大家周末早安，這周的一周概覽總結的是我這周閱讀的關于免疫檢查點抑制劑治療腫瘤的機理和臨床研究的一些文獻。
一周概覽（2019.8.25-31）：檢查點阻斷的癌癥免疫治療及臨床應用
一．CTLA-4作為免疫檢查點
當一種被稱為細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4（CTLA-4）的蛋白被證明在調(diào)節(jié)T細胞反應中具有有效抑制作用。在靜息的T細胞中，CTLA-4是一種細胞內(nèi)蛋白；然而，在T細胞受體（TCR）結合并通過CD28發(fā)出協(xié)同信號后，CTLA-4轉(zhuǎn)移到細胞表面，在那里它競爭抑制CD28與臨界協(xié)同刺激分子（CD80、CD86）結合并介導抑制作用。向T細胞發(fā)送信號，導致增殖和活化都停止（圖1）。
圖1.阻斷CTLA-4和PD-1和PD-L1以誘導抗腫瘤反應。（左）CTLA-4是共刺激的負調(diào)節(jié)劑，其在識別其特異性腫瘤抗原時初始激活淋巴結中的抗腫瘤T細胞，其由抗原呈遞細胞呈遞?？梢杂每?CTLA-4抗體阻斷CTLA-4的活化。（右）一旦T細胞被激活，它們就會在整個身體內(nèi)循環(huán)，以找到癌細胞呈現(xiàn)的同源抗原。識別后，TCR的觸發(fā)導致負調(diào)節(jié)受體PD-1的表達，并且IFN-g的產(chǎn)生導致PD-L1的反應性表達，從而關閉抗腫瘤T細胞應答。這種負相互作用可被抗PD-1或抗PD-L1抗體阻斷。
二．PD-1作為非冗余免疫檢查點
當程序性細胞死亡1（PD-1）受體在與表達于腫瘤細胞表面的配體-程序性細胞死亡配體1（PD-L1）結合時，作為抗腫瘤T細胞效應器功能的顯性負調(diào)節(jié)因子出現(xiàn)。PD-1的名稱來自其最初的描述，作為誘導活化T細胞-雜交瘤細胞死亡的受體。然而，進一步的研究表明，它是一種免疫檢查點，具有由酪氨酸磷酸酶SHP-2介導的抑制功能，可使TCR下游的信號分子去磷酸化。PD-1具有兩個配體：PD-L1（也稱為CD274或B7-H1），其主要在暴露于促炎細胞因子后被許多體細胞廣泛表達；和PD-L2（也稱為CD273或B7-DC）其在抗原呈遞細胞中的表達受到限制。在腫瘤微環(huán)境中炎癥誘導的PD-L1表達導致PD-1介導的T細胞耗盡，抑制抗腫瘤細胞毒性T細胞應答（圖1和3）。
圖3.PD-1-阻斷療法的作用機制。（左）由MHC分子在癌細胞表面上呈遞的同源抗原的TCR識別導致T細胞活化。然后T細胞產(chǎn)生IFN-g和其他細胞因子。癌細胞和腫瘤微環(huán)境中的其他細胞具有IFN-g受體（IFN-gR），其通過JAK1 / 2發(fā)出信號，其磷酸化（P）并激活信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子（STAT）蛋白，其二聚化并打開一系列干擾素應答基因，包括干擾素調(diào)節(jié)因子1（IRF-1），其與PD-L1的啟動子結合，導致其在腫瘤細胞表面表達。PD-L1的反應性表達關閉了試圖攻擊腫瘤的T細胞活性，這些T細胞仍然保留在腫瘤的邊緣。（右）阻斷PD-1-PD-L1與治療性抗體的相互作用導致T細胞增殖和向腫瘤的浸潤，誘導細胞毒性T細胞應答，導致客觀的抗腫瘤反應。
