結(jié)直腸癌新輔助抗PD-1/PD-L1治療的現(xiàn)狀與展望

韓 曲,曾 慧,徐 維,吳 墨

韓曲,曾慧,豐城市人民醫(yī)院普外一科 江西省豐城市 331100

徐維,吳墨,南昌大學第二附屬醫(yī)院胃腸外科 江西省南昌市 330006

0 引言

結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)是全球最常見的惡性腫瘤之一,每年新發(fā)病例占所有癌癥的10%[1].目前,治療方式主要包括手術(shù)切除、化療、放療和分子靶向治療[2].盡管最近多種治療方式在CRC治療方面取得了顯著進展[3],但每年CRC相關(guān)死亡人數(shù)仍達到915880人,占所有腫瘤相關(guān)死亡的9.4%,在全球所有腫瘤中排名第二[4].因此,目前的治療效果已經(jīng)遇到了瓶頸,迫切需要新的方式以獲得更好的CRC治療效果.

近年來,免疫治療由于其良好的抗腫瘤效果而在臨床應(yīng)用中得到快速發(fā)展和更多關(guān)注,這進一步為CRC提供了動力[5].與傳統(tǒng)治療相比,免疫治療可以通過激活抗腫瘤免疫力來殺死癌細胞,并且專門針對癌細胞抗原以防止正常細胞遭受攻擊[6].其中,程序性細胞死亡蛋白1是激活T細胞表達和介導(dǎo)免疫抑制的最重要的受體,而程序性細胞死亡配體1(programmed cell death ligand 1,PD-L1)參與了程序性細胞死亡1(programmed cell death 1,PD-1),導(dǎo)致T細胞凋亡或無功能[7].因此,PD-1/PD-L1抑制劑可以阻止T細胞凋亡和功能障礙,進一步增強T細胞的活化[8].自2006年納武利尤單抗首次應(yīng)用于人類以來,PD-1/PD-L1抑制劑已經(jīng)在許多臨床試驗中應(yīng)用于治療各種難治性癌癥,包括黑色素瘤、胃癌和肺癌[9].CRC根據(jù)突變模式被分類為缺陷型錯配修復(fù)(deficient mismatch repair,dMMR)/高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(high microsatellite instability,MSI-H)和熟練型錯配修復(fù)(proficient mismatch repair,pMMR)/非高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(non-MSI-H).許多臨床試驗已經(jīng)證明免疫檢查點抑制劑(ICIs)對dMMR/MSI-H CRC患者表現(xiàn)出有效穩(wěn)定的治療效果;因此,美國食品藥品監(jiān)督管理局批準了幾種藥物如納武利尤單抗和帕博利珠單抗用于治療這類患者[10].

新輔助治療是在手術(shù)前使用放療、化療和各種治療方法的組合,可以減少腫瘤的分期,從而降低局部復(fù)發(fā)率并獲得更好的預(yù)后[11].目前,新輔助治療在某些CRC患者,特別是局部晚期直腸癌和結(jié)直腸肝轉(zhuǎn)移的治療中已被證明是有效的.因此,新輔助治療的總生存率被證明與術(shù)后治療相比并沒有顯著提高[12].新輔助放療可以通過促進T細胞的活化和招募、促進樹突狀細胞成熟、抗原曝露和上調(diào)主要組織相容性復(fù)合物分子等免疫應(yīng)答環(huán)節(jié),擴大抗PD-1/PD-L1治療的效果[13].此外,新輔助化療可以誘導(dǎo)PD-1/PD-L1的表達,并進一步增強ICI治療的效果[14,15].因此,將抗PD-1/PD-L1治療加入到新輔助治療中可能會改變原發(fā)可切除或部分轉(zhuǎn)移性CRC的治療策略,并進一步獲得更好的預(yù)后和生存結(jié)果.因此,本綜述旨在關(guān)注新輔助抗PD-1/PD-L1治療的發(fā)展,并討論當前的機遇和挑戰(zhàn),強調(diào)可切除和部分轉(zhuǎn)移性CRC的前期治療考慮因素.

