泌尿生殖系統腫瘤免疫治療的臨床研究進展

歐武陵，蔡茜，胡勝，董爽

(湖北省腫瘤醫院胸部腫瘤內科，武漢 430079)

隨著人均壽命的不斷提高、生活方式的改變，我國泌尿生殖系統的發病率急劇升高，尤其前列腺癌的發病率已位列男性腫瘤發病率前5位。最早免疫治療用于泌尿生殖系統腫瘤是白細胞介素-2(IL-2)治療晚期腎癌及卡介苗用于膀胱癌。近十幾年來，隨著免疫治療研究的深入，其在泌尿生殖系統腫瘤治療中的地位越來越高。2010年4月，美國食品藥品管理局(FDA)批準首個用于治療腫瘤的疫苗Provenge(sipuleucel-T)，2015年11月，FDA又批準免疫檢查點抑制劑納武利尤單抗用于治療既往接受過抗血管生成治療的晚期腎癌。隨后，多種程序性細胞死亡蛋白1(PD-1，T細胞耗竭的指標)/PD-L1單抗相繼獲批用于泌尿系統腫瘤。目前FDA已經批準5種免疫檢查點抑制劑用于晚期尿路上皮癌的二線治療或不能耐受鉑類患者的一線治療。此外，許多正在進行的臨床試驗旨在探索免疫檢查點抑制劑在一線治療和輔助治療中的價值，免疫療法與其他類型藥物聯合應用的價值，以及預測腫瘤免疫治療療效的標志物，以進一步提高免疫治療的有效性和準確性。

1 前列腺癌的免疫治療

前列腺癌具有多種腫瘤相關抗原，而且前列腺是人體非必需器官，因此前列腺癌是免疫治療的理想模型。免疫治療的應用改善轉移性去勢抵抗性前列腺癌(metastatic castration-resistant prostate cancer，mCRPC)患者的存活率[1]。

1.1前列腺癌的免疫特征 前列腺癌具有以下免疫特征：①T細胞浸潤較少且PD-1表達水平更高；②晚期前列腺癌具有較高比例的調節性T細胞(Treg)；③在前列腺癌中主要是M2型腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages，TAM)。此外，前列腺癌存在許多腫瘤相關抗原(tumor-associated antigen，TAA)，包括前列腺特異抗原(prostate specific antigen，PSA)、前列腺酸性磷酸酶(prostatic acid phosphatase，PAP)和前列腺特異性膜抗原(prostate specific membrane antigen，PSMA)等可能是免疫治療的理想靶點。轉移性前列腺癌的DNA修復基因如AR、ETS基因、TP53、PTEN、PIK3CA/B、R-spondin、BRAF / RAF1、APC、β-catenin、ZBTB16/PLZF、BRCA2、BRCA1和ATM存在種系或體細胞畸變的概率似乎更高[2]。

1.2前列腺癌的免疫治療手段

1.2.1腫瘤治療疫苗 目前FDA唯一批準用于mCRPC治療的是Stipulencel-T(Provenge)[3]。它是從患者外周血中分離出抗原呈遞細胞APC，在體外與免疫刺激因子以及PAP抗原共同孵育幾天后再回輸入患者體內。通過激活T細胞作用，來破壞表達PAP抗原的前列腺癌細胞。Sipuleucel-T的Ⅲ期臨床IMPACT試驗入組患者512例，按2：1隨機分為Sipuleucel-T組和安慰藥組，總生存期(overall survival，OS)分別為25.8和21.7個月(HR=0.775，P=0.032)，36個月生存率分別為31.7%和23.0%。毒性特征良好，伴有短暫的流感樣癥狀和發熱是最常見的副作用。更低的PSA基線患者相對于安慰藥組有13個月的獲益，而高的PSA基線患者只有2.8個月的獲益；提示早期應用sipuleucel-T疫苗用于mCRPC治療可能會獲得更大獲益。目前，Sipuleucel-T還有多項與其他治療方式的聯合試驗。

