免疫檢查點抑制劑聯合放射治療的熱點問題解析*

張露萍，孫建國

(陸軍軍醫大學第二附屬醫院腫瘤科，重慶 400037)

隨著免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors，ICIs)治療的興起，ICIs聯合放射治療(放療)的模式逐漸引起研究者的重視。放療對于機體免疫的影響主要體現在兩個方面。第一，放療可以通過原位疫苗釋放、改善抗原遞呈和去除抑制性免疫微環境的方式，提高免疫系統對免疫治療藥物的響應，增加免疫治療的有效率。第二，放療促進腫瘤細胞表面程序性細胞死亡蛋白配體1(programmed cell death protein ligand 1，PD-L1)表達，增加免疫治療反應性。放療聯合ICIs的協同作用有廣闊的前景，然而，臨床應用仍有許多待解決的問題，筆者就相關熱點進行解析。

1 放療聯合免疫治療的時機

ICIs聯合放療的治療模式具有很強的理論基礎，且被證實具有協同作用。放療誘導抗原特異性，觸發適應性免疫，稱為“原位”接種。立體定向放射治療(stereotactic body radiotherapy，SBRT) 可以激活先天性和獲得性免疫，以增強免疫治療反應。但目前關于ICIs和放療的最佳聯合治療時機選擇的臨床證據較少，且存在爭議。

PACIFIC研究帶來了局部晚期非小細胞肺癌(non-small-cell lung cancer，NSCLC)的革命性突破，具有里程碑式的意義[1]。對于接受含鉑方案同步放化療(concurrent radiotherapy and chemotherapy，cCRT)(≥2個療程)未進展的Ⅲ期不可切除NSCLC患者，Durvalumab組中位無進展生存期(progression-free survival，PFS)明顯延長(17.2個月比5.6個月，HR=0.51，P<0.001)[2]，3年總生存期(overall survival，OS)率為57%，比對照組高出13.5%[3]。亞組分析顯示，同步放化療后14 d內介入免疫治療會有更好的生存獲益[<14 d，HR=0.42，95%CI=(0.27，0.67)，>14 d，HR=0.81，95%CI=(0.62，1.06)]，提示越早應用ICIs效果越好。

JAMA Oncol刊發PEMBRO-RT研究，SBRT一周內序貫pembrolizumab對照單藥pembrolizumab治療晚期NSCLC，對照組12周客觀緩解率(objective response rate，ORR)為18%，研究組為36%(P=0.07)[4]。雖然ORR未達到預設研究終點標準，但有效率達到加倍。BAUML等[5]研究發現NSCLC寡轉移性患者局部消融治療(local ablative therapy，LAT)后4～12周給予pembrolizumab治療，從LAT開始的中位PFS比歷史值有顯著改善(19.1個月比6.6個月，P=0.005)，從pembrolizumab開始的中位PFS為18.7個月，中位OS為41.6個月。法國多中心回顧性研究IMMUNOBrainZH顯示，NSCLC顱內轉移放療間隔<3個月接受nivolumab治療，較放療間隔>3個月療效更好，顱內緩解率分別是30.0% 和6.7%[6]。

上述研究都提示放療后早期介入免疫治療具有更好的臨床效應。然而，2019年美國臨床腫瘤學會(American Society of Clinical Onclogy,ASCO)會議報道一項回顧性研究顯示[7]，Ⅳ期NSCLC患者接受SBRT后至少3周后給予免疫治療較更早給予免疫治療，OS有顯著優勢(中位OS 19個月比15個月，P= 0.0335)。

解析：不同研究顯示，免疫治療聯合放療在治療時機有所不同，如何才能使得兩者實現1+1≥2的效果目前還存在爭議。多數研究顯示，放療后早期介入免疫治療有更好的療效，如PACIFIC研究同步放化療后14 d內，PEMBRO-RT研究SBRT后1周內，BAUML研究的免疫治療是在放療后4～12周，IMMUNOBrainZH研究顯示放療間隔在3個月以內。只有2019年ASCO會議報道回顧性研究顯示，在SBRT后3周給予免疫治療有更好的OS。筆者認為，免疫與放療的間隔時間不是最為重要的，二者在時間和空間上有聯合才是最為重要的，從循證證據級別來看，隨機對照研究的亞組分析可信度要高于回顧性分析。因此，可能放療后給予免疫治療的間隔時間越短越好。此外，這些研究都是先給予放療再加入免疫治療，是否免疫治療與放療同步或者先給予免疫治療后給予放療有更好的研究結果，目前只有基礎研究的初步探索，尚不能推論到臨床應用，有待今后的前瞻性研究探索。

