廖力為, 張瓏山, 席菁樂, 官鍵△

南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院 1放療科， 2腫瘤內(nèi)科(廣東廣州 510515)

免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitor，ICI)通過抑制腫瘤程序性細胞死亡受體-1(programmed cell death 1 gene，PD-1)、程序性死亡配體-1(programmed death ligand 1 gene，PD-L1)和細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)蛋白-4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4，CTLA-4)等免疫檢查點信號，重新激活機體抗腫瘤免疫反應識別并殺死癌細胞，是近年最有前景的腫瘤治療方式之一[1]。美國FDA已批準7種ICI[2]：唯一的CTLA-4單抗伊匹木單抗，3種PD-1單抗：帕博利珠單抗、納武利尤單抗和西米普利單抗，還有靶向PD-L1的阿替利珠單抗、阿維魯單抗和德瓦魯單抗。帕博利珠單抗、納武利尤單抗和阿替利珠單抗已在國內(nèi)獲批上市，此外還有特瑞普利單抗、信迪利單抗、卡瑞利珠單抗和替雷利珠單抗4種PD-1單抗，以及抗PD-L1的度伐利尤單抗。這些藥物已成功應用于黑色素瘤[3]、非小細胞肺癌[4](non small cell lung cancer，NSCLC)、頭頸鱗癌[5]、腎細胞癌[6]等惡性腫瘤的治療，能顯著改善部分患者的預后，尤其對一些放化療不敏感的腫瘤有獨特療效，同時患者經(jīng)ICI治療后體內(nèi)形成的腫瘤免疫記憶能延長治療效應[7]。然而，目前患者ICI治療的獲益率普遍不高，不同個體的治療結(jié)局常差異巨大。ICI的治療結(jié)局包括完全緩解、部分緩解、疾病穩(wěn)定、疾病進展[8]。此外，部分腫瘤進展的患者經(jīng)ICI治療后腫瘤反而加速惡化，進展極快，該現(xiàn)象被稱為腫瘤超進展(hyperprogression disease，HPD)[9]。HPD患者中位總生存期僅約3個月[9]。因此，接受ICI治療的腫瘤患者同時也面臨著加速腫瘤進展的風險。HPD已成為ICI臨床應用中的巨大挑戰(zhàn)，探究HPD的發(fā)生機制、預測指標對于ICI的合理臨床應用至關(guān)重要。

1 HPD的定義

HPD暫無標準定義，多是通過一些臨床指標進行判斷，包括：腫瘤生長率(tumor growth rate，TGR)、腫瘤生長速率(tumor growth kinetics，TGK)、快速進展(fast progression，F(xiàn)P)、治療失敗時間(time-to-treatment failure，TTF)、腫瘤負荷、新增病灶數(shù)等。最初的HPD概念基于TGR評估[9]，后來也有研究以TGK為評價指標[10]。TGR和TGK的計算都基于RECIST標準，TGR即腫瘤體積的變化率，TGK是腫瘤大小變化率，腫瘤大小用所有靶病灶直徑之和表示。ICI治療后與治療前的TGR/TGK比值>2則達到HPD的標準，但該標準存在諸多局限[11]：首先，臨床資料要求高，TGR/TGK的計算至少需要患者ICI治療前中后3次的影像學數(shù)據(jù)。其次，腫瘤轉(zhuǎn)移是腫瘤進展的重要表現(xiàn)，但TGR/TGK未能關(guān)注到ICI治療后出現(xiàn)的非靶病灶，也無法區(qū)分腫瘤轉(zhuǎn)移和普通進展。再者，影像學變化不明顯的HPD也易被忽略。鑒于以上局限，新增病灶[12]、FP[13]、TTF和腫瘤負荷[14]相繼被列為替代評估指標。FP的條件為：從基線到第1次評估(6周)，最大徑之和增加50%；或在無CT數(shù)據(jù)的情況下，患者在12周內(nèi)因HPD死亡。TTF是指初次免疫治療到評估HPD的時間，HPD的TTF應<2個月，時間跨度過長可能會將腫瘤自然進展、繼發(fā)性抵抗等情況誤判為HPD。另外，腫瘤負荷相比于基線期增長超過50%也被增添為HPD的判定條件之一。一般認為，在免疫治療后2個月內(nèi)，TGR/TGK增加>2，腫瘤負荷增加>50%，新增病灶>10或滿足FP的腫瘤患者都可認定為發(fā)生了HPD。

