何逸凡,劉全麗,左蘆根
(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院胃腸外科,安徽 蚌埠 233004)
結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)是最為常見的消化系統(tǒng)實(shí)體腫瘤,其發(fā)病率和死亡率均居于全球惡性腫瘤的第3位[1]。CRC在我國的發(fā)病率呈現(xiàn)逐年增長趨勢,以手術(shù)為主的綜合治療雖然取得了長足進(jìn)步,但仍然未顯著提高CRC患者的5年生存率[2]。CRC病程早期缺乏典型的臨床表現(xiàn),部分患者在獲得診斷時已失去手術(shù)治療機(jī)會,此時非手術(shù)治療是減輕臨床癥狀及延長患者生命的主要治療方式[3]。隨著腫瘤免疫學(xué)的迅速發(fā)展,免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICPIs)的治療范圍已經(jīng)從原先的黑色素瘤、肺癌等擴(kuò)展至消化系統(tǒng)腫瘤領(lǐng)域。作為一種非手術(shù)治療方法,ICPIs展現(xiàn)出前所未有的療效。本文就ICPIs在CRC治療中的研究進(jìn)展進(jìn)行文獻(xiàn)綜述,以期為了解該領(lǐng)域的研究動態(tài)提供參考。
1.1 惡性腫瘤的免疫逃避現(xiàn)象惡性腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)都與免疫逃避/抑制有著密不可分的關(guān)系。腫瘤細(xì)胞可以通過促進(jìn)人類白細(xì)胞抗原(Human Leucocyte Antigen, HLA) I類抗原的異常表達(dá),影響共抑制/共刺激分子、干擾素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路等途徑,逃避CD8+T細(xì)胞或自然殺傷細(xì)胞的免疫監(jiān)視[4]。此外,腫瘤細(xì)胞還可誘導(dǎo)具有負(fù)向免疫調(diào)節(jié)驗(yàn)證的淋巴細(xì)胞分化和聚集,從而實(shí)現(xiàn)免疫逃避。因而,腫瘤細(xì)胞的免疫逃避機(jī)制是其惡性進(jìn)展的關(guān)鍵因素。
1.2 免疫檢查點(diǎn)在腫瘤免疫逃避中的作用人體免疫系統(tǒng)在識別并殺傷異物的同時需要保證正常細(xì)胞不受損傷,其中免疫檢查點(diǎn)(immune checkpoint,ICP)就起這樣一種保護(hù)作用。ICP可表達(dá)于人體正常免疫細(xì)胞,生理情況下這些ICP分子相互協(xié)作發(fā)揮免疫n別和調(diào)節(jié)免疫激活程度的作用。例如,在免疫/炎癥反應(yīng)中,可防止T細(xì)胞過度活化而損傷正常細(xì)胞。但也會在病理狀態(tài)下被腫瘤細(xì)胞利用,導(dǎo)致腫瘤免疫逃避的產(chǎn)生。腫瘤組織可通過過度表達(dá)ICP分子,引起T細(xì)胞免疫檢查點(diǎn)反應(yīng),使T細(xì)胞表面抑制性調(diào)節(jié)受體表達(dá)上調(diào)并誘導(dǎo)其凋亡,降低T細(xì)胞識別、殺傷腫瘤細(xì)胞的作用[5]。因此如何有效抑制腫瘤細(xì)胞免疫逃避是我們當(dāng)今研究的重點(diǎn)方向。
1.3 免疫檢查點(diǎn)抑制劑的抗腫瘤機(jī)制ICP為腫瘤細(xì)胞帶上“面具”逃過人體免疫系統(tǒng)的監(jiān)視,與此同時ICPIs逐漸進(jìn)入人們的視線。ICPIs可以有效阻斷腫瘤細(xì)胞表達(dá)的ICP配體與T細(xì)胞表達(dá)的ICP受體結(jié)合,激活免疫系統(tǒng)尤其是T細(xì)胞活性,摘去腫瘤細(xì)胞的“面具”,使T細(xì)胞重新識別并殺傷腫瘤細(xì)胞。臨床研究發(fā)現(xiàn),ICPIs在一些腫瘤的治療中已經(jīng)表現(xiàn)出較好療效,因此,找到更多ICP并研發(fā)出與其相對應(yīng)的高療效ICPIs刻不容緩。
