陳渝宏 楊彪 綜述 廖正銀 審校
有研究證實(shí)氟尿嘧啶類、鉑類、蒽環(huán)類藥物的常規(guī)化療方案可提高消化系統(tǒng)腫瘤的治療療效,但預(yù)后仍然很差[1]。近年來(lái),美國(guó)臨床腫瘤協(xié)會(huì)(ASCO)和歐洲腫瘤協(xié)會(huì)(ESMO)會(huì)議相關(guān)報(bào)道強(qiáng)調(diào)了免疫檢查點(diǎn)抑制劑在胃癌、結(jié)直腸癌和肝癌等消化道腫瘤治療的前景[2-3]。與化療不同,免疫治療主要是重新激活或者動(dòng)員自身免疫系統(tǒng),并以其持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、易感度低等特性在臨床中占有更廣闊的前景[4]。其中,帕博麗珠單抗和納武單抗逐漸改變了傳統(tǒng)化療在晚期肝細(xì)胞肝癌、胃癌、結(jié)直腸癌中的地位[5]。
不同類型腫瘤的治療反應(yīng)存在顯著性差異,即使患有同種惡性腫瘤的患者在使用抗程序性死亡受體-1 及其配體(programmed death-1/programmed deathligand 1,PD-1/PD-L1)或細(xì)胞毒性T 細(xì)胞相關(guān)蛋白-4(cytotoxic T lymphocyte associate protein-4,CTLA-4)抑制劑治療時(shí)也可能表現(xiàn)出不同的治療反應(yīng)。因此,迫切需要利用生物標(biāo)志物來(lái)識(shí)別和篩選患者,以實(shí)現(xiàn)個(gè)體化、精準(zhǔn)化治療。近年來(lái),多項(xiàng)研究對(duì)多種可能具有潛在預(yù)測(cè)作用的生物標(biāo)志物進(jìn)行了探索,如PD-1、腫瘤突變負(fù)荷(tumor mutational burden,TMB)、微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(microsatellite instability,MSI)和循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA),但目前尚未達(dá)成共識(shí)[6-8]。
盡管這些潛在的生物標(biāo)志物被廣泛研究,由于檢測(cè)過(guò)程差異及檢驗(yàn)臨界值尚未明確,其無(wú)法成為可靠的、可用于預(yù)測(cè)多種類型腫瘤免疫治療療效的生物標(biāo)志物。本文將對(duì)已有的生物標(biāo)志物分子進(jìn)行總結(jié),以期探索免疫治療療效與相關(guān)分子的預(yù)測(cè)作用,為臨床治療提供新的策略,進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)個(gè)體化、精準(zhǔn)化治療奠定一定的理論基礎(chǔ)。
目前,已有研究表明PD-L1 表達(dá)水平與免疫治療療效之間存在潛在的聯(lián)系,針對(duì)PD-L1 作為一種預(yù)測(cè)性的生物標(biāo)志物的相關(guān)研究已廣泛開(kāi)展[9]。在非小細(xì)胞肺癌和黑色素瘤中已發(fā)現(xiàn)PD-L1 的表達(dá)和抗PD-1/PD-L1 的治療療效呈正相關(guān)。但在消化系統(tǒng)腫瘤中是否存在類似的關(guān)系仍不清楚。PD-L1 陽(yáng)性的患者可能對(duì)PD-1/PD-L1 抑制劑低反應(yīng)甚至無(wú)反應(yīng),而PDL1 陰性的患者也可能從中受益。KEYNOTE 590 研究表明帕博麗珠單抗治療PD-1 陽(yáng)性食管癌患者的治療效果明顯優(yōu)于PD-1 陰性的患者[10]。然而,KEYNOTE 601 研究的結(jié)果顯示,帕博麗珠單抗用于治療胃癌在生存率方面無(wú)顯著性差異。即使同樣采用抗PD-1 藥物,在食管癌和胃癌中也可以觀察到不同的緩解率。同樣,KEYNOTE 602 研究發(fā)現(xiàn),PD-L1 高表達(dá)和低表達(dá)的胃癌患者的治療療效差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另外,CheckMate 040 研究表明,肝癌患者PD-L1 表達(dá)水平與腫瘤的局部控制可能無(wú)顯著性相關(guān)[11]。REGONIVO 研究表明,隨著PD-L1 水平的升高,結(jié)直腸癌的治療療效有所提高[12]。以上研究表明,PD-L1 在區(qū)分潛在有效和無(wú)效患者時(shí)缺乏準(zhǔn)確性,PD-L1 表達(dá)不足以作為一個(gè)獨(dú)立的生物標(biāo)志物,但在使用抗PD-1/PD-L1 治療時(shí),其在患者識(shí)別與篩選中的作用不容忽視。因此,需要進(jìn)一步探索PD-L1 的在消化系統(tǒng)腫瘤中標(biāo)準(zhǔn)化和可重復(fù)性的預(yù)測(cè)價(jià)值。