HPD與進展、免疫相關(guān)不良反應(immune-related adverse event，irAE)，還有假進展等概念有本質(zhì)區(qū)別。HPD與進展的區(qū)別在于速率，短時間內(nèi)腫瘤體積增長的程度需遠超腫瘤自然惡化的情形。假進展實為炎性細胞浸潤腫瘤導致的治療初期影像學上的假性增大[15]，但最終腫瘤仍會消退。所以假性進展患者一般體能狀況良好，疾病癥狀可能緩解，而HPD患者多伴隨全身情況急劇惡化。免疫相關(guān)不良反應是免疫功能激活增強后引起的皮膚、胃腸道、肝臟等器官的炎癥反應，非腫瘤侵犯所致[16]。但很多時候，僅憑患者的臨床表現(xiàn)和影像學檢查難以準確鑒別這些治療反應。因此，為了準確評估患者的治療反應，合理臨床用藥與決策，需深入研究HPD的機制和預測方法。

2 HPD的相關(guān)因素和機制

HPD并不罕見，在ICI治療的腫瘤患者中發(fā)生率約為4%～29%[17]。HPD的發(fā)生與患者特點、用藥方式、臨床指標變化、基因改變、腫瘤微環(huán)境等多方面因素均相關(guān)。

2.1 患者特點 HPD無明顯的癌種特異性和差異性[9,18-19]。腫瘤轉(zhuǎn)移的部位和數(shù)量較腫瘤性質(zhì)更值得注意。一項關(guān)于晚期胃癌的研究指出肝轉(zhuǎn)移瘤的發(fā)生與HPD呈正相關(guān)[20]。在NSCLC中，基線存在肝、骨轉(zhuǎn)移的患者出現(xiàn)HPD的比例也更高[21]。一項關(guān)于多癌種的HPD患者Meta分析顯示，癌轉(zhuǎn)移灶多于2個或是有肝轉(zhuǎn)移的患者更高發(fā)HPD[22]。年齡因素頗具爭議，高齡(>65歲)[9, 23]和相對低齡[24-25]在不同研究中均被報道為HPD患者的特點[25]，還有研究否認年齡與HPD有關(guān)[18, 26]。

2.2 用藥方式 臨床常用的ICI包括PD-1/PD-L1單抗和CTLA-4單抗兩大類。使用PD-1/PD-L1單抗類藥物的HPD患者的報道居多，且PD-1單抗與PD-L1單抗對HPD的誘發(fā)無明顯差異，而單獨使用CTLA-4單抗導致的HPD少有[27]。此外，PD-1/PD-L1單抗與CTLA-4單抗聯(lián)用時發(fā)生HPD的病例也較少。這說明不同ICI誘發(fā)HPD的概率不同，而腫瘤內(nèi)源性PD-1是其誘發(fā)的可能原因。PD-1最初被認為只表達于免疫細胞，但近期研究發(fā)現(xiàn)黑色素瘤[28]、肝癌[29]和NSCLC的部分腫瘤細胞也可表達PD-1，即內(nèi)源性PD-1。其中，內(nèi)源性PD-1在7種人肺癌細胞系和小鼠NSCLC細胞系M109中表達，且使用PD-1單抗或敲除PD-1可增加M109的克隆源性和存活率[30]。因此，內(nèi)源性PD-1表達高的NSCLC患者使用PD-1單抗治療反而可能促進腫瘤生長。此外，先行放療也與HPD的發(fā)生有關(guān)[24, 31]，一項關(guān)于復發(fā)或轉(zhuǎn)移頭頸鱗癌的回顧性研究發(fā)現(xiàn)所有的HPD患者均在照射區(qū)域有至少一處的局部復發(fā)[24, 31]，但該現(xiàn)象缺乏機制解釋。接受先行化療的HPD患者也不在少數(shù)[32-33]，且在化療和靶向治療中也有HPD的報道，但發(fā)生率遠不及ICI[34-35]。

2.3 臨床指標 一些與免疫和炎癥相關(guān)的臨床指標也有助于預測HPD。例如，ICI治療泌尿系腫瘤后外周血淋巴細胞數(shù)增長>30%的患者發(fā)生HPD概率更低[34-35]。中性粒細胞與淋巴細胞占比(neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR)，乳酸脫氫酶和血小板計數(shù)均與HPD發(fā)生呈正相關(guān)[34-35]。NLR和血小板/淋巴細胞比率亦是NSCLC免疫治療的獨立預后因素，二者升高提示更短的總生存期和無進展生存期，治療應答率也更低[36]。NLR也與乳腺癌的預后呈負相關(guān)[37]。在黑色素瘤中，乳酸脫氫酶高提示預后更差[38-39]。中性粒細胞和血小板可釋放TGF-β、血管內(nèi)皮生長因子、IL-6、IL-8等多種趨化因子和細胞因子，促進腫瘤炎癥和免疫抑制[40]。炎癥同時也是HPD的可能機制之一：免疫檢查點在正常機體受到感染時可阻止有害炎癥因子的過度產(chǎn)生，因此HPD本質(zhì)上可能是機體因免疫檢查點受抑制而產(chǎn)生的一種過度炎癥反應[41]。

