腫瘤免疫治療的反應模式*

唐家琢，宋羽霄，章必成

(武漢大學人民醫院腫瘤中心，武漢 430060)

近年來，腫瘤的免疫治療已經得到長足發展，以細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白(cytotoxic T lymphocyte-associated protein 4，CTLA-4)、程序性細胞死亡受體 1(programmed cell death-1，PD-1)和程序性細胞死亡受體配體1(programmed cell death-ligand 1，PD-L1)抗體為代表的免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors，ICIs)對多種腫瘤的治療產生了革命性影響，使患者獲得更長的總生存期(overall survival，OS)和更多的治療選擇。迄今，已經有多種ICIs被批準用于各種腫瘤的治療。然而，只有一部分接受ICIs治療的患者能夠獲得持久反應(durable response)，即顯著、持久的療效。而大量患者在治療中呈現出其他反應模式，如假性進展(pseudoprogression)、超進展(hyperprogression)、分離反應(dissociated response)和耐藥(resistance)等。雖然免疫治療中假性進展、超進展的發生率不高，但是隨著ICIs越來越廣泛的使用，相關報道也越來越多。因此，為明確最佳治療策略，醫師需要正確區分不同的反應模式。同時，免疫治療的療效評估標準也需要進一步優化，以更準確地指導臨床和科研工作。

1 持久反應

在機體的抗腫瘤免疫反應中，由于耐藥突變引起的腫瘤細胞抗原譜變化、干擾素信號通路障礙及抗原呈遞功能缺陷等最終導致免疫系統不能持續應答[1]。ICIs通過抑制腫瘤免疫逃逸、重新激活記憶性T細胞使其轉化成效應T細胞等途徑增強機體的腫瘤特異性免疫反應，從而維持抗腫瘤免疫持久反應(圖1)。其中，記憶性T細胞的產生是持久反應的根本原因。目前對持久反應尚無標準定義，有研究者將其定義為患者中位無進展生存期(progression-free survival，PFS)超過同試驗中接受相同藥物治療患者群中位PFS的3倍[2]。根據長期存活數據或觀察反應的持久性，持久反應可分為持久完全緩解(complete response，CR)、持續部分緩解(partial response，PR)和持續疾病穩定(stable disease，SD)等；根據應答的反應時間，持久反應可分為立即應答和延遲應答。

圖1 免疫治療的各反應模式圖

接受ICIs治療的患者中，持久反應可以持續長達數月或數年[3]，甚至部分患者對ICIs的應答隨時間推移而改善。在一項伊匹木單抗(ipilimumab)治療轉移性黑色素瘤的臨床研究中，患者對伊匹木單抗的應答在24周后持續改善，部分SD改善為PR，部分PR改善為CR[4]，持久反應能夠轉化為OS的延長。通過篩選ICIs治療的目標患者、監測藥物不良反應等手段，能提高持久反應患者的長期生存獲益。

目前尚未找到準確的持久反應預測因子。一項黑色素瘤患者接受PD-1抑制劑單藥或聯合伊匹木單抗治療的回顧性研究發現，治療1年后正電子發射計算機斷層顯像(positron-emission tomography-computed tomography，PET/CT)原病灶表現為CR往往預示持久反應，78例CR患者中有75例(96%)在停止治療14.5個月后仍然存在持續抗腫瘤應答[5]。此外，如果ICIs停藥后仍有持久反應，當復發或進展時仍可以考慮重啟ICIs治療。

2 假性進展

免疫治療后腫瘤可能出現短暫的體積增大或者病灶數量增加，隨后出現PR或SD，這種現象被稱為假性進展(圖1)。假性進展通常在初次免疫治療后發生。假性進展可能的生物學解釋包括：在免疫治療發揮有效的抗腫瘤作用之前腫瘤持續生長，或瘤床中腫瘤浸潤淋巴細胞的增加引起腫瘤組織體積增大[6]。一項研究發現，經伊匹木單抗治療的黑色素瘤患者腫瘤活檢組織中存在急性炎癥反應，這為后一種假設提供了支持[7]。假性進展的發生率不超過10%，是相對少見的反應模式，初次影像學評估為進展的患者大多數確實發生了疾病進展(progressive disease，PD)。但由于一般6～8周影像學評估一次，假性進展的短暫腫瘤增大可能未被發現，因此實際發生率可能更高。

