王婷 綜述 朱豐林 審校

1.重慶北部寬仁醫(yī)院呼吸科，重慶 400016；2.重慶市中醫(yī)院風(fēng)濕科，重慶 400021

腫瘤細(xì)胞通過上調(diào)程序性死亡受體配體1 (programmed cell death ligand 1，PD-L1)與T細(xì)胞上程序性死亡受體-1 (programmed cell death 1，PD-1)結(jié)合發(fā)生適應(yīng)性免疫逃逸是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要過程。免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitor，ICIs)已經(jīng)徹底改變了癌癥治療，尤其是肺癌。許多臨床試驗(yàn)已經(jīng)證明，使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑(ICIs)靶向PD-1或PD-L1能恢復(fù)抗腫瘤免疫并誘導(dǎo)持久緩解[1-2]。2015年3月4日，隨著第三階段Checkmate-037 試驗(yàn)結(jié)果的披露，納武利尤單抗成為美國食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)的第一種ICI，用于在鉑類化療期間或之后進(jìn)展的轉(zhuǎn)移性非鱗狀非小細(xì)胞肺癌患者[3]，隨后PD-1抑制劑帕博利珠單抗[4]，PD-L1 抑制劑阿特珠單抗[5]、德瓦魯單抗相繼被批準(zhǔn)在臨床中使用。

然而，在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，在未篩選NSCLC 人群中單獨(dú)使用ICIs治療腫瘤，其有效率通常低于20%[6]，且部分患者在使用ICI 后出現(xiàn)疾病的快速進(jìn)展(9%～29%)[7]。有研究表明，對納武利尤單抗治療無效的NSCLC患者其總生存期為1.4個月，而治療有效的患者總生存期可達(dá)到13.5個月[8]。腫瘤的遺傳背景，如高突變負(fù)荷產(chǎn)生大量新抗原，PD-L1表達(dá)增高，增加了患者對PD-1或PD-L1抑制劑治療的反應(yīng)，但僅44.8%的PD-L1陽性表達(dá)的NSCLC患者對帕博利珠單抗治療有效[6]。免疫治療因其昂貴的治療費(fèi)用以及可能會出現(xiàn)肺部、肝臟、腎臟、內(nèi)分泌疾病、皮膚改變等相關(guān)副反應(yīng)，加大了社會經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，預(yù)測ICI治療效果，篩選出能在免疫治療中獲益的患者[9]，最大程度的發(fā)揮免疫治療的療效，對肺癌的精準(zhǔn)治療具有重要意義[10]。本文對非小細(xì)胞肺癌患者ICI治療的療效預(yù)測做一綜述。

1 PD-L1

迄今為止，臨床上廣泛使用PD-L1 作為預(yù)測免疫治療療效的生物標(biāo)志物[11]，通過免疫組化評估PD-L1在組織切片中的表達(dá)[12]，研究Keynote-024 表明驅(qū)動基因陰性的PD-L1≥50%NSCLC 一線使用帕博利珠單抗單藥治療顯著優(yōu)于化療，可使患者獲益顯著，中位無進(jìn)展生存時間相較于化療組的6個月延長到10.3個月，總生存期也相應(yīng)延長，且不良反應(yīng)較化療少[13]，而在PD-L1 表達(dá)在1%～49%的患者則獲益有限，隨著PD-L1表達(dá)的增高，患者使用帕博利珠單抗治療的OS逐步延長[14]。對于一線PD-1/PD-L1單藥治療，PD-L1的表達(dá)是一個非常重要的選擇指標(biāo)。PD-L1作為預(yù)測性生物標(biāo)記物在指導(dǎo)肺癌免疫治療中發(fā)揮重要作用，可選擇出在抗PD-1/PD-L1單一療法中獲益最多的患者[15]。然而，基于PD-L1水平的療效預(yù)測并不是100%準(zhǔn)確的。例如，帕博利珠單抗單藥治療PD-L1表達(dá)＜1%、1%～49%、≥50%的NSCLC 患者的有效率分別為10.7%、16.5%和45.2%[6]。一小部分PD-L1 低表達(dá)的NSCLC 患者，看似“生物標(biāo)志物陰性”，但仍然會對基于ICI 的治療有反應(yīng)。相反，并不是所有PD-L1高表達(dá)的患者都能從ICIs中獲得臨床益處。提示臨床需要聯(lián)合更多的預(yù)測因子來預(yù)估患者的療效。