帕博麗珠單抗是一種被廣泛研究的抗PD-1 抗體,已應(yīng)用于多種消化系統(tǒng)腫瘤,尤其是食管癌和胃癌。有關(guān)PD-L1 表達(dá)狀態(tài)與免疫治療療效之間相關(guān)性的研究正在廣泛開(kāi)展,以篩選最佳適用者并從整體人群中剔除無(wú)效患者,進(jìn)而最大化提高治療效益并減少不良反應(yīng)。PD-L1 表達(dá)水平經(jīng)常被用來(lái)區(qū)分食管癌和胃癌的優(yōu)勢(shì)群體,同時(shí),在使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療時(shí),PD-L1 綜合陽(yáng)性評(píng)分(combined positive score,CPS)越高其總生存期越長(zhǎng)。因此,免疫抑制劑帕博麗珠單抗被美國(guó)國(guó)家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)指南(2019 版)推薦用于PD-L1 陽(yáng)性晚期食管癌的二線治療。
KEYNOTE 180、KEYNOTE 181 等研究表明,在食管癌的治療中,當(dāng)帕博麗珠單抗作為二線/三線單藥或者一線聯(lián)合治療時(shí),PD-L1 的 CPS≥10 分患者可以獲益。同時(shí),KEYNOTE 059、KEYNOTE 061 等研究表明,PD-L1 的CPS≥1 分或≥10 分的胃癌患者也能從帕博麗珠單抗的治療中獲益[13]。一項(xiàng)Ⅲ期多中心隨機(jī)對(duì)照研究(Checkmate 649)首次報(bào)道了納武利尤單抗(“O”藥)聯(lián)合化療一線用于晚期胃癌、胃食管交界癌及食管癌[5]。該研究共納入1 581 例患者,結(jié)果顯示“O”藥聯(lián)合化療可以改善患者的總生存期(overall survival,OS)和無(wú)進(jìn)展生存期 (progression-free survival,PFS),且對(duì)于PD-L1 的 CPS≥5 分患者的OS 和PFS有顯著提高[(OS:14.4 個(gè)月vs.11.1 個(gè)月,HR=0.71;P<0.001),(PFS:7.7 個(gè)月vs.6.05 個(gè)月,HR=0.68;P<0.000 1)]。進(jìn)一步行PD-L1 的 CPS 臨界值與OS 分析顯示,PD-L1 的CPS 臨界值越高,OS 和PFS獲益越明顯,即PD-L1 的 CPS 臨界值為5 分時(shí)具有顯著性差異(P=0.010 7),而臨界值為1 分時(shí)無(wú)顯著性差異(P=0.204 1)。此外,與單純化療相比,聯(lián)合治療可以降低PD-L1 的CPS≥5 分患者在治療期間癥狀惡化的風(fēng)險(xiǎn)(HR=0.64,95%CI:0.49~0.83)。該研究還表明,“O”藥聯(lián)合化療可能成為晚期胃癌、胃食管交界癌及食管癌的一線治療方案。此外,一項(xiàng)關(guān)于胃癌免疫治療相關(guān)的Meta 分析顯示, 6 488 例患者PD-L1的臨界值分析表明,單藥免疫治療可延長(zhǎng)PD-L1 的CPS≥1 分患者的OS(HR=0.84,95%CI:0.74~0.96);聯(lián)合免疫治療可使PD-L1 的CPS≥1 分患者的OS(HR=0.81,95%CI:0.71~0.92)和PFS(HR=0.77,95%CI:0.69~0.86)顯著延長(zhǎng)[14]。在食管癌和胃癌的治療中,PD-L1 的表達(dá)有很大的潛力成為免疫治療的有效生物標(biāo)志物[5,14]。但是目前的探索仍存在一定的不足,對(duì)PD-L1 的 CPS 評(píng)分的臨界值仍需要進(jìn)一步深入研究。
