PD-1/PD-L1 抑制劑聯合化療一線治療晚期胃癌療效相關生物標記物的研究進展

張越 綜述 韓宇 審校

近年來，免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint inhibitors，ICIs），尤其是程序性細胞死亡受體1（programmed cell death protein 1，PD-1）及其配體1（programmed cell death protein-ligand 1，PD-L1）單抗，已被廣泛應用于多種實體癌的治療中。根據近幾年NCCN 指南以及中國臨床腫瘤學會（CSCO）指南的變化顯示，在晚期胃/胃食管結合部腫瘤（gastric/gastroesophageal junction cancer，GC/GEJC ）中，無論HER2 表達狀態如何，ICIs 的地位越來越高，覆蓋范圍也越來越廣，從三線治療逐漸升級到一線治療。

目前針對晚期胃癌一線行ICIs 聯合化療的臨床研究中，pembrolizumab 聯合化療（順鉑+5-氟尿嘧啶/卡培他濱）在KEYNOTE-059 研究中展現了較好的抗腫瘤活性[1]，但該方案在KEYNOTE-062 研究未能顯示出優于化療的生存獲益[2]。針對部分亞洲人群的ATTRACTION-4 研究在HER2 陰性晚期GC/GEJC患者中使用nivolumab 聯合SOX/XELOX（奧沙利鉑+替吉奧/卡培他濱）顯著改善了無進展生存期（progression-free survival，PFS），但未改善總生存期（overall survival，OS）[3]。但nivolumab聯合XELOX/FOLFOX（奧沙利鉑+5-氟尿嘧啶+亞葉酸鈣）在另一項全球大型Ⅲ期研究CheckMate-649 中療效達到雙主要終點，實現OS、PFS 雙獲益[4]，對比全球人群，中國亞組人群從nivolumab 聯合化療的一線治療方案中的獲益更顯著[5]。除此之外，其他幾種PD-1/PD-L1 單抗如sintilimab（NCT03745170）[6]、toripalimab（NCT02915432）[7]、tislelizumab（NCT03469557）[8]及CS1001[9]分別聯合化療在晚期胃癌患者的一線治療中也顯示出了良好的療效。在HER2 陽性的晚期GC 中，Ⅱ期的PANTHERA 研究[10]和NCT02954536[11]，以 及Ⅲ期的KEYNOTE811[12]使用pembrolizumab 聯合曲妥珠單抗和化療也顯著改善了患者的臨床療效。目前針對晚期胃癌ICIs 聯合化療的多項研究正在進行中，例如NCT03675737、NCT03813784、NCT03777657、NCT-03802591 等。

晚期胃癌一線行免疫檢查點抑制劑聯合化療的客觀緩解率（overall response rate，ORR）已達較高水平，仍有一部分人群不能從中獲益，且3～4 級治療相關不良事件（treatment-related adverse event，TRAE）發生率仍較高。因此，確定精確的生物標志物來識別ICIs 聯合化療的優勢人群是臨床上亟需解決的問題。

1 HER2 陽性晚期胃癌

HER2 又稱ERBB2，屬于表皮生長因子受體家族，位于人類第17 號染色體（17q21）上，HER2 通過形成異二聚體和酪氨酸激酶自身磷酸化介導信號轉導，從而激活下游通路，參與細胞有絲分裂和影響細胞增殖和凋亡。目前，HER-2 表達與胃癌預后的關系尚不清楚，HER2 陽性胃癌的定義標準為免疫組織化學（immunohistochemistry，IHC）3+或IHC 2+加上熒光原位雜交法陽性，胃癌HER2 陽性率為7.3%～20.2%[13]。曲妥珠單抗聯合化療是HER2 陽性晚期GC/GEJC 的標準一線治療方案。研究表明，曲妥珠單抗可以介導免疫細胞釋放與IFN-γ 的分泌，從而上調PD-L1 表達[14]。