隨著癌癥隨時間推移從原發(fā)性向轉(zhuǎn)移性病變演變，抗腫瘤T細胞反復識別同源腫瘤抗原。觸發(fā)TCR導致產(chǎn)生促炎細胞因子，包括干擾素-g（IFN-g），它是反應性PD-L1表達的最強刺激物。T細胞對同源抗原的慢性暴露導致靶細胞的反應性PD-L1表達，并且T細胞中的連續(xù)PD-1信號傳導誘導T細胞耗盡。
PD-1是預先存在的免疫應答的負調(diào)節(jié)因子，其與癌癥相關，因為其阻斷導致對抗腫瘤T細胞的刺激（圖3）。PD-1途徑阻斷對抗腫瘤T細胞具有更特異性的作用，可能是因為它們的長期刺激狀態(tài)，導致與CTLA-4阻斷相比治療活性增加而毒性更可控。
三．PD-1-和PD-L1-阻滯療法的臨床效果
PD-1途徑阻斷的抗腫瘤活性已經(jīng)在廣泛的癌癥中的一部分患者中觀察到，特別是在致癌物誘導的癌癥或由病毒感染驅(qū)動的癌癥中（表1）。單藥PD-1阻斷治療的最高抗腫瘤活性是在霍奇金淋巴瘤中，其中PD-L1的組成型表達通過PD-L1編碼基因位點與PD-L2和Janus激酶2（JAK2）（稱為PDJ擴增子）的共同擴增；病毒誘導的皮膚Merkel細胞癌（30）;微衛(wèi)星不穩(wěn)定性癌癥，具有來自錯配修復缺陷的高突變負荷，導致高頻率的插入和/或缺失（插入缺失）；和促纖維增生性黑色素瘤，一種罕見的黑色素亞型，由慢性紫外線誘導的點突變引起的突變負荷非常高。在這些情況下，反應率現(xiàn)在為50％至90％。第二組具有相對高反應率的癌癥是致癌物誘發(fā)的癌癥，例如由間歇性暴露的皮膚引起的一系列黑素瘤，其中前期反應率目前在35％至40％的范圍內(nèi)。一系列與吸煙相關的癌癥，如NSCLC和頭頸部，胃食管，膀胱和尿路上皮癌，反應率在15％至25％之間。單藥抗PD-1治療的另外兩個批準適應癥是肝細胞癌，其與肝炎病毒感染有關，和腎細胞癌，其具有低單核苷酸突變負荷但是插入頻率高于其他常見癌癥，導致免疫原性增加。
在癌癥免疫療法中，復發(fā)率較低，一旦達到客觀的腫瘤反應，大多數(shù)仍然持久。然而，原發(fā)不應性和在一段時間后的獲得性抵抗是檢查點阻斷治療的主要問題。
單藥PD-1途徑阻斷具有相對溫和的毒性特征，在大多數(shù)系列中需要醫(yī)學干預（3至4級）的毒性反應在10％-15％的范圍內(nèi)。大多數(shù)使用單藥抗PD-1或抗PD-L1抗體治療的患者沒有高于安慰劑預期的毒性，并且治療相關的死亡非常罕見。極少數(shù)患者（約5％）因毒性而停止治療。最常見的治療相關不良事件是15％-20％的患者出現(xiàn)疲勞，腹瀉，皮疹和瘙癢。在較小比例的患者中，毒性更嚴重，包括幾種內(nèi)分泌病，其中免疫系統(tǒng)滲入產(chǎn)生激素的腺體，導致永久性功能障礙，需要終身替代性激素治療，如甲狀腺疾?。?0％-15％），垂體炎，腎上腺疾?。?％-3％）和1型糖尿?。?％）。嚴重的內(nèi)臟器官炎癥毒性不常見（約1％）但可影響任何器官，包括腦（腦?。?，腦膜炎（腦膜炎），肺（肺炎），心臟（心肌炎），胃腸道（食道炎，結腸炎），肝臟（肝炎）和腎臟（腎炎），除了肌肉（肌炎）和關節(jié)（關節(jié)炎）。這些都可能危及生命。治療PD-1和CTLA-4阻滯劑相關毒性的基礎是免疫抑制療法，使用大劑量皮質(zhì)類固醇，有時使用腫瘤壞死因子拮抗劑（肝炎患者可使用此藥）和麥考酚酸酯（驍悉）。
