羅清瓊, 陳福祥,2
(1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院檢驗(yàn)科,上海 200011;2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院檢驗(yàn)系,上海 200025)
機(jī)體免疫系統(tǒng)具有識(shí)別和清除突變細(xì)胞的機(jī)制,可通過激活對(duì)腫瘤抗原的免疫應(yīng)答來防止腫瘤進(jìn)展,但多種因素可使免疫細(xì)胞失去對(duì)腫瘤細(xì)胞的控制,從而導(dǎo)致腫瘤的持續(xù)生長(zhǎng)。這些因素包括:①腫瘤細(xì)胞抗原性和主要組織相容性復(fù)合物分子的改變;②腫瘤細(xì)胞釋放細(xì)胞因子、趨化因子、前列腺素等炎癥介質(zhì)和外泌體;③腫瘤細(xì)胞代謝方式改變,導(dǎo)致對(duì)T細(xì)胞的免疫抑制;④腫瘤細(xì)胞表面抑制性配體的表達(dá);⑤腫瘤細(xì)胞及微環(huán)境中腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞免疫抑制因子的分泌;⑥腫瘤微環(huán)境中免疫抑制性細(xì)胞的浸潤(rùn)等[1-2]。此外,機(jī)體基礎(chǔ)免疫功能的狀態(tài)和腸道菌群的構(gòu)成也可影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[3-4]。
作為一種尚未被攻克的疾病,腫瘤的主要治療手段有外科手術(shù)、放療和化療。通過手術(shù)能夠直接切除某些實(shí)體腫瘤的原發(fā)及轉(zhuǎn)移灶,但無法從根本上控制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和腫瘤的復(fù)發(fā)。放療和化療分別是利用放射線和化學(xué)藥物來殺滅腫瘤細(xì)胞的治療方法,其療效取決于腫瘤細(xì)胞的放射敏感性和化療藥物敏感性。盡管放療和化療能夠直接殺滅對(duì)治療敏感的腫瘤細(xì)胞,但在治療過程中常伴隨對(duì)機(jī)體正常組織細(xì)胞的嚴(yán)重?fù)p傷,從而影響了整體的療效??偟膩碚f,以上方法著重于借助“外力”來移除或清除腫瘤細(xì)胞,而忽視了機(jī)體自身免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤的潛在殺傷作用。腫瘤免疫治療方法的出現(xiàn)為人類解決“腫瘤”這一難題帶來了希望。不同于手術(shù)、放療和化療,腫瘤免疫治療是基于對(duì)腫瘤微環(huán)境、腫瘤細(xì)胞和免疫系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)性的深刻認(rèn)識(shí)而發(fā)展起來的腫瘤治療方法,其著力于調(diào)動(dòng)和增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)對(duì)抗腫瘤的能力,被認(rèn)為是最有可能治愈癌癥的療法[2]。隨著以免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)為代表的免疫治療方法的出現(xiàn),及其給某些腫瘤患者帶來的生存受益[5],“免疫正?;敝委煵呗匝杆偈艿饺藗兊闹匾暋Ec此同時(shí),對(duì)相關(guān)標(biāo)志物的探索也備受關(guān)注。
腫瘤免疫治療的歷史可以追溯到1891年,美國(guó)的 “免疫療法之父”William Coley意外發(fā)現(xiàn)術(shù)后化膿性鏈球菌感染可使肉瘤患者的腫瘤消退,從而揭開了腫瘤免疫治療的序幕[6]。一百多年來,腫瘤學(xué)、免疫學(xué)及分子生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的理論和技術(shù)不斷發(fā)展、交叉滲透,隨著人們對(duì)機(jī)體抗腫瘤免疫應(yīng)答的深入了解,以及對(duì)腫瘤免疫逃逸機(jī)制和腫瘤微環(huán)境的深入認(rèn)識(shí),腫瘤免疫治療的策略和思路不斷拓展,其焦點(diǎn)也由傳統(tǒng)的“免疫增強(qiáng)”療法逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前熱門的“免疫正?;悲煼╗7]。