一些小樣本研究將pembrolizumab 加入抗HER2聯合化療方案中，無論PD-L1 表達狀態如何，HER2陽性晚期胃癌患者的ORR 及OS 進一步改善[10-11]。隨后，2021 年美國臨床腫瘤學會（ASCO）會議上公布了大型Ⅲ期KEYNOTE-811 研究的中期分析結果，針對未經治療HER2 陽性晚期胃癌患者，在標準一線方案的基礎上聯合pembrolizumab 使ORR 提高22.7%（P=0.000 06），兩組的ORR 分別為74.4% 和51.9%，緩解持續時間（duration of response，DOR）延長（10.6個月vs.9.5 個月），但目前PFS 及OS 的結果尚未公布，值得期待[12]。同年在歐洲腫瘤內科學會（ESMO）大會上公布了Stein 等[15]的研究結果，在該研究的B組（曲妥珠單抗+nivolumab+FOLFOX）中，PD-L1 CPS≥1 和≥5 人群的ORR 分別為65% 和68%，中位PFS均為11 個月，中位OS 分別為21.8 和22.4 個月，提示在HER2 陽性晚期胃癌患者中，PD-L1 表達與PD-1 單抗聯合化療治療療效相關性較弱，可能是由于HER2 對于靶向+化療+免疫治療療效的預測價值權重更高，從而掩蓋了PD-L1 表達的預測價值。

在HER2 陽性晚期胃癌中，抗HER2 治療聯合化療的基礎上再增加免疫治療觀察到了良好的近期抗腫瘤活性及可控的安全性，但是否可以延長生存期有待進一步驗證，并且尚未發現有價值的療效預測生物標記物。此外，對于不適合化療的患者能否“去化療”及其相關的生物標記物仍需進一步研究。

2 HER2 陰性晚期胃癌

2.1 錯配修復缺陷/高度微衛星不穩定

DNA 的修復過程需要四種錯配修復基因（即MLH1、MSH2、PMS2 和MSH6）的參與，基因功能缺失時將導致錯配修復缺陷/高度微衛星不穩定（different mismatch repair/microsatellite instability-high，dMMR/MSI-H）的發生。MSI-H/dMMR發生在腫瘤細胞中，產生高突變負荷并形成大量免疫原性新抗原，使大量免疫細胞浸潤，在這種環境下有助于ICIs 發揮主導作用[16]。

MSI-H/dMMR 是美國食品藥品監督管理局（FDA）批準的第一個與腫瘤類型無關的免疫檢查點抑制劑療效相關生物標志物。據報道，MSI-H/dMMR 在胃癌中發生率為10%～20%[17]。對KEYNOTE-062 中對MSI-H/dMMR 患者進行回顧性分析，發現MSI-H/dMMR 的晚期胃癌化療療效最差，ORR 為36.8%，OS僅為8.5 個月，pembrolizumab 單藥或聯合化療均顯著優于化療，ORR 分別為57.1% 和64.7%，OS 均為未達到（not reached，NR），提示pembrolizumab 在MSIH/dMMR 的晚期胃癌患者中可獲得較好的療效[18]。在CheckMate-649 研究中的MSI-H/dMMR 人群，免疫聯合化療組對比化療組OS 大幅延長（38.7 個月vs.12.3 個月），ORR 也明顯提高（55%vs.39%），與微衛星穩定型（microsatellite stability，MSS）人群相比，MSI-H 人群生存獲益更顯著，OS 的HR 分別為0.38和0.78，同時nivolumab+ipilimumab 組對比化療組，觀察到MSI-H 患者有更長的OS（NRvs.10 個月，HR=0.28）和更高的ORR（70%vs.57%），此外，還發現PD-L1 表達與MSI-H/dMMR 無相關性，兩者具有獨立的預測價值[4,19]。總之，MSI-H/dMMR 在晚期胃癌ICIs 治療中有著顯著的預測價值，但人群所占比太小，現有證據應用于臨床實踐還存在一些爭議，目前尚缺乏大型隨機對照試驗對MSI-H/MSS 晚期胃癌患者使用ICIs 進行分層研究，多為亞組分析或回顧性研究，另一個關鍵性問題是，針對MSI-H 的晚期胃癌該如何選擇具體的免疫治療方案，仍需繼續觀察。