2.1 PD-1/PD-L1抑制劑PD-1屬于免疫球蛋白B7-CD28家族,在T細(xì)胞、B細(xì)胞、N K細(xì)胞、單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞中都有表達(dá),PD-L1為其主要配體。當(dāng)PD-1與PD-L1結(jié)合時,可抑制干擾素-γ、白介素-2、腫瘤壞死因子-α等多種細(xì)胞因子的合成,使T細(xì)胞程序性死亡因子受激活而產(chǎn)生凋亡。研究表明在CRC腫瘤微環(huán)境中PD-1在CD8+T細(xì)胞中表達(dá)明顯上調(diào),并且發(fā)現(xiàn)CRC細(xì)胞上的PD-L1表達(dá)與T細(xì)胞密度成反比。此外,在CRC患者術(shù)后的外周血中發(fā)現(xiàn)CD4+和CD8+T細(xì)胞存在PD-1過度表達(dá)現(xiàn)象。因此,阻斷PD-1/PD-L1通路是當(dāng)今CRC的治療策略之一。
PD-1/PD-L1抑制劑可以阻斷PD-1和PD-L1結(jié)合,重新開啟T細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的識別,并抑制腫瘤細(xì)胞促T細(xì)胞凋亡的進(jìn)程[6]。在臨床上使用的針對PD-1的ICPIs有Nivolumab (MDX1106)、Pembrolizumab (MK-3475)、Pidilizumab (CT-011)等,針對PD-L1的有Atezolizumab(MPDL3280A)、Durvalumab(MEDI4736)、BMS-936559(MDX-1105)、Avelumab(MSB0010718C)等?,F(xiàn)已經(jīng)證實(shí)PD-1/PD-L1抑制劑對晚期癌癥患者尤其是對部分無法采用手術(shù)方法進(jìn)行治療的病人有較好的療效,不同程度的延長了腫瘤患者的生存期。
2.2 CTLA-4抑制劑CTLA-4,又稱CD152,與腫瘤免疫、自身免疫密切相關(guān),負(fù)性調(diào)節(jié)T細(xì)胞的功能、抑制T細(xì)胞活化,導(dǎo)致T細(xì)胞增殖減少以及細(xì)胞因子分泌減少?,F(xiàn)研究表明,CTLA-4基因多態(tài)性與CRC的發(fā)生存在相關(guān)性,但是其結(jié)果受居住地域、人種及統(tǒng)計(jì)樣本量的差異影響顯著。例如在亞洲人群中, CTLA-4+49 G/A基因多態(tài)性與CRC易感性有明顯相關(guān)性。所以,CTLA-4是我國當(dāng)今CRC免疫治療的重要免疫檢查點(diǎn)之一,但其對于全球范圍內(nèi)CRC的治療效果影響仍不明確,需要日后深入研究。CTLA-4抑制劑能有效阻斷CTLA-4分子在T淋巴細(xì)胞活化過程中所起的抑制作用,從而表現(xiàn)出對免疫系統(tǒng)的正性激活作用。Ipilimumab是一種CTLA-4單克隆抗體,最早獲得FAD批準(zhǔn),并用于臨床上黑色素瘤的治療。Alexander M M Eggermont[7]等的研究列入了951例III期皮膚黑色素瘤患者,切除腫瘤并充分清楚區(qū)域淋巴結(jié)后接受Ipilimumab治療,患者不同程度地從ICPIs治療中獲益。其次Tremelimumab是完全人源化的抗CTLA-4單克隆抗體,現(xiàn)也已獲得FDA批準(zhǔn)用于臨床治療。
