小細胞肺癌免疫治療研究進展

郭家毓，呼 群

(1.內蒙古醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)學院，內蒙古 呼和浩特 010000；2.內蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院腫瘤內科，內蒙古 呼和浩特 010000)

小細胞肺癌(Small cell lung cancer，SCLC)約占肺癌的15%[1]。SCLC與重度煙草接觸密切相關，臨床表現(xiàn)為快速生長和早期廣泛轉移。約70%的病例在診斷時表現(xiàn)為廣泛期疾病(ES-SCLC)，其余30%的患者為局限期疾病(LS-SCLC)，LS-SCLC患者腫瘤僅限于一側胸腔，可以行局部放射治療[2-4]。SCLC患者的總體預后較差，ES -SCLC患者的中位總生存期(OS)為15～20個月，LS -SCLC患者為8～13個月[2-4]。SCLC患者的傳統(tǒng)一線治療包括鉑-依托泊苷雙重制劑，盡管最初的藥物反應很高，但大多數ES-SCLC患者在頭幾個月會病情進展(鉑耐藥<3個月，鉑敏感≥ 3個月)，中位無進展生存期(PFS)僅為5.5個月，中位OS<10個月[2-4]。拓撲替康是一種標準的二線選擇藥物，但由于其療效不高且血液學毒性顯著，并未統(tǒng)一用于患者。

SCLC與免疫介導的副腫瘤過程，如小腦變性、邊緣腦炎和Lambert-Eaton綜合征有關[5]，在某些情況下，出現(xiàn)這些副腫瘤綜合征的患者的預后更好，這表明可能存在潛在的免疫反應機制。SCLC的全面基因組分析表明，大多數患者缺乏功能性TP53(90%)和RB1(65%)[6]。這些普遍的基因畸變導致了基因組穩(wěn)定性差，從而使腫瘤相關抗原產生永久化，易于通過免疫療法進行靶向治療[7]。此外，SCLC也是已知的腫瘤突變負擔(TMB)最高的腫瘤之一[8]。SCLC的高突變負荷特征促進了免疫檢查點抑制劑作為單一藥物或與化療聯(lián)合使用的發(fā)展。免疫治療因此打破了近30年來小細胞肺癌治療領域的僵局，為小細胞肺癌患者帶來了新的希望。本文主要對小細胞肺癌的免疫微環(huán)境、免疫檢查點抑制劑(ICIs)在SCLC中的應用、ICIs的預測標志物進行綜述，來幫助臨床小細胞肺癌的免疫治療決策。

1 小細胞肺癌的免疫微環(huán)境

腫瘤的免疫微環(huán)境主要指腫瘤及周圍組織中與腫瘤細胞相互作用的免疫細胞及免疫細胞分泌的細胞因子。免疫細胞作為腫瘤微環(huán)境的重要組成部分，可識別腫瘤相關抗原，發(fā)揮抗腫瘤效應；但其亦可與腫瘤細胞相互作用，建立免疫耐受，進而促進腫瘤的遷移[9]。由于壞死組織的活組織檢查數量較少，且手術治療不常見，目前關于小細胞肺癌免疫微環(huán)境的大樣本研究相對有限。回顧性研究發(fā)現(xiàn)，預處理活檢中的T細胞浸潤可以改善化療反應，并且與更好的預后相關，如腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs)的經典表面生物標記物CD3、CD20和CD45，這些高表達的標記物往往代表著更好的存活率[10]。關于巨噬細胞(MPs)，Eerola等[11]評估了56例小細胞肺癌患者的手術樣本，顯示了腫瘤內大量MPs與良好預后之間的聯(lián)系。但是，目前依舊缺乏將腫瘤微環(huán)境作為SCLC患者免疫治療預測因素的研究，更好地了解小細胞肺癌患者腫瘤微環(huán)境與免疫反應之間的關系，可以促進免疫治療預測因素的研究。

2 ICIs在SCLC中的應用

ICIs包括抗細胞毒性T淋巴細胞抗原-4(CTLA-4)抗體Ipilimumab、Tremelimumab ，程序細胞死亡受體1(PD-1)抗體Pembrolizumab和Nivolumab以及程序細胞死亡配體1(PD-L1)抗體Atezolizumab和Durvalumab。臨床數據表明用CTLA-4特異性抗體治療可以增加記憶T細胞的積累和存活以及減少調節(jié)性T細胞來恢復免疫反應[12]。使用單克隆抗體(MAB)阻斷PD-1或PD-L1可防止T細胞效應器功能下調，從而使T細胞介導腫瘤細胞死亡[13]。