機(jī)體在對(duì)腫瘤的清除過程中,腫瘤抗原特異性T細(xì)胞的活化和發(fā)揮效應(yīng)作用需要經(jīng)歷以下幾個(gè)步驟。①腫瘤抗原的釋放和抗原遞呈細(xì)胞對(duì)腫瘤抗原的攝取及處理;②抗原遞呈細(xì)胞向特異性初始T細(xì)胞呈遞抗原,使其活化成為效應(yīng)T細(xì)胞;③抗原特異性效應(yīng)T細(xì)胞從淋巴器官向腫瘤組織遷移;④效應(yīng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行識(shí)別和殺傷[8]?;趯?duì)這一過程的理解,目前已開發(fā)了眾多類型的腫瘤免疫療法,通過對(duì)這些步驟的常規(guī)調(diào)節(jié)和(或)激發(fā)“免疫激活”機(jī)制,在程度和(或)質(zhì)量上提高機(jī)體的抗腫瘤免疫應(yīng)答。這種總體思路旨在激活和提高機(jī)體免疫反應(yīng)的免疫療法被稱為“免疫增強(qiáng)”療法[7]。
“免疫增強(qiáng)”療法通常分為兩類,第一類是使用免疫系統(tǒng)的效應(yīng)細(xì)胞和(或)分子直接攻擊腫瘤細(xì)胞,即“被動(dòng)性”免疫療法,其通常包括以下2種。
1.抗體及其衍生物靶向治療:典型的例子是曲妥珠單抗(Trastuzumab)能通過抑制人表皮生長(zhǎng)因子受體2與其配體結(jié)合,從而達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)的目的,并可通過抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用及補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒作用等,進(jìn)一步殺傷腫瘤細(xì)胞[9]。放射性核素、藥物和毒素通過與抗體偶聯(lián),可借助抗體靶向到達(dá)腫瘤組織,從而提升其腫瘤殺傷能力。如維汀-布侖妥昔單抗(Brentuximab Vedotin)(SGN-35)利用靶向CD30的嵌合抗體偶聯(lián)強(qiáng)效抗微管藥物——甲基澳瑞他汀E(monomethylauristatin E),在治療復(fù)發(fā)性霍奇金氏淋巴瘤、間變性大細(xì)胞淋巴瘤中表現(xiàn)出良好的臨床效果[10]。
2.過繼性免疫細(xì)胞治療:其是通過從腫瘤患者體內(nèi)分離免疫活性細(xì)胞,在體外進(jìn)行擴(kuò)增及修飾,然后回輸至患者體內(nèi),發(fā)揮直接殺傷腫瘤細(xì)胞或激發(fā)機(jī)體的免疫殺傷能力。過繼的免疫細(xì)胞包括樹突狀細(xì)胞、淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞、細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(tumor infiltrating lymphocytes,TILs)、 嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor,CAR)-T 細(xì)胞及 T 細(xì)胞受體-T細(xì)胞等[11-14]。其中,CD19-CAR-T對(duì)B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病、慢性淋巴細(xì)胞白血病、B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤表現(xiàn)出較為穩(wěn)定且有效的治療效果[15]。
