李昕宇 劉強
乳腺癌是全球女性發病率和死亡率最高的惡性腫瘤。傳統的治療方法,如手術、放療、化療、內分泌治療及靶向治療,已難大幅改善乳腺癌患者尤其是晚期患者的生存預后。免疫治療是近年來興起的一種全新的治療方式,通過激活或者恢復人體免疫系統的腫瘤殺傷功能,進一步提高乳腺癌患者的生存率[1]。
在國際上,KEYNOTE-522 試驗[2]將免疫檢查點PD-1 抑制劑帕博利珠單抗從對三陰性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)的晚期治療提前到早期治療中,而中國的獨創性使用國產PD-1 抑制劑卡瑞麗珠單抗聯合抗血管生成藥亦在晚期TNBC 中取得良好的客觀緩解率[3]。DESTINY-Breast 03 試驗[4]結果奠定了抗體偶聯ADC 藥物T-DXd 在HER-2 陽性晚期乳腺癌二線治療中的地位。中國首個原創ADC藥物維迪西妥單抗,實現了中國ADC 領域零的突破,即將在中國的HER-2 陽性乳腺癌患者中開展大型臨床試驗。本文將就中國乳腺癌免疫治療轉化研究中的治療靶點、預測標志物、治療手段等進行綜述。
免疫系統通過免疫檢查點來區分“自我”與“外來”,從而防止自身健康細胞受到免疫傷害,而腫瘤細胞利用免疫檢查點這一特征來逃避免疫殺傷形成“免疫逃逸”。PD-1 是表達在T 淋巴細胞上的檢查點蛋白,通過與腫瘤細胞表達的配體PD-L1 結合,導致 T 淋巴細胞凋亡,抑制T 細胞殺傷功能,在腫瘤免疫逃逸中發揮重要作用,而調控PD-1/PD-L1 的表達也成為當前的研究熱點之一[1]。Qin 等[5]研究發現,核仁磷酸蛋白NPM1 是PD-L1 的轉錄調節因子,尤其是在TNBC中促進PD-L1 表達并與不良預后相關,靶向NPM1可減少PD-L1 的合成。Fang 等[6]研究發現,腫瘤中過表達的一種多功能生長因子顆粒素蛋白前體可通過信號轉導子和激活子STAT3 誘導巨噬細胞PD-L1 表達,并使其向免疫抑制的M2 亞型轉化。在表觀遺傳學上,Wan 等[7]研究發現,甲基轉移酶METTL3 能通過N6-甲基化腺嘌呤 (m6A)修飾PD-L1 mRNA 促進其RNA穩定性,從而上調PD-L1 表達水平。在代謝組學方面,Zhang 等[8]研究發現,人體內代謝產物D-甘露醇可通過激活AMP-活化蛋白激酶下調PD-L1 表達。
腫瘤周圍微環境中不同的免疫細胞具有相互拮抗的作用,在腫瘤免疫中可分為具有抗腫瘤作用的細胞毒性T 淋巴細胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)、輔助性T 細胞亞群Th1、M1 型巨噬細胞、NK 細胞及抗原提呈樹突狀細胞,還有促腫瘤作用的調節性T 淋巴細胞(regulatory T cell,Treg)、M2 型巨噬細胞、髓源性抑制細胞。促進腫瘤組織內抗腫瘤免疫細胞,抑制促腫瘤細胞,是提高免疫治療療效的主要研究方向[9]。
1.2.1 靶向腫瘤浸潤淋巴細胞 提高抗腫瘤淋巴細胞的CTL 和Th1 細胞浸潤數目及其殺傷能力是免疫治療的關鍵,調控免疫檢查點PD-1/PD-L1 某種程度上可以增加T 淋巴細胞浸潤數目,但僅30%患者可從中獲益,仍需尋找更多的有效靶點。Huang 等[10]研究發現,CTL 和Th1 細胞遷移能力依賴于T 淋巴細胞中趨化因子及其受體的功能而并非其表達水平,CTL 和Th1 細胞中一種趨化因子受體調控蛋白RGS1 表達,可加速G 蛋白Gα 亞基上的GTP 水解成GDP,使下游通路失活從而抑制CTL 和Th1 遷移到腫瘤局部的能力,靶向RGS1 可提高CTL 及Th1浸潤程度。Zhou 等[11]研究發現,微波消融可在消融乳腺癌局部病灶的同時,增加表達誘導共刺激分子(inducible T-cell co-stimulator ligand,ICOSL)的CD4+T 細胞并產生IFN-γ 來誘導Th1 細胞的免疫應答,增強腫瘤免疫殺傷功能,提示微波消融微創技術可起到協同免疫治療作用。在臨床研究方面,Zhang 等[12]對22 例紫杉醇單藥或紫杉醇聯合阿替利珠單抗治療患者的腫瘤進行單細胞測序,發現在治療有效的患者中,聯合治療組CXCL13+CTL、濾泡B 細胞和經典I型樹突狀細胞均增加,而紫杉醇單藥治療組則減少,提示使用紫杉醇方案后,出現CXCL13+CTL 減少可能會影響TNBC 患者的阿替利珠單抗的聯合治療療效。