2.2 PD-L1 表達

PD-L1 是一種跨膜蛋白，也稱為CD274 或B7-H1。腫瘤細胞和（或）腫瘤浸潤免疫細胞上表達的PDL1 與活化T 細胞上表達的PD-1 相互作用，導致免疫反應抑制，使腫瘤逃避免疫識別和破壞。由于PD-L1表達的數量在很大程度上影響其抑制免疫原性的能力，并進一步決定ICIs 的有效性，因此PD-L1 表達可以作為ICIs 治療的預測生物標志物[20]。一般使用IHC方法通過不同的抗體來檢測PD-L1 表達，不同抗體對應于不同的PD-1/PD-L1 抑制劑[21]。目前PD-L1 評估主要采用聯合陽性評分（combined positive score，CPS）和腫瘤比例評分（tumor proportion score，TPS），TPS僅評估了PD-L1 在腫瘤細胞中的表達，而CPS 評估了腫瘤微環境中所有PD-L1 的表達，不僅反映腫瘤的惡性潛能，也反映了宿主的免疫狀態[20]，并且多項研究結果表明，CPS 評分對比于TPS 評分，能更好地預測晚期胃癌免疫治療的療效及預后[1,4]。

CheckMate-649 研究結果的公布，實現了ICIs 聯合化療在晚期胃癌一線治療中的重大突破。在PDL1 CPS≥5，CPS≥1 的人群中使用nivolumab 聯合化療生存獲益更顯著，PFS 分別為7.7、7.5 個月，疾病進展風險分別下降32%和26%，OS 分別14.4、14.0 個月，死亡風險分別下降29% 和23%[4]。該研究提示，CPS 的評分越高，患者使用nivolumab 聯合化療的疾病進展風險及死亡風險均呈遞減趨勢。然而，在整個研究人群中，CPS≥5 的患者比例為60%，高于既往報道（17%～50%），這可能影響了CPS≥1 患者和所有隨機患者的獲益程度。Zhao 等[22]對CheckMate-649 研究和KEYNOTE-062 研究中PD-L1 低表達人群進行生存分析，發現在CheckMate-649 研究中CPS=1～4（OS：HR=0.95，P=0.678；PFS：HR=0.96，P=0.743）和KEYNOTE-062 研究中CPS=1～9（OS：HR=0.84，P=0.141；PFS：HR=0.92，P=0.510）的人群中，聯合組對比化療組的OS 和PFS 無顯著差異，提示在PD-L1 低表達的晚期胃癌中，ICIs 聯合化療對比化療未能增加額外的OS 或PFS 獲益優勢，但這一結論有待驗證。2021 年ESMO 年會公布的ORIENT-16 研究的中期分析結果為sintilimab 聯合化療在中國晚期胃癌一線治療中提供了有效的價值，對比于總體人群的OS（15.2個月vs.12.3個月，HR=0.77；P=0.009）和PFS（HR=0.64，P＜0.000 1），在CPS≥5 的晚期胃癌患者，使用sintilimab 聯合化療OS（18.4 個月vs.12.9 個月，HR=0.66；P=0.002 3）和PFS（HR=0.63，P=0.000 2）更能從中獲益，這部分人群中ORR 更高（72.8%vs.59.6%）[6]（表1）。

表1 PD-L1 表達在晚期胃癌一線免疫檢查點抑制劑聯合化療的主要研究

綜上所述，多項臨床研究證明了PD-L1 CPS≥5的人群中使用ICIs 聯合化療的優勢，2022 年中國臨床腫瘤學會（CSCO）指南已將nivolumab 或sintilimab 聯合化療在HER2 陰性CPS≥5 晚期胃癌患者的一線治療中以1a 類證據作為推薦，在 HER2 陰性CPS＜5 晚期胃癌患者的一線治療中也以1b 類證據作為推薦。但從目前來看，PD-L1 表達尚不能成為穩定的預測標志物，表達陰性人群亦可從ICIs 聯合化療的治療中獲益。此外，PD-L1 表達的檢測及評估方法尚未標準化，PD-L1 表達在不同階段呈動態變化趨勢，具有時空異質性，檢測結果可能會受到活檢時間和組織來源的影響，同一腫瘤組織中，不同的活檢部位也可能存在不同的PD-L1 的表達，且先前的治療也會對其產生影響，仍需進一步優化[21]。