絕大多數腫瘤疫苗Ⅲ期臨床試驗以未見OS改善而失敗，例如Rilimogene galvacirepvac(PROSTVAC)，是一種現成的前列腺癌疫苗。它是由重組痘苗病毒載體引發，然后用重組雞痘載體進行多次加強，再加上用于PSA和3種共刺激分子的轉基因B7.1、ICAM-1和LFA-3而得到。在II期臨床試驗中[4]，將122例mCRPC患者隨機接受rilimogene galvacirepvac與安慰藥(2：1)，結果顯示，中位OS改善8.5個月，死亡率降低44%。大多數患者(59/104)的PSA特異性T細胞反應增加，而在部分患者治療后4周，表現出抗原擴散的證據。然而，在Rilimogene galvacirepvac用于無癥狀或輕微癥狀的未化療的mCRPC(PROSPECT)的Ⅲ期研究中，與對照組比較，PROSTVAC治療組未達到主要OS終點，其結果不支持Ⅱ期隨機臨床研究的陽性結果[5]。研究者觀察到疫苗誘導能夠浸潤腫瘤的T細胞，能夠產生針對PSA和級聯抗原的特異性T細胞應答，但這種免疫反應沒有證明能轉化為臨床益處。Rilimogene galvacirepvac也正在作為聯合治療的一部分在多項Ⅱ期試驗中進行評估。

1.2.2免疫檢查點抑制劑 除了腫瘤治療疫苗，免疫檢查點抑制劑在前列腺癌領域也有多項進行中的臨床研究。多中心、隨機對照Ⅲ期臨床研究Study 043，入組多西他賽化療失敗mCRPC患者799例，按照1：1隨機接受骨轉移放療聯合ipilimumab或安慰藥治療。結果顯示，與安慰藥組比較，ipilimumab組無進展生存期(progression-free survival，PFS)獲得延長(4.0個月比3.1個月，P<0.000 1)。主要終點OS分別為11.2個月與10.0個月，但差異無統計學意義(HR=0.85，P=0.053)。不過在亞組分析中，堿性磷酸酶小于1.5倍正常值上限、血紅蛋白>110 g·L-1和無內臟轉移的患者有更好的預后，OS達22.7個月，高于安慰藥組15.8個月，提示低腫瘤負荷患者可能有更好的預后[6-7]。

一項針對納武利尤單抗(PD-1單克隆抗體)的Ⅰ期研究納入mCRPC患者17例，盡管1例患者持續PSA下降>50%，但在這些患者中沒有觀察到客觀反應。另一種抗PD-1單克隆抗體帕博利珠單抗的一項針對晚期實體瘤患者的多階段Ⅰb期研究(Keynote-028)，入組mCRPC患者23例。其中部分緩解(PR)3例(13.0%)，疾病穩定9例(39.1%)。在這兩項研究中mCRPC缺乏反應可能與PD-L1表達相關。有研究報道，12%的mCRPC患者有MSI，可能對檢查點抑制劑單藥反應更好，目前正在進行前瞻性評估(NCT02966587)[8-9]。

免疫治療在前列腺癌中的應用仍處于探索階段，單獨應用PD-1/PD-L1抑制劑效果欠佳，研究發現聯合其他藥物，可能會成為今后熱點，目前多項免疫檢查點抑制劑聯合治療的臨床試驗正在進行中，如納武利尤單抗+Ipilimumab治療AR-V7陽性前列腺癌患者的安全性和耐受性的Ⅱ期臨床研究(NCT02601014)；疫苗+帕博利珠單抗治療激素耐受的前列腺癌的療效和安全性Ⅰ/Ⅱ臨床研究(NCT02499835)，Avelumab+Talazoparib治療包括CRPC在內的局部/晚期實體瘤的安全性和抗腫瘤活性的Ⅰb/Ⅱ臨床研究(NCT03330405)。免疫檢查點抑制劑的治療趨向于聯合、趨向于一線、趨向于與其他機制藥物聯合，以期最大程度提高有效性。

2 腎細胞癌(renal-cell carcinoma，RCC)的免疫治療

RCC占所有成人惡性腫瘤的2%～3%，近1/3患者在初次根治后會出現復發或進展。轉移性腎細胞癌(metastatic renal cell carcinoma，mRCC)通常無法治愈，目前的中位生存期僅為18個月，5年存活率低。

