尿路上皮癌免疫治療的研究進展

鐘巧鳳，周愛萍

國家癌癥中心/中國醫學科學院北京協和醫學院腫瘤醫院腫瘤內科，北京 100021

尿路上皮癌（urothelial cancer，UC）是泌尿生殖系統最常見的惡性腫瘤之一，90%的UC發生于膀胱，其發病率居全球男性惡性腫瘤的第6位[1]。晚期UC的藥物治療進展緩慢，是由于晚期UC患者常常伴隨腎功能的異常，增加了臨床藥物治療的難度。以鉑類為基礎的聯合化療是晚期UC一線治療的標準方案，該方案治療后患者的中位總生存期（overall survival，OS）為14～15個月，5年生存率僅為5%～15%。晚期UC二線治療的療效不理想，目前應用最多的是長春氟寧和紫杉醇，Ⅲ期臨床試驗有效率僅有10%左右，中位OS僅有6～8個月[2-3]。

早在30多年前臨床研究即發現，膀胱灌注卡介苗（intravesical bacillus Calmette-Guérin，BCG）的免疫治療可有效降低非肌層浸潤性膀胱癌在經尿道膀胱腫瘤切除術（transurethral resection of bladder tumor，TRUBT）后的復發率[4]。近年來研究證實了免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint blockade，ICB）無論在晚期UC的二線治療還是一線治療中均取得了肯定的療效[5-6]。自2016年以來，先后有5個ICB被批準應用于晚期UC的治療。

1 免疫治療作為二線治療

免疫治療首先在UC的二線治療中取得了突破性進展，幾項有關程序性死亡受體1（PD-1）/程序性死亡受體配體1（PD-L1）抗體的重要研究肯定了其單藥治療的療效，如抗PD-1抗體：Nivolumab（CheckMate-032、CheckMate275）、Pembrolizumab（KEYNOTE-045）；抗 PD-L1抗體：Atezolizumab（IMvigor210 Cohort2）、Durvalumab（Study 1108）、Avelumab（JAVELIN）等。

1.1 Atezolizumab（IMvigor210 Cohort2）

IMvigor210是一項多中心、單臂、兩個隊列的Ⅱ期研究，其中Cohort2用于評價Atezolizumab在鉑類治療基礎上進展的晚期UC患者的療效和安全性[7]。研究共納入315例患者，其中310例患者接受Atezolizumab（1200 mg，每3周）治療，結果顯示所有患者的客觀緩解率（objective response rate，ORR）為15%，其中PD-L1≥5%、1%≤PD-L1﹤5%、PD-L1﹤1%患者的ORR分別為26%、10%、8%。中位隨訪11.7個月時，患者的中位OS為7.9個月，中位無進展生存期（progression-free survival，PFS）為2.1個月。僅5%的患者出現3～4級不良反應。基于IMvigor210 Cohort2研究，2016年5月18日，Atezolizumab獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）批準用于晚期UC患者的二線治療。

1.2 Nivoluma（bCheckMate-032和CheckMate275）

CheckMate-032是一項Ⅰ/Ⅱ期研究，在晚期或轉移性實體瘤患者中考察Nivolumab（3 mg/kg，每2周）單藥治療以及與不同劑量的Ipilimumab聯合治療（每3周）的安全性和療效[8]。在UC患者中，Nivolumab單藥治療組納入86例既往鉑類化療失敗后的晚期UC患者。中位隨訪15.2個月，ORR為24.4%，中位PFS為2.8個月，中位OS為9.7個月。聯合治療組中，對接受Ipilimumab 3 mg/kg+Nivolumab 1 mg/kg治療的患者中位隨訪7.8個月時，ORR為38.5%，其中完全緩解（CR）率為4%；對接受Ipilimumab 1 mg/kg+Nivolumab 3 mg/kg治療的患者中位隨訪16.7個月，ORR為26%，CR率為3%。

CheckMate275也評價了Nivolumab單藥治療鉑類為基礎化療后進展的UC患者的療效，共入組270例患者[9]。結果顯示所有患者的ORR為19.6%。其中，PD-L1表達≥5%、1%≤PD-L1表達﹤5%、PD-L1表達﹤1%的患者ORR分別為28.4%、23.8%、16.1%。PD-L1表達≥1%與﹤1%的患者中位OS分別為11.30個月和5.95個月。18%的患者出現3～4級治療相關不良反應。基于這一研究結果，2017年2月2日，美國FDA批準Nivolumab用于UC的二線治療。

1.3 Pembrolizumab（KEYNOTE-045）

KEYNOTE-045是第一項ICB在晚期UC中的大型隨機、對照、Ⅲ期臨床研究，該研究對比了Pembrolizumab與化療治療晚期鉑類化療后復發或進展的UC的有效性和安全性[10]。共入組542例患者，270例患者接受了Pembrolizumab（200 mg，每3周）方案，272例患者接受了標準化療方案（紫杉醇或多西他賽或長春氟寧）。結果顯示，Pembrolizumab組和標準化療組患者的中位OS分別為10.3個月和7.4個月（P=0.002），ORR分別為21.1%和11.4%（P=0.001）。安全性方面，Pembrolizumab組和標準化療組3～5級不良反應發生率分別為15.0%和49.4%。這一研究證明了在UC的二線治療中，ICB相比于標準化療能為患者帶來更多的臨床獲益，安全性更好。基于此研究，2017年5月8日，美國FDA加速批準Pembrolizumab作為晚期膀胱癌的二線療法。