2 放療分割方式對遠隔效應的影響

放療遠隔效應的出現，顛覆了大家對放療的認識，然而臨床上這種現象的發生率很低，近50年的報道顯示，放射線誘導的遠隔效應僅46例[8]。其主要原因在于腫瘤微環境中仍然存在許多免疫抑制因素。免疫治療通過促進抗原呈遞、減少腫瘤微環境中的免疫抑制因素而增強腫瘤特異性免疫效應，兩者結合使用或可以進一步增強腫瘤特異性免疫效應，但何種放療分割方式會最大化遠隔效應，尚存在爭議。2019年ASCO會議報道了pembrolizumab聯合或不聯合放療治療轉移性NSCLC的隨機Ⅰ/Ⅱ期試驗[9]，72例患者可評估療效，兩組各36例，中位隨訪時間為15.4個月。在野外病變緩解率上，聯合治療組比單藥組為22%比25%(P=1.00)，聯合放療雖然安全，但并沒有增加接受pembrolizumab治療的NSCLC患者的野外緩解率。在聯合治療組亞組分析中，SBRT比傳統分割在未照射區域緩解率為38%比10%(P=0.10)，中位PFS為21.1個月比6.8個月(P=0.03)。

解析：免疫治療聯合放療可能產生遠隔效應，使局部治療變成一種系統治療有了更為清晰的前景。然而，產生放射-免疫遠隔效應并非易事，并不是每個接受放射治療聯合免疫治療的病例都能產生遠隔效應。這種效應顯得“可遇而不可求”，且無成規律的系統性研究結果。SBRT較傳統分割放療更有可能對遠處病灶產生免疫調節作用，從而與免疫治療發揮協同作用產生“遠隔效應”。筆者認為，免疫治療聯合放療，誘導遠隔部位腫瘤的免疫效應可能分為兩種情況，一種是產生了遠隔部位腫瘤的退縮，可以稱之為顯性遠隔效應；另一種是在遠隔部位可以觀察到有利于腫瘤控制的免疫微環境的改變，但并未產生遠隔部位腫瘤退縮的臨床效應，可以稱之為隱性遠隔效應。大劑量放療增強T細胞活化，使受照射病灶及遠處病灶CD+8介導的免疫應答增強，更易產生顯性遠隔效應，但單次分割的劑量究竟要多大可以產生遠隔效應，仍有待更多的研究來回答。

當前，免疫治療聯合放療，都傾向于單次大劑量的放療，實際上，放療界還有個神秘現象，就是小劑量放射超敏感性。大量研究探索未能很好揭示其內在機制，在臨床上也沒有很好地推廣應用，而且，筆者目前尚未見小劑量超敏能否促進免疫效應的研究，從原理上來講，促進免疫效應的是免疫原性壞死，而小劑量超敏現象促發的是細胞凋亡，從理論上不是最佳選擇。

3 放化療能否與免疫治療三聯同步

PACIFIC研究已經探索了cCRT后給予durvalumab鞏固治療的有效性和安全性，那么放化療和免疫治療能否三聯同步，其不良反應是否可以接受？LIN等[10]研究的第二部分就是將atezolizumab與同步放化療，1年PFS為57%，中位PFS為13.2個月； 1年OS為79%，中位OS尚未達到。安全性可接受，17%患者因為不良事件導致治療中斷。3級及以上不良事件的比例為67%，其中免疫相關的不良事件比例為20%，常見的不良事件為：皮疹(17.0%)，肺炎(13.0%)，關節痛(7.0%)。因此，ICIs聯合cCRT后采用ICI鞏固治療是可行的。在其他瘤種中也有類似的研究報道，avelumab聯合新輔助同步放化療治療可手術的晚期食管腺癌，共入組6例患者，其中5例患者達到R0切除，2例患者達到病理學完全緩解(pathologic complete response，pCR)，未發生預期之外的手術并發癥，未觀察到≥3級的免疫相關的不良反應(immune-related adverse events，irAEs)[11]。