2.4 基因標志物 隨著分子生物學和基因組學的發(fā)展，尋找可靠的HPD生物標志物已經(jīng)成為研究熱點之一，但暫無公認、特異的HPD生物標記。其中，鼠雙微粒體基因2/4(murine double minute 2/4，MDM2/MDM4)擴增和表皮生長因子受體基因(epidermal growth factor receptor，EGFR)突變是報道最多的兩種基因改變[14, 42-44]。MDM2/MDM4是凋亡核心基因P53的2個主要負調(diào)控基因，MDM2/MDM4缺乏可激活P53信號，導致細胞凋亡或細胞周期阻滯[45]，因此MDM2/MDM4也是潛在的腫瘤治療靶點[46]。MDM2拮抗劑APG-115聯(lián)合PD-1單抗治療后的皮下瘤小鼠模型抗腫瘤能力明顯增強，且腫瘤浸潤的CD8+T細胞和M1型巨噬細胞明顯增多，同時M2型巨噬細胞比例顯著下調(diào)[47]。這說明MDM2/MDM4可能通過P53途徑調(diào)節(jié)免疫細胞的腫瘤浸潤情況，影響ICI的療效。突變的EGFR異常激活，可通過Ras/Raf/MAPK， PI3K/AKT， PLC-PKC和 STAT等途徑促進腫瘤細胞增殖[48]。另外，EGFR還能經(jīng)ERK1/2/c-Jun通路上調(diào)腫瘤的PD-L1表達以促進腫瘤免疫逃逸，降低ICI療效[49]。

ICI的重要靶點PD-1/PD-L1也與HPD密不可分。在一項多癌種研究中，基于外周血測序結(jié)果篩選出2個HPD高度相關(guān)基因[44]，包括PD-L1和血管內(nèi)皮細胞生長因子受體基因-2(vascular endothelial growth factor receptor 2 gene，VEGFR2)。胃癌患者的PD-L1低表達也提示HPD高風險[50]。需注意，PD-L1基線水平高的患者仍可發(fā)生HPD。一例PD-L1陽性率高達98%的患者經(jīng)帕博利珠單抗治療后發(fā)展為HPD，而患者尸檢病理的PD-L1陽性率卻不足10%[50]。這說明PD-L1表達水平可隨治療變化，且該變化可能與HPD相關(guān)。

其他HPD標志物的報道相對零散。例如，在一項多癌種研究中，鼠類肉瘤病毒癌基因(kirsten rat sarcoma viral oncogene，KRAS)和絲氨酸/蘇氨酸激酶11基因(STK11)的突變僅在HPD患者中檢出[51]。單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1，MCP-1)，白細胞抑制因子(leukocyte inhibition factor，LIF)和CD152的基線血清水平與胃腸腫瘤HPD的發(fā)生呈正相關(guān)[52]。Notch突變也在HPD患者中被報道[53-54]。

2.5 微環(huán)境 腫瘤微環(huán)境由腫瘤細胞、免疫細胞、成纖維細胞、附近的間質(zhì)組織、微血管及各種細胞因子和趨化因子等構(gòu)成。其中，T細胞功能障礙可能是HPD發(fā)生機制之一。HPD患者治療前后的CD28-CD4+T淋巴細胞(CD4+Thd)計數(shù)均高于其他患者[55]。CD28是T細胞增殖活化所必需的共刺激分子，同一抗原反復刺激可產(chǎn)生CD28-T細胞，所以CD28-CD4+T細胞也是一種慢性炎癥的標志物[11]。HPD患者在第1輪ICI治療后全身循環(huán)衰老CD4+T細胞(circulating senescent CD4 T cells，Tsens)也迅速增殖[56]。在轉(zhuǎn)移或復發(fā)的NSCLC中，HPD患者治療前的效應或記憶T細胞(CCR7-CD45RA-T細胞)/總CD8+T細胞比例與HPD呈負相關(guān)，PD-1+CD8+T細胞中的嚴重耗竭T細胞占比與HPD呈正相關(guān)[19]。此外，調(diào)節(jié)T(T regulatory，Treg)細胞也參與了HPD的發(fā)生[57-58]。Treg細胞是一類起免疫抑制功能的特殊CD4+T細胞，其中效應Treg(effective T regulatory，eTreg)細胞是主要的腫瘤浸潤Treg亞型。胃癌HPD患者經(jīng)PD-1阻斷治療后腫瘤浸潤的Ki67+eTreg明顯增加，提示Treg細胞可能通過抑制免疫使腫瘤進展[57-58]。此外，HPD患者的腫瘤相關(guān)巨噬細胞浸潤比其他患者豐富[59]，尤其是CD163+CD33+PD-L1+類M2型巨噬細胞，且消除小鼠巨噬細胞后無類似HPD現(xiàn)象發(fā)生。另外，去除Fc域的納武利尤單抗也無法誘發(fā)小鼠HPD。PD-1/PD-L1的單抗Fc域能與Fc域受體陽性的巨噬細胞結(jié)合，誘發(fā)抗體依賴的細胞介導的吞噬作用(ADCP)[60]，因此PD-1單抗Fc域介導的巨噬細胞浸潤可能是誘發(fā)HPD的關(guān)鍵。

