH1、MSH2、MSH6和PMS2，其功能障礙可導(dǎo)致高頻微衛(wèi)星突變的積累，稱(chēng)之為MSI-H，反之則稱(chēng)之為MSS[13]。GELSOMINO等[14]研究發(fā)現(xiàn)，PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合其他治療方案針對(duì)pMMR/MSS的CRC患者可能會(huì)因改變腫瘤微環(huán)境而取得一定療效，而同時(shí)針對(duì)dMMR/MSI-H的CRC患者則可能因提高TMB而提升免疫治療效果。

3 PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合其他方案在mCRC治療中的應(yīng)用進(jìn)展

3.1 PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合其他免疫檢查點(diǎn)阻斷劑 隨著對(duì)腫瘤免疫調(diào)節(jié)、腫瘤微環(huán)境、TMB等機(jī)制進(jìn)一步研究，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)了與PD-1、PD-L1類(lèi)似的分子，并稱(chēng)之為免疫檢查點(diǎn)分子，如CTLA-4、TIGIT、LAG3、NKG2A、TIM-3和OX40等，其中大部分可作為免疫治療的靶點(diǎn)[15]。這些分子可能在調(diào)節(jié)不同的免疫細(xì)胞浸潤(rùn)中發(fā)揮重要作用。根據(jù)腫瘤組織中浸潤(rùn)性免疫細(xì)胞的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的免疫檢查點(diǎn)阻斷劑治療將會(huì)有更好的應(yīng)用前景。

有研究報(bào)道，在dMMR/MSI-H的mCRC患者中，Nivolumab聯(lián)合Ipilimumab比單用Nivolumab具有更高的客觀緩解率[16]，提示PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合其他免疫檢查點(diǎn)阻斷劑可能會(huì)提高此類(lèi)患者的治療效果。BRUNET等[17]通過(guò)篩選小鼠溶瘤細(xì)胞T細(xì)胞來(lái)源的cDNA文庫(kù)，發(fā)現(xiàn)了一種存在于活化T細(xì)胞表面的受體——CTLA-4。CTLA-4能夠在T細(xì)胞活化過(guò)程中，通過(guò)與其表面受體CD28競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合抗原提呈細(xì)胞上的B7配體，阻斷T細(xì)胞上第二激活信號(hào)傳導(dǎo)，從而導(dǎo)致T細(xì)胞失能[18]。目前，Pembrolizumab和Nivolumab單獨(dú)或與CTLA-4阻斷劑(如Ipilimumab)聯(lián)合治療dMMR/MSI-H的mCRC已被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于臨床。有研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)阻斷免疫循環(huán)中CD73表達(dá)可提高PD-1抑制劑聯(lián)合CTLA-4抑制劑的治療效果，其機(jī)制可能與CD73過(guò)表達(dá)能夠抑制T細(xì)胞活化有關(guān)，但相關(guān)聯(lián)合方案的治療效果有待于進(jìn)一步驗(yàn)證[19]。

3.2 PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合細(xì)胞毒性藥物化療 5-氟尿嘧啶是治療食管癌和mCRC的首選化療藥物，但隨著化療療程增加，部分患者可出現(xiàn)耐藥情況。VAN DER KRAAK等[20]研究發(fā)現(xiàn)，5-氟尿嘧啶治療后mCRC患者產(chǎn)生化療耐藥的現(xiàn)象可能與化療后PD-L1表達(dá)增加所致的免疫抑制有關(guān)。環(huán)磷酰胺及鉑類(lèi)或紫杉烷類(lèi)藥物能夠使腫瘤微環(huán)境中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞減少和CD8+T細(xì)胞表面受體PD-1表達(dá)增加，從而造成免疫抑制[21]。目前，美國(guó)FDA已在審查Pembrolizumab聯(lián)合鉑類(lèi)或5-氟尿嘧啶用于轉(zhuǎn)移性或復(fù)發(fā)性頭頸鱗癌的一線治療。有研究還發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞毒性化療藥物可激活免疫系統(tǒng)，其機(jī)制可能與增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞免疫原性有關(guān)[22]。針對(duì)mCRC的研究表明，奧沙利鉑、5-氟尿嘧啶聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑可逆轉(zhuǎn)pMMR/MSS的CRC免疫治療無(wú)應(yīng)答和耐藥情況，這可能與聯(lián)合治療能夠引起腫瘤細(xì)胞免疫原性死亡，促進(jìn)CD8+T淋巴細(xì)胞抗腫瘤效應(yīng)有關(guān)[23]。LIMAGNE等[24]比較了單一療法與聯(lián)合療法對(duì)小鼠結(jié)腸癌CT26細(xì)胞(MSS和KRAS突變株)和人類(lèi)MSS的CRC細(xì)胞系(KRAS野生型Caco-2、Colo-320以及KRAS突變體SW620)的影響，結(jié)果顯示聯(lián)合療法具有更高的免疫原性死亡率和更低的細(xì)胞存活率。