2.1 一線治療 SCLC惡性程度高，且對化療較為敏感，因此，大部分相關的臨床試驗均為化療聯(lián)合免疫用藥，極少單用 ICIs。另外，化療也可以增加腫瘤抗原的暴露水平，因此理論上 ICIs 聯(lián)合化療可提高 SCLC 患者的治療反應率。已經有三個Ⅲ期試驗的結果報告了這種方法的有效性。IMPower133是一項隨機、雙盲、Ⅰ/Ⅲ期研究，證明在卡鉑(批號：H20171063)加依托泊苷(批號：H37023183)一線治療ES-SCLC時，與安慰劑加卡鉑和依托泊相比，Atezolizumab(批號：S20200004)可顯著改善總生存率(OS)和無進展生存率(PFS)，在22.9個月的中位隨訪后，Atezolizumab隨機組的中位OS為12.3個月，安慰劑組為10.3個月(HR=0.76，95%CI:0.60～0.95，P=0.0154)。并且無論PD-L1免疫組化或血漿中的TMB(bTMB)狀態(tài)如何，添加Atezolizumab的患者均受益。CASPIAN是一項Ⅲ期、隨機、開放性臨床試驗，證明了Durvalumab(D)(批號：S20190039)與標準劑量的卡鉑(或順鉑)和依托泊苷(EP)聯(lián)合使用與單用標準鉑類化療相比具有生存優(yōu)勢。它包含三個治療組，D+EP、D+T(Tremelimumab)+ EP和單獨EP。在D+EP組中，中位OS為13.0個月，而在EP組為10.3個月。對D+EP組與EP組進行的最新分析顯示，在額外11個月的隨訪后，使用D+EP一線治療可持續(xù)獲得總體生存效益，且安全性與之前報道的一致。這些結果支持使用Durvalumab加EP作為ES-SCLC一線治療的新標準，提供了鉑選擇的靈活性和每4周的維持給藥計劃，擴大了患者和醫(yī)生的治療選擇。而對于D+T+EP組，這項試驗的最新結果顯示，與傳統(tǒng)化療組相比，雙免疫治療組與總生存率的顯著改善無關，值得注意的是，雙免疫治療組在24個月時的總生存率高于鉑-依托泊苷組。該實驗表明CTLA-4阻斷劑與PDL-1/PD-1抑制劑聯(lián)用在這種未經選擇的患者群體中沒有實質性作用，而需要我們進一步思考的是如何選擇出可以獲益的患者。基于這兩項臨床試驗，美國國立綜合癌癥網絡 (NCCN) 指南已將Atezolizumab/ Durvalumab聯(lián)合化療方案作為 ES-SCLC患者的一線選擇，并獲得 FDA 批準。此外，在副作用及不良事件方面， IMPower 133或CASPIAN研究中，沒有觀察到化療聯(lián)合ICIs組的神經副腫瘤綜合征(PNS)或其他3、4級不良事件顯著增加。這表明Atezolizumab/Durvalumab聯(lián)合化療方案在延長OS的同時，不額外增加毒副作用風險，相對安全。

Ipilimumab (批號：SJ20210019)是一種在活化的T細胞上發(fā)現(xiàn)的針對CTLA-4抗原的人IgG1單克隆抗體。CA184-041是一項Ⅱ期隨機雙盲試驗[14]，患者以1∶1∶1的隨機方式接受三種方案中的一種：①卡鉑、紫杉醇；②Ipilimumab 10mg/kg與卡鉑和紫杉醇同時使用；③Ipilimumab與卡鉑和紫杉醇分期使用，其中Ipilimumab從第3個治療周期開始。主要終點包括PFS、免疫相關無進展生存期(irPFS)和OS。與對照組相比，階段性使用Ipilimumab改善了irPFS，但其他終點，包括PFS和OS，沒有顯示出統(tǒng)計學差異。CA184-156是一項Ⅲ期隨機雙盲研究，評估了1132例新診斷ES-SCLC患者使用Ipilimumab或安慰劑加依托泊苷和鉑(EP)的療效和安全性，EP加Ipilimumab組的中位OS為11.0個月，而EP加安慰劑組的中位OS為10.9個月。EP加Ipilimumab組的中位PFS為4.6個月，而EP加安慰劑組為4.4個月。兩組治療相關不良事件的發(fā)生率和嚴重程度相似，但EP加Ipilimumab組腹瀉、皮疹和結腸炎更常見[15]。由此可見，Ipilimumab聯(lián)合化療對比安慰劑聯(lián)合化療作為ES-SCLC患者一線治療方案并不能延長OS。因此，美國國家食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)尚未批準Ipilimumab用于SCLC的治療。與此同時，基于這些陰性結果，研究者們展開了對Ipilimumab聯(lián)合抗PD1抑制劑治療小細胞肺癌的評估。

