食管鱗癌的腫瘤免疫微環(huán)境和免疫檢查點(diǎn)抑制劑研究進(jìn)展

袁曉莉 王振波

1濱州醫(yī)學(xué)院 濱州，256603；2濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腫瘤科，濱州 256603

食管癌是全球第七大癌癥相關(guān)死亡原因［1］。食管鱗狀細(xì)胞癌（esophageal squamous cell carcinoma，ESCC）約占所有食管癌的90%，在首次診斷時(shí)大多處于中晚期［2］。盡管包括手術(shù)、化療和放療在內(nèi)的多學(xué)科治療方法得到發(fā)展，然而，5 年生存率仍然很低，僅為30%～40%。因此，進(jìn)一步改進(jìn)手術(shù)技術(shù)和放化療策略，研發(fā)包括靶向治療和免疫治療等新型治療方法是當(dāng)務(wù)之急。近年來，免疫療法一直被認(rèn)為是治療多種類型癌癥的一種前景較好的治療方法［3］。研究顯示，抑制程序性死亡受體-1（programmed death-1，PD-1）或程序性死亡受體配體-1（programmed death ligand-1，PD-L1）的單克隆抗體在食管癌及其他多種惡性腫瘤中可以使腫瘤縮小及改善總生存期。它使用患者自身的免疫系統(tǒng)通過抑制免疫檢查點(diǎn)途徑來對(duì)抗惡性腫瘤細(xì)胞［4］。然而，免疫檢查點(diǎn)抑制劑（immune checkpoint inhibitors，ICIs）由于耐藥性導(dǎo)致其療效受限。因此，明確療效預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物對(duì)個(gè)體化免疫治療尤為重要。越來越多的證據(jù)表明，腫瘤細(xì)胞內(nèi)在因素（如PD-L1 表達(dá)、腫瘤突變負(fù)荷和微衛(wèi)星不穩(wěn)定-高狀態(tài)）與ICI 的療效相關(guān)［5］。此外，腫瘤免疫抵抗亦可由外在因素引起，包括腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞（tumor-infiltrating lymphocytes，TILs）、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（tumor-associated macrophages，TAMs）和髓系來源抑制細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）［6-9］。因此，更好了解腫瘤免疫微環(huán)境（tumor immune microenvironment，TIME），如腫瘤PD-L1 表達(dá)、TILs、TAMs 和MDSCs，變得越來越重要。本文就TIME 及ICIs在ESCC 中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

ICIs的作用機(jī)制

在生理?xiàng)l件下，機(jī)體的免疫反應(yīng)受共刺激和抑制信號(hào)的調(diào)節(jié)。當(dāng)免疫系統(tǒng)被病原體的刺激信號(hào)激活時(shí)，它可以準(zhǔn)確識(shí)別特定的抗原并將其清除。正常組織可以通過表達(dá)免疫檢查點(diǎn)來防止免疫系統(tǒng)的破壞，我們稱之為自我耐受。在關(guān)于免疫系統(tǒng)是否能特異性識(shí)別和殺死腫瘤細(xì)胞的長(zhǎng)期爭(zhēng)論之后，許多證據(jù)表明，免疫細(xì)胞在控制腫瘤細(xì)胞方面確實(shí)發(fā)揮了重要作用。例如，研究顯示免疫受損的人容易患癌癥，這在動(dòng)物模型中也得到了證實(shí)。在腫瘤部位可觀察到免疫細(xì)胞的聚集，通常與預(yù)后有關(guān)。隨著技術(shù)進(jìn)步，可以直接在患者身上檢測(cè)到免疫反應(yīng)［10-12］。在理想條件下，腫瘤細(xì)胞表面的抗原會(huì)引起炎癥，被抗原提呈細(xì)胞特別是樹突狀細(xì)胞識(shí)別和吞噬，然后提呈給T 淋巴細(xì)胞和B 淋巴細(xì)胞，引發(fā)適應(yīng)性反應(yīng)［13］。然而，盡管免疫機(jī)制已經(jīng)確立，惡性腫瘤仍然會(huì)發(fā)生。腫瘤細(xì)胞有多種策略來抵抗免疫監(jiān)視，我們稱之為免疫逃避。在T 細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞之間的相互作用中，T細(xì)胞的反應(yīng)受到T細(xì)胞中激活和抑制信號(hào)之間的平衡調(diào)節(jié)，這些信號(hào)被稱為免疫檢查點(diǎn)［14-15］。最廣為人知和研究最多的是表達(dá)在腫瘤細(xì)胞表面的免疫檢查點(diǎn)，如PD-L1 和溶細(xì)胞性T 淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原-4（cytolytic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4），它們可以與免疫細(xì)胞上的受體結(jié)合，作為抑制信號(hào)來抑制免疫細(xì)胞的功能［15］。