解析：ICIs與放化療三聯同步，少量研究顯示了其尚可接受的安全性，但這種治療模式還有諸多疑問。比如，在聯合ICIs的情況下，放療是否還需要達到根治劑量？ICIs與放化療同步還是序貫，哪種治療模式是優選方案？不同性質的放射線在與免疫治療聯合時是否存在療效和安全性上的差異？該小樣本數據來自國外研究，國內患者能否耐受三聯治療，有待未來研究探索。筆者認為，不宜推廣ICIs與放化療三聯同步，一是毒性肯定會不同程度地增加，一旦達到III級及以上毒性，會使整體治療策略失敗，使臨床獲益受損；二是限于少量的研究，三聯聯合模式對臨床療效并未有突破性提高，治療增益比不突出。

4 腦轉移癌放療是否聯合免疫治療

腦轉移癌常規治療是放療，因為化療藥物一般通過血腦屏障有限，放療對于腦轉移具有更為重要的作用。霍普金斯醫院的回顧性研究[12]分析了立體定向放射外科-立體定向放射治療(stereotatic radiosurgery-stereotactic radiotherapy，SRS-SRT)對260例腦轉移實體瘤患者的療效，其中，僅接受SRS-SRT患者(181例)的中位OS為12.9個月，而SRS-SRT同步聯合免疫治療患者(28例)和SRS-SRT序貫聯合免疫治療患者(51例)的中位OS達到24.7個月和14.5個月。2019年美國臨床腫瘤學會(American Society of Clinical Oncology,ASCO)會議報道了NSCLC合并腦轉移患者接受顱內放療聯合或不聯合免疫治療的生存比較分析[13]，在傾向性評分匹配的多因素比較中，接受免疫治療是NSCLC顱內轉移患者總體生存率提高的獨立預測因素(P=0.0002)。另一項回顧性研究[14]分析了163例接受顱內放療NSCLC腦轉移患者，其中50例患者接受了免疫治療，與單純顱內放療相比，顱內放射毒性的發生率相似。

然而，免疫治療聯合放療的安全性仍值得我們關注。美國Dana-Farber癌癥中心的回顧性研究[15]，接受立體定向放射治療的480例腦轉移患者，其中115例腦轉移患者接受免疫治療，相比單純放療者，有癥狀放射性腦壞死為20.0%(23/115)和6.8%(25/365)，聯合治療者腦壞死顯著升高。

解析：總體而言，NSCLC腦轉移放療聯合免疫是可行的，上述研究已經證實了放療聯合免疫在腦轉移治療中的價值，但仍有許多問題沒有解決。首先，常用于腦轉移癥狀治療的類固醇藥物對免疫治療療效的影響尚不清楚。其次，如何評估SRT聯合ICIs治療的療效，如何有效區分放射性壞死、假進展或疾病進展。筆者認為：在腦轉移放療有效的病例，無需增加免疫治療，而控制不理想或有顱內高壓風險的患者，增加免疫治療，以達到最大化的顱內腫瘤控制。

5 免疫治療聯合放療在不同瘤種的效應不同

不同瘤種對放療的敏感性不盡相同，對放射線敏感的腫瘤有：視網膜母細胞瘤、鼻咽癌、卵巢癌中的無性細胞瘤、睪丸精原細胞瘤、腎胚胎瘤、惡性淋巴瘤等。而對放療不敏感的腫瘤，如纖維肉瘤、平滑肌肉瘤、脂肪肉瘤、神經纖維肉瘤及黑色素瘤等。因此放療聯合免疫治療在不同瘤種中的有效性也是值得探討的問題之一。 2019年ASCO會議上報道了tremelimumab和durvalumab±放療治療復發性小細胞肺癌(small cell lung cancer，SCLC)患者的隨機II期研究[16]，結果顯示durvalumab(D)/tremelimumab(T)組ORR為0，DCR 28.5%；D/T+SBRT組ORR 28.6%，DCR 42.9%，兩組間沒有顯著差異。