2.3 腫瘤突變負荷

腫瘤突變負荷（tumor mutation burden，TMB）被定義為非同義單核苷酸變異的數量，通常表示為每Mb 的突變數（mut/Mb）。體細胞外顯子區域的大量突變將導致新抗原產生增加，其中一些具有免疫原性，可以被T 細胞識別，從而引起抗腫瘤免疫反應，因此當TMB 越高，就越容易從ICIs 中獲益。目前TMB 的檢測方法主要是基于高通量測序平臺的全外顯子測序和靶向Panel 測序的擬合算法，前者被認為是評估TMB 的金標準，但由于其高成本和判斷標準的限制，目前僅用于研究領域[16]。基于KEYNOTE-158 研究結果，組織TMB（tissue TMB，tTMB）可以作為一個預測pembrolizumab 單藥治療復發或轉移性晚期實體瘤患者的療效相關生物標記物，但實際上，tTMB 的應用仍面臨著許多問題和爭議。首先KEYNOTE-158 研究通過評估10 種不同罕見癌癥（不包括胃癌）患者的tTMB 來分析其對ICIs 的療效預測作用，并未評估和分析其他主要腫瘤類型及引起高突變表型的原因，其次以ORR 為主要研究終點，尚無生存或生活質量獲益的證據，無法解釋tTMB＜10 mut/Mb 的患者是否生存獲益[23]。2020 年ESMO 大會報道了KEYNOTE-062 的探索性分析結果，在晚期胃癌一線治療中，tTMB-H（≥10 mut/Mb）的患者對比tTMB-L 的患者使用pembrolizumab 的ORR 分別為56% 和7%，使用pembrolizumab 聯合化療的ORR 分別為73%和46%，并且在tTMB-H 的患者中，pembrolizumab 單藥組及聯合化療組對比化療組，疾病進展風險分別下降48%和38%，死亡風險分別下降66%和46%，證明tTMB與pembrolizumab 聯合或不聯合化療在晚期胃癌一線治療中的療效具有相關性，但該研究沒有排除MSI-H的患者，研究結果仍需進一步探討[24]。此外，TMB 的定義是假設所有突變都可能產生新抗原，未考慮新抗原質量，且TMB 僅評估腫瘤，未考慮宿主免疫反應和腫瘤微環境[16]。一項研究發現，與單一生物標志物相比，TMB 聯合T 細胞基因表達譜（gene expression profile，GEP）作為PD-1/PD-L1 抑制劑的療效標志物具有更高的敏感性和更大的預測價值[25]。基線病變數量（Baseline lesion number，BLN）與TMB 的聯合使用，也更有助于免疫治療優勢人群的選擇[26]。TMB 很可能在未來成為組合標記的一個重要組成部分。

2.4 EB 病毒

EB 病毒（Epstein-Barr virus）相關胃癌（EBVaGC）是一種常見的與EB 病毒感染有關的惡性腫瘤，通過EBER（EBV 編碼的一種小RNA）原位雜交進行檢測。EBVaGC 約占全球所有胃癌的10%，具有DNA 超甲基化表型、PD-L1 和PD-L2 過度表達以及PIK3CA基因的頻繁突變的特征，其獨特的分子生物學特征表明將EBV 作為ICIs 療效預測生物標志物的潛力[27]。一項韓國的Ⅱ期臨床試驗中，發現6 例EBVaGC 患者對pembrolizumab 的治療反應良好，ORR 高達100%，中位緩解持續時間達8.5 個月[28]。然而，在另一項研究中，55 例晚期胃癌患者接受toripalimab 治療，其中有4 例EBV 陽性，僅觀察到1 例患者達到部分緩解（25%）[7]。盡管EBV與ICIs 治療胃癌的良好療效具有相關性，但由于目前的研究樣本量較小，不同研究結果一致性較差，其確切的生物學機制尚未完全闡述等多種因素，使其在臨床應用中受到限制，未來仍需進一步探討。