第二類方法是通過調(diào)節(jié)內(nèi)源性調(diào)控和 (或)免疫激活機(jī)制來增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的活化,即“主動(dòng)性”免疫療法。這類方法包括:①腫瘤疫苗治療,包括腫瘤細(xì)胞疫苗、抗原疫苗、以樹突狀細(xì)胞為基礎(chǔ)的疫苗、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)疫苗及核酸疫苗等,用以增強(qiáng)抗原遞呈細(xì)胞向T細(xì)胞的遞呈,從而誘導(dǎo)特異性T細(xì)胞應(yīng)答。2010年,美國(guó)FDA批準(zhǔn)了首個(gè)用于治療去勢(shì)抵抗性前列腺癌的樹突狀細(xì)胞疫苗Sipuleucel-T。該疫苗可以降低去勢(shì)抵抗性前列腺癌患者的死亡風(fēng)險(xiǎn),使患者的平均存活時(shí)間延長(zhǎng)超過4個(gè)月[16]。②細(xì)胞因子和小分子制劑治療,其中細(xì)胞因子包括白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-2、腫瘤壞死因子 α、干擾素α和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子等;小分子制劑包括Toll樣受體和干擾素刺激因子激動(dòng)劑等[17]。
總體來說,“免疫增強(qiáng)”療法主要側(cè)重于常規(guī)激活免疫系統(tǒng)的應(yīng)答能力,因此其在增加機(jī)體抗腫瘤免疫應(yīng)答能力的同時(shí),也會(huì)將機(jī)體的整體免疫應(yīng)答推向超生理水平,從而引發(fā)免疫相關(guān)副反應(yīng)(immune related adverse effects,IRAEs),不佳的療效和伴隨的治療副反應(yīng)限制了其在臨床的應(yīng)用[17]。另外,部分“免疫增強(qiáng)”療法雖對(duì)某一種腫瘤具有一定的客觀反應(yīng)率(objective response rate,ORR),但缺乏廣泛的適應(yīng)證[15]。且在腫瘤疫苗治療中,腫瘤疫苗接種雖然能夠誘導(dǎo)外周腫瘤特異性T細(xì)胞的增加,然而這些細(xì)胞卻沒有表現(xiàn)出客觀的抗腫瘤活性,未能有效抑制或清除腫瘤[18],提示特異性抗腫瘤免疫應(yīng)答的啟動(dòng)環(huán)節(jié)并非是影響抗腫瘤免疫應(yīng)答效應(yīng)的決定因素。
某些特定分子的表達(dá)可以抑制機(jī)體的抗腫瘤免疫應(yīng)答,導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸[1]。不同于腫瘤“免疫增強(qiáng)”療法提高機(jī)體對(duì)腫瘤免疫應(yīng)答能力的方式,“免疫正?;敝委煆?qiáng)調(diào)在腫瘤進(jìn)展過程中抗腫瘤免疫應(yīng)答存在的特定缺陷或功能障礙的重要性,并據(jù)此開發(fā)對(duì)策以糾正這些缺陷,從而恢復(fù)機(jī)體的抗腫瘤免疫能力[7]?!罢;钡慕Y(jié)果也能導(dǎo)致免疫反應(yīng)增強(qiáng),但這種增強(qiáng)不同于“增強(qiáng)”治療所致的“超生理”水平,理論上其應(yīng)該在有限的范圍內(nèi)短暫波動(dòng),且不會(huì)對(duì)正常器官或組織造成永久性損傷。這種“免疫正?;敝委熎陂g的免疫反應(yīng)“可控”性升高,可能是正常反饋調(diào)節(jié)性的免疫反應(yīng)造成的。為更好地說明“正常化”這一概念,可以把免疫反應(yīng)的過程看作是一根大水管,在正常免疫反應(yīng)的情況下,水管具有通暢的排放;然而,如果管道被堵塞,水流將受到影響,管道無法正常排水?!懊庖咴鰪?qiáng)”療法可以被理解為增加管道前段的壓力,以克服排水不暢的問題,但這種方法會(huì)伴有加壓過度后管道破裂的風(fēng)險(xiǎn);而“免疫正?;悲煼▌t可以理解為是一種通過識(shí)別并移除阻塞以恢復(fù)正常水流,且不會(huì)危及管壁的策略[7]。