3 HPD干預方式

HPD暫無特異性治療藥物，其防治重在于預防和早期發(fā)現(xiàn)。多藥聯(lián)用是熱門的預防策略之一[61]。研究表明，PD-1/PD-L1單抗與CTLA-4聯(lián)用時HPD的發(fā)生率更低[62]。靶向HPD相關(guān)異常基因的藥物與ICI的聯(lián)用也值得期待[61]，且前文提到的動物實驗中已有積極的結(jié)果報道。腫瘤導致的異常代謝環(huán)境會影響免疫細胞功能，因此ICI與代謝檢查點藥物聯(lián)合治療腸癌可能有助于提升療效，同時降低HPD發(fā)生率[63]。另外，對ICI單抗藥物改構(gòu)修飾可去除Fc域的ADCC/ADCP功能，減少不可控的不良反應[64]，也是預防HPD的策略之一，但同時也可能削減ICI的抗腫瘤療效。進行ICI治療的患者需動態(tài)關(guān)注影像，RECIST評估系統(tǒng)建議患者在經(jīng)ICI治療出現(xiàn)進展的4～8周后應再次行CT隨訪以確認是否為真性進展。并且影像學診斷有望成為早期評估的重要方式，但目前暫無成熟的免疫相關(guān)影像學標志，未來可通過人工智能、機器學習、統(tǒng)計學和數(shù)據(jù)庫等交叉方法結(jié)合大規(guī)模影像數(shù)據(jù)進一步探索[65]。簡便的液體活檢有望用于HPD的預測和診斷[66]。研究發(fā)現(xiàn)，血漿中的游離DNA的基因組不穩(wěn)定指數(shù)(genome instability number，GIN)增長>25.19單位/d時高度提示HPD[67]。還有研究通過對腫瘤組織測序分析，建立了一個用于預測和鑒別HPD患者的基因集[41]。然而，這些干預手段尚未成熟，需進一步探索、完善及驗證。

4 展望

隨著免疫治療的推廣應用，HPD的相關(guān)報道日益增多。HPD嚴重威脅腫瘤患者預后，其發(fā)生率不低，在不同癌種、不同ICI治療的情形中均有報道，值得高度重視和研究。然而，目前相關(guān)研究以回顧性為主，其樣本數(shù)量有限，納入癌種常?；祀s，且HPD定義多樣，所得結(jié)論未必有很強的參考性。因此，為從宏觀上更深入地了解HPD，多中心、大樣本、單癌種的前瞻性研究和一個統(tǒng)一公認的HPD定義是必需的。

HPD與患者特點、用藥方式、臨床指標變化、基因改變、腫瘤微環(huán)境等多方面因素有關(guān)。腫瘤生物學特性激活和腫瘤微環(huán)境改變在HPD發(fā)生中起重要作用。當前研究集中于對HPD患者治療前后腫瘤微環(huán)境變化現(xiàn)象的報道，其內(nèi)在機制不明；腫瘤微環(huán)境的組分極其豐富，除T細胞及巨噬細胞外，微環(huán)境中細胞因子[68]、成纖維細胞[69]等組分都可介導產(chǎn)生ICI治療抵抗，但它們與HPD的關(guān)系仍有待探究。此外，除了利用臨床樣本，成熟的HPD動物模型也需建立，以探究HPD發(fā)生發(fā)展的內(nèi)在機制。

ICI治療前評估和治療中早期監(jiān)測對于預防HPD至關(guān)重要。早期識別HPD的高危患者對于能否進行有效的ICI治療非常關(guān)鍵，其中液體活檢監(jiān)測HPD基因標記物及影像學診斷是兩種頗有潛力的預測手段。因此，急需尋找可靠、可早期預示HPD的生物學和影像學標志物。此外，聯(lián)合用藥有望預防HPD發(fā)生，但有待臨床試驗證實?？傊?，目前HPD暫無有效的預測方法及治療手段，尋找特異的預測指標及有效的臨床治療策略是ICI治療中亟待解決的棘手問題。

利益相關(guān)聲明：所有作者共同認可文章無利益沖突。

作者貢獻說明：廖力為負責論文撰寫，完成相關(guān)文獻資料的收集和分析；張瓏山參與文獻資料的分析和整理，論文校對；席菁樂指導論文寫作及資料審核；官鍵是論文的構(gòu)思者及負責人，指導論文寫作。所有作者均閱讀并同意最終文本。