在肝癌治療方面,免疫抑制劑改變了肝癌的治療狀況。如KNYNOTE-240研究表明,PD-L1 表達(dá)與抗PD-1 治 療 的 客 觀 緩 解 率 (objective response rate,ORR)和PFS 之間具有顯著相關(guān)性[15]。目前研究顯示,帕博麗珠單抗作為PD-L1 陽(yáng)性的肝細(xì)胞肝癌患者的二線治療是有益的。但和其他實(shí)體腫瘤一樣,免疫抑制劑單藥治療的應(yīng)答率在肝細(xì)胞肝癌中依然較低。2021 年CheckMate 040 研究的隨訪數(shù)據(jù)顯示,使用納武單抗聯(lián)合阿特珠單抗治療有較好的ORR 并獲得持續(xù)緩解[16]。而KEYNOTE-224 研究的ORR 僅為17%[17]。因此,包括不同的免疫抑制劑、免疫抑制劑+靶向藥、免疫抑制劑+手術(shù)/射頻消融/經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈栓塞化療等多種聯(lián)合治療方式為肝癌的治療提供了多種選擇。
目前,PD-L1 陽(yáng)性的腫瘤對(duì)免疫抑制劑的敏感性及部分PD-L1 高表達(dá)和低表達(dá)的腫瘤對(duì)免疫抑制劑的療效差異仍存在爭(zhēng)議。值得注意的是,接受不同的PD-1 抑制劑治療時(shí)會(huì)有不同的免疫治療療效。評(píng)估方法的多樣性、病理醫(yī)師的主觀性以及PD-L1 最佳檢驗(yàn)分界值的非標(biāo)準(zhǔn)化等均易導(dǎo)致分歧,并影響PDL1 預(yù)測(cè)作用的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。目前的臨床研究大多選擇CPS 為 5 分 或者10 分作為分界值,并未涵蓋所有類型的腫瘤,因此未來(lái)的研究應(yīng)進(jìn)一步對(duì) PD-L1陽(yáng)性的檢測(cè)值進(jìn)行具體的量化。
近年來(lái),TMB 已經(jīng)發(fā)展成為免疫治療中的一種新興生物標(biāo)志物,尤其在評(píng)估藥物療效和預(yù)測(cè)疾病預(yù)后方面有重要意義。目前,已有相關(guān)研究證明在如非小細(xì)胞肺癌、黑色素瘤和尿路上皮癌等類型腫瘤中,TMB 的水平與臨床結(jié)果相關(guān)。因高水平TMB與免疫治療較佳的OS 率呈正相關(guān),與化療相比,免疫治療更推薦用于TMB 高表達(dá)的腫瘤[18]。同時(shí),在涉及多種類型腫瘤的KEYNOTE 158 研究中,TMB 高表達(dá)(TMB 突變率 10/Mb)患者的單藥帕博麗珠單抗治療的ORR 為29%,因此帕博麗珠單抗被美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)推薦用于伴有TMB 高表達(dá)的不可切除或轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤[19]。
TMB 已被廣泛應(yīng)用于預(yù)測(cè)非小細(xì)胞肺癌和黑色素瘤免疫治療的療效,但鮮有研究強(qiáng)調(diào)TMB 在消化系統(tǒng)腫瘤的預(yù)測(cè)作用。Kim 等[20]對(duì)55 例使用PD-1抑制劑的胃癌患者分析顯示,TMB 水平與免疫治療的療效相關(guān),在胃癌中率先發(fā)現(xiàn)了TMB 水平與免疫治療療效的潛在相關(guān)性。此后,Guo 等[21]對(duì)晚期胃癌高TMB 組和低TMB 組患者免疫治療的療效進(jìn)行深入分析,進(jìn)一步證明高TMB 水平的晚期胃癌患者有更好的預(yù)后,通過(guò)檢測(cè)患者的TMB,可以了解患者對(duì)免疫治療的反應(yīng),以便更好地指導(dǎo)免疫治療。2019 年的一項(xiàng)探索研究表明,對(duì)于包含MSI 或者錯(cuò)配修復(fù)(mismatch repair,MMR)缺失的結(jié)直腸癌,TMB 可以更好的識(shí)別對(duì)免疫治療無(wú)效的患者。2020 年ASCO會(huì)議報(bào)道了KEYNOTE 061 試驗(yàn),其主要研究TMB和PD-L1 表達(dá)之間的關(guān)系。該研究表明,對(duì)于高TMB 水平(即TMB>175)患者,帕博麗珠單抗療效優(yōu)于紫杉醇,TMB 和PD-L1 之間無(wú)顯著性相關(guān)[22]。因此,TMB 可以考慮為獨(dú)立于PD-L1 的另一個(gè)有前景的生物標(biāo)志物。但新抗原的鑒別、不同的TMB 算法及眾多影響TMB 的因素,均對(duì)TMB 作為生物標(biāo)志物的研究探索有一定的影響。因此,在檢測(cè)TMB 水平時(shí)應(yīng)權(quán)衡多種基于TMB 的各種生物標(biāo)志物以減少相關(guān)影響并進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性。此外,目前研究大多為小樣本,且不同類型腫瘤所定義的TMB 高水平與低水平的檢驗(yàn)臨界值有顯著性差異,未來(lái)需要大規(guī)模的Ⅲ期臨床試驗(yàn)來(lái)證實(shí)TMB 的預(yù)測(cè)作用,并為特定的腫瘤確定檢驗(yàn)臨界值。