KEYNOTE-604探討了在鉑加依托泊苷(EP)中添加Pembrolizumab(批號：S20180019)的影響，并以此作為ES-SCLC患者的一線治療。與安慰劑加EP相比，Pembrolizumab加EP顯著改善PFS，且Pembrolizumab加EP未發(fā)現(xiàn)意外毒性。這些數據支持Pembrolizumab在ES-SCLC中的益處，然而很遺憾的是該實驗OS沒有超過優(yōu)勢閾值。但是Pembrolizumab單藥療法在一些國家仍被批準為轉移性小細胞肺癌的第三線或后續(xù)療法。

2.2 一線維持治療 在一項Ⅱ期研究中，研究人員評估了廣泛期小細胞肺癌患者的Pembrolizumab維持治療[16],這項研究中位PFS為1.4個月，中位OS為9.6個月，這些數據表明，作為維持治療的Pembrolizumab缺乏活性。另外一項雙盲Ⅲ期研究CheckMate- 451[17]，評估了化療后作為維持治療的Nivolumab(批號：S20180014)聯(lián)合Ipilimumab和Nivolumab單一療法在ES-SCLC患者中的療效，并與安慰劑進行了比較。在本研究中，與安慰劑相比，雙免疫聯(lián)合用藥和Nivolumab單藥治療均未改善中位OS(中位OS分別為9.2個月和10.4個月，而對照組為9.6個月)。然而在完成化療后5周內接受維持性Nivolumab治療的患者的亞組數據分析中，OS出現(xiàn)了改善，這一觀察結果可能與Nivolumab作用機制有關，假設在化療接近完成時有更多可用的腫瘤相關抗原，那么早期啟動ICIs可能會產生更好的臨床效果。

2.3 二線或以后的單一療法 Nivolumab是一種針對PD-1的人源化IgG4單克隆抗體。Checkmate-032是一項多中心Ⅰ/Ⅲ期試驗，研究了Nivolumab作為單一療法或與Ipilimumab聯(lián)合治療復發(fā)性小細胞肺癌的安全性和初步療效[18]。該實驗登記了109例患者，Nivolumab單藥治療的客觀緩解率(Objective response rate，ORR)為11.9%，平均有效期為17.9個月?；谶@一數據，F(xiàn)DA批準Nivolumab用于在鉑類化療和其他一系列治療后進展的ES-SCLC患者。Checkmate-331試驗將Nivolumab單藥與標準二線化療方案(拓撲替康或氨柔比星)進行對比，治療鉑類進展的 SCLC 患者[19]。該試驗沒有達到終點，因為Nivolumab組的中位OS為7.5個月，而化療組為8.4個月(HR=0.86，95%CI:0.72～1.04)。然而，曲線顯示12個月后有分離延遲的現(xiàn)象，這提示可能存在一部分 SCLC 患者在單藥免疫治療中能夠獲得長期良好的治療效果，尋找有可能從Nivolumab中受益的SCLC患者群體，并且確定相關生物標志物是未來幾年臨床和科研工作者需要關注的重點。

Pembrolizumab在IB期多中心研究KEYNOTE-028(NCT02054806)和2期多中心研究KEYNOTE-158(NCT02628067)中對治療后復發(fā)/轉移性小細胞肺癌患者顯示出臨床益處。有學者對來自KEYNOTE-028和KEYNOTE-158的接受過藥物治療的83例患者(KEYNOTE-028，n=19；KEYNOTE-158，n=64)進行了匯總分析。中位隨訪時間為7.7個月，ORR為19.3%(95%CI:11.4～29.4)。該實驗顯示Pembrolizumab在復發(fā)/轉移性小細胞肺癌患者中表現(xiàn)出持久的抗腫瘤活性，與PD-L1表達無關，且Pembrolizumab耐受性良好。這項匯總分析支持對SCLC患者使用Pembrolizumab作為第三線或后續(xù)治療。此外，在一項Ⅱ期試驗(IFCT-1603)中，將Atezolizumab作為單一藥物用于二線SCLC,未顯示任何療效信號，該實驗未達到研究的主要終點。Atezolizumab和化療的中位無進展生存期分別為1.4個月(95%CI:1.2～1.5)和4.3個月(95%CI:1.5～5.9)。兩組之間的總生存率沒有統(tǒng)計學差異。Atezolizumab組和化療組的中位總生存期分別為9.5個月和8.7個月?？傊?，復發(fā)性小細胞肺癌患者二線治療的隨機對照試驗中，與標準化療相比，Nivolumab和Atezolizumab均未能改善OS。FDA僅批準在三線或三線以后Nivolumab或Pembrolizumab單藥在復發(fā)性小細胞肺癌患者中使用。