T細(xì)胞的激活、發(fā)揮效應(yīng)需要表面共刺激分子如CD28等提供活化信號(hào)。相反,表面共抑制分子可抑制T細(xì)胞過度活化而維持穩(wěn)態(tài),這些分子也被稱為免疫檢測(cè)點(diǎn)。腫瘤特異性T細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞表面可高表達(dá)共抑制分子(或其配體),造成抗腫瘤免疫應(yīng)答受挫?;谶@一原理,可采用針對(duì)共抑制分子(或配體)的單克隆抗體來阻斷其信號(hào),使機(jī)體抗腫瘤免疫應(yīng)答“正?;?。抗免疫檢查點(diǎn)分子——程序性死亡受體1(programmed cell death protein1,PD-1)/程序性死亡配體 1 (programmed deathligand1,PD-L1)和細(xì)胞毒 T 淋巴細(xì)胞抗原-4(cytotoxic T lymphocyte antigen-4,CTLA-4)治療是“免疫正?;悲煼ㄖ械姆独?。
1.抗PD-L1/PD-1治療:免疫抑制分子PD-L1/PD-1在腫瘤微環(huán)境的腫瘤細(xì)胞或免疫細(xì)胞上過表達(dá),負(fù)向調(diào)控腫瘤特異性效應(yīng)T細(xì)胞應(yīng)答,從而產(chǎn)生局部免疫反應(yīng)缺陷,使腫瘤細(xì)胞無法被清除。阻斷PD-L1/PD-1通路則可以選擇性地修復(fù)這一缺陷,從而恢復(fù)機(jī)體的抗腫瘤免疫能力[5]。有研究對(duì)287例經(jīng)鉑類化療藥物治療后病情進(jìn)展的非小細(xì)胞肺癌患者進(jìn)行隨機(jī)分組,其中144例接受阿特朱單抗(atezolizumab,抗 PD-L1)治療,另外 143 例進(jìn)行多西紫杉醇化療。結(jié)果顯示,阿特朱單抗治療組患者的總體生存率為12.6個(gè)月,顯著長(zhǎng)于多西紫杉醇化療組患者的9.7個(gè)月;且阿特朱單抗治療發(fā)生嚴(yán)重IRAEs的患者百分比(11%)遠(yuǎn)小于多西紫杉醇化療組(39%)[19]。另外,對(duì)復(fù)發(fā)性頭頸鱗癌的研究表明,患者對(duì)納武單抗(nivolmab,抗PD-1)治療的ORR及無疾病進(jìn)展生存期均顯著高于標(biāo)準(zhǔn)治療(甲氨蝶呤、多西紫杉醇或西妥昔單抗)組(分別為13.3%比5.8%,19.7%比9.9%),且納武單抗可明顯延長(zhǎng)患者的總體生存時(shí)間[20]。目前,F(xiàn)DA已經(jīng)批準(zhǔn)抗PD-1用于治療轉(zhuǎn)移性黑素瘤、肺癌、頭頸癌、腎細(xì)胞癌、尿路上皮癌、肝癌、胃癌、霍奇金淋巴瘤、梅克爾細(xì)胞癌、大B細(xì)胞淋巴瘤和宮頸癌等[5]。
2.抗CTLA-4治療:CTLA-4是T細(xì)胞活化后誘導(dǎo)表達(dá)的表面受體,其與B7分子的結(jié)合后向T細(xì)胞傳遞抑制信號(hào),從而抑制T細(xì)胞的活化[5]。研究顯示,前期未經(jīng)任何治療的轉(zhuǎn)移性黑素瘤患者,在接受 10 mg/kg伊匹單抗(ipilimumab,抗 CTLA-4)治療后,其4年生存率可達(dá)37.7%~49.5%[21];對(duì)于前期治療后出現(xiàn)疾病進(jìn)展的晚期黑素瘤患者,伊匹單抗再治療可使55%的患者受益,并使患者的2年存活率提高到42%[22]。替西利姆單抗(tremelimumab,抗CTLA-4)治療可使52%對(duì)化療耐受的惡性間皮瘤患者的病情得到控制,且持續(xù)10.9個(gè)月中發(fā)生嚴(yán)重IRAEs的概率僅7%[23]。另外,替西利姆單抗注射聯(lián)合射頻消融治療能使26.3%的晚期肝癌患者病情得到緩解,6個(gè)月和12個(gè)月的無進(jìn)展生存期分別提高到57.1%和33.1%,總體生存期的均值延長(zhǎng)至12.3個(gè)月[24]。此外,多項(xiàng)研究顯示,聯(lián)合抗PDL1/PD-1和抗CTLA-4治療可使腫瘤患者的總體生存率進(jìn)一步提高[25-26]。