表1.批準使用抗-PD-1和抗-PD-L1療法的主要適應癥以及抗腫瘤反應的可能作用機制
四．對單藥PD-1治療的反應和抵抗機制
大多數(shù)數(shù)據(jù)支持一個模型，在該模型中，由于先前存在的抗腫瘤T細胞反應，患者對單藥抗-PD-1或抗-PD-L1治療有反應。這種反應保持治療能力，直到浸潤的T細胞通過識別腫瘤抗原、觸發(fā)T細胞上的PD-1表達和釋放IFN-G而與TCR結合，從而導致癌細胞對PD-L1的反應性表達（圖3）。當腫瘤細胞通過PD-L1表達與特異性T細胞解離，這一過程稱為適應性免疫抵抗。它導致一種特定的免疫特權狀態(tài)，不需要系統(tǒng)性免疫缺陷，只需阻斷PD-1-PD-L1相互作用即可逆轉(zhuǎn)（圖3）。
目前對PD-1阻斷治療的反應和抵抗力的理解表明，沒有單一的生物標志物來選擇患者。因此，選擇對單劑抗-PD-1療法有高度反應的患者（而不是暴露于更大的毒性和更高花費的聯(lián)合治療）需要結合足夠的組織的基線腫瘤活檢并包括：（i）DNA分析腫瘤突變負荷和關鍵免疫信號通路中沒有有害突變，（ii）RNA分析以檢測是否存在IFN-G信號和有利的腫瘤表型，以及（iii）形態(tài)學分析，記錄表達PD-1的CD8 + T細胞的克隆化以及與腫瘤微環(huán)境中反應性表達的PD-L1相互作用。然而，目前尚未進行如此廣泛的測試，并且也不能足夠及時地為晚期癌癥患者的治療決策提供信息。
圖3.PD-1-阻斷療法的作用機制。（左）由MHC分子在癌細胞表面上呈遞的同源抗原的TCR識別導致T細胞活化。然后T細胞產(chǎn)生IFN-g和其他細胞因子。癌細胞和腫瘤微環(huán)境中的其他細胞具有IFN-g受體（IFN-gR），其通過JAK1 / 2發(fā)出信號，其磷酸化（P）并激活信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子（STAT）蛋白，其二聚化并打開一系列干擾素應答基因，包括干擾素調(diào)節(jié)因子1（IRF-1），其與PD-L1的啟動子結合，導致其在腫瘤細胞表面表達。PD-L1的反應性表達關閉了試圖攻擊腫瘤的T細胞活性，這些T細胞仍然保留在腫瘤的邊緣。（右）阻斷PD-1-PD-L1與治療性抗體的相互作用導致T細胞增殖和向腫瘤的浸潤，誘導細胞毒性T細胞應答，導致客觀的抗腫瘤反應。
五．CTLA-4和PD-1聯(lián)合阻斷療法
2009年12月，第一名患者接受檢查點聯(lián)合阻滯治療，使用ipilimumab阻斷CTLA-4聯(lián)合nivolumab阻斷PD-1（圖2）。這是根據(jù)兩種途徑的非冗余共抑制作用設計的，臨床前研究顯示在小鼠模型中有協(xié)同作用的證據(jù)。此外，CTLA-4和PD-1途徑阻斷可以起作用的獨特免疫微環(huán)境提供了額外的機制基礎（圖1）。與單一療法試驗的數(shù)據(jù)相比，聯(lián)合治療的高級別免疫相關毒性（高達60％）的頻率更高。ipilimumab加nivolumab聯(lián)合治療的2期和3期研究確認了約60％的反應率，最近的分析顯示最初隨機分組到聯(lián)合治療的患者3年生存率略高于最初接受nivolumab治療的患者（58%比52％），但毒性反應頻率較高。最初的嘗試是確定哪些患者需要聯(lián)合治療，重點是腫瘤組織中是否有PD-L1的表達，在腫瘤組織中PD-L1表達很少或沒有表達（<1%的腫瘤細胞表面染色）時聯(lián)合治療與單獨使用Nivolumab相比提高了生存率。正在進行的早期評估反應試驗正在研究一種合適的給藥方案，試圖最小化聯(lián)合的劑量并降低毒性（NCT03122522）。