2.1腎細胞癌的免疫特征 RCC具有高體細胞突變頻率和大量腫瘤浸潤的淋巴細胞。目前已經在RCC中發現6個原發性骨髓來源的抑制細胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSC)群，RCC患者血液MDSC水平與腫瘤進展之間存在相關。MDSC也被認為是使抗腫瘤免疫反應鈍化的免疫抑制細胞。此外，RCC患者的Treg細胞數量與對照組相比不僅增加，而且Treg細胞數量與病理分期和核分級也相關。上述研究提示RCC免疫反應的復雜性，是免疫治療藥物的可行靶點[10]。

2.2腎細胞癌的免疫治療手段

2.2.1腫瘤治療疫苗 第一種mRCC治療性疫苗是IMA901[11]。它由10種合成的腫瘤相關肽(TUMA P)組成，可以激活效應T細胞。Ⅰ期試驗28例(HLAA)*02陽性患者接受GM-CSF，隨后接受最多8個劑量的IMA901。20例出現至少一種TUMAP的反應，8例出現對多種TUMAP的T細胞反應，與疾病控制更好相關。隨后Ⅱ期臨床試驗，其中環磷酰胺被用作免疫調節劑，聯合環磷酰胺治療總生存期有所增加，但差異無統計學意義(23.5個月比14.8個月，P=0.09)。隨后，Ⅲ期開放標簽IMPRINT試驗339例患者，隨機3：2接受IMA901+舒尼替尼或單獨使用舒尼替尼，聯合組患者還接受GM-CSF和環磷酰胺，結果顯示生存優勢沒有顯著意義。聯合治療組約57%發生≥3級不良事件約57%，4例患者死亡。基于HSP-Gp96肽復合物的治療性疫苗，用于腎切除術后的輔助治療，但與無輔助治療比較，復發率并未降低。早期疾病患者的亞組分析表明，自體疫苗的輔助治療可減少疾病復發(HR=0.58，P=0.056)。

2.2.2免疫檢查點抑制劑 目前納武利尤單抗已獲得批準用于晚期RCC的二線治療，同時多項免疫檢查點抑制劑在RCC中進行臨床研究。

在ipilimumab的Ⅱ期臨床試驗中，61例患者2/3接受大劑量3 mg·kg-1，每3周一次，持續1年，其余1/3初始接受3 mg·kg-1，隨后為1 mg·kg-1的劑量。結果顯示：根據實體瘤的反應評估標準，無患者顯示完全緩解。鑒于本研究中缺乏完全消退，以及mRCC中其他免疫治療藥物的相對成功，目前通常不使用CTLA-4抑制劑單一治療。

2014年納武利尤單抗對進展期腎癌進行臨床Ⅱ期試驗[12]。168例既往VEGFR-TKI耐藥的進展期腎癌患者，分別加入納武利尤單抗 0.3，2和10 mg·kg-1組進行治療。3組1年生存率分別為63%，72%和70%；2年生存率分別為42%，53%和52%；3年生存率分別為33%，40%和32%。基于以上結果，進行開放性Ⅲ期隨機臨床試驗CheckMate-025[13]，入組索拉非尼或舒尼替尼治療失敗的晚期RCC患者821例，比較納武利尤單抗與依維莫司(一種mTOR抑制劑)的療效。納武利尤單抗組顯示25個月中位總生存期，明顯高于依維莫司組19.6個月。OS獲益獨立于PD-L1的表達狀態，但與PD-L1表達陽性者比較，PD-L1表達陰性者似乎獲得更長中位生存時間(27.4個月比21.8個月)。此外，納武利尤單抗的耐受性也較好。因此2015年底，FDA批準納武利尤單抗用于既往曾接受過抗血管生成治療的晚期RCC的治療。