2.3 其他免疫檢查點(diǎn)抑制劑除以上常用的免疫檢查點(diǎn)抑制劑以外,人們也正在發(fā)掘新的免疫檢查點(diǎn)及其抑制劑以對現(xiàn)有治療進(jìn)行補(bǔ)充。例如針對T細(xì)胞免疫球蛋白和黏液蛋白-3(T cell immunoglobulin mucin 3,TIM-3)的單抗有MBG-453、SHR-1702、BGB-A425等,其中MBG-453于2020年7月6日在中國獲批并用于臨床治療,其余均處于實(shí)驗(yàn)階段。針對淋巴細(xì)胞激活基因3(Lymphocyte-activation-gene-3,LAG-3)的單抗有SHR-1802,其已獲批并用于臨床治療。針對糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子受體相關(guān)蛋白(Glucocorticoid-induced Tumor necrosis factor receptor,GITR)的單抗有BMS-986156、MK-4166、BMS-986156等,均處于臨床實(shí)驗(yàn)階段。相信在日后的臨床治療過程中,越來越多的高療效免疫檢查點(diǎn)抑制劑會得以應(yīng)用,開啟腫瘤治療新篇章。
3.1 PD-1/PD-L1單抗在CRC治療中的應(yīng)用在CRC治療領(lǐng)域中,PD-1/PD-L1單抗目前多用于進(jìn)展期結(jié)直腸腫瘤的治療,部分研究顯示其可有效延緩患者生存期。例如Jianwei Zhang[8]等報(bào)道了兩例進(jìn)展期直腸癌患者采用PD-1單抗進(jìn)行輔助治療后,其中一例患者經(jīng)過6個周期的Nivolumab合并手術(shù)治療達(dá)到病理完全緩解;另一例CRC患者經(jīng)6個周期的Nivolumab治療達(dá)到臨床完全緩解,且避免了Miles手術(shù),保留了肛門的功能,可見ICPCs在中晚期CRC的治療中效果顯著,甚至能達(dá)到臨床完全緩解的良好療效。Eng C[9]等的一項(xiàng)研究在2016年7月27日至2017年1月19日,共納入363例CRC患者(Atezolizumab+Cobimetinib組183例,Atezolizumab組90例,Regorafenib組90例),Atezolizumab聯(lián)合Cobimetinib的中位總生存期為8.87個月, Atezolizumab的中位總生存期為7.10個月,Regorafenib的中位總生存期為8.51個月。其次在一項(xiàng)對25位CRC患者使用Regorafenib治療的病例研究中發(fā)現(xiàn),有9位患者(36%)出現(xiàn)腫瘤應(yīng)答,結(jié)直腸癌患者的中位無進(jìn)展生存期為7.9個月[10]。以上病例均體現(xiàn)出PD-1/PD-L1單抗治療CRC時有較好療效。
3.2 CTLA-4單抗在CRC治療中的應(yīng)用CTLA-4抑制劑的應(yīng)用已經(jīng)從惡性黑色素瘤擴(kuò)展到其他腫瘤領(lǐng)域。Sho Suzuki[11]等報(bào)道一例黑色素瘤復(fù)發(fā)合并CRC的病例,使用Ipilimumab治療(每3周3 mg/kg)四個周期后,原CRC癌腫部位已形成瘢痕且活檢顯示腫瘤細(xì)胞完全消失,可見CRC患者可從CTLA-4抑制劑治療中獲益。目前單獨(dú)應(yīng)用CTLA-4單抗治療CRC的臨床實(shí)驗(yàn)及病例報(bào)道較為少見,其多與其他ICPIs聯(lián)合使用以增加療效并防止耐藥性的產(chǎn)生。
