PD-1/PD-L1抑制劑治療轉移性結直腸癌研究進展

郭煜，畢經旺，時延龍

1 山東中醫藥大學第二臨床醫學院，濟南250014；2 中國人民解放軍聯勤保障部隊第九六〇醫院

結直腸癌(CRC)是全球范圍內常見的消化系統惡性腫瘤，其發病率居所有惡性腫瘤的第3位。研究報道，臨床25%～30%的CRC患者在發現時就已發生遠處轉移，而且超過50%的CRC患者最終會出現轉移。目前，對于轉移性結直腸癌(mCRC)主要采取化療和分子靶向治療，患者中位總生存期約30個月[1]。近年來，以程序性細胞死亡受體1(PD-1)/程序性細胞死亡受體配體1(PD-L1)抑制劑為主的抗腫瘤免疫治療取得了良好效果，明顯改善了患者預后。臨床研究發現，錯配基因修復缺失(dMMR)/高度微衛星不穩定性(MSI-H)mCRC患者PD-L1陽性表達率高，是PD-1/PD-L1抑制劑免疫療法的優勢人群，免疫治療效果較好。但dMMR/MSI-H mCRC患者僅占全部mCRC患者的5%，95%的錯配修復功能完整(pMMR)/微衛星穩定(MSS)mCRC患者免疫治療無肯定效果[2]。本文結合文獻就PD-1/PD-L1抑制劑治療不同類型mCRC患者的現狀以及治療相關生物標志物作一綜述。

1 PD-1與PD-L1功能

PD-1為B7免疫球蛋白超家族成員，是一種相對分子質量為55 kDa的Ⅰ型跨膜糖蛋白，在程序化細胞凋亡中發揮重要作用[3]。PD-1主要表達于效應T細胞、B淋巴細胞，特別是CD8+T細胞、CD4+T細胞，可參與T細胞介導的免疫抑制。PD-L1由人類CD274基因編碼，是T細胞阻遏性受體PD-1的配體，在初始T細胞、B細胞以及腫瘤細胞中表達。PD-L1可與T細胞、B細胞表面上的PD-1結合，抑制細胞毒性T淋巴細胞功能，從而起到免疫抑制作用[4]。

2 PD-1/PD-L1作用機制

腫瘤抗原被識別后，以抗原肽-MHCⅠ類分子復合物的形式呈遞給初始T細胞，活化的T細胞可在其膜上表達PD-1。當T細胞表面的PD-1與靶細胞上的PD-L1結合時，可抑制細胞毒性T細胞增殖，促進其向調節性T細胞轉化，同時分泌IL-10等免疫抑制因子，從而抑制T細胞受體介導的免疫系統激活[5]。研究顯示，CD28與B7家族的CD80、CD86結合后產生共刺激信號，促進T細胞增殖、分化；而CTLA4可與B7競爭性結合，抑制T細胞的增殖、分化。這種免疫機制通過對免疫反應的負調控來控制對自身抗原的免疫耐受，是機體的一種保護機制，可防止宿主受到自身免疫系統的攻擊[6]。惡性腫瘤細胞則利用這種負反饋回路，導致效應T細胞功能抑制和數量減少，出現T細胞衰竭，致使腫瘤細胞實現免疫逃逸，從而造成腫瘤細胞無限增殖[7]。PD-1/PD-L1抑制劑可與腫瘤細胞或T細胞上的免疫檢查點競爭性結合，從而重新啟動機體免疫應答功能。目前，FDA批準用于臨床的PD-1/PD-L1抑制劑主要有帕博利珠單抗、納武利尤單抗、阿特珠單抗等。

3 dMMR/MSI-H mCRC患者PD-1/PD-L1抑制劑治療現狀

研究發現，dMMR mCRC患者存在多種基因突變，提示MSI-H、抗原多樣性高，促使效應T淋巴細胞高度浸潤，PD-L1表達上調。這種免疫浸潤型腫瘤微環境也稱之為“熱腫瘤”，對免疫治療有更好地反應[8]。Keynote-016試驗證實，帕博利珠單抗治療dMMR mCRC患者臨床獲益顯著優于pMMR患者。該研究結果顯示，dMMR mCRC患者客觀緩解率(ORR)為40%，5個月無進展生存率為78%；而pMMR mCRC患者ORR為0，5個月無進展生存率只有11%[9]。Keynote-164試驗進一步研究了dMMR/MSI-H mCRC患者使用帕博利珠單抗的臨床獲益情況，在Keynote-164隊列B研究的63例既往接受治療患者中，ORR為32%(中位隨訪時間為12.6個月)，1年無進展生存率與總生存率分別為41%、76%[10]。這項研究顯示接受帕博利珠單抗治療的MSI-H CRC患者在一線治療進展后仍能獲得持久的抗腫瘤效果。目前Ⅲ期臨床試驗Keynote-177正在對dMMR mCRC患者一線應用帕博利珠單抗與常規化療的療效進行評估[11]。

一項Ⅱ期臨床試驗中納武利尤單抗用于18例mCRC患者，其中僅1例患者部分獲益，并發現其存在dMMR[12]。基于這一研究結果，CheckMate 142進一步觀察了dMMR/MSI-H mCRC患者使用納武利尤單抗的治療情況，結果顯示ORR為31.1%，1年無進展生存率和總生存率分別為50%、73%[13]。因此，2017年FDA批準帕博利珠單抗、納武利尤單抗可用于既往接受治療的dMMR/MSI-H mCRC患者。