解析：放療引起的免疫應答程度與放療部位有關，比如皮膚、胃腸道和肺臟等器官與外界相通，其免疫系統具有特殊性；肝臟長期接觸代謝產物，其免疫應答也有所不同；中樞神經系統以及生殖系統(如睪丸)的免疫應答方式也比較特殊。放療在這些器官引起的免疫應答程度各不相同，不同的瘤種放療聯合免疫治療的療效不同，療效結果不能類推。目前，免疫治療聯合放療在惡性黑色素瘤、乳腺癌、NSCLC等取得不錯療效，但在SCLC的研究則為陰性結果。因此，不同瘤種應該按照臨床研究選用合適的免疫治療藥物，超適應證使用務必權衡風險與獲益。筆者認為，復發SCLC患者，給予ICIs聯合放療的治療策略，研究結果為陰性不一定是個普遍規律，很多因素影響了研究結果，例如，放療劑量與方式、放療與ICIs的聯合時機、不同ICIs藥物以及分子標志物選擇等，對于未放療過的病灶，先給予一定劑量的放療，促進腫瘤抗原釋放之后，再來給予ICIs藥物，從免疫學機制上來講，似乎應能產生更好的協同效應，值得深入探索。

6 放療能否擴大免疫治療受益人群

BAUML等研究入組了46.7% PD-L1陰性的患者，中位OS達到了41.6個月[95%CI=(27.0，56.2)個月]。Pembro-RT研究亞組分析結果顯示，PD-L1陰性的患者接受放療聯合免疫治療療效似乎更好。此外，成熟的錯配堿基修復獲微衛星穩定(proficiency of mismatch repair/microsatellite stability，pMMR/MSS)型結直腸癌無免疫治療指征，但2019年ASCO會議公布了來自麻省總醫院的II期研究[17]，對于化療失敗的微衛星穩定(microsatellite stability，MSS)晚期結腸癌ipilimumab+nivolumab一周期后，第二周期聯合放療(8 Gy×3次)，之后雙免疫聯合直到進展，主要終點疾病控制率(disease control rate，DCR)達到25%[意向治療”(intent to treat，ITT)人群40例]和37%(調整的ITT人群27例)，次要終點客觀緩解率(Objective response rate，ORR)達到10%(ITT人群40例)和15%(調整的ITT人群27例)。雖然這些數據仍不夠理想，然而，Checkmate142研究中[18]，其中一個隊列是MSS經治的晚期結腸癌患者，與上述研究采用了同樣劑量和組合的雙免疫治療策略，10例患者的ORR為0。兩相對比，放療使得對免疫治療無反應的MSS結腸癌患者產生了臨床療效，擴大免疫治療的適應人群。

解析：放療聯合免疫治療對于PD-L1陰性患者可能有療效；雙免疫聯合放療對于MSS型結直腸癌患者有效，意外地擴大獲益人群，特別對于95%的MSS型結直腸癌而言，無疑是巨大的福音。然而，這些發現究竟是個別現象，還是一些規律性結果，尚不能有明確結論，值得廣泛深入地探索。筆者認為，對于錯配修復蛋白缺失(deficiency of mismatch repair，dMMR)的局部晚期直腸癌患者，原本的標準治療是新輔助放化療，ICIs聯合放療是否能成為新策略，值得前瞻性研究，但對于MSS患者，ICIs聯合放療的策略需要很長時間的探索，臨床研究設計需要從后線治療開始，而一線、二線的標準治療仍然是化療。

7 放療是否會改變免疫微環境

放療除了具有直接殺傷腫瘤細胞的作用，還會引起腫瘤微環境中的免疫細胞數量及其功能的改變，從而影響抗腫瘤免疫功能。如可致血管內皮細胞損傷誘導腫瘤血管新生；激活Treg、髓源性抑制細胞；破壞腫瘤細胞，至其應急反應，激活腫瘤相關成纖維細胞等。這些改變均與放療抵抗和腫瘤復發相關。2019年ASCO的一項研究探索局部晚期NSCLC放化療后腫瘤免疫微環境的改變[19]，研究顯示無論PD-L1基線水平如何，cCRT后PD-L1表達均顯著上調，這可能為cCRT后應用抗PD-L1藥物改善預后提供了病理學依據。cCRT后間質CD+8細胞亦增加，可能與cCRT的病理緩解有關。

