肺癌的免疫治療臨床研究進展

金莎 田建輝

最新腫瘤流行病學調查[1]顯示，男性原發性支氣管肺癌的發病率和死亡率居所有惡性腫瘤首位，女性肺癌死亡率也高居所有惡性腫瘤第二位。由于肺癌的惡性程度較高，并且60%的患者在確診時已屬中晚期，失去手術機會而預后極差，發展中國家肺癌患者的5年生存率僅8.9%，手術、化療和放療為主的綜合治療的療效并不令人滿意，尋找肺癌治療的新策略成為研究的焦點[2]。隨著分子生物學和免疫學理論及科研技術的發展，免疫治療再次引起了研究者濃厚的興趣。2008年《新英格蘭醫學雜志》報道1例晚期黑色素瘤的免疫治療取得成功[3]，該患者為全身多處轉移病例，經自身CD4+T細胞治療后所有病灶消失，經隨訪26個月長期生存。2011年的諾貝爾醫學獎也授予從事腫瘤免疫治療相關的3位科學家，預示了免疫治療在惡性腫瘤治療領域的廣闊前景。但時至今日，美國食品藥品監督管理局和歐洲藥物學會尚未批準針對肺癌的疫苗或者免疫治療技術，提示肺癌的免疫治療仍需要大量深入的研究。

1 肺癌免疫治療有效性得到初步確認

長期以來免疫治療對肺癌的作用存在爭議，學者們認為肺癌是一種免疫原性較弱的惡性腫瘤[4]。研究者[5]對188例肺癌標本進行的DNA測序發現，26個常見的突變基因均與免疫無關，故而認為免疫治療用于肺癌缺乏生物學基礎難以取得理想的效果。但是這種觀點隨著免疫學的基礎和臨床研究而受到了挑戰，并且由于免疫治療具有高度特異性和維持患者長期生存的潛在優勢，正吸引了不少學者潛心于該領域的研究[6]。

最新的一項薈萃分析[7]評估了免疫治療對進展期非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）的療效，取得了令人鼓舞的結果。研究包括12項隨機臨床試驗共計3,134例肺癌患者，其中有1,570例男性和1,564例女性患者，均經病理學證實為IIIa期、IIIb期和IV期的進展期肺癌患者。研究者將總生存期（overrall survival, OS）、無疾病進展生存期（progression free survival, PFS）、完全緩解、部分緩解和總有效率確定為有效終點指標。結果發現與對照組比較，免疫治療組（單克隆抗體、細胞因子和疫苗）的未分層OS、PFS、部分緩解率和總有效率明顯改善（P分別為0.000,7，0.000,4，0.002，0.003），但完全緩解率改善并不明顯（P=0.97）。亞組分析發現單克隆抗體可明顯改善患者的PFS、部分緩解率和總有效率，并且顯示出改善OS的趨勢。研究僅觀察到1項明顯的免疫治療相關不良反應。未發現疫苗與對照組在不良反應方面的差異，而細胞因子療法可誘發3種嚴重不良反應。從而認為免疫治療對進展期NSCLC有明確療效，如能解決過敏和不良反應問題，單克隆抗體有望成為肺癌的標準補充治療，豐富肺癌綜合治療的內容。

2 肺癌的單克隆抗體治療

2.1 依普利單抗 依普利單抗Ipilimumab是針對細胞毒T淋巴細胞相關抗原4（cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4, CTLA-4）的一種單克隆抗體。正常情況下T細胞激活后可表達CTL-4，后者與同樣表達T細胞表面的CD28分子競爭性結合位于抗原呈遞細胞（antigen presenting cells,APC）表面的Β7家族免疫分子，從而抑制Β7家族分子與CD28的結合效率，進而影響T細胞的活化，最終降低細胞毒性T細胞的腫瘤殺傷效力。依普利單抗可通過阻斷CTLA-4與其配體Β7分子的結合，從而可以促進T淋巴細胞的活化與增殖，達到提高機體對腫瘤的細胞免疫和體液免疫反應的抗瘤作用[8]。值得一提的是，該藥是近30年來首個被證明能延長晚期黑色素瘤患者生存的免疫類藥物。