降低Treg 細胞的免疫抑制功能也可間接恢復T細胞免疫殺傷能力。Bai 等[13]研究發現,TNBC 高表達的膜聯蛋白ANXA1 可增強Treg 細胞免疫抑制功能,降低患者的生存率。Wei 等[14]通過研究代謝再編程機制發現,三磷酸鳥苷環化水解酶GCH1 可對色氨酸的代謝重編碼,并上調吲哚胺2,3-雙加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase1,IDO)1,誘導Treg 細胞浸潤,而2,4-二氨基-6-羥基嘧啶(DAHP)可抑制GCH1 降低IDO1 表達,DAHP 聯合PD-1 單抗可作為新的免疫治療方案。Ni 等[15]研究發現,浸潤CD73+γδ1 T 細胞是腫瘤微環境中最主要的Treg 細胞,發揮著關鍵的免疫抑制作用,乳腺癌細胞來源的外泌體可轉運一種長鏈非編碼RNA SNHG16 至γδ1 T細胞內,上調CD73 表達,增強免疫抑制功能,因此靶向腫瘤來源外泌體或SNHG16 也可作為未來新的治療靶點,來降低腫瘤微環境的免疫抑制。
B 淋巴細胞也是腫瘤免疫微環境的重要組成部分,具有調節腫瘤免疫殺傷的能力。Gu 等[16]研究發現,B 淋巴細胞能夠分泌靶向腫瘤糖基化膜蛋白HSPA4的病理性抗體,激活HSPA4 結合蛋白ITGB5 和下游Src/ NF-κB 途徑,并通過CXCR4/SDF1α 軸來促進乳腺癌淋巴結轉移。該研究還發現,這種HSPA4 抗體可預測乳腺癌淋巴轉移及患者預后。Lu 等[17]通過比較行新輔助化療前后的患者腫瘤組織標本,發現一群以ICOSL 為特征的新B 細胞亞群,通過腫瘤細胞的免疫原性死亡引發C3 補體活化產生,并與患者生存相關。在臨床上,可使用ICOSL+B 細胞判斷化療誘導的抗腫瘤免疫反應,作為評估患者療效及預后的重要標志物。
1.2.2 靶向腫瘤相關巨噬細胞及髓系抑制細胞 巨噬細胞是主要的免疫組成成分,并作為關鍵細胞調控腫瘤轉移、免疫抑制及耐藥。Liu 等[18]研究發現,長鏈非編碼RNA IRENA 是化療后腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophage,TAM)功能轉換的關鍵調控分子,IRENA 激活TAM 的NF-κB 信號通路,導致化療后腫瘤出現治療抵抗,靶向IRENA 可逆轉巨噬細胞促腫瘤活性而發揮抗腫瘤作用。另外,Li 等[19]研究發現,TAM 通過分泌TGF-β1 激活肝白血病因子(hepatic leukemia factor,HLF)表達,HLF 再激活γ-谷氨酰轉移酶1 抑制腫瘤細胞的鐵死亡,從而促進TNBC 的增殖、轉移和順鉑耐藥。
除了微環境中浸潤的M2 型巨噬細胞,腫瘤持續的炎癥信號可使未成熟的髓樣細胞偏離正常分化,形成具有抗炎和免疫抑制功能的髓系抑制細胞(myeloidderived suppressor cell,MDSC)。Liu 等[20]研究發現,醛脫氫酶1A1(aldehyde dehydrogenase 1A1,ALDH1A1)通過降低細胞內氫離子濃度指數(pH),激活TAK1 磷酸化/ NF-κB 通路,使集落刺激因子GM-CSF 分泌增加,從而誘導MDSC 擴增并起到抑制腫瘤免疫的作用。Yu 等[21]研究發現,編碼組蛋白乙酰基轉移酶的基因KAT6A 可介導信號轉導分子SMAD3 的乙酰化修飾,激活上皮-間質轉化和STAT3 信號通路,形成乳腺癌干細胞表型,并招募MDSC 促進腫瘤的發生和轉移。該研究還進一步發現,KAT6A 的小分子抑制劑WM-1 119可顯著提高PD-L1 單抗的療效。