不斷涌現(xiàn)的臨床結(jié)果表明,這種“免疫正常化”策略可以在多種惡性腫瘤中誘導(dǎo)有效的抗腫瘤免疫應(yīng)答(總體約30%的ORR),且嚴(yán)重的IRAEs發(fā)生率較低(7%~12%)[5]。 相較于“免疫增強(qiáng)”療法,“免疫正常化”療法中較佳的反應(yīng)/毒性比給腫瘤患者帶來了新的希望,也引發(fā)了對(duì)腫瘤免疫治療的新思考。
除PD-1/PD-L1和CTLA-4外,基于其他免疫檢查點(diǎn)如T細(xì)胞免疫球蛋白和含粘蛋白結(jié)構(gòu)域的蛋白3、淋巴細(xì)胞活化基因3、唾液酸結(jié)合性免疫球蛋白樣凝集素15等的腫瘤免疫療法也在不斷深入探索中[27-29]。
“免疫正常化”療法目前主要是以抗PD-1/PDL1治療為主??筆D-1/PD-L1治療為晚期黑素瘤和非小細(xì)胞肺癌患者帶來的生存獲益,使得人們對(duì)免疫治療的關(guān)注度和期望值愈來愈高。但實(shí)際上,接受抗PD-1/PD-L1治療患者的總體ORR仍較低,且伴隨不同程度的不良反應(yīng)[5]。因此,臨床上迫切需要尋找相關(guān)的標(biāo)志物,來篩選對(duì)該類免疫治療有效、低毒的人群,以預(yù)測(cè)療效、預(yù)后及不良反應(yīng),從而更好地為患者帶來長(zhǎng)期、安全的生存獲益。根據(jù)不同標(biāo)本來源,抗PD-1/PD-L1治療相關(guān)標(biāo)志物可分類如下。
1.PD-L1:通過免疫組化方法檢測(cè)腫瘤細(xì)胞或免疫細(xì)胞表面PD-L1的表達(dá)情況,并以此作為抗PD-1/PD-L1治療療效預(yù)測(cè)的潛在標(biāo)志物,已經(jīng)得到廣泛的研究。在一項(xiàng)針對(duì)晚期黑素瘤、非小細(xì)胞肺癌、腎細(xì)胞癌、去勢(shì)抵抗性前列腺癌及結(jié)腸直腸癌患者使用納武單抗的臨床研究中,PD-L1表達(dá)陽性患者對(duì)治療的總體響應(yīng)率要高于PD-L1表達(dá)陰性的患者[30-31]。然而也有研究顯示,低表達(dá)或不表達(dá)PD-L1的患者也能夠從抗PD-L1治療中獲益[32-33]。值得注意的是,目前通過免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)PD-L1的表達(dá)時(shí),所使用的檢測(cè)方法和抗體缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),PD-L1評(píng)估閾值和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)也不一。標(biāo)準(zhǔn)的缺失使得從多個(gè)單獨(dú)的研究結(jié)果進(jìn)行綜合分析,進(jìn)而得到一個(gè)統(tǒng)一的共識(shí),變得異常艱難。另外,腫瘤的異質(zhì)性、細(xì)胞類型、原發(fā)部位與轉(zhuǎn)移灶、干預(yù)治療影響等都影響著PD-L1的檢測(cè)結(jié)果[34-36]。因此,需要不斷地優(yōu)化和細(xì)化使用PD-L1表達(dá)狀態(tài)作為免疫療法生物標(biāo)志物的標(biāo)準(zhǔn)。