2 腫瘤突變負(fù)荷(tumor mutation burden，TMB)

TMB 是指腫瘤基因組每個編碼區(qū)的突變總數(shù)，TMB 決定了腫瘤的免疫原性。早期的數(shù)據(jù)支持這樣的假設(shè)：高的TMB 可能增加免疫治療獲益的可能性，因?yàn)楦叩哪[瘤突變負(fù)荷可能通過增加新抗原的數(shù)量來增強(qiáng)腫瘤的免疫原性，這些新抗原被T 細(xì)胞認(rèn)為是非自身的，從而導(dǎo)致抗腫瘤免疫反應(yīng)[16]。TMB 與PD-L1表達(dá)高低無關(guān)[17]，但與抗PD-1、PD-L1治療效果有明顯相關(guān)性，在NSCLC及SCLC越高的腫瘤突變負(fù)荷抗PD-1/PD-L1 治療有更好的反應(yīng)率。在一項(xiàng)一線使用納武利尤單抗治療Ⅳ期或復(fù)發(fā)性NSCLC 治療的研究中發(fā)現(xiàn)，將TMB分為0～100個突變(低負(fù)荷)、100～242 個突變(中等負(fù)荷)和243 個或更多突變(高負(fù)荷)，納武利尤單抗組若不考慮PD-L1水平，其應(yīng)答率高于化療組(47%vs 28%)，無進(jìn)展生存期更長(中位，9.7 個月vs 5.8 個月)，高TMB 的同時PD-L1≥50%的患者從納武利尤單抗治療中獲益最大[18-20]。

3 KIR3DS1

殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體(KIR)KIR3DS1 與非小細(xì)胞肺癌患者PD-1免疫治療原發(fā)耐藥有關(guān)，TREFNY 等[21]對135 例PD-1 免疫治療的NSCLC 患者進(jìn)行聯(lián)合隊(duì)列多變量分析，發(fā)現(xiàn)PFS與KIR3DS1等位基因的存在顯著相關(guān)，而在沒有接受免疫治療的NSCLC患者中則沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)性；還發(fā)現(xiàn)KIR3DS1等位基因變異的NSCLC患者更容易疾病進(jìn)展，同時對PD-1抗體的治療有更差的PFS[21]。筆者通過分析腫瘤組織及外周血發(fā)現(xiàn)KIR3DS1 基因主要表達(dá)于NK 細(xì)胞，進(jìn)一步通過對免疫治療前后患者的細(xì)胞分析發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞的活性可能與免疫治療的抵抗有關(guān)。KIR3DS1 表達(dá)的NK 細(xì)胞與表達(dá)KIR3DL1 的NK 細(xì)胞相比，在使用PD-1抗體治療后，其分泌細(xì)胞因子的能力下降，腫瘤細(xì)胞殺傷率下降[21]。KIR3DS1可以作為預(yù)測PD-1免疫治療療效的評估指標(biāo)，指導(dǎo)臨床中PD-1抑制劑的使用。

4 骨轉(zhuǎn)移

有回顧性研究分析對比了納武利尤單抗治療有效及無效的患者，研究發(fā)現(xiàn)在ICI 治療前即骨轉(zhuǎn)移的患者有ICI耐藥的傾向[8]。骨轉(zhuǎn)移的骨髓微環(huán)境中，免疫反應(yīng)性降低，T細(xì)胞和NK細(xì)胞比例極低，骨髓微環(huán)境中僅產(chǎn)生了一小部分有效的細(xì)胞毒性細(xì)胞和大量的未成熟和抑制的免疫細(xì)胞類型[22]。