ESCC中的ICIs

PD-1 與腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞上的PD-L1 相互作用，PD-1/PD-L1 信號(hào)抑制CTL 的細(xì)胞毒作用，并誘導(dǎo)CTL 凋亡［16-17］。PD-L1 是抑制性B7 家族成員，已有報(bào)道顯示PD-L1 在多種類型腫瘤中表達(dá)上調(diào)，包括食管癌細(xì)胞和免疫細(xì)胞［14，18-19］。目前，nivolumab 和pembrolizumab 兩種抗PD-1 單抗已被應(yīng)用于臨床，它們?cè)趲追N難治性腫瘤中顯示出顯著和持久的反應(yīng)，包括31%的惡性黑色素瘤、29%的腎癌和17%的肺癌患者［20-22］。

nivolumab 是一種高親和力、人源化的抗PD-1 單抗［23］。ATTRACTION-01 試驗(yàn)研究了nivolumab 在食管癌治療中的安全性和療效性［24］。這項(xiàng)研究包括65 例難治性或無法耐受化療的晚期ESCC 患者，無治療相關(guān)死亡事件發(fā)生，只有17 例（26%）患者發(fā)生了3～4 級(jí)不良反應(yīng)?？陀^有效率為17%，其中部分緩解8 例、完全緩解3 例。1 年和2 年總生存率為45%和17%。目前，比較nivolumab 與多西紫杉醇或紫杉醇對(duì)氟尿嘧啶和鉑類藥物無效的ESCC 患者Ⅲ期臨床試驗(yàn)（ATTRACTION-03）的結(jié)果已經(jīng)公布［25］。與nivolumab 組相比，化療組患者的中位總生存率從8個(gè)月增加到11個(gè)月，相應(yīng)死亡風(fēng)險(xiǎn)顯著降低23%（HR=0.77，P=0.019）。因此，nivolumab 目前被認(rèn)為是治療晚期ESCC 患者的標(biāo)準(zhǔn)二線治療方案。

pembrolizumab是一種有效、高選擇性、完全人源化的免疫球蛋白（Ig）G4-k抗PD-1單抗［22］。Keynote-028試驗(yàn)納入83 例標(biāo)準(zhǔn)化療失敗的食管癌患者，其中ESCC 患者占比78%。中位隨訪時(shí)間為7個(gè)月，總體有效率為30%，ESCC 患者亞組的有效率為28%［26］。隨后，Keynote-180 試驗(yàn)進(jìn)一步研究了pembrolizumab 治療晚期/轉(zhuǎn)移性食管癌的安全性和抗腫瘤活性［27］。在此之后，Keynote-181 試驗(yàn)對(duì)比了pembrolizumab 和化療作為晚期/轉(zhuǎn)移性食管癌患者的二線治療方案的療效。在ESCC 亞組中，pembrolizumab 和化療組的中位總生存率分別為8 個(gè)月和7 個(gè)月（HR=0.78，P=0.009 5）［28］。這些試驗(yàn)都表明pembrolizumab 是治療ESCC的新的二線治療方案。