高微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI-high,MSI-H)或錯(cuò)配修復(fù)缺陷(mismatch repair deficient,dMMR)常發(fā)生在多種類型腫瘤中,如子宮內(nèi)膜癌、結(jié)直腸癌、胃癌及肝癌等[23-24]。相關(guān)證據(jù)表明,MSI-H 型結(jié)直腸癌(尤其是Ⅱ期)及子宮內(nèi)膜癌的預(yù)后優(yōu)于微衛(wèi)星穩(wěn)定(microsatellite stability,MSS)型,但在其他腫瘤中的作用尚不清楚[24]。2020 年,帕博麗珠單抗被中國(guó)國(guó)家藥監(jiān)局批準(zhǔn)作為MSI-H 或dMMR 轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的一線治療,MSI 的重要性大幅提高。
2015 年,KEYNOTE 016 研究結(jié)果使FDA 批準(zhǔn)帕博麗珠單抗用于含有MSI-H/dMMR 的實(shí)體腫瘤和常規(guī)化療失敗的晚期結(jié)直腸癌[25]。2019 年ASCO 會(huì)議上,一項(xiàng)涉及4 項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)(MAGIC 研究、CLASSIC研究、ARTIST 研究及ITACA-S 研究)的大型Meta分析討論了不可切除胃癌中MSI 狀態(tài)的預(yù)測(cè)價(jià)值[26]。該研究共納入1 552 例患者,其中7.8%被診斷為MSI,與MSS 型亞組相比,MSI 型亞組有更好的5 年ORR(77.4%vs.59.2%,HR=0.50;P<0.01)和5 年無(wú)疾病生存期(71.8%vs.52.3%,HR=0.50;P<0.001)。該研究表明MSI-H 的存在通常代表胃癌良好的治療效果,MSI 是無(wú)病生存期(HR=0.48,95%CI:0.33~0.70;P<0.001) 和 OS( HR=0.48, 95%CI: 0.29~0.81;P<0.005)的獨(dú)立相關(guān)因素。因此,MSI 是預(yù)測(cè)良好預(yù)后的一個(gè)獨(dú)立因素,也是患者識(shí)別和篩選的一個(gè)特定因素。2020 年ASCO 會(huì)議關(guān)于KEYNOTE 177 和CheckMate 142 等 研 究 結(jié) 果 顯 示[23,27], MSI-H/dMMR(+)結(jié)直腸癌患者可以從免疫治療中獲益,因而FDA 批準(zhǔn)納武單抗用于MSI-H/dMMR(+)結(jié)直腸癌的治療。
Pietrantonio 等[28]對(duì)2 545 例MSI 狀態(tài)可評(píng)估的患者進(jìn)行了薈萃分析,其結(jié)果表明免疫治療可以提高M(jìn)SI-H 腫瘤患者的OS(HR=0.34,95%CI:0.21~0.54),而MSI 穩(wěn)定者HR 為0.85(95%CI:0.71~1.00),兩個(gè)亞組之間的治療效果有顯著性差異(P=0.003)。該研究 中 的MSI-H患 者PFS 的HR 為0.57( 95%CI:0.33~0.97),且對(duì)治療反應(yīng)的比值比為1.76(95%CI:1.10~2.83;P=0.02)??傊?,MSI 狀態(tài)對(duì)胃癌和結(jié)直腸癌的免疫治療能夠起一定預(yù)測(cè)作用。但MSI 尚不能完全適用于所有類型的消化系統(tǒng)腫瘤,如肝癌患者中MSI-H 的發(fā)生率僅2%,肝癌患者對(duì)帕博麗珠單抗治療尚未顯示出優(yōu)越性。因此,MSI 可能不是肝癌免疫治療可用的生物標(biāo)志物。
血清ctDNA 主要由腫瘤細(xì)胞凋亡、壞死或主動(dòng)分泌釋放的基因組DNA 片段組成,理論上所有的腫瘤細(xì)胞均產(chǎn)生ctDNA。ctDNA 可以檢測(cè)到從點(diǎn)突變到結(jié)構(gòu)乃至染色體拷貝數(shù)變異等遺傳變異信息,以利于對(duì)腫瘤進(jìn)行早期診斷和監(jiān)測(cè)晚期復(fù)發(fā)[29]。同時(shí),外周血中的ctDNA 可能比侵入性手段更能反應(yīng)腫瘤內(nèi)部特征,如腫瘤固有的異質(zhì)性和整個(gè)基因變異,因此ctDNA 極大可能成為實(shí)體腫瘤治療前后的生物標(biāo)志物[30-31]。