4 pMMR/MSS mCRC患者PD-1/PD-L1抑制劑治療現狀

在全部mCRC患者中，pMMR/MSS患者約占95%，PD-1/PD-L1抑制劑對這部分患者幾乎沒有任何治療效果。研究發現，pMMR/MSS mCRC患者免疫原性差，在腫瘤中心區域缺乏效應T淋巴細胞浸潤，PD-L1表達較低，這種免疫抑制型腫瘤微環境也稱之為“冷腫瘤”[14]。研究表明，化療、分子靶向治療和放療導致癌細胞死亡的同時可能會釋放新的抗原，而后者又被宿主樹突狀細胞識別。宿主樹突狀細胞能夠將這些抗原呈遞給初始T細胞，使CD8+細胞毒性淋巴細胞的浸潤程度增強，從而改變腫瘤微環境[15]。因此，結合免疫檢查點抑制劑和其他抗癌療法進行治療可能會克服pMMR/MSS mCRC對免疫療法的耐藥性。

Shahda等[16]研究結果顯示，一線應用帕博利珠單抗聯合FOLFOX治療30例mCRC(包括27例pMMR/MSS患者)，ORR為43%，中位無進展生存期、總生存期分別為16.9、18.8個月，與單純化療相比無明顯優勢。在一項Ⅰ期臨床試驗中，PD-L1抑制劑阿特珠單抗聯合FOLFOX和貝伐單抗治療mCRC患者，其ORR為52%，中位無進展生存期為14.1個月，與化療聯合貝伐單抗治療比較也無明顯統計學差異[17]。因此，免疫治療與化療聯合并不能有效逆轉腫瘤的免疫抑制型微環境。Liu等[18]研究發現，抑制RAS-MAPK途徑的下游信號分子MEK，能夠誘導IFN-γ依賴性HLA增加，上調PD-L1表達，與免疫治療協同增強抗腫瘤活性。基于這些數據，IMblaze370試驗以阿特珠單抗與MEK1/MEK2抑制劑考比替尼聯合治療MSS/MSI-L mCRC患者，該研究并沒有達到其主要的研究終點，患者中位總生存期、中位無進展生存期分別為8.9、1.9個月，與瑞戈非尼單藥治療相比無明顯優勢[19]。

Zelenay等[20]研究發現，在大腸癌小鼠模型中，免疫治療聯合抗血管內皮生長因子治療能夠改善免疫抑制狀態。首先，通過抗血管內皮生長因子、人血管生成素受體酪氨酸激酶2，增強細胞毒性T淋巴細胞的轉運和增殖功能，重新激活效應T細胞，抑制Treg細胞募集；其次，通過腫瘤內血管正常化，增強CD8+T細胞向腫瘤內部的浸潤程度，提高對抗PD-1治療的敏感性。基于動物實驗結果，2019年REGONIVO研究將瑞戈非尼聯合納武利尤單抗治療三線及三線以后的pMMR/MSS mCRC患者，ORR為36%，中位無進展生存期為6.3個月[21]。該研究徹底改變了pMMR/MSS mCRC免疫治療ORR為0的困境，將腫瘤微環境由免疫抑制型改變為免疫增強型，成功地將“冷腫瘤”轉變為“熱腫瘤”。

5 PD-1/PD-L1抑制劑治療相關生物標志物

目前，抗PD-1/PD-L1已成為多種腫瘤的有效治療方法。PD-1/PD-L1抑制劑不僅使部分腫瘤患者客觀緩解率升高，而且還能獲得長期緩解。但如何識別哪些患者免疫治療獲益，是PD-1/PD-L1抑制劑取得良好治療效果的關鍵。PD-L1擴增可作為抗PD-1/PD-L1抗體治療反應的預測因子。研究顯示，在經典霍奇金淋巴瘤患者中，97%可表現出PD-L1擴增；PD-L1陽性表達越高，抗PD-1/PD-L1治療效果越好[22]。但在Keynote-028試驗中，PD-L1表達陽性的mCRC患者在使用帕博利珠單抗治療后，出現疾病進展患者高達69.6%[23]。因此，PD-L1表達不能作為預測mCRC預后的唯一指標。

腫瘤突變負荷(TMB)是評估腫瘤免疫原性的重要指標，是預測免疫反應的新興生物標志物。TMB與抗PD-1/PD-L1免疫治療反應之間的相關系數為0.74，55%的癌癥類型ORR差異可以由TMB解釋[24]。TMB越高，新抗原負荷越高，腫瘤的免疫原性就越高。另外，可通過基因插入或缺失狀況來確定新抗原負荷的突變類型。具有這些特征的mCRC患者人群相對較小，主要由dMMR或MSI-H的腫瘤患者組成。在這部分患者中，發現了大量活化的CD8+細胞毒性淋巴細胞和免疫檢查點上調，如CTLA4、PD-1/PD-L1。PD-L1陽性表達率與dMMR/MSI-H狀態密切相關。Zhao等[25]研究報道，dMMR/MSI-H CRC患者中PD-L1陽性表達比例顯著高于pMMR/MSS CRC患者。

盡管PD-1/PD-L1抑制劑治療mCRC具有良好的前景，但其臨床獲益仍局限于dMMR/MSI-H患者，而這部分患者僅占全部mCRC患者的5%。盡管PD-L1、TMB、MSI、dMMR等生物標志物有助于選擇對免疫治療有反應的腫瘤患者，但目前這些生物標志物還難以準確地預測免疫治療效果。因此，未來還需要進行更廣泛的腫瘤免疫治療生物標志物及其組合研究，遴選出能夠獲益的優勢人群，指導PD-1/PD-L1抑制劑的臨床應用，尋求腫瘤免疫治療的最佳策略。此外，T細胞的浸潤和激活、新抗原或腫瘤相關抗原的識別也可為腫瘤的免疫治療提供新的途徑。因此，通過組合化療藥物、靶向藥物或其他免疫調節劑，增強mCRC的免疫原性，可進一步改善PD-1/PD-L1抑制劑的抗腫瘤效果。