2.腫瘤突變負(fù)荷和腫瘤新生抗原:發(fā)生在腫瘤細(xì)胞中的突變可導(dǎo)致腫瘤新生抗原的產(chǎn)生,這些新生抗原被免疫系統(tǒng)識(shí)別為“非己”,從而增強(qiáng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤的反應(yīng)性,并促進(jìn)ICIs的療效。另外,DNA修復(fù)機(jī)制的缺陷可導(dǎo)致腫瘤中的高突變負(fù)荷,從而增加患者對(duì)ICIs治療的反應(yīng)[37-38]。研究顯示,非小細(xì)胞肺癌患者腫瘤組織中的腫瘤突變負(fù)荷(tumor mutation burden,TMB)和腫瘤新生抗原表達(dá)越高,其接受抗PD-1治療的療效就越好,患者的無進(jìn)展生存期更長(zhǎng)[39]。另外,在一項(xiàng)予局部晚期轉(zhuǎn)移性尿道上皮細(xì)胞癌患者使用阿特朱單抗治療的臨床試驗(yàn)中,治療后完全緩解或部分緩解患者的TMB要高于疾病穩(wěn)定或進(jìn)展的患者[40]。這些研究為使用TMB作為生物標(biāo)志物提供了有力的依據(jù),但TMB作為標(biāo)志物也有一定的局限性,因?yàn)橐灿幸恍┭芯繄?bào)道了TMB高而ICIs治療沒有反應(yīng)的患者,以及對(duì)治療有良好反應(yīng)但TMB非常低的患者[41]。
3.錯(cuò)配修復(fù)缺陷或微衛(wèi)星不穩(wěn)定(microsatelliteinstability,MSI):DNA 復(fù)制過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率在1/10 000~1/100 000,并且這些錯(cuò)誤由細(xì)胞內(nèi)的DNA錯(cuò)配修復(fù)缺陷(mismatch repair deficient,MMR)機(jī)制進(jìn)行糾正。因此,MMR基因的突變會(huì)導(dǎo)致大量突變,并影響微衛(wèi)星DNA序列的穩(wěn)定性。在一項(xiàng)針對(duì)接受抗PD-1治療的晚期癌癥患者的Ⅱ期臨床研究中發(fā)現(xiàn),MMR缺陷腫瘤患者的總體反應(yīng)率及無進(jìn)展生存期均高于MMR正常的患者[42]。MSI的結(jié)腸直腸癌患者的ORR接近60%,而微衛(wèi)星穩(wěn)定的患者均對(duì)治療無反應(yīng);同時(shí),在非結(jié)腸直腸癌的其他MSI腫瘤患者中也存在與MSI結(jié)直腸癌患者相近的治療反應(yīng)率[42-43]。這些結(jié)果表明,MMR和MSI可用于預(yù)測(cè)泛腫瘤患者接受抗PD-1/L1治療的療效。
4.腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞:腫瘤組織中TILs數(shù)量的增加及空間分布情況與多種惡性腫瘤患者的預(yù)后相關(guān)。研究顯示,與對(duì)派姆單抗(pembrolizumab,抗PD-1)治療無響應(yīng)的黑素瘤患者相比,治療響應(yīng)患者治療前的腫瘤組織邊緣及內(nèi)部可檢測(cè)到大量CD8+PD-1+或PD-L1+的細(xì)胞。同時(shí),通過對(duì)患者治療過程中的連續(xù)取樣分析發(fā)現(xiàn),患者腫瘤組織中浸潤(rùn)的CD8+細(xì)胞數(shù)量增加越多,患者的療效越顯著[44]。另一項(xiàng)研究通過對(duì)轉(zhuǎn)移性黑素瘤患者治療前的組織樣本進(jìn)行流式細(xì)胞術(shù)分析發(fā)現(xiàn),腫瘤中浸潤(rùn)的PD-1hi/CTLAhi-CD8+T細(xì)胞比例增加與其對(duì)派姆單抗或納武單抗治療的響應(yīng)情況高度相關(guān)。進(jìn)一步對(duì)PD-1hi/CTLAhi-CTLs的功能進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),這些細(xì)胞可以表達(dá)干擾素γ,但不表達(dá)腫瘤壞死因子α和IL-2[45]。此外,根據(jù)腫瘤微環(huán)境中PD-L1與TILs的浸潤(rùn)情況,微環(huán)境可分為不同的模式,而具備不同模式腫瘤微環(huán)境的患者對(duì)ICIs的反應(yīng)性也不同。微環(huán)境中PD-L1高表達(dá)及TILs浸潤(rùn)數(shù)量較多的腫瘤患者對(duì)治療的響應(yīng)率較佳[7]。