目前尚未發現可靠的假性進展預測因子。一項研究發現，通過進行ctDNA檢測，能夠準確區分假性進展和真進展[8]。血清白細胞介素8(IL-8)水平也可能有助于鑒別假性進展[9]。HUANG等[10]研究發現，假性進展患者的中性粒細胞淋巴細胞比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR)顯著低于真正進展的患者。此外，監測治療前后的趨化因子CXCL2和基質金屬蛋白酶2(matrix metalloproteinase 2，MMP2)可能有助于鑒別假性進展與真進展[11]。也有報道認為，基因組不穩定性數(genome instability number，GIN)能夠作為區分假性進展與真進展的標志物[12]。

臨床中，由于假性進展早期和真進展在影像學上都表現為腫瘤增大，因此主要通過以下方面鑒別假性進展與疾病真進展：患者體力狀況、系統癥狀、腫瘤對比基線變化、新病灶表現以及活檢。其中活檢是最重要的檢查方法，假性進展主要表現為T細胞浸潤、腫瘤壞死。如果臨床中出現進展患者，在診斷為假性進展后，滿足以下條件可以考慮對這些患者繼續免疫治療：無嚴重免疫相關不良反應、耐受性好；治療后腫瘤相關癥狀改善或快速進展患者癥狀維持穩定等[13]。

3 超進展

部分接受ICIs治療的患者在啟動治療后疾病進展加快，由此超進展的概念被提出(圖1)。目前超進展沒有標準化定義，不同研究對超進展的定義各異。CHAMPIAT等[14]將其定義為符合實體瘤療效評價標準(response evaluation criteria in solid tumors，RECIST)的進展、且治療期腫瘤生長率(tumor growth rate，TGR)為治療前的2倍及以上。也有研究把超進展定義為治療期腫瘤生長動力學(tumor growth kinetics，TGK)大于或等于治療前的兩倍[15]。根據不同的定義，超進展的發生率為4%～29%[16]。免疫治療后超進展的發生機制尚無定論。LO等[17]提出，抗PD-1抗體的Fc片段通過未知信號通路觸發上皮樣巨噬細胞聚集，最終加速腫瘤生長，導致超進展。在腫瘤生長加速時進行活檢是探索超進展生物學機制和免疫學過程的關鍵。

關于超進展預測標志物或臨床特征的探索亟待深入。KATO等[18]研究發現，表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)突變和MDM2/MDM4擴增是潛在的超進展預測因子。然而，另外的研究表明MDM2/MDM4擴增或EGFR突變與超進展沒有顯著關聯[17，19]。KIM等[19]發現，STK11突變與超進展的發生顯著相關。此外，通過評估染色體數目不穩定性(copy number instability，CNI)，可能有助于預測病情進展[20]。在接受PD-1或PD-L1單抗治療的頭頸部鱗癌患者中，腫瘤區域復發與免疫治療超進展顯著相關(90%vs37%，P=0.008)[15]。還有研究發現，高齡[21]或基線遠處轉移灶數目較多的患者發生超進展的頻率更高[22]。上述因素可能反映出發生超進展的風險，但結論均來源于小樣本回顧性研究，且不同研究結果存在較大差異，所以目前不能簡單地把MDM2/MDM4基因擴增、老年患者等認定是超進展發生的高危因素或人群。

診斷超進展主要依據RECIST、TGK或TGR等指標，但因為其復雜性，目前在臨床中難以實施。超進展患者的PFS和OS更短[23]，因此在開始免疫治療前，應充分告知患者發生超進展可能性和危險性。由于超進展發生后患者病情惡化極快，臨床醫師應該警惕免疫治療患者超進展的發生，做到早期發現。一旦發現超進展，應立即停止免疫治療，迅速進行影像學檢查，評估患者情況，確定挽救性治療方案。目前普遍認為化療和(或)抗血管生成治療仍是一個重要的選擇。