2019年ASCO的另一項研究探索先前的化療或放療對NSCLC腫瘤突變負荷的影響[20]，結果顯示未接受過放療比接受過放療樣本的TMB差異無統計學意義(P=0.75)，提示放療雖可誘發體細胞突變，但并不帶來TMB顯著變化。

解析：放療可使腫瘤微環境有益于效應T細胞的募集和功能活化，可誘使趨化因子參與效應T細胞的補充，有效地使腫瘤變為“炎性”組織，而被T細胞攻擊。放療可能對腫瘤微環境中的基質細胞和腫瘤細胞本身產生直接的促炎作用，從而促進建立免疫介導的腫瘤排斥的微環境。然而，放射線對免疫微環境的反饋影響以及對免疫治療的意義，直接的證據仍然非常有限。從放射線作用機制來講，放射線使腫瘤細胞DNA單鏈或雙鏈斷裂，在DNA損傷修復過程中，殘留較多的基因突變，理論上應該增加TMB，然而研究結果顯示放射線并不帶來TMB的顯著改變，放射線改善腫瘤微環境，增強ICIs療效，其主要的機制在于T細胞浸潤和功能轉化，而不在于突變負荷。

8 免疫治療聯合放療有何療效預測標志物

近幾年的多中心隨機研究和薈萃分析表明化放綜合治療優于單純放療或單純化療，與手術效果相似，同步放化療優于序貫放化療。2019年ASCO會議的一項研究探索ctDNA分析用于同步放化療后的局部NSCLC個體化鞏固免疫治療[21]，研究顯示在ICIs治療期間ctDNA增加都出現了疾病進展，ICIs期間ctDNA清除的2例患者，1例在CRT后22個月出現孤立的局部復發，另1例無病生存已達11個月。

一項I期臨床研究[22]評估帕博利珠單抗(pembrolizumab) 聯合多部位SBRT在轉移性實體瘤患者中安全性和療效，在照射后活檢標本中對四種預選的IFN-γ相關基因表達水平進行分析，基因表達水平增加與未照射腫瘤的反應顯著相關(P= 0.023)。

解析：PD-L1、突變負荷、腸道微生物組等標志物對于指導免疫治療有一定的價值，也有一定的局限，但在免疫治療聯合放療的療效預測中尚無證實。上述研究顯示，ctDNA和IFN-γ相關基因，可能對于免疫治療聯合放療有預測價值，而且在放療的初期即可有效地判斷是否能產生臨床效應。關于ctDNA對療效預測的價值，還可以做一個推演。對于如下情況，ctDNA可能是一個不錯的預測指標，包括局部晚期患者，經過同步放化療后，是否需要進行免疫鞏固治療；晚期患者經免疫治療后，何時停止治療；根治性治療以后，是否存在腫瘤復發，是否需要介入新的治療手段。這些問題，都需要未來開展前瞻性研究進行深入探討。此外，除了ctDNA，可從腫瘤微環境、基因突變/新抗原負荷、腸道微生物等多方面進行探索，綜合考慮多因素指標對臨床決策的影響，更好地選擇可從免疫治療聯合放療獲益的患者。

放療聯合免疫治療的治療模式是未來腫瘤治療的發展趨勢之一，大量臨床前研究已經證實聯合治療可以有效激活機體抗腫瘤免疫反應，但相關機制仍需進一步研究。未來相關研究需要在不同腫瘤中尋找最優的聯合治療策略，包括放療部位的選擇、放療的分割模式與總劑量、聯合治療的時間窗、有效的生物反應標志物來判斷預測療效等。此外，各類ICIs聯合放療向臨床轉化的關鍵在于篩選合適的目標人群和評估聯合治療的安全性，療效預測生物標志有待進一步的探索；而針對聯合治療相關性不良反應的管理也需進一步優化。