1.4 Durvalumab（Study 1108）

2016年美國臨床腫瘤學會（ASCO）上呈報了一項Durvalumab（10 mg/kg，每2周）治療局部晚期或轉移性UC的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗（Study 1108）[11]。入選至182例患者時，ORR為17.0%，高PD-L1表達患者和低PD-L1表達患者的ORR分別為26.3%和4.1%。其中，43%的患者出現3～4級不良反應。2017年ASCO年會更新的中位PFS和OS分別為1.5個月和18.2個月（n=191）[12]。基于Durvalumab在晚期UC二線治療中取得的良好有效性，2017年5月1日，美國FDA批準Durvalumab用于局部晚期或轉移性UC患者的二線治療。

1.5 Avelumab（JAVELIN）

單臂的JAVELIN試驗中[13]，Avelumab治療含鉑類化療進展的局部晚期或轉移性UC患者，2017年ASCO會議更新了數據，入組249例患者，中位PFS為6.6周，中位OS為7.4個月，總ORR為17.4%，其中，PD-L1表達≥5%和﹤5%患者的ORR分別為25.4%和13.2%。總治療相關不良反應發生率為66.7%[14]。2017年5月8日，美國FDA批準Avelumab應用于晚期UC的二線治療。

2 免疫治療作為一線治療

由于并發癥和腎功能損害等原因，部分晚期UC無法耐受鉑類化療，這是UC藥物治療面臨的一大困境。由于ICB對腎功能影響小，安全性好，因此理論上是該類患者理想的治療選擇。IMvigor210 Cohort1和KEYNOTE-052研究分別證實了Atezolizumab和Pembrolizumab單藥一線治療不適合鉑類化療的晚期UC的療效，在ORR上與鉑類和紫杉類單藥相當，而在總生存上與鉑類和吉西他濱聯合治療相當。

IMvigor210 Cohort1用于評價Atezolizumab（1200 mg，每3周）在初治的不適合順鉑治療的晚期UC患者中的有效性[15]。共納入119例患者，中位隨訪17.2個月時，所有患者的ORR為23%，中位PFS為2.7個月，中位OS為15.9個月。在各PD-L1亞組中：PD-L1表達≥5%和﹤5%患者的ORR分別為28%和21%，中位OS分別為12.3個月和19.1個月。其中16%的患者出現3～4級治療相關不良反應。不同于IMvigor210 Cohort2，IMvigor210 Cohort1的治療效果與PD-L1的表達無明顯相關性。基于IMvigor210 Cohort1研究，2017年4月18日，美國FDA批準Atezolizumab用于晚期UC的一線治療。

KEYNOTE-052研究中，Pembrolizumab（200 mg，每3周）一線治療370例不耐受順鉑的晚期UC患者的總ORR為29%。其中，PD-L1表達≥10%的患者ORR為47%。中位隨訪8個月時，全部患者的中位緩解持續時間尚未獲得。安全性方面，18%的患者出現3級以上不良反應，21%的患者出現免疫相關不良反應[16]。基于Pembrolizumab在晚期UC患者一線治療中持續的臨床獲益和良好的耐受性，2017年5月18日，美國FDA加速批準Pembrolizumab用于UC的一線治療。

3 UC免疫治療的療效預測標志物

雖然在晚期UC的一線/二線治療中，PD-1/PDL1藥物治療獲得了空前的成功，但是ICB治療仍然存在總體反應率較低，延長生存時間有限的問題。因此，鑒定出預測療效的分子標志物對進一步實現精準免疫治療具有重大的意義。PD-L1是目前研究最多的可能有意義的分子標志物；一些最新研究也發現，膀胱癌的腫瘤突變負荷（tumor mutation burden，TMB）和癌癥基因組圖譜（cancer genome atlas，TCGA）分型與PD-1/PD-L1抑制劑的療效明顯相關。

3.1 PD-L1表達的預測作用

研究表明，PD-L1過度表達往往與免疫活性降低和臨床預后差相關，并與ICB治療療效間可能存在一定關聯性[17]。從現有資料來看，晚期UC的PD-L1表達水平與免疫治療療效之間的關系研究結果不統一，多數研究中ORR隨著PD-L1表達水平的增加而提高，如PD-L1單抗Atezolizumab在IMvigor210 Cohort2中，PD-L1表達﹤1%組、1%≤PD-L1表達﹤5%組、PD-L1表達≥5%組的ORR分別為8%、10%、26%；CheckMate275中PD-L1表達﹤1%、1%≤PD-L1表達﹤5%、PD-L1表達≥5%的患者ORR分別為16.1%、23.8%、28.4%；但也有研究未觀察到這樣的差別，如CheckMate-032研究，該研究結果顯示PD-L1表達﹤1%與≥1%組的ORR分別為26.2%、24.0%。