3.3 PD-1/CTLA-4雙重阻斷在CRC治療中的應(yīng)用大量的實(shí)驗(yàn)研究表明,靶向PD-1和CTLA-4免疫檢查點(diǎn)的雙重阻斷治療可明顯提高ICPIS的抗腫瘤作用。在Cohen R[12]等的實(shí)驗(yàn)納入27例既往接受過≥3種化療方案的CRC患者中(使用Nivolumab 3 mg/kg +Ipilimumab 1 mg/kg每3周4個周期,然后Nivolumab 3 mg/kg每2周4個周期,直到進(jìn)展或最多20個周期),12周時疾病控制率為86%,12個月的中位無進(jìn)展生存期率為72.9%。此外Loupakis F[13]等報(bào)告一例轉(zhuǎn)移性CRC患者在接受Nivolumab和 Ipilimumab聯(lián)合治療后,癥狀明顯好轉(zhuǎn),具有顯著的臨床效應(yīng)。在Overman MJ[14]等的研究中納入了119位CRC患者[每3周接受一次Nivolumab 3 mg/kg+Ipilimumab 1 mg/kg(4次劑量),然后每2周接受一次Nivolumab 3 mg/kg],其中76%的患者曾接受過≥2次全身化療,在13.4個月的中位隨訪中,評估的客觀緩解率為55%,≥12周的疾病控制率為80%,無進(jìn)展生存率分別為76%(9個月)和71%(12個月);總生存期分別為87%和85%。Michael A. Morse[15]等的研究列入102位轉(zhuǎn)移性CRC患者,他們接受了Nivolumab和低劑量Ipilimumab聯(lián)合治療,患者的12個月總生存率為85%,相較于傳統(tǒng)治療得到一定的改善,并且結(jié)腸炎等不良事件發(fā)生的概率也明顯降低。因此,CTLA-4單抗和PD -1單抗聯(lián)合使用的治療方法,可能在早期療效上較單獨(dú)使用更佳,但是整體療效如何仍缺乏更有力的證據(jù)。
3.4 免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合其他藥物使用臨床研究中發(fā)現(xiàn),單獨(dú)使用ICPIs治療CRC的有效率較低[16],借鑒聯(lián)合用藥治療其他疾病時所展現(xiàn)出的良好效果,ICPIs聯(lián)合其他藥物治療CRC的有效率可能有所提高。
現(xiàn)研究表明貝伐珠單抗(bevacizumab,抗血管內(nèi)皮生長細(xì)胞因子)可以增加腫瘤組織中CD8+T細(xì)胞的數(shù)量,因此貝伐珠單抗可能存在一定的免疫調(diào)節(jié)功能并協(xié)同ICPIs發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。Alessandro Ottaiano[17]等評估了A組:貝伐珠單抗和Atezolizumab聯(lián)合治療和B組:貝伐珠單抗、Atezolizumab加改良的FOLFOX6化療。A組14例化療耐受的結(jié)直腸癌患者每3周接受1次Atezolizumab (20 mg/kg)和貝伐珠單抗(15 mg/kg)治療,有1例(7%)患者出現(xiàn)部分緩解(PR),9例患者達(dá)到疾病穩(wěn)定(SD)。在B組中,23例化療耐受的患者每2周接受1次Atezolizumab (800 mg)、貝伐單抗(10 mg/kg)和改良的FOLFOX6聯(lián)合治療,患者的客觀緩解率達(dá)到了52%(12/23),并且中位無進(jìn)展生存期和緩解持續(xù)時間分別為14.1個月和11.4個月。但是也有臨床試驗(yàn)顯示CRC患者未能從聯(lián)合治療中獲益,二者聯(lián)合治療的療效仍需進(jìn)一步探索。
ICPIs在臨床治療CRC中取得了很好的成果,已有很多癌癥晚期患者受益于ICPIs治療,但是ICPIs的療效存在明顯的個體差異,不同的治療策略適用不同的患者。因此,判斷各種生物標(biāo)志物如何影響ICPIs對CRC的療效尤為重要。