2.4 二線或以后的聯(lián)合治療 CheckMate-032評估了Nivolumab聯(lián)合Ipilimumab治療復發(fā)性小細胞肺癌的療效。在這項試驗的初始非隨機組分中，評估了兩種不同劑量的Nivolumab加Ipilimumab組合：①1組：Nivolumab 1 mg/kg加Ipilimumab 3 mg/kg；②2組：Nivolumab 3 mg/kg加Ipilimumab 1 mg/kg?；颊呓邮芩膫€周期的聯(lián)合治療，然后接受Nivolumab單藥治療，直到疾病進展。1組ORR為23%，中位PFS為2.6個月，中位OS為7.7個月。2組ORR為19%，中位PFS為1.4個月，中位OS為6個月。基于1組更具前景的結果，該組合繼續(xù)在CheckMate-032的隨機組分中進行研究，將這些患者的結果與接受Nivolumab單一療法的患者進行比較，期待進一步的臨床試驗結果。

3 其他免疫治療方法

最近正在探索其他免疫治療策略，包括嵌合抗原受體(CAR)T細胞、腫瘤疫苗、抗體藥物結合物(ADC)、免疫調節(jié)劑。一些細胞表面分子如CD56、delta樣蛋白3(DLL3)和CD47在SCLC中高度表達，它們是CART治療的潛在靶點[20]。腫瘤疫苗可以與腫瘤相關抗原(TAA)結合，誘導細胞和體液免疫反應，刺激樹突狀細胞(DC)并激活CD8 T細胞。此外，盡管在SCLC細胞中發(fā)現(xiàn)了幾種TAA，包括巖藻糖基GM1、神經節(jié)苷脂GD3、聚唾液酸、P53蛋白，但大多數腫瘤疫苗的臨床試驗都未能改善患者的OS。而ADC可以通過識別腫瘤細胞中的TAA來殺死腫瘤細胞。此外，多種免疫調節(jié)劑，包括白細胞介素-2(IL-2)、干擾素(IFN)在小細胞肺癌中也進行了試驗，結果為陰性。最近研究發(fā)現(xiàn)，Toll樣受體9(TLR9)的激動劑來氟他利莫(MGN1703)在早期研究中表現(xiàn)出良好的耐受性和免疫活性[21]。

HLX10是一種完全人源化的抗PD-1受體的IgG4單克隆抗體，可增強人T細胞的功能活性，并在體外顯示出抗腫瘤活性。通過對HLX10詳細的表位分析表明，與臨床批準的PD1抗體Pembrolizumab和Nivolumab相比，HLX10具有獨特的識別模式。HLX10目前正在進行Ⅲ期試驗(NCT04063163)研究，聯(lián)合化療作為鱗狀非小細胞肺癌的一線治療。對于其能否在SCLC中得以運用，還有很長的路要走。

4 ICIs的預測標志物

盡管ICIs聯(lián)合標準化療改善了ES-SCLC的OS，但迄今為止觀察到的免疫治療結果不能被視為SCLC期待已久的突破，因為總體生存率的改善很小，受益僅限于少數患者，而且缺乏預測性生物標記物。在這里，我們回顧了有關免疫治療的主要生物標志物，即PD-L1表達和TMB。此外，我們還探索了其他潛在的生物標志物，包括基因改變的作用，以及神經副腫瘤綜合征、血清抗神經元核抗體和接受免疫治療的小細胞肺癌患者預后之間的潛在聯(lián)系。

4.1 PD-L1的表達 在IMPower133試驗中，只有大約三分之一的患者有可評估的腫瘤組織。對于具有足夠數量腫瘤材料的患者，幾乎所有病例的腫瘤細胞中PD-L1表達水平均<1%，而約一半病例的免疫細胞中PD-L1表達水平<1%。在這項實驗中并未發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞或免疫細胞中PD-L1表達水平與臨床結果之間存在相關性。根據IMPower-133試驗的分析，CASPIAN試驗評估了Durvalumab與EP的使用，結果顯示PD-L1表達對治療效果沒有顯著影響。類似于CASPIAN和IMPower-133試驗，在Keynote-604的Ⅲ期研究中，PD-L1陽性和PD-L1陰性惡性腫瘤患者的PFS和OS 的風險比(HRs)相似。總結有關SCLC中PD-L1表達的數據，該生物標記物似乎不適用于化療加ICIs治療的患者。未來的研究應該評估不同于PD-L1表達的生物標志物。