最近報道的一項II期臨床研究[9]評價了該藥聯合化療治療肺癌的活性和安全性。研究將首次接受化療的204例肺癌患者隨機分為3組：紫杉醇加卡鉑聯合安慰劑對照組、紫杉醇加卡鉑聯合同步依普利單抗治療組（4個療程的化療同步使用依普利單抗，后續2個療程的安慰劑聯合化療）、紫杉醇加卡鉑聯合序貫依普利單抗治療組（2個療程的安慰劑聯合化療后續4個療程的依普利單抗聯合化療）。依普利單抗采用每3周1次的靜脈給藥方式。合格的入選患者繼續進行安慰劑和依普利單抗的維持治療。對治療反應的判斷采用免疫治療相關反應標準和改良的世界衛生組織實體瘤療效標準。主要終點指標為免疫相關無疾病進展生存期（immunerelated progression free survival, irPFS），其它終點指標為PFS、最佳總有效率（best overall response rate, ΒORR）、免疫相關最佳總有效率（immune-related ΒORR, irΒORR）和安全性評價。結果發現序貫免疫治療的irPFS明顯優于安慰劑對照組（HR=0.72, P=0.05），并能改善PFS（HR=0.69, P=0.02）。但同步免疫治療組沒有得到陽性結果（HR=0.81, P=0.13）。序貫免疫治療、同步免疫治療和對照組的中位irPFS分別為5.7個月、5.5個月和4.6個月，中位PFS分別為5.1個月、4.1個月和4.2個月，irΒORR分別為32%、21%和18%，ΒORR分別為32%、21%和14%，中位OS分別為12.2個月、9.7個月和8.3個月，3級到4級免疫相關不良反應總發生率分別為15%、20%和6%。研究結果發現依普利單抗聯合化療可有效提高irPFS和PFS，支持進一步開展后續研究全面評價其療效。

2.2 程序性死亡分子1抗體（programmed death-1, PD-1）PD-1屬于抑制性共刺激分子，表達在活化的T細胞，其受體表達在腫瘤細胞以及腫瘤微環境的基質細胞，兩者結合后可誘發T細胞功能的抑制而誘導免疫逃逸。PD-1抗體阻斷PD-1與其受體的結合，從而避免T細胞的免疫耐受。最近的一項研究評價了PD-1抗體對多種實體瘤的活性。該項II期臨床研究[10]共納入包括晚期黑色素瘤、肺癌、腎癌在內的實體瘤共296例，給予的劑量區間為0.1 mg/kg-10 mg/kg，每2周給藥1次，每8周進行1次療效評價，納入病例可用藥至12周以上，直到出現疾病進展或者完全緩解。結果發現14%的患者出現3級到4級不良反應，沒有確定最大耐受劑量。其中共236例患者可進行客觀療效評價，NSCLC的緩解率為18%，并且療效持久。此外，在用藥前檢測了腫瘤標本的PD-1表達狀態檢測，其中17例無表達的肺癌患者無效，充分證明了該藥的高度選擇性。目前該藥治療肺癌的注冊臨床研究即將開始。

3 腫瘤疫苗

腫瘤細胞疫苗是以腫瘤細胞為免疫原的免疫治療方法，一般由一個或多個腫瘤抗原成分和免疫佐劑組成。腫瘤抗原可為重組蛋白、多肽、腫瘤溶解物或者經過放射處理的腫瘤細胞。其優點是可產生較持久的免疫反應，適用于失去手術機會患者的姑息治療或術后患者預防腫瘤復發轉移治療。

3.1 ΒLP25脂質體疫苗（L-ΒLP25） L-ΒLP25是一種人工合成的多肽疫苗，其含有的20個氨基酸多肽與表達于肺癌細胞的粘蛋白結合后可刺激機體產生強大的免疫反應。