由于不同公司的PD-1/PD-L1檢測平臺及所用抗體往往不同，且對結果的判斷和陽性界值的定義缺乏統一標準，這對解讀PD-L1表達與療效之間的關系帶來了困難。加之，PD-L1的表達隨著時間和空間呈動態變化，故PD-L1的表達對晚期UC的ICB治療的療效預測意義尚有待商討。

3.2 TCGA基因分型的預測作用

美國的North Carolina大學（UNC）研究小組將肌層浸潤性膀胱癌分為表達腫瘤干細胞標志物的基底樣型和表達上皮分化標志物的管腔型兩個亞型。其中基底樣亞型免疫細胞浸潤最為明顯，腫瘤中PD-L1的表達水平最高，具有典型的腫瘤免疫抑制相關基因的表達特征，該型腫瘤的預后差[18]。TCGA膀胱癌研究小組根據肌層浸潤性高級別尿路上皮腫瘤的mRNA/miRNA和蛋白質表達數據定義了4個不同的表達亞型Clusters（Ⅰ～Ⅳ）。Ⅰ型大體類型主要為乳頭狀癌，與Ⅱ型有共同的基因表達模式，并同時對應于上述管腔亞型。Ⅲ型具有鱗狀分化特征，Ⅲ型、Ⅳ型對應上述基底樣亞型；故Clusters（Ⅰ～Ⅳ）可歸為：管腔型Ⅰ、管腔型Ⅱ、基底樣型Ⅰ和基底樣型Ⅱ。

IMvigor210 Cohort2分析了TCGA分型與Atezolizumab臨床療效之間的關系。結果顯示免疫細胞PD-L1的表達在基底樣亞型和管腔亞型中的比例分別為60%和23%，而腫瘤細胞PD-L1的表達幾乎只出現在基底樣亞型（39%vs 4%）。Atezolizumab對管腔型Ⅱ的療效最好（ORR=34%，P=0.0017），管腔型Ⅰ、基底樣型Ⅰ和基底樣型Ⅱ的ORR分別為10%、16%和20%。IMvigor210 Cohort1也觀察到類似的結果。但CheckMate275試驗的結果卻有所不同，有效率最高的為基底型Ⅰ（ORR=30%）。上述兩個研究TCGA分型的療效預測結果不同，究其原因可能與腫瘤組織標本的來源不同及亞型的分類標準不同有關。

3.3 腫瘤突變負荷

TMB定義為腫瘤組織中所評估體細胞基因的外顯子編碼區每兆堿基中發生置換、插入和缺失突變的總數。體細胞的突變可轉錄/表達于RNA/蛋白水平，這些新的蛋白可能被自身免疫系統識別為非自身抗原，激活T細胞，引起免疫反應。在非小細胞肺癌、黑色素瘤等的治療中，多個研究發現TMB結果與免疫治療的療效有顯著的相關性。

CheckMate-032研究里在非小細胞肺癌的二線治療中，Ipilimumab+Nivolumab聯合治療組中，TMB較高、中等和較低患者的ORR分別為46%、16%和22%；1年生存率分別為62%、20%和23%。Nivolumab單藥治療組中，TMB較高、中等和較低患者的ORR分別為21%、7%和5%；1年生存率分別為35%、26%和22%。在UC中，IMvigor210 Cohort1分析了119例患者腫瘤標本的TMB，結果顯示TMB高的患者OS延長，1年生存率可達到75%。IMvigor210 Cohort2研究也有相似的結果。上述研究結果提示TMB有望作為分子標志物區分ICB免疫療法對不同患者的療效。然而，由于TMB目前尚無統一和標準化的具體定義和界值；有些基因融合、截斷和易位引起的單個核苷酸變異可能不在測序涵蓋的范圍內；目前的檢測技術尚不能完全過濾胚系突變，這會放大TMB的估算，故TMB作為免疫治療的預測性生物標志物仍存在諸多挑戰。

4 小結與展望

ICB單藥治療晚期UC取得了成功，如何進一步提高療效以及探索有意義的療效預測標志物是目前研究的熱點。目前各種聯合治療的研究隨之開展，如對于非肌層浸潤性膀胱癌經尿道電切后，采用膀胱灌注BCG聯合ICB以預防復發；對于晚期UC，PD-1單抗聯合CTLA-4的Ⅲ期臨床研究（CheckMate-901）有望最終明確這樣的聯合治療是否優于單藥。多項PD-1/PD-L1單抗、CTLA-4單抗與化療或ICB之間的聯合治療研究也有望在近期公布答案[19]。ICB聯合IDO抑制劑Epacadostat的KEYNOTE-037研究在2017年ASCO公布的初步數據顯示了良好的應用前景[20]。ICB聯合CD27、CD137、OX-40和CSF1-R等的研究也正在開展之中。ICB聯合放療以及其在輔助化療/新輔助化療中的研究也是目前的熱點之一，相關的NCT02560636、IMvigor010、NCT02632409、NCT02450331、NCT-02736266等多項研究正在進行[6]。

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