Atezolizumab是一種作用于PD-L1的免疫檢查點抑制劑。其在腎透明細胞癌患者中位OS和PFS分別為28.9個月和5.6個月，有效率為15%。另外，免疫檢查點抑制劑聯合用藥目前也有很多臨床研究。IMmotion151研究，是PD-L1單抗atezolizumab聯合貝伐珠單抗對比舒尼替尼用于晚期腎癌一線治療的Ⅲ期臨床研究，主要終點為研究者評估的PD-L1表達陽性(IC≥1%)患者PFS及意向治療人群(ITT)的OS。研究共入組患者915例，其中PD-L1陽性患者362例(39.6%)，結果顯示在PD-L1陽性患者中，PD-L1單抗atezolizumab與貝伐珠單抗聯合治療組獲得中位PFS顯著優于舒尼替尼治療組(11.2個月比7.7個月，HR= 0.74，P=0.02)，客觀緩解率(objective response rate，ORR)分別為43%與35%，生存數據尚未成熟，但統計學顯示有利于聯合治療組(HR=0.68)[14]。

2019年KEYNOTE-426結果公布，該試驗研究抗PD-1單抗帕博利珠單抗與阿昔替尼聯合用于晚期腎細胞癌的一線治療。試驗結果顯示帕博利珠單抗/阿昔替尼的中位PFS為15.1個月，舒尼替尼為11.1個月。這種組合療法使疾病進展風險降低31%(P=0.000 1)。組合療法的12和18個月 OS率高于舒尼替尼組，分別為89.9%比78.3%，82.3%比72.1%。與舒尼替尼12和18個月PFS率(46.2%和32.9%)比較，聯合治療組PFS也更高(59.6%和41.1%)。無論PD-L1狀態如何，均觀察到生存受益。此外，聯合治療組ORR為59.3%，舒尼替尼ORR為35.7%(P<0.000 1)。聯合治療組中位緩解持續時間(duration of response，DOR)未達到，舒尼替尼組為15.2個月[15]。

2019 ASCO GU 大會上報道一項帕博利珠單抗聯合卡博替尼治療腎細胞癌的試驗結果，試驗共招募8例均接受過腎切除術的腎細胞癌患者，結果顯示，部分緩解2例，病情穩定4例，病情發展2例。試驗中還包括PD-L1陰性的患者。基于這些數據，Ⅱ期研究已經開展。

JAVELIN Renal101研究是一項對比PD-L1單抗avelumab聯合阿昔替尼與舒尼替尼對照用于晚期腎癌一線治療的隨機3期臨床試驗，研究招募RCC患者886例，結果發現，與舒尼替尼單藥比較，avelumab聯合阿西替尼使RCC患者死亡風險降低47%。avelumab+阿昔替尼組有效率為51.4%，其中PD-L1陽性患者有效率為55.2%，而舒尼替尼組對應有效率只有25.7%和25.5%。同時，研究還發現avelumab聯合阿西替尼的療效與患者PD-L1表達情況無關[16]。

2017年歐洲腫瘤學會報告納武利尤單抗聯合ipilimumab與舒尼替尼組治療晚期RCC或mRCC的對比結果。聯合治療組客觀有效率高于單用舒尼替尼組(41.6%比26.5%，P<0.001)，中位PFS也有所改善。CheckMate-214是一項隨機、開放的Ⅲ期研究，評估納武利尤單抗聯合ipilimumab方案對比舒尼替尼用于初治晚期或mRCC患者的情況。聯合組患者接受納武利尤單抗 3 mg·kg-1聯合ipilimumab 1 mg·kg-1，每3周1次，連續用藥4個周期后序貫納武利尤單抗 3 mg·kg-1，每2周1次；對照組患者接受舒尼替尼50 mg，每天1次，每周期連續用藥4周，停2周。主要研究終點為中等-高風險人群(約占患者75%)的OS、PFS和ORR。結果顯示：在中等-高風險人群中，接受納武利尤單抗聯合小劑量ipilimumab治療，在30個月總生存率達到60%，而接受舒尼替尼治療的患者總生存率達到47%[HR=0.66，95%CI(0.54，0.80)，P<0.000 1]。接受納武利尤單抗聯合小劑量ipilimumab，ORR達到42%；舒尼替尼組ORR為29%(P=0.000 1)。52%患者對納武利尤單抗聯合小劑量ipilimumab有反應，其中中等-高風險患者的反應至少持續18個月，28%患者對舒尼替尼有反應[17]。基于此，納武利尤單抗聯合ipilimumab方案獲得美國FDA、歐盟批準，已被列入EAU/NCCN指南中治療中高危RCC患者的首選推薦。