5 FOXP1的甲基化狀態(tài)

DURUISSEAUX 等[23]在納武利尤單抗或帕博利珠單抗治療的腫瘤樣本中建立了基于微陣列DNA 甲基化特征(EPIMMUNE)的表觀基因組圖譜，他們發(fā)現(xiàn)了301個CpG位點(diǎn)的甲基化水平與NSCLC抗PD-1的療效顯著相關(guān)，存在這些位點(diǎn)甲基化的患者無論其PD-L1、CD8 狀態(tài)及腫瘤突變負(fù)荷如何，抗PD-1 治療的PFS及OS較未甲基化的患者顯著延長，這些位點(diǎn)可以作為NSCLC 患者抗PD-1 療效的獨(dú)立預(yù)測因子。其機(jī)制可能與這些位點(diǎn)甲基化的NSCLC 患者有更多的淋巴細(xì)胞，特別是產(chǎn)生干擾素-γ的CD4+α/β T細(xì)胞，與腫瘤免疫相關(guān)的CD8+α/β 中心記憶T細(xì)胞以及介導(dǎo)抗腫瘤的自然殺傷細(xì)胞有關(guān)，同時，甲基化的患者有更正常的內(nèi)皮細(xì)胞用于招募免疫效應(yīng)細(xì)胞有關(guān)。該研究進(jìn)一步深入分析了這301個甲基化位點(diǎn)所在調(diào)節(jié)區(qū)域試圖找出預(yù)測NSCLC 患者對抗PD-1 治療反應(yīng)的最佳DNA 甲基化標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)錄因子FOXP1。在ICI治療的NSCLC患者中，未甲基化的FOXP1有更長的PFS 及OS，且FOXP1 的甲基化狀態(tài)是PFS 的獨(dú)立預(yù)后因素[23]，既往已知PD-L1表達(dá)、CD8狀態(tài)、腫瘤突變負(fù)荷聯(lián)合應(yīng)用并不能提高FOXP1未甲基化狀態(tài)單獨(dú)提供的抗PD-1反應(yīng)的預(yù)測。因此下一步可能需要將FOXP1的甲基化狀態(tài)應(yīng)用于PD-1療效預(yù)測的前瞻性研究中。

6 腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞

腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(tumor-infiltrating lymphocytes，TIL)是人類腫瘤中常見的一種宿主對腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)，反映了“腫瘤免疫編輯”的動態(tài)過程。PD-L1介導(dǎo)的腫瘤免疫逃逸與TIL對腫瘤的有效免疫反應(yīng)之間的平衡可能提供與腫瘤相關(guān)的預(yù)后和治療工具。腫瘤微環(huán)境中TILs 和PD-L1 的存在可能提示機(jī)體對內(nèi)源性抗腫瘤活性存在適應(yīng)性免疫抵抗，抗PD-1 主要誘導(dǎo)腫瘤浸潤耗竭樣CD8+T 細(xì)胞增殖及增強(qiáng)其功能，從而增強(qiáng)對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用。根據(jù)PD-L1的狀態(tài)和TILs的數(shù)目，最近有人提出將腫瘤分為四類，這包括Ⅰ型獲得性免疫抵抗(PD-L1陽性和高TIL)、Ⅱ型免疫忽視(PD-L1 陰性和低TIL)、Ⅲ型內(nèi)源性誘導(dǎo)(PD-L1 陽性和低TIL)和Ⅳ型免疫耐受(PD-L1陰性和高TIL)[24-25]。有研究表明，腫瘤微環(huán)境中CD8+腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞的PD-1低表達(dá)的患者在使用納武利尤單抗后可延長無進(jìn)展生存期[26]。也有研究表明PD-L1+TILs+腫瘤對抗PD-1/PD-L1 治療可能更為敏感。在NSCLC腫瘤微環(huán)境中，PD-L1+TILs-的患者不管PD-L1 表達(dá)如何，對抗PD-1/PD-L1 治療反應(yīng)差，提示TILs在預(yù)測腫瘤的反應(yīng)中起著重要作用[27]。