4.2 TMB 眾所周知，由于SCLC與吸煙相關，SCLC通常具有較高的體細胞突變負擔。CheckMate-032試驗中評估了TMB對使用Nivolumab或Nivolumab+Ipilimumab治療的SCLC患者預后的影響。高的TMB水平往往伴隨著較高的ORR。在KEYNOTE-158實驗中，高TMB(≥10 mut/Mb)的患者使用Pembrolizumab治療結果更好。由于SCLC活檢和SCLC標本中發(fā)現(xiàn)的壞死組織較小，TMB分析可行性差。因此，對接受一線Atezolizumab聯(lián)合化療的SCLC患者的bTMB(Blood-TMB)進行了評估，最新的OS分析顯示，在低bTMB和高bTMB亞組中添加Atezolizumab都有好處。目前的數據表明,TMB可能對接受免疫治療的復發(fā)性小細胞肺癌患者具有預測價值，而對接受ICIs聯(lián)合化療的初治患者的治療沒有一致的預測價值。

4.3 其他相關預測標志物 大量實驗表明與SCLC相關的神經系統(tǒng)副腫瘤綜合征(PNS)與良好的預后相關。但依舊需要更多的研究來證明血清抗神經元核抗體(neur-Abs)是否能夠用作免疫治療療效和毒性的生物標志物。隨著檢測技術的進步和生物信息學的發(fā)展，對 SCLC 的認識也不斷深入。關于SCLC-I，正在進行一項Ⅲ期臨床試驗，檢查在卡鉑-依托泊苷-Atezolizumab方案中添加抗TIGIT(SCLC-I表達的基因的一種)單克隆抗體Tiragolumab的情況。比較化療加Atezolizumab組和單純化療組的生存率的亞型分析顯示，所有亞型的生存率都有益處，在SCLC-I亞型患者中添加Atezolizumab后，中位OS為18個月，而無Atezolizumab的患者為10個月。為了評估這些亞型在臨床實踐中的作用，需要進行前瞻性研究。對于炎癥細胞因子在小細胞肺癌免疫治療的預測價值已進行了評估，比較了化療患者和化療加Ipilimumab治療的患者，添加Ipilimumab導致各種細胞因子增加，包括白細胞介素-1β(IL-1β)、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、巨噬細胞炎性蛋白-1α(Mip-1α)、粒細胞巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)、γ-干擾素(INF-γ)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)。尤其是在免疫治療期間，較高的基線IL-2水平和IL-4水平的增加與較好的OS率相關。另一方面，高TNF-α和IL-6水平預測了對Ipilimumab的耐藥性。關于接受免疫治療的SCLC患者的進一步研究可以探索LIPI和其他炎癥生物標記物(中性粒細胞與淋巴細胞比率、血小板與淋巴細胞比率等)作為免疫治療預測性生物標記物的作用。除此以外，Galectin-9(Gal-9)與人類白細胞抗原(HLA)在接受免疫治療的SCLC患者中作為預測性生物標記物的也有著潛在作用。

5 小 結

相比于過去三十年以鉑為基礎的傳統(tǒng)化療模式，SCLC的免疫聯(lián)合化療治療模式帶來了新的希望。Atezolizumab，Durvalumab聯(lián)合化療方案作為 ES-SCLC 患者的一線選擇展現(xiàn)出了良好的治療效果，并且已獲得 FDA 批準。此外，Pembrolizumab聯(lián)合化療顯著改善了PFS，且不額外增加毒副作用風險，也支持Pembrolizumab在ES-SCLC中的益處。Pembrolizumab在復發(fā)/轉移性小細胞肺癌患者中表現(xiàn)出持久的抗腫瘤活性，且耐受性良好，這支持對SCLC患者使用Pembrolizumab作為第三線或后續(xù)治療。FDA僅批準在三線或三線以后Nivolumab或Pembrolizumab單藥在復發(fā)性小細胞肺癌患者中使用。然而盡管SCLC的免疫療法是一種很有前途的治療策略，但治療效果的大小非常有限。因此，目前有關小細胞肺癌治療的主要問題是：①如何改善免疫治療效果；②繼續(xù)探索有預測價值的生物標志物和分子分型篩選出免疫治療獲益人群；③在當前的化學免疫腫瘤學時代，胸部放療的作用仍然是一個關鍵問題[22]，如何將檢查點抑制劑與放療相結合也是正在研究的方向。