1 PD-1/PD-L1抑制劑在dMMR/MSI-H CRC中的機制

1.1 抗PD-1/PD-L1治療的機制 抗腫瘤免疫過程主要包括免疫消除、免疫平衡和免疫逃逸.PD-1和PD-L1是一對重要的免疫檢查點(ICs),它們在免疫系統(tǒng)中起到制動器的作用,在腫瘤免疫逃逸過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[16].PD-1和PD-L1結(jié)合后,腫瘤細胞利用T細胞受體的識別,進一步抑制免疫并逃避免疫監(jiān)視.2002年,首次報道了PD-1通路介導(dǎo)腫瘤免疫的證據(jù),即PD-L1的過表達會削弱T細胞的溶解活性,從而顯著促進腫瘤的發(fā)生和侵襲[17].有趣的是,通過應(yīng)用針對PD-L1的單克隆抗體,這種效應(yīng)可以被逆轉(zhuǎn).PD-L1在許多腫瘤細胞表面高度表達,它還能誘導(dǎo)免疫細胞(尤其是T輔助淋巴細胞,即Th細胞)分泌免疫抑制因子,并進一步抑制抗腫瘤免疫的殺傷效應(yīng)[18].抗PD-1/PD-L1治療可以與PD-1和PD-L1相應(yīng)地結(jié)合,進一步阻止T細胞表面的PD-1與腫瘤細胞表面的PD-L1結(jié)合[19].這種功能可以逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞對免疫系統(tǒng)的抑制作用,并恢復(fù)抗腫瘤免疫.

1.2 dMMR/MSI-H CRC的生物學特征 人體通過進化出精細的機制來維持基因組穩(wěn)定性.錯配修復(fù)(mismatch repair,MMR)是一個在進化上保守的系統(tǒng),由五個關(guān)鍵蛋白組成: mutL同源物1(MutL homolog 1,MLH1)、生殖后分離2以及mutS同源物2、3和6(mutS homologs 2、3 and 6,MSH2、3和6),它們能夠識別和修復(fù)DNA復(fù)制、DNA重組以及某些形式的DNA損傷過程中的堿基錯配、缺失和錯誤連接[20].此外,MMR還能在響應(yīng)DNA損傷劑方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,通過誘導(dǎo)細胞凋亡或調(diào)節(jié)細胞周期.值得注意的是,MMR狀態(tài)的改變可能導(dǎo)致不同的微衛(wèi)星長度,即MSI,可以通過完全病理學反應(yīng)(pathological complete response,PCR)或第二代測序技術(shù)進行準確檢測[21].

在正常結(jié)腸直腸上皮細胞的癌變過程中,基因組不穩(wěn)定性是一個重要的推動因素,它導(dǎo)致癌細胞無限增殖并避免免疫清除.CRC中的dMMR/MSI-H狀態(tài)最早在林奇綜合征中被報道,這是一種遺傳性癌癥綜合征,主要由MMR基因(最常見的是MLH1和MSH2)的突變引起[22].與pMMR相比,dMMR CRC具有更高的腫瘤突變負荷(tumor mutation burden,TMB),而突變率增加了約100-1000倍.所有CRC病例中dMMR/MSI-H的比例約為15%,而約85%的患者MMR功能正常.有趣的是,約20%的Ⅱ期和11%的Ⅲ期腫瘤是dMMR/MSI-H,然而在Ⅳ期僅占5%(50)[23].

Ⅱ期或Ⅲ期的dMMR/MSI-H CRC患者的預(yù)后明顯優(yōu)于pMMR/non-MSI-H患者,而Ⅳ期患者的預(yù)后較差.dMMR的CRC具有許多值得注意的特征,如淋巴細胞浸潤、傾向于發(fā)生在結(jié)腸近端、較低的轉(zhuǎn)移率以及粘液性或粘液腺癌樣表現(xiàn)[24].