六．其他聯(lián)合療法和結論
正在積極研究免疫檢查點阻斷抗體與不斷擴大藥物譜。在腫瘤中存在低水平的T細胞的情況下，除了抗-CTLA-4和抗-PD-1療法的組合之外，其他可能的方法包括通過直接注射干擾素誘導分子如Toll樣受體激動劑或溶瘤病毒，阻斷T細胞-排除吲哚胺2,3-二加氧酶或精氨酸酶等蛋白質(zhì)，或抑制免疫抑制細胞（如Tregs或巨噬細胞）。此外，已經(jīng)顯示其他癌癥治療模式，例如放射療法，化學療法或癌基因靶向療法，可以改變免疫抑制性腫瘤微環(huán)境并可能與免疫檢查點阻斷療法協(xié)同。建立在該領域最新研究成果的基礎上是很重要的，但繼續(xù)吸收機理性基礎科學研究的新興知識對于取得更大的治療成功更重要。
七． 免疫檢查點抑制劑與射頻消融聯(lián)合治療肝轉(zhuǎn)移癌
RFA可以誘導大量的壞死細胞死亡，這可能激活免疫和隱藏抗原的呈遞以誘導腫瘤特異性T細胞應答，可以潛在地刺激對許多腫瘤抗原的瞬時免疫應答。在臨床前研究中，聯(lián)合療法已經(jīng)誘導了抗癌免疫應答的協(xié)同增強，這為未來的腫瘤治療提供了巨大的希望。
肝轉(zhuǎn)移的RFA可上調(diào)PD-L1表達。在RFA后第8天，與第3天相比，CD8 + T細胞與Treg的比率顯著降低（p <0.001）。在RFA治療肝轉(zhuǎn)移后，原發(fā)性結直腸癌中T細胞浸潤的增加可能與PD-L1表達的上調(diào)有關。這可能表明抗PD-1 / PD-L1療法可能從RFA治療獲益。
結合RFA和免疫檢查點抑制劑有一些潛在的優(yōu)勢。首先，RFA廣泛用于原發(fā)性或繼發(fā)性肝臟惡性腫瘤患者，因此，研究其在一種新型綜合模式中的作用將相對簡單。其次，RFA促進大量腫瘤抗原的即時釋放，這可能潛在地刺激對多種腫瘤抗原的瞬時免疫應答。第三，免疫腫瘤學治療在許多不同類型的癌癥中顯示出有希望的結果。
圖2通過RFA激活特異性T細胞。MHC I類分子的表達降低可防止腫瘤相關抗原的細胞表面呈現(xiàn)。然而，RFA可誘導DC的激活和成熟以及CD4 +和CD8 + T細胞效應物的有效刺激
八．CTLA-4抑制劑聯(lián)合消融治療晚期肝癌
在晚期肝癌（HCC）患者中，消融療法可誘導外周免疫反應，從而增強抗CTLA4治療的效果。本研究旨在證明Tremelimumab與消融術聯(lián)合應用是否安全可行。
結果未發(fā)現(xiàn)劑量限制性毒性。最常見的毒性是瘙癢。在19例可評估患者中，5例（26.3%；95%可信區(qū)間：9.1-51.2%）獲得了證實的部分緩解。14例可量化丙型肝炎患者中有12例的病毒載量明顯減少。6周的腫瘤活檢顯示臨床獲益的患者CD8+T細胞明顯增加。難治性肝癌患者6個月和12個月無腫瘤進展生存率分別為57.1%和33.1%，平均腫瘤進展時間為7.4個月（95%可信區(qū)間4.7-19.4個月）。中位總生存期為12.3個月（95%可信區(qū)間為9.3-15.4個月）。
參考文獻：
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