3 其他潛在的生物標記物

3.1 腫瘤浸潤性淋巴細胞及T 細胞受體

抗腫瘤免疫反應需要免疫系統中腫瘤浸潤性淋巴細胞（tumor infiltrating lymphocytes，TILs）的存在、激活和共同刺激，包括CD8+T 細胞、CD4+T 細胞、B細胞和固有淋巴細胞等[29]。在多種實體腫瘤中，TILs的存在與更好的臨床療效和預后相關[30]。研究報道，EBV 陽性和MSI-H/dMMR 相關的胃癌組織中伴有較高的免疫細胞浸潤，其與預后改善及對ICIs 的高應答相關[31]。根據PD-L1 的表達及TIL 的存在將腫瘤微環境分為4 種亞型，其中T2 型腫瘤（PD-L1+，TIL+）更可能從免疫治療中獲益，表明腫瘤微環境中大量T細胞的浸潤是ICIs 發揮作用的潛在條件[32]。TILs 與ICIs 反應之間的關系較為復雜的，闡明每個淋巴細胞的精確預測作用至關重要，并且不同區域具有不同的T 細胞密度，導致結果可變。同時T 細胞的特異性由T 細胞受體（T-cell receptor，TCR）決定，基線TCR 的多樣性和治療后的克隆性增殖可以反映患者對ICIs治療的反應，但目前的研究主要是針對黑色素瘤、非小細胞肺癌及乳腺癌等，且結果存在差異[33]。除此之外，TCR 受控于多種因素，例如腫瘤類型、ICIs 的類型，腫瘤突變負擔和患者的免疫遺傳學等，因此需要進一步研究。

3.2 微生物群

另一個正在進行的研究領域是關于微生物群與胃癌中ICIs 的臨床反應之間的關系。在KEYNOTE-062 及CheckMate-649 研究中，使用ICIs 在亞洲人群的亞組分析的生存獲益均優于北美洲和歐洲患者[2,5]。據統計，幽門螺桿菌感染率在亞洲患者中為54%～76%，在北美洲和北歐患者中分別為37.9% 和33%，亞洲的幽門螺桿菌感染率遠高于西方國家，因此推測幽門螺桿菌感染可能是采用ICIs 治療胃癌的潛在有利因素[34]。此外，另一個研究分析了76 例胃癌患者和85例食管癌患者接受ICIs 治療的臨床預后預測因素，在開始ICIs 前30 天接受抗生素治療的患者中，觀察到OS 降低[35]。目前微生物群是免疫治療的探索性生物標志物，需要進一步確定微生物種類及其對免疫治療的影響，從而預測免疫治療療效和輔助免疫治療。

3.3 循環生物標記物

循環腫瘤DNA（circulating tumour DNA，ctDNA）是外周血液中腫瘤衍生的片段化DNA，可作為腫瘤負荷的代表。有研究證明，在胃癌中一線使用ICIs 聯合化療治療后ctDNA 清除與生存獲益相關[11,15]，動態ctDNA 可作為晚期胃癌免疫治療反應的潛在生物標志物。最大體細胞等位基因頻率（maximum somatic allele frequency,MSAF）用來反映ctDNA 釋放的程度，當MSAF 較低時ctDNA 釋放量較低，與良好的預后相關[36]，并且ICIs 治療后MSAF 的下降與良好的療效相關[37]。但該指標能否在臨床應用有待進一步的優化及驗證。除此之外，越來越多的證據表明，中性粒細胞與淋巴細胞比值可以作為一種有效的預后指標，并與各種實體腫瘤的ICIs 相關，因為大量表達PD-L1 的中性粒細胞可能與PD-1T 細胞結合從而減弱抗腫瘤反應[16]。外周血中的其他標志物，例如淋巴細胞和嗜酸性粒細胞計數，乳酸脫氫酶、C-反應蛋白和細胞因子等，也被證實與ICIs 反應相關，但由于其易受多種因素影響，需要繼續探索和驗證。

4 結語

隨著ICIs 在晚期胃癌中的治療地位的確立，如何通過生物標志物選擇獲益人群，是目前胃癌免疫治療中的重要研究方向。目前，上述的療效預測生物標記物在臨床研究中的探索還存在許多不足，如治療樣本較小、研究方法不統一，結果存在假陰性，檢測成本高等。尚需高質量、標準化的臨床研究加以驗證，單一的生物標記物不太可能精確預測療效，未來開發多個生物標記物聯合評估模式及預測模型的建立可能更能準確地確定免疫治療優勢人群。