3.3 PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合放療 放療是一種傳統(tǒng)的腫瘤治療手段。放療不僅可造成局部腫瘤細(xì)胞死亡，還可引起腫瘤微環(huán)境改變，引起大量腫瘤免疫原性抗原釋放，從而導(dǎo)致免疫原性死亡和局部免疫反應(yīng)[25]。SHAVERDIAN等[26]研究發(fā)現(xiàn)，放療聯(lián)合PD-1抑制劑能夠明顯延長(zhǎng)非小細(xì)胞肺癌患者總生存期和無(wú)疾病進(jìn)展生存期，其原因可能是放療破壞了腫瘤細(xì)胞，觸發(fā)了腫瘤細(xì)胞抗原特異性免疫反應(yīng)，刺激T細(xì)胞活化，而聯(lián)合PD-1抑制劑能夠增強(qiáng)抗腫瘤效應(yīng)。但一項(xiàng)針對(duì)22例mCRC患者的研究發(fā)現(xiàn)，Pembrolizumab聯(lián)合放療僅有1例患者治療有效，其余21例治療無(wú)應(yīng)答[27]。因此，需要更多研究來(lái)評(píng)估免疫治療聯(lián)合放療對(duì)mCRC的治療效果。

3.4 PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合分子靶向藥物 RAS-MAPK是細(xì)胞內(nèi)的重要信號(hào)通路之一，除了能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖外，還能減少免疫循環(huán)中T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)。MEK是MAPK下游的重要效應(yīng)因子，若抑制或阻斷其向下傳遞信號(hào)，可能會(huì)增加免疫治療效果。究其原因，MEK抑制劑阻礙了M2巨噬細(xì)胞的抗腫瘤免疫效應(yīng)，從而誘導(dǎo)效應(yīng)T細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境聚集[28]。OX40是一種Ⅰ型跨膜糖蛋白，屬于腫瘤壞死因子受體超家族成員，主要短暫表達(dá)于NK細(xì)胞、APC細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等表面，OX40L是其唯一配體。當(dāng)OX40L或OX40激動(dòng)性抗體與其結(jié)合時(shí)，可提高腫瘤微環(huán)境中CD4+、CD8+T細(xì)胞的存活率，提高免疫應(yīng)答水平，是目前針對(duì)晚期實(shí)體腫瘤免疫治療的潛在靶點(diǎn)[29]。有研究發(fā)現(xiàn)，針對(duì)某些免疫原性較差的腫瘤，單用OX40激動(dòng)劑效果并不理想，但當(dāng)與PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合應(yīng)用時(shí)可提高療效。REDMOND等[30]研究發(fā)現(xiàn)，OX40激動(dòng)劑聯(lián)合CTLA-4抑制劑抑制小鼠移植瘤生長(zhǎng)和侵襲的效果要優(yōu)于單獨(dú)使用OX40激動(dòng)劑或CTLA-4抑制劑，其機(jī)制可能是聯(lián)合治療能夠增強(qiáng)腫瘤微環(huán)境中CD4+、CD8+T細(xì)胞的增殖和分化能力，降低T細(xì)胞對(duì)自身抗原的耐受性。針對(duì)pMMR/MSS的CRC，PD-1/PD-L1抑制劑的治療效果較差，而聯(lián)合OX40激動(dòng)劑可明顯改善療效，其原因可能是增強(qiáng)了活化效應(yīng)T細(xì)胞的敏感性，提高了T細(xì)胞對(duì)低親和力抗原的應(yīng)答能力。