Βutts等[11]報道了L-ΒLP25疫苗治療晚期NSCLC患者II期隨機多中心臨床試驗的更新生存分析結果。治療組為皮下注射L-ΒLP25 930 μg，每日1次，連續8周，繼以每6周1次的維持量，同時采用最佳支持治療；對照組為單純最佳支持治療。結果提示治療組中位生存期較對照組長4.2個月（P＜0.01），中位生存期提高到17.2個月，3年生存率為31%，而對照組中位生存期為13.0個月，3年生存率僅為17%。分層分析發現，治療組的IIIb期患者中位生存期比對照組長17.3個月（30.6個月 vs 13.3個月）。基于II期臨床研究令人鼓舞的結果，已經開始了該疫苗的III期臨床研究（NCT01015443）和專門針對亞洲肺癌患者的研究（NCT00409188），預計共累計入組患者約1,800例[12]。

3.2 Βelagenpumatucel-L 腫瘤轉化生長因子-β2

（transforming growth factor-β2, TGF-β2）是一種抑制因子，可抑制自然殺傷細胞（natural killer cell, NK）、活化殺傷性T細胞和樹突狀細胞（dendritic cells,DC）的活性，其表達水平越高則肺癌預后越差。

Βelagenpumatucel-L是一種轉化生長因子β2反義基因修飾的同種異體腫瘤細胞疫苗。它由4種轉染了TGF-β2反義基因的NSCLC細胞系構成。這種經基因修飾的腫瘤細胞系可以通過分泌TGF-β2的反義寡核苷酸從而達到增強疫苗免疫原性的目的。Nemunaitis等[13]報道了該藥治療NSCLC的II期臨床研究結果，證明該藥具有可以耐受的毒性和明確的劑量依賴性生存受益。在2012年的美國癌癥協會年會上，研究者[14]報道該藥治療的所有75例晚期肺癌患者的中位生存期為14.5個月，5年存活率為20%。經過一線化療后穩定的晚期肺癌患者中位生存期為44.4個月；5年生存率達50%。由于目前接受一線治療的肺癌患者的中位生存期為14.1個月及5年生存率為9.1%，這是目前為止最令人振奮的免疫治療研究結果。目前正在進行該藥III期臨床研究以判斷其在晚期肺癌一線化療會后維持治療的價值，預計研究將納入700例晚期肺癌患者（NCT00676507）。

3.3 黑色素瘤相關抗原A3（MAGE-A3）蛋白疫苗MAGE-A3在包括肺癌的多種腫瘤細胞表達而在正常細胞無表達，目前被認為是真正的腫瘤特異性抗原。采用MAGE-A3重組蛋白和免疫佐劑組成的蛋白疫苗已經被用于肺癌的治療。近期的一項II期臨床研究[15]共納入182例（122例Ib期和60例II期）手術后MAGE-A3表達陽性患者，免疫治療每3周1次，連續5次，后續每3月1次，共8次治療。主要研究終點是無疾病間期（disease free intervals, DFI），其它終點指標是安全性、無病生存期（disease free survival, DFS）、OS。中位隨訪時間為28個月，共發現67例復發病例和45例死亡病例。組間比較發現MAGE-A3組的DFI、DFS和OS有優于對照組的趨勢，但無統計學差異，藥物毒性可以耐受。為進一步判斷該藥作為肺癌術后預防復發的價值，目前已經開展III期研究（NCT00480025）[16]，研究將納入Ib期、II期和IIIa期術后患者，預計將從全球招募共2,270例患者，因此會成為最大的肺癌輔助治療臨床研究項目。主要目的是判斷免疫治療預防肺癌術后復發的作用，其次要觀察該療法的療效預測因素，該研究在我國也招募患者。