實體腫瘤中的血管常存在形態及功能上的異常,導致浸潤性淋巴細胞無法穿過血管壁進入腫瘤組織。Li 等[3]研究發現,低劑量的抗血管內皮細胞生長因子-2(vascular endothelial growth factor receptor-2,VEGFR-2)抗體可通過重塑腫瘤血管正常化,在增加腫瘤周圍抗腫瘤免疫細胞浸潤的同時上調PD-1 表達,顯著增加了PD-1 抗體的抗腫瘤活性。該團隊根據轉化研究成果開展針對晚期TNBC 患者的Ⅱ期臨床試驗,結果顯示PD-1 單抗卡瑞麗珠單抗聯合抗血管生成藥阿帕替尼的客觀緩解率(objective response rate,ORR)達到43.4%,1 年OS 達到42.2%。FUTURE-C-Plus試驗入組晚期TNBC 免疫調節亞型IM 型患者,一線治療使用卡瑞麗珠單抗聯合抗血管生成藥法米替尼及白蛋白紫杉醇,ORR 達到81.3%,PFS 達到11.9 個月[22]。以上研究均顯示免疫治療聯合抗血管生成治療方案的有效性。
篩選出適用于免疫治療的目標人群,有利于在臨床中精準高效地使用免疫制劑。Chen 等[23]通過全面分析臨床465 例TNBC 樣本的多組學數據,創新性提出“TNBC 復旦分型”,以CD8 為分子標志物的IM 分型與免疫治療密切相關,約占TNBC 患者的24%。基于臨床前研究結果發起的FUTURE 試驗[24],IM 分型單組的14 例患者采用PD-1 抑制劑聯合白蛋白紫杉醇的治療方案,獲得52.6% ORR,最長使用時間達6.5 個月,顯著優于既往臨床試驗中免疫治療的療效,因此IM 型TNBC 患者可作為免疫治療的適用人群。同時Shi 等[25]從具有同源重組修復缺陷的乳腺癌患者中,發現這些患者腫瘤細胞中cGAS-STING 通路下游的細胞因子CXCL10 特異性高表達,并與新抗原負荷量及浸潤淋巴細胞數呈正相關,說明CXCL10 可作為預測同源重組修復缺陷患者的免疫治療療效的分子標志物。
目前,HER-2 陽性乳腺癌的一線治療方案推薦HER-2 靶向藥物聯合化療,而靶向HER-2 的曲妥珠單抗的抗體依賴細胞毒性效應是其抗腫瘤的一種重要機制。Su 等[26]研究發現,免疫治療能增強抗靶向治療療效,巨噬細胞在發生抗體依賴的細胞吞噬效應后,其表面PD-L1 和IDO 表達上調,抑制了NK 細胞和T細胞的細胞毒效應,使用曲妥珠單抗聯合PD-L1 和IDO 抑制劑可顯著增強靶向治療的療效。
腫瘤疫苗是利用腫瘤抗原誘導產生免疫反應對腫瘤細胞進行特異性殺傷。Huang 等[27]開發了一種同時載有TLR3 激動劑hiltonol 和人中性粒細胞彈性蛋白酶(elastase neutrophil expressed,ELANE)的外泌體HELA-Exos,hiltonol 能夠原位激活樹突狀細胞,而ELANE 可誘導乳腺癌細胞免疫原性死亡,這種外泌體為弱免疫原性TNBC 提供一種可能的腫瘤疫苗。Chen 等[28]利用腫瘤和細菌的細胞結構共性,將含有腫瘤抗原信息的腫瘤細胞膜和含有佐劑信息的大腸桿菌細胞膜共同表達于聚合物納米顆粒表面,該疫苗可誘導樹突細胞成熟,刺激脾臟釋放T 淋巴細胞,促進腫瘤消退并抑制復發。
過繼細胞治療是從患者體內分離免疫活性細胞,在體外進行擴增和功能鑒定,然后反向回輸的新興治療方式。近來受到廣泛關注的嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor,CAR)-T 細胞療法,通過CAR 靶向腫瘤抗原輸送T 淋巴細胞,這種療法也在實體腫瘤治療中進行積極探索。Xia 等[29]將表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)作為表面抗原,構建了一種靶向EGFR 的新型CAR-T 細胞,在TNBC 小鼠模型中,成功定位T 淋巴細胞至腫瘤細胞表面的EGFR,起到定向腫瘤殺傷作用。這種新型的CAR-T 細胞耐藥在使用表觀遺傳調控因子CDK7 抑制劑THZ1 后,干預免疫抑制基因增強子的激活,可發生逆轉,改善傳統CAR-T 細療法早期耐受的局限性,為TNBC 治療提供了嶄新的治療策略。
中國關于免疫治療研究正在飛速地發展,研究熱點主要圍繞著免疫檢查點的調控、強化免疫細胞功能、逆轉腫瘤微環境的免疫抑制等進行。通過對腫瘤免疫學認識的不斷深入,實現多組學、多學科的融會貫通,提出更多中國創新性的研究成果,并將中國的轉化研究成果轉換為臨床應用,實現基礎到臨床的轉換,讓越來越多的乳腺癌患者從更新和更有效的免疫治療中獲益。