3 尿路上皮癌的免疫治療

尿路上皮(移行細胞)癌，占所有膀胱癌90%以上。診斷時有11%患者為Ⅳ期，伴有區域淋巴結累及和/或骨或內臟轉移。在過去的30年中，轉移性尿路上皮癌的治療基本保持不變。鉑類化療方案(順鉑，卡鉑)是目前一線治療的標準治療方案，但局部晚期和轉移性疾病的5年生存率(基于2006—2012年收集的數據)分別為34.5%和5.2%。因此需要更持久緩解的新策略。

3.1尿路上皮癌的免疫特征 尿路上皮癌是一種免疫原性腫瘤，已發現了幾種腫瘤浸潤性免疫細胞，以及與疾病有關的許多突變都增強免疫原性。尿路上皮癌與高突變負荷有關，癌癥基因組圖譜(TCGA)項目分析的131個尿路上皮腫瘤中，76%具有調節基因 ≥1個失活突變，41%有≥2個此類突變。總體而言，尿路上皮癌的DNA異常比肺癌或黑色素瘤略低，但超過其他惡性腫瘤[18-19]。

3.2尿路上皮癌的免疫治療手段 目前FDA已經批準5種免疫檢查點抑制劑用于晚期尿路上皮癌的二線治療或不能耐受鉑類患者的一線治療。2016年5月，基于來自之前的Ⅱ期全球多中心開放標簽單臂IMVigor210試驗的數據，atezolizumab獲美國FDA加速批準用于治療在含鉑化療期間或之后病情惡化，或在接受新輔助或輔助含鉑化療后12個月內出現疾病進展的局部晚期或轉移性尿路上皮癌[20]。在接受atezolizumab作為二線治療，具有高水平PD-L1表達的患者中，觀察到最高反應和最長平均存活時間。腫瘤突變負荷高的患者(以高IFN-γ基因表達為標志)和腔管Ⅱ型分子亞型患者似乎具有最佳結果，這又促進PD-L1和IFN-γ作為預測生物標志物的研究。Atezolizumab隨后于2017年4月獲得美國FDA的批準，用于不適合順鉑化療的一線治療局部晚期或轉移性尿路上皮癌患者。

納武利尤單抗于2017年2月獲美國FDA加速批準，用于既往已接受過治療的局部晚期或轉移性尿路上皮癌患者，具體為接受含鉑化療期間/化療后或接受含鉑新輔助治療/輔助治療后一年內病情進展的鉑難治、轉移性或不可切除性尿路上皮癌。CheckMate 275在270例經治的鉑難治、轉移性或不可切除性尿路上皮癌患者中開展，其中PD-L1表達≥1%的患者比例為46%，在整個研究人群中ORR為19.6%，而在PD-L1表達≥1%的患者組(n=124)中，ORR為25.0%[21]。

2016年2月，美國FDA批準durvalumab的突破性療法指定用于治療PD-L1陽性不能手術或轉移性尿路上皮癌患者，其在一種標準鉑類方案期間或之后出現進展。隨后2017年5月，FDA批準用于治療在含鉑化療期間或之后出現疾病進展，或在用含鉑化療的新輔助或輔助方法進行治療的12個月之內出現疾病進展的局部晚期或轉移性尿路上皮癌。該批準基于Ⅰ期和Ⅱ期多中心開放標簽研究(n=182)的最新結果，發現durvalumab有明顯的臨床活性和安全性[22]。Durvalumab在Ⅲ期DANUBE試驗中作為轉移性尿路上皮癌的一線治療正在研究中。

2017年5月，基于242例患者的Ⅰb期開放標簽，單臂，多中心JAVELIN研究的結果，FDA還批準在含鉑化療期間或之后出現疾病進展，或在用含鉑化療的新輔助或輔助方法進行治療的12個月之內出現了疾病進展的局部晚期或轉移性尿路上皮癌患者中使用抗PD-L1 抑制劑avelumab[23]。結果表明無論腫瘤PD-L1表達和不良預后因素(包括轉移到非淋巴結部位)，avelumab治療導致持久的反應，ORR約17%。