4 過繼免疫治療

過繼性細胞免疫治療是指向腫瘤患者輸注具有抗腫瘤活性的免疫細胞，通過直接殺傷腫瘤或激發機體免疫反應來殺傷腫瘤細胞，最終達到治療腫瘤的目的。該方法所用細胞主要包括淋巴因子激活的殺傷細胞、腫瘤浸潤性淋巴細胞、CD3單克隆抗體激活的殺傷細胞、細胞因子誘導的殺傷細胞等。目前只有細胞因子誘導的殺傷細胞（cytokine induced killer, CIK）在臨床研究方面較為成熟，國內已經有多家醫院開展此項療法。CIK是經體外細胞因子刺激后大量擴增的活化T細胞，具有體外大量擴增、抗瘤活性強、沒有主要組織相容性抗原限制性等特點。

Li等[17]報道自體CIK細胞治療肺癌的一項II期配對臨床研究，研究共納入87對肺癌患者，其中包括50對I期-IIIa期的早期患者和37對IIIb期-IV期的晚期患者，分為對照組（單純化療）和治療組（化療加CIK細胞療法）。化療采用吉西他濱或長春瑞濱或多西紫杉醇加鉑類，治療組為在每周期化療的第15、16天采用自身CIK細胞療法，每次靜脈輸入（13.07±1.37）×109自身CIK細胞，每月1次治療。2周期后評價療效，兩組均實施4個周期的維持治療直到疾病進展。結果發現CIK療法聯合化療沒有改善早期肺癌患者的3年無疾病進展生存期（P=0.259），但可改善3年總生存率（82% vs 66%,P=0.049）及中位OS（73個月 vs 53個月，P=0.006）。晚期肺癌患者中CIK療法加化療可明顯延長3年PFS（13個月 vs 6個月，P=0.001）與OS（24個月 vs 10個月，P＜0.001）。多元回歸顯示CIK細胞療法的應用頻率與PFS（HR=0.91, P=0.012）和OS的延長密切相關（HR=0.83,P=0.001）。

徐永茂等[18]報道一項隨機對照臨床實驗研究，78例中晚期NSCLC患者隨機分成研究組38例（化療+過繼免疫治療）與對照組40例（化療），研究組采用長春瑞濱聯合順鉑（NP）方案聯合CIK細胞和DC治療，對照組采用長春瑞濱聯合順鉑（NP）方案化療，觀察兩組臨床療效、毒副作用、患者生存質量、免疫功能。結果研究組有效率明顯高于對照組（65.7% vs 40.0%, P＜0.05），研究組中位PFS為5.3個月，中位OS為11.9個月；對照組中位PFS為4.6個月、中位OS為10.4個月，兩組無明顯差異（P=0.12, P=0.15）。研究組患者的生存質量及免疫功能明顯高于對照組（P＜0.005），而兩組毒副作用無明顯差別。

5 其它免疫療法

5.1 乳鐵蛋白 乳鐵蛋白與腸上皮結合后被轉運到淋巴組織，可募集并誘導循環系統中攜帶腫瘤抗原的幼稚樹突狀細胞早日成熟并活化，進而誘導強烈的抗腫瘤免疫反應。最近的一項I期臨床研究[19]納入了100例一線化療失敗的晚期肺癌患者，治療組口服1.5 g乳鐵蛋白，每日2次，連續用藥12周，休息2周為1周期，最大劑量為3個周期。對照組為安慰劑組，兩組均結合常規支持療法。主要研究終點為OS、次要研究終點為PFS和疾病控制率以及安全性。意向性分析觀察到該藥干預后患者的OS延長，中位總生存期延長了65% （3.7個月到6.1個月；P=0.04），PFS和疾病控制率也有改善的趨勢。3級以上不良反應很低，且耐受性良好。旨在深入研究該藥療效的III期臨床研究已經開始，預計納入將近720例患者（NCT00707304）。