其他抗PD-L1 抗體（如durvalumab）治療食管癌的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中。在durvalumab 單一療法治療晚期實(shí)體腫瘤的Ⅰ期試驗(yàn)中，22 例患者有7 例患者出現(xiàn)了與治療相關(guān)的2 級(jí)不良反應(yīng)，1 例患者出現(xiàn)了3 級(jí)不良反應(yīng)，1 例患者出現(xiàn)部分緩解［29］。目前，很多試驗(yàn)研究了durvalumab 作為食管癌單藥治療，或與放化療或免疫治療聯(lián)合使用的療效［30］。近年來，研究人員開展了雙重免疫檢查點(diǎn)抑制和免化聯(lián)合應(yīng)用的研究，以提高ICIs 對(duì)ESCC 患者的療效［31］。目前，pembrolizumab 已于2018 年12 月獲得批準(zhǔn)用于治療微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定或DNA 錯(cuò)配修復(fù)基因缺陷的無法切除/轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤患者。nivolumab 于2020 年2 月被批準(zhǔn)用于治療不能切除的晚期或復(fù)發(fā)食管癌患者在化療進(jìn)展后的患者。

TIME

盡管ICIs 在人類惡性腫瘤中表現(xiàn)出了顯著的臨床療效，但大多數(shù)患者仍然表現(xiàn)出原發(fā)或繼發(fā)性耐藥［32］。因此，應(yīng)該找到合適的生物標(biāo)志物來選擇可能對(duì)這些藥物有反應(yīng)的患者以及克服耐藥的聯(lián)合治療。癌癥對(duì)ICIs 的耐藥性可由腫瘤細(xì)胞內(nèi)在因素（如PD-L1 表達(dá)、腫瘤突變負(fù)荷、微衛(wèi)星不穩(wěn)定-高狀態(tài)）和促成免疫逃避的外部因素（如TILs、TAMs、MDSCs）共同驅(qū)動(dòng)［6］。因此，TIME 對(duì)人們開發(fā)和優(yōu)化免疫治療方法、確定預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物以及為特定ESCC患者選擇最合適的治療方法具有重要研究意義。

1.人類白細(xì)胞抗原（human leucocyte antigens，HLAs）

HLAs 在將腫瘤抗原呈遞給T 細(xì)胞的過程中發(fā)揮作用，通過影響宿主對(duì)腫瘤發(fā)展的防御而參與腫瘤的發(fā)生。HLA Ⅰ類基因（如HLA-A、HLA-B、HLA-C 等）編碼表達(dá)于所有有核細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)，將細(xì)胞內(nèi)肽呈遞給CD8+T 細(xì)胞。HLA Ⅱ類基因（如HLA-DR、HLA-DQ、HLA-DP、HLA-DM、HLA-DOA、HLA-DOB）編碼的蛋白僅在抗原提呈細(xì)胞表面表達(dá)，是誘導(dǎo)和增殖CD4+T 細(xì)胞的關(guān)鍵限制性元件。一些關(guān)于HLAs 表達(dá)對(duì)于食管癌患者的預(yù)后意義的研究已經(jīng)報(bào)道，HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-F、HLA-DQA1 和HLA-G 的改變與食管癌患者的生存相關(guān)［33-35］。有趣的是，PD-L1 高表達(dá)是食管癌和高HLA Ⅰ類表達(dá)患者顯著的獨(dú)立預(yù)后因素。據(jù)報(bào)道，在ESCC 模型中，miR-148a 可以調(diào)節(jié)HLA-G的表達(dá)并影響腫瘤細(xì)胞凋亡［36］。