4 分離反應

分離反應表現為部分腫瘤病灶進展而另一部分縮小，這種反應模式類似化療和靶向治療的混合反應(圖1)。目前尚無分離反應的標準定義，有學者基于RECIST1.1標準，將部分腫瘤病灶體積增大[和(或)出現新病變]>20%并且其他病灶體積減小>30%定義為分離反應[24]。患者個體的腫瘤異質性和(或)抗癌藥物的組織滲透性差異可能是導致分離反應的原因。

分離反應的預測因子目前尚不清楚。在一項前瞻性研究中，根據實體瘤PET/CT 療效評估標準(positron-emission tomography response criteria in solid tumors，PERCIST)，使用PET/CT對接受ICIs治療的非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者進行連續評估，可以有效區分PD、假性進展和分離反應[25]。分離反應的發生率為5%～9.2%[26-27]。在使用PD-1/PD-L1抑制劑治療的NSCLC患者中，與PD相比，分離反應患者的OS更長(14.0個月vs6.6個月)[26]。另一項使用納武利尤單抗(nivolumab)治療NSCLC的研究中，分離反應患者OS明顯長于進展一致的患者(46.9個月vs8.2個月，P=0.038)[27]。以上研究提示分離反應可能是患者預后的積極因素。

目前對于分離反應的臨床處理尚未達成共識。SATO等[27]認為，出現分離反應不一定代表ICIs耐藥，不應過早將其改為其他治療。HUMBERT等[24]提出，發現分離反應后，繼續進行免疫治療可能有利于達成持久反應。有研究顯示，接受ICIs治療的晚期NSCLC患者在診斷為分離反應后，繼續接受ICIs治療的患者比改用其他抗腫瘤治療的患者的OS明顯更好(10.63個月vs4.33個月，P=0.016)[28]。WONG等[29]認為，在腎癌中，為了延長ICIs應用時間，可以聯用酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor，TKI)或對進展病變局部放療。在條件允許情況下，應該在一般狀況較好的患者中考慮對進展性病灶進行局部治療，比如放射治療(放療)或手術。

5 免疫治療耐藥

免疫治療耐藥可分為原發性耐藥和獲得性耐藥，前者表現為腫瘤對免疫治療沒有應答，后者表現為腫瘤最初對免疫治療應答，一段時間后腫瘤進展(圖1)。根據不同瘤種和不同免疫治療藥物，耐藥發生率各異。免疫治療耐藥主要與基因突變、免疫抑制分子高表達和腫瘤微環境(tumor microenvironment，TME)改變等有關。

原發性耐藥的機制可分為腫瘤細胞內部因素和外部因素。其中，內部因素主要包括以下幾點：腫瘤基因調控[30]、轉錄因子IRF2丟失[31]、MAPK、PI3K和WNT等通路改變[32-34]、腫瘤壞死因子α(TNF-α)和γ干擾素(IFN-γ)信號通路的改變[35]等。原發性耐藥的外部因素主要涉及TME中的間質細胞。免疫抑制性細胞向TME遷移可抑制局部免疫細胞發揮效應功能，包括髓源性抑制細胞(myeloid derived suppressor cells，MDSCs)、M2巨噬細胞、促腫瘤性N2中性粒細胞和Tregs等[36]。獲得性耐藥主要與以下幾種機制有關：IFN-γ信號通路改變[36]、抗原呈遞缺陷[37]、TME改變[38-39]和基因突變[40]等。免疫治療耐藥的機制復雜多樣，并且大多數引起原發性耐藥的機制后續可能導致獲得性耐藥的產生。

