程序性死亡受體-1及其配體抑制劑在頭頸部鱗狀細胞癌免疫治療的研究進展

曾飛，盧潔，孫仁浩，房義康，禹雯怡，楊芳，趙璐

1.大連醫科大學口腔醫學院，遼寧 大連（116044）；2.青島市市立醫院口腔醫學中心，山東 青島（266011）

頭頸部鱗狀細胞癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）多發生在口腔、口咽和喉部，是一種復發風險高且治療方案有限的惡性腫瘤。對于局部晚期疾病，術后輔助化療是一種治療選擇，但患者治療后的生存質量急劇下降［1］。對于復發性或轉移性HNSCC患者，治療選擇更是特別有限，且預后差，中位總生存期（middle overall sur?vival，mOS）小于1年［2］。程序性死亡受體?1（pro?grammed death receptor 1，PD?1）及 其 配 體（pro?grammed death receptor ligand1，PD?L1）抑制劑的出現則為這部分患者提高臨床療效、延長生存時間提供新機會。

1 PD?1/PD?L1基本結構及表達

PD?1是由Ishida在1992年首次在凋亡的T細胞雜交瘤中獲得，其基因編碼在2號染色體上（2q37）［3］。PD?1不僅在活化的T淋巴細胞、B淋巴細胞、自然殺傷細胞以及單核細胞等免疫細胞中表達，還可在部分腫瘤細胞中表達［4］。研究發現PD?1也可以在調節性T細胞（regulatory cells，Treg）表面表達，可促進Treg細胞增殖，抑制免疫應答［5］。PD?1屬于B7?CD28家族，是由288個氨基酸構成的跨膜蛋白，PD?1在結構上主要由三部分組成:①胞外IgV樣結構域；②疏水跨膜區；③胞質區，胞質區保留有免疫受體酪氨酸抑制基序（im?munoreceptor tyrosine?based inhibitory motif，ITIM）及免疫受體酪氨酸轉化基序（immunoreceptor tyrosine based switch motif，ITSM）［6］。PD?L1基因編碼在7p24，PD?L1也屬于B7家族，是由290個氨基酸構成的I型跨膜蛋白，在其胞外區含有IgV和IgC樣的結構域［7］。PD?L1通常表達在免疫細胞，專職性抗原提呈細胞（antigen presenting cell，APC）如巨噬細胞、B細胞、樹突狀細胞和非專職性APC；PD?L1也可在非造血細胞表面表達，如血管內皮細胞、胰島細胞、胎盤細胞等細胞［8］。

2 T細胞活化與免疫逃逸

T細胞的完全活化需要雙重信號，包括:①第一信號的產生，APC表面的主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）將抗原提呈給T細胞，T細胞表面受體（T cell receptor，TCR）特異性結合MHC，此時會激活蛋白酪氨酸激酶，使酪氨酸磷酸化，T細胞初步活化；②第二信號的產生:APC與T細胞表面多對共刺激分子相互作用，誘導T細胞表達多種細胞因子和細胞因子受體，使T細胞完全活化，進而發揮免疫應答和效應。正常情況下PD?1/PD?L1結合可抑制自身免疫反應，保護機體組織；若在腫瘤微環境下結合，PD?1胞質區的ITSM結構域可發生磷酸化進而募集蛋白酪氨酸磷酸酶SHP?2，使下游的脾酪氨酸激酶（spleen tyro?sine kinase，SyK）和磷脂酰肌醇3?激酶（phosphati?dylinositol 3?kinase，PI3K）發生去磷酸化，從而抑制下游蛋白激酶B（protein kinase B，AKT）、細胞外調節蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）等信號通路，最終抑制T細胞活化［8］，從而實現腫瘤細胞免疫逃逸。