2.TILs

TILs 的密度可以預(yù)測(cè)對(duì)ICIs 的免疫應(yīng)答［6］。病理檢查觀察到的形態(tài)淋巴細(xì)胞反應(yīng)可能是宿主對(duì)腫瘤細(xì)胞免疫應(yīng)答的一個(gè)指標(biāo)。在最近的一項(xiàng)研究中，對(duì)食管癌患者淋巴細(xì)胞對(duì)腫瘤的4 種形態(tài)反應(yīng)（即瘤周反應(yīng)、巢內(nèi)反應(yīng)、淋巴反應(yīng)、間質(zhì)反應(yīng)）進(jìn)行了評(píng)估［37］。在這4 種反應(yīng)中，只有瘤周反應(yīng)與患者的預(yù)后有關(guān)（P＜0.001）：瘤周反應(yīng)高的患者總生存率明顯長(zhǎng)于低反應(yīng)患者（HR=0.48，P＜0.001）?？紤]到TILs上PD-1在抗腫瘤免疫反應(yīng)中的作用，更好了解TILs上PD-1 表達(dá)和腫瘤細(xì)胞上PD-L1 狀態(tài)可能具有重要臨床意義。

3.TAMs

巨噬細(xì)胞在吞噬、抗原提呈、細(xì)胞因子和/或生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生中起著至關(guān)重要的作用，是腫瘤免疫治療的重要效應(yīng)者。在腫瘤微環(huán)境的刺激下，巨噬細(xì)胞分化為抗腫瘤的M1 或促腫瘤的M2 表型。TAMs 的定義是位于腫瘤內(nèi)或鄰近腫瘤的巨噬細(xì)胞。由于TAMs可以產(chǎn)生包括生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和蛋白水解酶在內(nèi)的各種促腫瘤因子，它們可能成為重新校準(zhǔn)TIME 內(nèi)免疫反應(yīng)的有吸引力的靶點(diǎn)［7］。在各種類型的腫瘤中，TAMs 的存在與預(yù)后不良相關(guān)［38-40］。據(jù)報(bào)道，食管癌組織中高TAMs 密度與較短的生存期有關(guān)，提示TAMs 具有預(yù)測(cè)預(yù)后的生物標(biāo)志物作用。此外，有研究表明，與激活的巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)的食管癌細(xì)胞株的侵襲和遷移能力明顯高于對(duì)照細(xì)胞株。此外，與激活的巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)增加了癌細(xì)胞中PD-L1的表達(dá)［41］。

4.MDSCs

MDSCs作為TIME中最重要的免疫抑制細(xì)胞之一，目前已被廣泛研究［42］。它們可能通過分泌細(xì)胞因子和趨化因子來促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，這種作用依賴于TIME。據(jù)報(bào)道，在食管癌患者中，MDSCs 的高滲透與預(yù)后不良有關(guān)［43］。在ESCC中，白細(xì)胞介素（IL）-6或其他由乙醛脫氫酶介導(dǎo)的信號(hào)通路可以調(diào)節(jié)MDSCs 的激活［44］。先前研究表明，MDSCs是異質(zhì)性的，CD38可以作為MDSCs在食管癌中免疫抑制能力增強(qiáng)的標(biāo)志物［45］。

總結(jié)與展望

在過去10 年中，我們對(duì)TIME 在ESCC 中的潛在機(jī)制的理解迅速提高，使癌癥免疫治療取得了驚人的發(fā)展。向前邁進(jìn)的挑戰(zhàn)是在ESCC 的免疫學(xué)和生物學(xué)探索上投入大量精力，更準(zhǔn)確地說，是定制各種可用的或新興的免疫治療方法。在不久的將來，應(yīng)該設(shè)計(jì)和進(jìn)行大型前瞻性試驗(yàn)，以驗(yàn)證可靠的預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物，從而選擇從免疫治療中受益更高的ESCC 患者。目前正在進(jìn)行的為免疫治療反應(yīng)預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物研究，有望提高包括ICIs 在內(nèi)的免疫治療對(duì)患者的獲益。

作者貢獻(xiàn)聲明袁曉莉：查閱文獻(xiàn)、撰寫文章；王振波：查閱文獻(xiàn)、文章審校