根據(jù)以往的文獻報道,II期的dMMR/MSI-H CRC患者無法從以5-FU為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)細胞毒藥物的輔助化療中獲益[25].這種現(xiàn)象可能主要是因為dMMR/MSI-H CRC無法識別5-FU修飾的DNA,這是觸發(fā)細胞毒作用的重要步驟.然而,奧沙利鉑輔助治療的療效似乎不受MMR或MSI狀態(tài)的影響[26].主要報道表明,dMMR/MSI-H CRC對ICI治療,尤其是抗PD-1/PD-L1治療有良好的反應(yīng).報道顯示[27],dMMR/MSI-H CRC具有顯著較高水平的細胞毒性T淋巴細胞、Th1、Th2、濾泡輔助性T細胞和T細胞標記物(58).此外,還報道了更高的TMB、腫瘤新抗原負荷以及更多的淋巴細胞浸潤和腫瘤組織中的PD-L1表達[28].以上充分的證據(jù)表明,PD-1/PD-L1抑制劑可以增強抗腫瘤免疫力,在治療這些患者時產(chǎn)生出色的治療效果.

1.3 探索在轉(zhuǎn)移性dMMR/MSI-H CRC中應(yīng)用PD-1/PD-L1抑制劑的研究 2016年的KEYNOTE-016研究報告指出,接受帕博利珠單抗治療的pMMR/non-MSI-H CRC患者的整體反應(yīng)率(overall response rate,ORR)為0%,疾病控制率(disease control rate,DCR)為16%,而dMMR/MSI-H患者的ORR為50%,DCR為89%[29].隨后的2期研究KEYNOTE-164報告了dMMR/MSI-H轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌(metastatic colorectal cancer,mCRC)患者的中位無進展生存期(progression-free survival,PFS)為4.1 mo,24 mo生存率為63%,ORR為33%,DCR為57%[30].CheckMate-142是一項2期臨床試驗,評估了另一種PD-1抑制劑納武利尤單抗在dMMR/MSI-H mCRC患者中的治療效果.在中位隨訪時間為12 mo時,31%的患者(74例中的23例)達到了ORR,而生存率(overall survival,OS)和PFS分別為73%和50%[31].考慮到上述結(jié)果,2017年納武利尤單抗和帕博利珠單抗獲得了FDA對于dMMR/MSI-H mCRC患者的加速批準作為二線治療[32].

作為C R C 免疫治療發(fā)展的重要里程碑,KEYNOTE-177研究比較了帕博利珠單抗與標準化療在一線治療dMMR/MSI-H mCRC中的療效.在2021年的最終分析中,帕博利珠單抗組的中位OS(中位隨訪時間為44.5 mo)未達到,而化療組為36.7 mo.此外,帕博利珠單抗組的中位PFS為16.5 mo,而化療組為8.2 mo[33].由于這一令人滿意的結(jié)果,根據(jù)2021年版《美國國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)指南》,不論是否適合強化治療,推薦將帕博利珠單抗或納武利尤單抗作為dMMR/MSI-H mCRC患者的一線治療選項,且可單獨應(yīng)用或與伊匹木單抗聯(lián)合使用[34].

2 RC的新輔助治療中的PD-1/PD-L1抑制劑

CRC的新輔助治療主要針對局部晚期直腸癌和一些可切除的mCRC.傳統(tǒng)的新輔助治療包括化療、放療、靶向治療和聯(lián)合治療.目前,直腸癌的新輔助治療主要基于放療,并結(jié)合化療藥物;而結(jié)腸癌的新輔助治療則主要基于藥物,包括化療藥物和靶向藥物.

2.1 dMMR/MSI-H CRC的新輔助抗PD-1/PD-L1療法 當前的NCCN指南(版本2.2021)改變了先前關(guān)于檢測MMR/MSI狀態(tài)的建議.該指南建議對所有患有結(jié)腸或直腸癌的患者進行MMR或MSI普查.除了作為晚期CRC免疫治療應(yīng)用的預(yù)測標志物外,MSI/MMR狀態(tài)還有助于識別具有Lynch綜合征的個體,并為II期CRC患者的輔助治療決策提供信息[34].以前的建議將此類檢測限制在疑似有轉(zhuǎn)移的患者中.因此,新的指南意味著抗PD-1/PD-L1治療不僅適用于Ⅳ期dMMR/MSI-H CRC患者,也可作為新輔助治療的一部分.