可靠的免疫治療耐藥或反應良好的預測因子有利于降低免疫治療耐藥的發生率。作為抗PD-1治療的常見并發癥，胃腸道免疫相關不良反應干擾腸道微生物群，可以導致免疫治療耐藥[41]。TME對免疫治療的反應也有預測作用。GRISS等[42]研究證明，TME中腫瘤相關B細胞能維持黑色素瘤組織內的炎癥反應，并且可能作為預后和ICIs療效的預測因子；GUO等[43]的研究顯示，腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages，TAMs)與免疫治療不良預后有關。由于免疫治療耐藥機制的復雜性，僅憑某單一生物標志物并不能完全預測免疫治療的效果及不良事件，需要聯合多個預測因子綜合分析。目前對免疫治療耐藥的預測因子研究仍待進一步深入。

臨床出現免疫治療耐藥時，通常停用免疫治療并改用其他治療方式；出現緩慢進展時，也可以保留免疫治療，聯合應用化學治療(化療)或抗血管生成治療。

6 免疫治療的療效評估標準

腫瘤免疫治療有多種療效評估標準，包括RECIST1.1、免疫相關療效標準(immune-related response criteria，irRC)、實體瘤免疫相關療效評價標準(immune-related RECIST，irRECIST)、實體瘤免疫療效評價標準(immune RECIST，iRECIST)和修訂后的實體瘤免疫治療療效評價標準(immune-modified RECIST，imRECIST)等。

根據RECIST1.1標準，如果出現新發病灶或原發腫瘤明顯增大，將直接評定為PD，因此可能將假性進展錯誤地診斷為PD。另外，RECIST1.1評估結果為SD可以作為免疫治療療效顯著的一個指標，疾病初始進展并不一定意味著治療的失敗[13]。irRC是第一個在改良的WHO標準基礎上建立的用于評估免疫治療反應的標準，它提出了在4周后再次評估確認進展，這有助于假性進展的鑒別。irRC的評估方法基于腫瘤的二維測量，增加了測量的復雜性和誤差可能性，而且目前大部分免疫治療采用RECIST1.1標準，導致使用irRC與其他試驗結果難以比較。irRECIST基于RECIST修訂，也提出了4周后再次評估以確定疾病進展。在幾項ICIs治療各型腫瘤的試驗中，使用RECIST1.1與irRECIST評估的ORR值相近[44-45]。作為免疫治療的RECIST1.1修訂版，iRECIST具有進步意義的重要觀點是，首次評估時如果出現進展或新病灶，先診斷為待證實的進展(immune unconfirmed progressive disease，iUPD)，在4～8周內重復進行影像學評估之后，再判斷是否為確認進展(immune confirmed progressive disease，iCPD)。進行免疫治療的患者可在被診斷為iCPD之前多次被診斷為iUPD[46]，因此iRECIST有利于假性進展的評估。imRECIST基于阿特珠單抗(atezolizumab)治療NSCLC的數據建立，imRECIST標準的臨床應用較少。

除了上述與形態影像學相關的腫瘤免疫治療療效評估標準，研究者還提出了以PET/CT為基礎的腫瘤治療療效評價標準，包括PERCIST、免疫治療PET/CT 療效評估標準(PET response evaluation criteria for immunotherapy，PERCIMT)和實體瘤PET/CT免疫治療療效評價標準(immune PERCIST，iPERCIST)[47-49]。由于目前PET/CT相關的療效評價標準臨床數據不夠完善，多來自小樣本、回顧性研究，因此其準確性和實用可靠性有待進一步探索和驗證。

7 結束語

ICIs開啟了腫瘤免疫治療的新時代，為患者提供了新的治療選擇，帶來了顯著的臨床獲益。但是，目前對免疫治療各種反應模式的研究還不夠透徹，包括發生機制、預測因子、誘發及緩解因素等。ICIs的使用仍需進一步優化，例如用藥及停藥最佳時機、減少免疫治療耐藥的方案、如何減少免疫治療的不良反應、提升持久反應的發生率等，從而更好地開發ICIs的治療潛力。現有的療效評估標準僅有利于發現和評估假性進展，不適用于超進展和分離反應。免疫治療療效評估的新標準有待建立，新標準需要具有臨床易行性，能夠對各瘤種進行統一評估，適用于各種反應模式并且便于與其他治療方法對比療效等。相信隨著基礎研究和臨床實踐的進一步深入，這些問題有望逐步得到解決。