5.2 腫瘤壞死因子（Tumor Necrosis Factor, TNF）TNF-α是由激活的單核-巨噬細胞產生的一種可溶性多功能細胞因子，對多種腫瘤細胞有直接的細胞毒作用，并具有調節細胞免疫功能的作用。任莉等[20]觀察了重組改構人腫瘤壞死因子對晚期肺癌的作用，將132例中晚期NSCLC患者隨機分入試驗組與對照組，兩組均采用順鉑、表柔比星聯合環磷酰胺（CAP）或紫杉醇聯合順鉑（TP）或長春瑞濱聯合順鉑（NP）方案化療，21天為1周期，連用2個周期。在試驗組化療的第1-7天和第11-17天肌肉注射rmhTNF 500萬單位。結果發現試驗組與對照組有效率分別為34.6%和27.8%（P=0.041），中位OS分別為8.2個月和6.7個月（P=0.034），中位疾病進展時間6.4個月和5.9個月（P=0.138），1年生存率分別為51.8%和42.6%（P=0.039），2年生存率分別為22.6%和20.8%（P=0.734），3年生存率分別為15.2%和14.7%（P=0.863）。研究認為rmh-TNF聯合化療藥物治療NSCLC的近期療效優于單純化療，中位OS和1年生存率更高，但在改善生活質量、中位疾病進展時間、2年和3年生存率方面未見明顯優勢。

6 肺癌對免疫治療耐受的主要原因及相應的對策

雖然目前免疫治療迅速成為肺癌臨床研究的熱點，但是由于以下原因，導致機體對免疫治療產生耐受而療效欠佳。因此，克服免疫耐受則是提高肺癌免疫治療效果的重要策略。

6.1 肺癌導致免疫逃逸 肺癌細胞可通過多種途徑逃避機體免疫監視，包括腫瘤抗原的丟失、HLA分子的下調，和分泌多種免疫抑制因子等。

6.1.1 腫瘤細胞特異抗原表達下降及變異造成腫瘤免疫原性減弱 由于腫瘤相關抗原往往在肺癌細胞和正常細胞同時表達，導致機體免疫系統不能對攜帶自身抗原的腫瘤細胞的有效識別而不能產生有效的免疫反應。在肺癌細胞的進化過程中，可出現I類人類白細胞抗原（leukocyte differentiation antigen, HLA-I）的表達降低或者缺失，導致其不能被樹突狀細胞有效識別[21]。研究發現主要組織相容性抗原（major histocompatibility complex, MHC-1）表達產物HLA-I的下降程度與腫瘤惡性程度、轉移風險及預后險惡呈正相關。MHC-I表達的變化影響著腫瘤免疫治療的療效。對免疫治療敏感的腫瘤患者來說，經過腫瘤免疫治療之后腫瘤細胞MHC-I表達較治療前有所增加；對腫瘤免疫治療耐受的患者來說，腫瘤細胞的MHC-I表達依然很低[22]。前述腫瘤細胞疫苗即是由各種腫瘤抗原成分和免疫佐劑組成，其目的即是增強腫瘤細胞的免疫原性。各種免疫佐劑可能在未來的腫瘤疫苗設計中具有重要地位，如能結合藥物緩釋和控釋技術將進一步增強腫瘤抗原的釋放效率，最終達到高效、持久激活免疫反應的目的。