隨著現(xiàn)有治療模式向個(gè)體化和精準(zhǔn)化治療轉(zhuǎn)變,ctDNA 較傳統(tǒng)的組織活檢更有優(yōu)勢(shì)。1)ctDNA 為非侵入性檢測(cè),在樣本不足時(shí),對(duì)樣本的數(shù)量和質(zhì)量要求低。ctDNA 較短的半衰期使其對(duì)疾病進(jìn)展進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)更具說(shuō)服力。2)ctDNA 評(píng)估有利于腫瘤的早期篩查和監(jiān)測(cè)復(fù)發(fā),而組織活檢只有在病變迅速增長(zhǎng)后才能發(fā)現(xiàn)。因此,ctDNA 具有無(wú)創(chuàng)、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、全面分析及早期預(yù)測(cè)等優(yōu)勢(shì)。2020 年ASCO 會(huì)議上報(bào)道,ctDNA 在治療過(guò)程早期出現(xiàn)也預(yù)示著腫瘤的進(jìn)展,且ctDNA 在9 周內(nèi)清除的患者比未清除患者有更好的PFS(12.3 個(gè)月vs.3.9 個(gè)月)。此外,2020 年ESMO 會(huì)議上CALIBRATION 試驗(yàn)表明ctDNA 的變化可以預(yù)測(cè)度伐利尤單抗在晚期食管癌中的相關(guān)療效。有研究發(fā)現(xiàn),胃癌患者使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療后,血液中未檢測(cè)到ctDNA 較檢測(cè)到ctDNA 的患者有更好的中位PFS(7.4vs.4.9 個(gè)月,P=0.025)[32]。上述研究均表明ctDNA 在相關(guān)腫瘤的檢測(cè)、療效評(píng)估等方面極具前景。但由于缺乏大樣本臨床研究,ctDNA 的臨床應(yīng)用仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
總之,ctDNA 通過(guò)液體活檢有利于胃癌、肝癌及結(jié)直腸癌等疾病的早期診斷、評(píng)估療效和預(yù)后,且具有微創(chuàng)、方便等特點(diǎn),因而成為組織活檢的重要補(bǔ)充。目前,已有學(xué)者著力于探索ctDNA 與免疫治療反應(yīng)的相關(guān)性[33]。未來(lái)ctDNA 有望成為腫瘤化療前后的標(biāo)志物,但與免疫治療的相關(guān)性證據(jù)仍不夠可靠,因此其臨床推廣需要更多大樣本和精心設(shè)計(jì)的試驗(yàn)研究,并不斷優(yōu)化ctDNA 檢測(cè)手段。
PD-L1 表達(dá)在食管癌和胃癌免疫治療中的價(jià)值已被證實(shí)[5],但在結(jié)直腸癌中PD-L1 預(yù)測(cè)性較低。與PD-L1 相比,MSI-H/dMMR 可更好地反映胃腸道腫瘤免疫治療的相關(guān)反應(yīng)。但在肝細(xì)胞肝癌中,尚缺乏合適的生物標(biāo)志物。TMB、ctDNA 及腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞更有可能成為可以預(yù)測(cè)多種類型腫瘤臨床療效的生物標(biāo)志物。目前,已有多種新的生物標(biāo)志物逐漸被學(xué)者關(guān)注,如CDK12、腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞、腸道微生物群、腫瘤相關(guān)外泌體等[34-35]??傊琍D-L1 和MSI狀態(tài)作為生物標(biāo)志物預(yù)測(cè)免疫治療的反應(yīng)前景較好,但實(shí)際仍存在較多問(wèn)題。未來(lái),應(yīng)該進(jìn)一步規(guī)范現(xiàn)有生物標(biāo)志物的檢測(cè)程序并不斷探索更多有預(yù)測(cè)作用的生物標(biāo)志物,聯(lián)合利用多種生物標(biāo)志物以更好的預(yù)測(cè)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的治療療效,以區(qū)分免疫治療有應(yīng)答和無(wú)應(yīng)答者,發(fā)揮生物標(biāo)志物的最大價(jià)值,以實(shí)現(xiàn)個(gè)體化、精準(zhǔn)化治療。