3 PD?1/PD?L1抑制劑與腫瘤免疫治療

3.1 PD?1抑制劑

3.1.1 納武單抗（Nivolumab） 納武單抗屬于人源性IgG4型免疫檢查點抑制劑，可以與相應癌細胞表面的PD?L1結合，從而阻斷PD?1與PD?L1結合，減弱或抑制PD?1/PD?L1信號通路激活，增強機體抗腫瘤作用［9］。納武單抗是美國食品藥品監督管理局（FDA）批準用于癌癥治療的第一個抗PD?1單克隆抗體。納武單抗可用于多種腫瘤治療，其中包括復發性或轉移性HNSCC。在一項Ⅲ期試驗中，共納入HNSCC患者361例，接受納武單抗（3 mg/kg）治療和標準的單藥系統治療（甲氨蝶呤、多西紫杉醇或西妥昔單抗）的患者比例是2∶1，結果顯示納武單抗治療和標準單藥治療（investigator's choice，IC）的mOS分別為7.5個月和5.1個月，使用納武單抗較標準療法的一年生存率高約19%（36%vs.16.6%）［10］?；诖隧椩囼灒–heckMate?141）數據，2016年11月10日，FDA批準了納武單抗（OPDIVO注射液，百時美施貴寶公司，美國）用于治療經或不經鉑化療后的復發性或轉移性HN?SCC，這是對于鉑耐藥的HNSCC治療的一大突破。3.1.2 派姆單抗（Pembrolizumab） 派姆單抗也屬于人源化IgG4型免疫檢查點抑制劑，特異性較高，可應用于多種腫瘤的治療。KEYNOTE?012試驗是在提出派姆單抗治療HNSCC后隨訪時間較長的試驗。Ⅰb期臨床試驗KEYNOTE?012中，60例PD?L1陽性的HNSCC患者入選并接受治療，23例（38%）HPV陽性，37例（62%）HPV陰性［11］，其中60名患者中有10名出現了3～4級藥物相關不良事件，27例發生嚴重不良事件，由此可見，派姆單抗具有較好的耐受性，可表現出對于HNSCC較好的抗腫瘤活性，可進行下一期臨床試驗。在KETNOTE?012試驗的匯總分析中，在兩個試驗中樣本量分別為60例（A組:患者接受派姆單抗靜脈滴注10 mg/kg，每2周1次）和132例（B組:患者接受派姆單抗200 mg，每3周1次），77%患者HPV陰性，23%患者HPV陽性，其中有64%患者出現不良反應，13%患者出現3～4級不良反應，6%患者中斷治療，無死亡病例。所有患者的客觀緩解率（objective re?sponse rate，ORR）均為18%，較2006年FDA批準的HNSCC二線治療藥物西妥昔單抗的ORR高出5%；其中，HPV陰性患者ORR為16%，HPV陽性患者ORR為24%，PD?L1表達陽性和陰性組的ORR分別為22%和4%；臨床受益率（疾病完全應答、部分應答或疾病穩定時間≥6個月）為20%，而單純鉑治療受益率為17%，鉑與西妥昔單抗聯合治療受益率為15%，由此可見派姆單抗具有持久的抗腫瘤活性、高生存率和可接受的安全性，尤其對有鉑治療史的HNSCC患者［12］。FDA于2016年加快批準了派姆單抗作為二線治療藥物（KEYTRUDA注射劑），用于治療在含鉑化療期間或之后進展的復發性或轉移性HNSCC。

一項開放的Ⅲ期臨床試驗（KEYNOTE?040）結果表明派姆單抗在臨床上可顯著延長HNSCC患者的mOS并具有良好的安全性［13］。在另一項開放的臨床Ⅲ期試驗（KEYNOTE?048）對比派姆單抗單藥治療、派姆單抗聯合化療和西妥昔單抗聯合化療治療的療效及安全性，該研究入組882例未經局部治療的復發性或轉移性HNSCC患者，其中，85%的患者PD?L1陽性聯合分數（combined positive score，CPS）≥1，43%患者的CPS≥20，將納入病例分為三組，分別為派姆單抗單藥治療組、派姆單抗聯合化療組和西妥昔單抗聯合化療組，結果顯示CPS≥20較CPS≥1的患者接受派姆單抗治療效果更好，派姆單抗單藥治療和派姆單抗聯合化療治療有望成為復發性或轉移性HNSCC的一線治療方案［14］。2019年6月11日FDA批準了派姆單抗單藥用于治療對鉑類敏感且CPS≥1的HNSCC患者，同時該研究也給下一步研究提出了新問題:為何三種治療方案的PFS并無顯著差異?

3.2 PD?L1抑制劑

3.2.1 度伐單抗（Durvalumab） 度伐單抗屬于人源性IgG1型抗體。在一項臨床試驗中評估了度伐單抗治療HNSCC患者的安全性和療效性，該研究納入62例HNSCC患者，結果顯示藥物相關不良事件發生率為59.7%，3～4級不良事件發生率為9.7%；總體ORR為6.5%，mOS為8.4個月，術后6個月生存率為62%，12個月OS率為38%［15］。以上研究提示度伐單抗在HNSCC患者治療中顯示出可接受的安全性和療效性，關于度伐單抗單藥治療和聯合化療治療的Ⅲ期研究都在進行中。

3.2.2 阿特珠單抗（Atezolizumab） 阿特珠單抗是一種針對PD?L1人工合成的IgG1單克隆抗體，其在HNSCC中的研究較派姆單抗和納武單抗少。目前有一項Ⅰ期臨床試驗數據結果，在該試驗中共納入32例頭頸部癌癥（HNC）患者，其中66%患者發生不良反應事件，僅有13%為3～4級不良反應事件，mPFS為2.6個月，mOS為6.0個月，ORR為22%；患者對于阿特珠單抗治療應答與HPV狀態或PD?L1表達水平無關［16］。該試驗在一定程度上證明了阿特珠單抗具有安全性、耐受性和良好臨床療效，但研究樣本量較少，后期應擴大樣本量進行研究，并且加入與標準治療方法對比或與其他藥物聯合使用。