7 放射組學(xué)

腫瘤形態(tài)學(xué)在影像上的可視化很可能受到腫瘤生物學(xué)幾個方面的影響。與傳統(tǒng)的基于活檢的檢測方法不同，影像學(xué)圖像反映了整個腫瘤的負(fù)荷，通過單一的非侵入性檢查提供關(guān)于每個腫瘤病變的信息，這在免疫治療中尤其重要。不同的病變可能有不同的微環(huán)境，可能導(dǎo)致不同的反應(yīng)模式[28]。起源于人工智能(AI)的計算成像方法在自動量化腫瘤的放射學(xué)特征方面取得了令人印象深刻的成功[29]?；诜派鋵W(xué)的人工智能表征被稱為“放射組學(xué)”，可以提供比人工閱片更詳細(xì)的表征。TREBESCHI等[30]通過AI技術(shù)分析了NSCLC患者CT的衍生放射生物標(biāo)志物，通過比較免疫治療有效組組與進(jìn)展組的影像學(xué)，他們發(fā)現(xiàn)反應(yīng)性病變的影像學(xué)表現(xiàn)出更高水平的不規(guī)則模式，具有更緊密的球形輪廓，肝臟、淋巴結(jié)和脾臟病變的形態(tài)異質(zhì)性值隨療效增加而增加。TREBESCHI 等[30]進(jìn)一步通過基因富集分析，發(fā)現(xiàn)與放射性生物標(biāo)記物顯著相關(guān)的頂級基因集參與了細(xì)胞周期進(jìn)展和有絲分裂。這表明腫瘤的高增殖和對免疫治療反應(yīng)的改善之間可能存在聯(lián)系，并為早期應(yīng)用免疫治療作為侵襲性快速擴(kuò)張癌癥的治療選擇提供了理論基礎(chǔ)。

8 細(xì)胞增殖

腫瘤組織中廣泛分布著低、中、高增殖的腫瘤細(xì)胞，與低水平PD-L1 表達(dá)的腫瘤組織相比，高表達(dá)PD-L1 的腫瘤更易中度增殖，而對于PD-L1 陰性的腫瘤，中度增殖的腫瘤比例較低增殖腫瘤低。PABLA等[31]研究表明，中度增殖的腫瘤有明顯的生存優(yōu)勢，在使用ICIs 的NSCLC 患者中，PD-L1 陽性中度增殖的腫瘤患者中位生存期14.6 個月，PD-L1 陰性中度增殖患者中位生存期12.6 個月，PD-L1 陽性低或高增殖的腫瘤患者中位生存期11.5 個月，而PD-L1 陰性低或高增殖的腫瘤患者中位生存期僅7.6 個月[31]。提示細(xì)胞增殖可能是NSCLC 中對ICIs 反應(yīng)的一種新的生物標(biāo)志物。PABLA 等[31]進(jìn)一步分析了不同ICIs 治療反應(yīng)患者的基因序列，發(fā)現(xiàn)了10 個與細(xì)胞增殖有關(guān)的基 因，包 括UB1、CCNB2、CDK1、CDKN3、FOXM1、KIAA0101、MAD2L1、MELK、MKI67 以及TOP2A。腫瘤微環(huán)境中細(xì)胞增殖的極端程度，即高增殖或低增殖，都與NSCLC患者對ICIs的耐藥性有關(guān)，與細(xì)胞增殖相關(guān)的10 個基因集的表達(dá)水平可以被利用來篩選PD-L1 TPS評分以外的患者分層?；诩?xì)胞增殖狀態(tài)的PD-L1 陰性非小細(xì)胞肺癌的額外分層為非小細(xì)胞肺癌對ICI治療的反應(yīng)引入了一種新的方法。