3.5 PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合中藥治療 近年來(lái)，中藥在腫瘤治療方面越來(lái)越受到重視，如以金線蓮、姜黃素為代表的中藥在腫瘤免疫治療中取得了重要成果。金線蓮是一種原產(chǎn)于中國(guó)臺(tái)灣的蘭科草本植物，主要作用是治療蛇咬傷或外傷，同時(shí)還具有除濕解毒的功效。近年發(fā)現(xiàn)，金線蓮還能抑制腫瘤細(xì)胞中PD-L1表達(dá)。HO等[31]用金線蓮處理口腔癌SCC-25細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，SCC-25細(xì)胞PD-L1表達(dá)下降，并進(jìn)一步提出了聯(lián)合應(yīng)用PD-1/PD-L1抑制劑的治療方案。姜黃素是從姜科植物姜黃的根莖中提取出來(lái)的一種化學(xué)成分。在mCRC中，姜黃素可通過(guò)調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞功能而達(dá)到治療腫瘤的效果。LIM等[32]研究表明，姜黃素可通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞內(nèi)COP9信號(hào)體5表達(dá)，降低免疫循環(huán)中PD-L1表達(dá)，并且聯(lián)合CTLA-4抑制劑能夠明顯提高免疫治療效果。DENT等[33]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素聯(lián)合西地那非、PD-1抑制劑能夠顯著抑制CRC細(xì)胞增殖。

3.6 PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合腸道菌群治療 腸道菌群可通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、免疫微環(huán)境以及局部新陳代謝等維持腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。腸道菌群失調(diào)可導(dǎo)致腸道炎癥反應(yīng)，而慢性腸道炎癥反應(yīng)是CRC發(fā)生的重要原因，其機(jī)制可能是當(dāng)腸道微生物中Toll樣受體受到細(xì)胞因子的刺激后，激發(fā)免疫反應(yīng)而趨化淋巴細(xì)胞聚集，產(chǎn)生局部炎癥反應(yīng)，從而消除有害病原體，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，但若刺激持久存在，慢性炎癥反應(yīng)可導(dǎo)致細(xì)胞異型增生，從而導(dǎo)致腫瘤形成[34]。CRC患者腸道菌群數(shù)量和代謝與健康人群有明顯不同，并且其腫瘤組織中的微生物區(qū)系多樣性降低。CHENG等[35]研究發(fā)現(xiàn)，腸道微生物區(qū)系類(lèi)桿菌目中脆弱芽孢桿菌可增強(qiáng)CTLA-4抑制劑的抗腫瘤作用。PI等[36]研究表明，通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群代謝可抑制PD-1/PD-L1途徑的信號(hào)傳遞，從而降低CRC免疫逃逸的發(fā)生。GLOWACKI等[37]研究報(bào)道，PD-L1抑制劑聯(lián)合共生雙歧桿菌可提高免疫治療效果。因此，PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合腸道菌群可能為mCRC治療提供了一種新的思路。

目前，免疫療法逐漸成為腫瘤治療的研究熱點(diǎn)，其中以PD-1/PD-L1抑制劑為代表的免疫檢查點(diǎn)抑制劑在mCRC治療中被認(rèn)為具有巨大的潛力。PD-1/PD-L1抑制劑及其聯(lián)合治療策略能夠提高mCRC的總體應(yīng)答率。但目前大多數(shù)研究仍處于Ⅰ期或Ⅱ期臨床試驗(yàn)階段，仍需進(jìn)一步研究。