3.3 PD?1/PD?L1抑制劑聯合放化療

近期一項PD?1/PD?L1抑制劑聯合放療的前瞻性研究發現對于已發生免疫相關不良事件的患者采用PD?1/PD?L1抑制劑單獨治療和聯合放療的OS和PFS相近，且與不良反應事件發生率無關［17］，但PD?1/PD?L1抑制劑聯合放療在動物實驗中發現，聯合放療后會對小鼠肺部及心臟會造成損傷［18］，這一差異可能是樣本差異造成。已有研究發現放療可以通過上調PD?L1的表達，改變腫瘤微環境進而抑制腫瘤免疫，這為聯合放療提供了理論依據［19］。PD?1/PD?L1抑制劑聯合化療可以有效提高非小細胞肺癌、小細胞肺癌和乳腺癌等治療效果。化療可誘導腫瘤免疫原性細胞死亡，增加新抗原的釋放，增加腫瘤微環境中淋巴細胞的浸潤，這為PD?1/PD?L1抑制劑聯合化療治療HNSCC提供了有效支持。2019年6月11日FDA批準了派姆單抗聯合鉑與5?氟尿嘧啶用于治療HNSCC患者。

3.4 PD?1/PD?L1抑制劑聯合免疫治療

細胞毒T淋巴細胞抗原?4（cytotoxic T lympho?cyte antigen?4，CTLA?4）抑制劑也屬于免疫檢查點抑制劑，伊匹木單抗（Ipilimumab）是首個被批準用于癌癥治療的CTLA?4抑制劑。納武單抗和伊匹木單抗的聯合治療已被證明對黑色素瘤、腎細胞癌和非小細胞肺癌患者具有較好療效。為探討這種聯合治療對于HNSCC患者的臨床療效，研究者進行了多項臨床研究。CONDOR是一項Ⅱ期臨床試驗，其主要探究度伐單抗單藥治療、替西木單抗（Tremelimumab，CTLA?4抑制劑）單藥治療與度伐單抗聯合替西木單抗治療在PD?L1低表達和陰性的HNSCC患者的療效性和安全性。該試驗結果表明度伐單藥組、替西木單藥組和聯合組的ORR分別為9.2%、1.6%和7.8%，中位OS分別為6.0個月、5.5個月和7.6個月，由此可見二者的聯合使用并沒有出現較大的臨床效益，第三階段研究目前仍在進行。同時，CONDOR試驗顯示CTLA?4抑制劑對于HNSCC患者治療有局限性，這提示與CTLA?4抑制劑聯合用藥時應該正確選擇生物標記物［20］。

3.5 PD?1/PD?L1抑制劑聯合靶向治療

HNSCC轉移高度依賴于表皮生長因子受體（pidermal growth factor receptor，EGFR）途徑。有研究顯示EGFR信號通路可誘導PD?1/PD?L1和其他免疫抑制因子的表達，表明EGFR對腫瘤微環境有調節重塑作用，靶向EGFR途徑不僅可以抑制腫瘤的生長和轉移，而且可以調節腫瘤的微環境并增強癌癥免疫療法的功效。EGFR途徑的抑制可以增加MHC的表達，增強樹突狀細胞的功能，并增加腫瘤中T細胞的浸潤［21］。一項Ⅰ期臨床試驗結果表明西妥昔單抗聯合派姆單抗治療HNSCC患者ORR為46.7%，可見PD?1/PD?L1抑制劑聯合靶向治療有協同抗腫瘤作用［22］。

3.6 其他免疫治療藥物

目前，除PD?1/PD?L1抑制劑外的其他免疫治療相關研究也正在進行，如CTLA?4抑制劑、T細胞免疫球蛋白和ITIM結構域蛋白（V?set and immuno?globulin domain?containing protein 9，Vsig9，又 名TIGIT）抑制劑、淋巴細胞激活基因?3（lymphocyte activation gene 3，LAG?3）抑制劑等。CTLA?4免疫檢查點抑制劑為典型代表，其中伊匹木單抗研究最為深入，是人類首個抗CTLA?4人單克隆抗體，美國FDA于2001年批準其用于治療晚期黑色素瘤，但伊匹木單抗在HNSCC的研究較少。TIGIT抑制劑是繼PD?1/PD?L1抑制劑和CTLA?4抑制劑后的又一新型免疫抑制劑，目前尚未批準相關藥物用于臨床治療?；贚AG?3研發的抑制藥物主要有IMP321（Eftilagimod Alpha）和BMS?986016（Relatlim?ab），在HNSCC靶向LAG?3較多臨床試驗研究（NCT03625323、NCT03440437、NCT01968109等）正在進行，且部分試驗與PD?1抗體聯合使用［23］。

4展望

隨著免疫檢查點抑制劑在癌癥治療中的不斷研究與發展，復發性或轉移性HNSCC患者的預后得到了一定改善，但是仍有部分患者無法從該抑制劑中獲益，甚至一些研究發現PD?1/PD?L1抑制劑治療后出現疾病進展。為最大限度地提高PD?1/PD?L1抑制劑的療效，減少不良反應事件，PD?1/PD?L1分子機制及其與其他促癌或抑癌分子的相互作用值得進一步研究。PD?1/PD?L1抑制劑免疫治療成本較高，且存在一定毒性風險，個體化用藥可有效減少不良反應事件的發生。由此可見，尋找穩定且有效的生物標志物至關重要。

【Author contributions】Zeng F wrote the article.Lu J，Sun RH and Fang YK collected the references and revised the article.Yu WY and Yang F revised the article.Zhao L reviewed the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.