1.免疫細(xì)胞:外周血免疫細(xì)胞的比例和表型分析可反映患者對(duì)免疫治療的反應(yīng)性,并可預(yù)測(cè)不良反應(yīng)。一項(xiàng)對(duì)Ⅳ期黑素瘤患者的研究顯示,對(duì)抗PD-1治療響應(yīng)的患者,其外周血中CD4+T、CD8+T和γδT細(xì)胞比例無論是在基線水平,還是在治療后12周,均顯著低于對(duì)抗PD-1治療不響應(yīng)的患者(相應(yīng)的,治療響應(yīng)者腫瘤組織中CD4+T和CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)增加);而CD19-HLA-DR+髓系細(xì)胞的比例無論是在基線水平,還是在治療后12周,均顯著高于對(duì)治療不響應(yīng)的患者。細(xì)胞表型分析顯示,對(duì)抗PD-1治療響應(yīng)的患者其CD4+T細(xì)胞表面CTLA-4、HLA-DR、CD69和BTLA的表達(dá)水平在治療前后均高于治療不響應(yīng)的患者;類似的,對(duì)治療響應(yīng)的患者其外周血 CD8+T表面 CD45RO、CTLA-4、CD62L、CD69、CD11a及CCR4的表達(dá)均明顯較高。另外,抗PD-1治療響應(yīng)的患者治療前外周血中表達(dá)IL-4、顆粒酶-B、干擾素(或 GM-CSF的CD4+T細(xì)胞比例高于治療不響應(yīng)者,表達(dá)CTLA-4、顆粒酶-B或IL-13的CD8+T細(xì)胞的比例也高于治療不響應(yīng)者。此外,患者外周血CD14+CD16-CD33+HLA-DRhi單核細(xì)胞的比例變化可作為抗PD-1治療反應(yīng)性的預(yù)測(cè)指標(biāo),治療后其比例的升高與患者的總體生存率及無進(jìn)展生存期呈正相關(guān)[46]。研究發(fā)現(xiàn),治療前Ⅳ期黑素瘤患者外周血中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值≥5的患者,在接受了納武單抗治療后,其總體生存率及無進(jìn)展生存期均明顯差于比值<5的患者[47],提示免疫細(xì)胞亞群的比值也可作為一種生物標(biāo)志物。此外,ICIs治療后患者外周血中CD21lowB細(xì)胞和漿母細(xì)胞的比例增加,可提示嚴(yán)重IRAEs的發(fā)生[48]。這些結(jié)果表明,患者外周血免疫細(xì)胞各亞群的占比、比值和表型等可作為判斷ICIs治療效果的潛在生物標(biāo)志物,但尚需更多的數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
2.細(xì)胞因子和可溶性蛋白:迄今為止,臨床尚無單一、有效的生物標(biāo)志物來區(qū)分哪些患者在接受ICIs治療后將出現(xiàn)IRAEs,或者在IRAEs臨床癥狀出現(xiàn)前給予警示。最近有研究發(fā)現(xiàn),抗PD-1和抗CTLA-4聯(lián)合治療的黑素瘤患者血清中11種細(xì)胞因子(粒細(xì)胞集落刺激因子、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子、不規(guī)則趨化因子、成纖維生長(zhǎng)因子-2、干擾 素 α2、IL-1α、IL-1β、IL-1RA、IL-2、IL-12p70、IL-13)的基線水平及早期治療后的表達(dá)升高均與IRAEs的發(fā)生有關(guān)[49]。這些細(xì)胞因子具有很強(qiáng)的促炎癥作用,在免疫細(xì)胞的招募、增殖、分化和效應(yīng)應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。對(duì)這11種細(xì)胞因子組合的細(xì)胞因子毒性評(píng)分能夠預(yù)測(cè)嚴(yán)重IRAEs的發(fā)生[49]。在抗PD-1治療反應(yīng)性方面,患者血清中IL-2水平越高,提示其對(duì)治療的反應(yīng)性越好[46]。