具有pMMR/non-MSI-H的CRC對免疫療法反應(yīng)不佳.針對這個問題,許多研究集中于采用化療或放療與免疫療法相結(jié)合的策略,以提高治愈效果.許多傳統(tǒng)化療藥物如奧沙利鉑、5-FU和吉西他濱可以調(diào)節(jié)腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs),作為免疫原性細胞死亡誘導(dǎo)劑,在腫瘤免疫抑制微環(huán)境中重新激活抗腫瘤免疫力[35].因此,化療與免疫療法的結(jié)合可以促進免疫反應(yīng),增強ICIs的治療效果,并進一步改善患者的臨床預(yù)后.

2.2 新輔助抗PD-1/PD-L1治療在pMMR/non-MSI-H CRC中的應(yīng)用 廣泛的證據(jù)表明,放療與免疫療法的聯(lián)合在臨床上可以實現(xiàn)1+1>2的效果.放療可以通過誘導(dǎo)腫瘤抗原釋放、增強腫瘤細胞免疫原性、激活免疫細胞和分泌免疫因子,促進腫瘤相關(guān)抗原呈遞.此外,放療不僅可以上調(diào)T細胞上PD-1和腫瘤細胞上PD-L1的表達,從而抑制免疫療法的抗藥性,還可以殺死腫瘤細胞,誘導(dǎo)炎癥因子、損傷相關(guān)分子模式和腫瘤相關(guān)抗原的釋放,實現(xiàn)協(xié)同抗腫瘤效應(yīng)[36].根據(jù)2021年的一份美國試驗報告,評估了在新輔助放療中添加帕博利珠單抗是否能夠改善新輔助直腸癌(NAR)評分,而不是與5-氟尿嘧啶、亞葉酸和奧沙利鉑(FOLFOX)相比的PCR[37].這些研究為將放療與免疫療法聯(lián)合治療應(yīng)用于CRC提供了一些有益的信息.

3 新輔助免疫治療的評價

隨著越來越多的患者在術(shù)前免疫療法中達到了pCR,“觀望并等待”策略越來越有可能實現(xiàn)肛門保留的目的,減少手術(shù)創(chuàng)傷而不影響生存率.在密切隨訪的前提下,被評估為近乎完全臨床反應(yīng)的患者可以考慮采用“觀望并等待”策略,而對于有明顯腫瘤殘留的患者,則建議盡早進行根治性手術(shù).直腸MRI目前是國際指南推薦的用于診斷原發(fā)性直腸癌的重要分期方法.MRI可以準確顯示直腸及鄰近器官的解剖結(jié)構(gòu),進一步提供相對準確的腫瘤分期信息.然而,由于術(shù)前免疫療法后腫瘤部位的測量常受壞死等因素的干擾,傳統(tǒng)的MRI方法不能準確監(jiān)測腫瘤的反應(yīng)情況[38].

由于免疫細胞浸潤和其他原因,免疫術(shù)前治療的一個特點是影像和病理評估結(jié)果可能存在很大差異.這種現(xiàn)象被稱為(pseudo-progression,PsPD),表現(xiàn)為許多患者在影像上并未觀察到腫瘤緩解,而是保持穩(wěn)定甚至有些增大,但病理檢查可能發(fā)現(xiàn)這些患者中腫瘤有所退縮[39].因此,如何識別和區(qū)分PsPD和真實進展具有重要意義.一項系統(tǒng)綜述還報告稱[40],與RECIST 1.1相比,基于免疫的腫瘤反應(yīng)評估標準對ORR和DCR統(tǒng)計沒有顯著影響,對平均生存時間的預(yù)測差異也可以忽略不計(0.46 mo).因此,目前術(shù)前抗PD-1/PD-L1免疫療法療效的評估標準和方法需要改進,這也應(yīng)是相關(guān)臨床研究設(shè)計中的一個關(guān)鍵考慮因素.