6.1.2 肺癌細胞分泌免疫抑制因子，促進宿主免疫系統對腫瘤產生免疫耐受 肺癌細胞可主動分泌免疫抑制因子如轉化生長因子TGF-β、前列腺素E2、白介素10（Interleukin-10, IL-10）和環氧和酶2、吲哚胺-2,3-雙加氧酶（Indoleamine 2,3-dioxy- genase, IDO）、Toll樣受體[23]等免疫抑制因子，這些因子可促進1類和2類T淋巴輔助細胞的（T helper 1, Th1/Th2）的平衡向Th2漂移，影響DC細胞的抗原呈遞和表達、下調T細胞粘附和共刺激分子的表達，降低效應T細胞的活化和功能，誘導免疫耐受的發生[24]。一旦明確其主要信號通路，則予以阻斷可逆轉免疫逃逸的發生。例如IDO在肺癌微環境的高表達一方面導致T細胞停滯于生長周期的G1期而生長停滯，另一方面促進色氨酸下游代謝產物(如犬尿素酸)水平升高，后者可直接溶解成熟T細胞或誘導其凋亡。而沉默腫瘤細胞IDO基因后可恢復T細胞特異性抗腫瘤免疫應答能力[25]。 目前針對IDO信號通路的拮抗劑1-MT已經證實可逆轉IDO誘導的免疫逃逸，為相關新藥開發提供了證據。而臨床研究[26]發現Toll樣受體9（toll-like receptor 9,TLR9）拮抗劑可給肺癌患者帶來明顯的生存獲益。

6.2 免疫衰老所致的肺癌免疫治療耐受 人體衰老的一項重要標志是免疫系統功能的不斷下降，從而大大提高了對感染性疾病和腫瘤的易感性。臨床研究發現肺癌的發病隨著年齡增長而提高也支持這種觀點[27]。最新研究[28]發現調節性T細胞（T regulatory cell, Treg）在誘導免疫衰老方面有重要作用，Treg是T細胞的一個亞型，它可通過影響效應T細胞和樹突狀細胞的功能而控制機體T細胞的反應，而衰老Treg可抑制效應CD4細胞的功能，降低Th1細胞因子如IL-2和IFN的表達，導致免疫衰老的發生。最近研究發現從老年小鼠的骨髓、血液和淋巴器官中提取到一種發育不成熟的髓源細胞，其表型和從進展性腫瘤中提取的髓源抑制細胞相似，這類細胞的特點是其表面同時表達Gr1和CD11b分子（Gr1+CD11b+細胞）。它可通過一氧化氮依賴通路抑制T細胞的成熟和活化，并且誘導高水平的炎性因子表達。但目前尚無臨床研究資料支持。將來有望通過減少體內調節性T細胞或者Gr1+CD11b+細胞的量或者影響其功能而達到阻斷免疫衰老的作用，進而提高免疫治療的效果[29]。

7 肺癌免疫治療未來展望

肺癌免疫治療進展很快，很多治療項目已經臨床開展，無論從主動免疫或過繼免疫角度，均有一定的研究進行，部分研究顯示出良好的療效，預示了免疫治療在肺癌綜合治療中誘人的前景。

由于肺癌免疫治療的機理尚待完全闡明，因此免疫治療的劑量及療程尚無統一標準、療效尚待進一步證實，因此尚未納入肺癌綜合治療的臨床指南中。免疫治療要成為肺癌的常規治療方法尚需時日。現有的研究規模普遍比較小，多處于I期-II期的臨床研究階段，但可喜的是已有部分藥物進入III期臨床試驗階段進一步證實免疫治療療效和安全性，最終有望提供更確切的證據支持免疫治療成為肺癌綜合治療方案的組成部分。

由于免疫治療和化學治療的機理不同，其作用機理和特點也不同，但目前研究多數采用現行的化療藥物評價標準進行，不能客觀反應免疫治療的療效。因此，需要在進一步明確免疫治療原理的基礎上，不斷完善免疫治療的療效評價標準。目前有學者基于一些免疫治療表現出的特點正在建立一種免疫治療相關療效評價標準，主要有以下特點：與基線數據相比腫瘤負荷減小，沒有新病灶出現，疾病長期穩定和出現新病灶但對原病灶有抑瘤作用[30]。

目前，惡性腫瘤的綜合治療理念已經深入人心。應該廣泛開展免疫治療在預防術后復發轉移、與放化療聯合應用增加效果、在肺癌維持治療中的作用，進一步明確其適應癥和不良反應。為臨床推廣提供詳實的基礎，從而豐富肺癌綜合治療的內容，最終提高其療效。