某些可溶性蛋白也可反映ICIs治療的效果。一項(xiàng)對(duì)接受伊匹單抗治療的腫瘤患者的研究顯示,患者的血清乳酸脫氫酶和S100B如果在基線、治療后3周及6周均維持低水平,則提示其對(duì)治療的反應(yīng)性和預(yù)后均較好;另外,患者的基線可溶性主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類鏈相關(guān)蛋白A水平越高,則其IRAEs發(fā)生率越低[50]。此外,腫瘤患者血清可溶性PD-L1水平的升高與其預(yù)后呈負(fù)相關(guān)[51]。另有研究顯示,腫瘤細(xì)胞會(huì)分泌出表面帶PD-L1蛋白的外泌體,在抗PD-1治療高獲益人群中,其治療前外泌體PD-L1表達(dá)水平低,而治療3~6周后表達(dá)急劇升高,提示追蹤抗PD-1治療前后患者血清中外泌體PD-L1表達(dá)的變化能夠區(qū)分獲益與否[52]??梢?,某些細(xì)胞因子和蛋白也可作為ICIs治療的生物標(biāo)志物。
3.循環(huán)腫瘤 DNA(circulating tumor DNA,ctDNA)和微小RNA:ctDNA作為液體活檢中的一個(gè)重要組成部分,能為腫瘤患者的診斷、治療和預(yù)后提供有力幫助。研究發(fā)現(xiàn),伊匹單抗、納武單抗或派姆單抗治療前ctDNA基線水平低 (<10拷貝/mL)的患者,其治療反應(yīng)性是高基線水平患者的5倍,且這些患者的無進(jìn)展生存期也長(zhǎng)于高基線水平患者(風(fēng)險(xiǎn)比=3.7,95%置信區(qū)間 1.2~12.5,P=0.034)[53]。在高ctDNA基線水平患者中,治療后ctDNA水平的降低程度與其治療效果呈正相關(guān)。一項(xiàng)針對(duì)抗PD-1治療的轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌患者的研究顯示,治療響應(yīng)患者的KRAS和Q61R突變ctDNA急劇降低,而治療不響應(yīng)患者的PI3K3CA和E542K突變ctDNA隨腫瘤進(jìn)展持續(xù)升高[54]。此外,微小RNA表達(dá)在ICIs治療評(píng)價(jià)中也受到關(guān)注。基于對(duì)非小細(xì)胞肺癌患者血漿中24種免疫相關(guān)微小RNA的檢測(cè)分析顯示,微小RNA特征分類風(fēng)險(xiǎn)越高,患者抗PD-L1治療的ORR、總體生存率及無進(jìn)展生存期越低[55]。目前尚未見報(bào)道患者血清中其他非編碼RNA,如長(zhǎng)鏈非編碼RNA和環(huán)狀RNA等作為ICIs治療評(píng)估的標(biāo)志物。
此外,腸道微生物組的構(gòu)成影響了機(jī)體的免疫功能,對(duì)患者糞便菌群的分析也可在一定程度上反映和影響患者對(duì)ICIs治療的反應(yīng)性[56]。對(duì)于唾液、淚液或其他標(biāo)本中特定指標(biāo)的檢測(cè)也可能為ICIs的治療評(píng)估提供幫助,但這方面的研究有待進(jìn)一步深入。
隨著對(duì)免疫系統(tǒng)在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中作用研究的不斷深入,新型腫瘤免疫治療策略應(yīng)運(yùn)而生,給患者帶來希望。盡管“免疫正?;悲煼ㄔ谀承┠[瘤中顯示出明顯的優(yōu)越性,但仍面臨總體有效人群偏低及副反應(yīng)等問題,因此需要借助生物標(biāo)志物以更精準(zhǔn)地篩選治療有效人群,或通過綜合評(píng)估進(jìn)行個(gè)性化診療。目前研究報(bào)道的多個(gè)相關(guān)生物標(biāo)志物,都只是從某個(gè)層面進(jìn)行的表征,無法準(zhǔn)確提示用藥響應(yīng)程度。從多個(gè)維度進(jìn)行綜合評(píng)估免疫治療的效果,成為未來解決臨床問題的一個(gè)趨勢(shì)和方向。