4 新輔助PD-1/PD-L1抑制劑在CRC中的安全性

隨著免疫療法在癌癥領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,越來越多的研究報告集中于臨床實踐中的安全性.免疫相關(guān)不良事件(irAEs)可能涉及多個器官,包括皮膚(如白癜風)、內(nèi)分泌系統(tǒng)(如甲狀腺功能亢進)、呼吸系統(tǒng)(如肺炎)、消化系統(tǒng)(如腹瀉和結(jié)腸炎)以及心血管系統(tǒng)(如心肌炎)[41].上述提到的不良事件通常發(fā)生在前2 mo-3 mo,而皮膚表現(xiàn)首先發(fā)生[42].報道的不良事件包括甲狀腺功能減退癥、結(jié)腸炎、甲狀腺功能亢進癥、肺炎、腎上腺功能不全、肝炎、輸液反應(yīng)、嚴重皮膚反應(yīng)和甲狀腺炎等.此外,也有文獻支持單一PD-1/PD-L1抑制劑引起的治療相關(guān)不良事件較化療單藥更少[10].目前,包括歐洲醫(yī)學腫瘤學會、美國臨床腫瘤學會和NCCN在內(nèi)的許多學術(shù)組織已經(jīng)發(fā)布了irAEs的標準和指南,可以為臨床使用提供支持[43].總體而言,由PD-1/PD-L1抑制劑引起的這些irAEs是可以接受、可預(yù)測和可控制的.因此,在CRC治療中,抗PD-1/PD-L1療法可能在所有可使用新輔助療法的場景中發(fā)揮作用,而安全性是前提和保證.

5 爭議與挑戰(zhàn)

在CRC治療之前檢測MMR/MSI狀態(tài)非常重要,尤其是結(jié)合臨床特征、家族病史和影像特征進行有針對性的檢測,以避免錯過免疫療法的受益者.對于pMMR/non-MSI-H患者,需要監(jiān)測和開發(fā)更多提高免疫原性和增強免疫細胞浸潤能力的新型新輔助組合策略.作為一種具有潛力的新興治療方法,對其安全性的關(guān)注仍然不能忽視.特別是目前對新輔助抗PD-1/PD-L1療法后手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥的評估研究較少.目前對CRC新輔助免疫治療后的治療效果評價及后續(xù)器官保存和觀察等待策略的選擇尚不明確.迫切需要探索CRC新輔助治療與免疫治療的最佳模式,包括放療模式的選擇(長程vs短程)、化療藥物的配合、PD-1藥物的時機選擇(同步放療vs順序放療)以及是否進行全程新輔助治療等等.總之,合理地說,免疫療法,尤其是抗PD-1/PD-L1療法,可能改變CRC新輔助治療的前景,并最終實現(xiàn)患者獲益的目標.

6 結(jié)論

環(huán)境、飲食和生活方式因素包括飲食、吸煙、飲酒、肥胖、睡眠、運動和微生物組等可能影響CRC的致癌機制、治療反應(yīng)、生物學和臨床結(jié)果.這些因素可能在每個患者中以不同方式影響分子病理學、免疫浸潤和治療反應(yīng),這在接受免疫療法治療的患者中越來越明顯.此外,基因與環(huán)境的相互作用也影響著免疫系統(tǒng)和癌癥上的遺傳變異.此外,在CRC患者中,分子病理流行病學可能與微生物組、分子病理學、免疫細胞浸潤和臨床結(jié)果相關(guān),尤其是在免疫療法方面.因此,上述因素與CRC新輔助抗PD-1/PD-L1療法之間的關(guān)系仍需要未來進一步探索和討論.抗PD-1/PD-L1療法在手術(shù)切除、化療、放療和靶向治療之后是一種有用的治療策略,在CRC的治療中具有巨大的潛力.我們相信免疫療法在CRC新輔助治療中的擁有廣闊應(yīng)用前景.