2017年5月，基于Ⅲ期研究Keynote 045[24]，帕博利珠單抗獲FDA批準用于在含鉑化療期間或之后出現疾病進展，或在用含鉑化療的新輔助或輔助方法進行治療的12個月之內出現了疾病進展的局部晚期或轉移性尿路上皮癌患者。研究結果顯示：542例鉑類難治性晚期尿路上皮癌患者隨機接受帕博利珠單抗或化療，前者ORR顯著增高，總生存期延長，治療相關不良事件減少。帕博利珠單抗的獲益似乎與腫瘤和浸潤性免疫細胞上的PD-L1表達無關。然而，在帕博利珠單抗作為尿路上皮癌二線治療的一項小型Ⅰb期研究(Keynote 012)中，PD-L1陽性腫瘤表達的患者ORR(38%)高于評估整體人群(25%)。2017年5月，帕博利珠單抗也被批準用于一線治療局部晚期或轉移性尿路上皮癌的不適合含鉑化療的患者；批準基于Keynote 052，370例患者一線帕博利珠單抗治療的ORR達到29%。最高反應發生在PD-L1陽性腫瘤患者中，13%腫瘤和免疫細胞PD-L1表達≥10%的患者(n=30)出現完全緩解[25]。

免疫檢查點抑制劑作為轉移性或無法切除尿路上皮癌的二線治療，與化療相比更具優勢，所以獲得FDA的批準。與此同時，尿路上皮癌的相關研究也正在向更早期推進，如肌層浸潤性膀胱癌全膀胱切除術后的輔助治療或術前的新輔助治療。另外，目前轉移或無法切除尿路上皮癌一線治療的臨床試驗也在進行中，包括CTLA-4與PD-1/PD-L1聯合、或者免疫聯合化療，結果值得期待。此外，國內醫藥公司的原研PD-1單抗也正在進行相關研究。

4 展望

免疫檢查點在腎癌和尿路上皮癌上已取得顯著突破，但在前列腺癌中進展較為緩慢，如何提高免疫治療的療效是未來的方向。通過生物標記物篩選更精準的患者人群和采用聯合療法是優化免疫檢查點治療療效的兩大策略。首先，改變腫瘤微環境，尤其在前列腺癌中，可以通過聯合治療將“冷”的腫瘤微環境改變為免疫學上“熱”的腫瘤。許多臨床試驗正在評估免疫治療的聯合，是泌尿生殖系統腫瘤免疫治療的未來。其次，治療的時機是優化癌癥免疫治療的另一個關鍵因素，原因在于患者腫瘤體積較大，免疫抑制細胞因子較多，等待免疫應答的時間有限。開發生物標志物以選擇最可能對免疫治療有反應的泌尿生殖系統腫瘤具有重要意義。迄今為止，腫瘤和(或)免疫細胞表達PD-L1是研究最廣泛的潛在生物標志物，但數據不一致。使用atezolizumab和durvalumab中，高基線免疫細胞PD-L1表達與反應改善之間存在關聯，但在納武利尤單抗治療轉移尿路上皮癌的研究中，腫瘤PD-L1表達與結果之間無顯著相關。因此，僅PD-L1表達作為臨床反應強有力的預測標記尚不準確。除了PD-L1狀態，高腫瘤突變負荷(tumor mutational burden，TMB)對基于檢查點抑制劑的治療反應具有明顯的預測價值。高度突變的腫瘤可具有高的新抗原負荷，增加靶向腫瘤的激活的免疫細胞的可能性。例如納武利尤單抗治療轉移性尿路上皮癌，具有高25基因IFN-γ特征的患者反應幾乎高2.5倍(P<0.001)。此外，IFN-γ相關基因高表達與durvalumab治療后臨床療效顯著相關；DNA損傷應答突變在晚期尿路上皮癌抗PD-1/PD-L1治療中與較好的臨床結局相關。另一種PET作為生物成像標志可能成為預測免疫治療反應有前途的方法。但是免疫PET的應用目前主要局限于臨床前研究，該技術需要時間才能成熟，相信未來在患者選擇中具有前景。