9 展望

免疫治療現(xiàn)在已廣泛適用于各種類型腫瘤的治療，并且取得了較好的療效，使腫瘤成為慢性病成為一種可能。對于NSCLC 免疫治療的患者，使用PD-L1、TMB篩選已被廣泛使用，但即使經(jīng)過篩選，僅部分PD-L1陽性表達(dá)的NSCLC患者ICI治療有效，且臨床觀察進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)小部分PD-L1 低表達(dá)的患者對ICI 治療仍有較好的效果，選擇合適的接受免疫治療的肺癌患者是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療的重要舉措。

大量的研究中，干擾素-γ(IFN-γ)是腫瘤微環(huán)境中由活化的T 細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(NK)和NK T 細(xì)胞產(chǎn)生的關(guān)鍵細(xì)胞因子，在協(xié)調(diào)先天和適應(yīng)性抗腫瘤免疫這一過程中發(fā)揮著重要作用。然而，IFN-γ信號傳遞過程最終會導(dǎo)致反饋抑制，從而損害抗腫瘤免疫[31]。作為這個反饋循環(huán)的一部分，IFN-γ信號傳遞可使PD-1信號軸能夠通過直接上調(diào)腫瘤、免疫浸潤和基質(zhì)細(xì)胞中的配體PD-L1和PD-L2而激活，這些配體與腫瘤浸潤T細(xì)胞上的PD-1相互作用，下調(diào)細(xì)胞毒反應(yīng)[32]。AYERS等[33]已在黑色素瘤中證實(shí)IFN-γ相關(guān)基因(IFNG、STAT1、CCR5、CXCL9、CXCL10、CXCL11、IDO1、PRF1、GZMA、MHCII HLA-DRA)的表達(dá)特征可預(yù)測黑色素瘤對PD-1ICI 的應(yīng)答反應(yīng)，同時在膀胱癌、胃癌、三陰性乳腺癌、膽管癌、結(jié)直腸癌、食管癌、卵巢癌等腫瘤中驗(yàn)證了其預(yù)測價值。NSCLC 患者中是否可使用IFN-γ相關(guān)基因預(yù)測ICI療效是未來研究方向。

腫瘤微環(huán)境影響抗腫瘤免疫，量化T 細(xì)胞炎癥的微環(huán)境是否可導(dǎo)向PD-1治療反應(yīng)，T細(xì)胞炎癥的基因表達(dá)譜含有與抗原提呈、趨化因子表達(dá)、細(xì)胞毒活性和獲得性免疫抵抗相關(guān)的干擾素-γ反應(yīng)基因，是否可以預(yù)測ICI療效，需要進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)研究。同時在免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療過程中動態(tài)監(jiān)測腫瘤及浸潤淋巴細(xì)胞的變化情況，目前有研究檢測循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTCs)上PD-L1的表達(dá)，與組織活檢有良好的相關(guān)性[7]，在免疫治療過程中檢測CTCs PD-L1表達(dá)的變化反應(yīng)治療的療效，CTCs PD-L1陽性的患者對納武利尤單抗的反應(yīng)率低于PD-L1陰性的CTCs患者[34]。且在免疫治療過程中PD-L1持續(xù)陽性的CTCs患者有更差的預(yù)后[35]。目前臨床上廣泛使用PD-L1、TMB作為免疫檢查點(diǎn)抑制劑療效預(yù)測因子，但臨床觀察表明多個預(yù)測因子的聯(lián)合應(yīng)用才能更好地篩選出優(yōu)勢人群，深入研究腫瘤的免疫微環(huán)境、基因組學(xué)、放射組學(xué)，多個預(yù)測因子有機(jī)整合，同時在ICI治療過程中動態(tài)監(jiān)測指標(biāo)變化，才能最大程度地使腫瘤患者臨床獲益，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療。