4.1 腫瘤細(xì)胞PD-L1表達(dá)水平甲基化和組蛋白乙?;缺碛^遺傳調(diào)控影響了PD-L1的表達(dá),而腫瘤細(xì)胞表達(dá)PD-L1是單抗藥物有效性的前提,但并非所有惡性腫瘤均會表達(dá)PD-L1。Omura Y[18]等的實(shí)驗(yàn)表明,PD-L1高表達(dá)的CRC患者會更早期的出現(xiàn)淋巴轉(zhuǎn)移,其與預(yù)后效果有著明顯的關(guān)系。而腫瘤細(xì)胞高表達(dá)的PD-L1將會更易被相應(yīng)ICIPs識別,更有利于腫瘤細(xì)胞的清除。Caroline Robert[19]等的實(shí)驗(yàn)表明,PD-L1高表達(dá)的患者對PD-1單抗反應(yīng)率為36%~100%,而PD-L1低表達(dá)的患者對PD-1單抗反應(yīng)率僅為0%~17%,因此CRC患者PD-L1的表達(dá)可作為預(yù)測ICIPs療效的指標(biāo)之一。
4.2 腫瘤突變負(fù)荷腫瘤的發(fā)生由原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變所致。腫瘤突變質(zhì)荷(Tumor Mutational Burden, TMB)被定義為在腫瘤基因組的每個編碼區(qū)中被檢測出的基因編碼錯誤、堿基替換、基因插入或缺失錯誤的總數(shù)[20]。Le DT等研究發(fā)現(xiàn),PD-1抑制劑對TMB高的CRC患者療效更為突出[21]。Mark Yarchoan等分析大量數(shù)據(jù)后提出腫瘤治療的客觀緩釋率與TMB之間存在顯著相關(guān)性,不同類型的癌癥對ICPIs應(yīng)答率的差異有55%是由TMB引起[20],這提示TMB在臨床上也被認(rèn)為是判斷ICPIs療效的生物標(biāo)志物之一。
4.3 腸道菌群微生態(tài)腸道作為人體最大的免疫器官,內(nèi)有大量的細(xì)菌定植,通過與腸道內(nèi)免疫細(xì)胞的直接作用,生成并分泌多種代謝小分子而誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞因子并作用于局部或全身的免疫系統(tǒng),起到調(diào)節(jié)機(jī)體免疫的作用。因此腸道菌群可能通過調(diào)節(jié)免疫進(jìn)而影響ICPIs對CRC的療效。Qian Zhuo[22]等觀察了嗜酸乳酸桿菌細(xì)胞裂解產(chǎn)物聯(lián)合CTLA-4單抗對CRC模型的BALB/c小鼠的治療作用,研究發(fā)現(xiàn)嗜酸乳桿菌裂解物能明顯緩解小鼠體重的下降,并對小鼠CRC的發(fā)生有明顯的保護(hù)作用。Gopalakrishnan[23]等調(diào)查了對PD-1單抗治療有效和無效的兩組黑色素瘤患者的腸道菌群豐富度,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)良好患者腸道菌群中,普拉梭菌屬含量更高,而腸道中擬桿菌目含量更高的患者反應(yīng)差。臨床中CRC患者在使用ICPIs治療方案時??捎^察到腸道菌群的紊亂,且菌群紊亂程度越重的患者ICPIs的毒副作用就越強(qiáng)。但是通過人工重建正常腸道菌群可以在一定程度上緩解此類免疫性腸炎。因此,腸道菌群微生態(tài)也可作為ICIPs對CRC療效的影響因素之一。
臨床治療CRC的過程中,ICPIs體現(xiàn)出前所未有的療效。但由于個體差異等眾多因素,ICPIs的使用仍受限,腫瘤細(xì)胞也在一定程度上產(chǎn)生了耐藥性。同時,CRC腫瘤微環(huán)境的千變?nèi)f化也給ICPIs靶向治療帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此,聯(lián)合用藥和不斷尋找新的免疫檢查點(diǎn)必將成為未來研究ICPIs治療CRC的熱點(diǎn)??傊?,ICPIs的治療方法給人類對抗腫瘤疾病提供全新的思路,未來精準(zhǔn)醫(yī)療將會越來越多的造福人類。