惡性腫瘤是威脅人類健康的一大類疾病，針對細胞毒T淋巴細胞相關抗原4(CTLA－4)、程序性死亡蛋白1(PD－1)、程序性死亡配體1(PD－L1)的抗體等免疫檢查點抑制劑(ICI)的問世掀開了腫瘤治療的新篇章。盡管ICI明顯地改善了部分患者的總生存期，但臨床結果顯示在絕大多數(shù)未經挑選的實體瘤中，接受ICI單藥治療的患者客觀有效率僅10%～30%，大部分患者不能從中獲益，即原發(fā)性耐藥；即使治療有效的患者在治療一段時間后也會出現(xiàn)疾病進展，即繼發(fā)性耐藥。研究者們進行了許多針對ICI療效預測標志物及耐藥機制和對策的深入研究，本文綜述腫瘤ICI治療臨床和科研中探索的療效預測標志物、原發(fā)性和繼發(fā)性耐藥機制及其對策的研究進展，以期為ICI腫瘤治療提供科學依據和臨床指導。
一、免疫檢查點抑制劑療效預測標志物
(一)錯配修復缺陷/高微衛(wèi)星不穩(wěn)定性
錯配修復缺陷(dMMR)是指存在于細胞中的高度保守的DNA修復基因功能缺陷，導致細胞無法正常修復錯配堿基，形成高微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI－H)。1項抗PD－1抗體藥物臨床試驗納入41例晚期結直腸癌及其他腫瘤患者，對患者基因狀態(tài)與臨床療效分析的結果表明，dMMR患者的客觀緩解率(ORR)和無進展生存率分別為40%和78%，而無修復缺陷的患者為0%、11%[1]。這一結果隨后被納入12種腫瘤的86例患者的臨床試驗結果證實：無論腫瘤來源如何，MSI－H/dMMR的患者更能從抗PD－1單抗中獲益[2]。2017年5月，美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準派姆單抗(Pembrolizumab)用于之前治療進展、沒有其他令人滿意的治療選擇的、MSI－H或dMMR的實體瘤患者。對于腫瘤治療而言，這是不依據腫瘤來源而根據分子標志物區(qū)分藥物適應證的先例。
(二)PD－L1的表達
直接檢測腫瘤細胞上PD－L1的表達是預測ICI療效合理的生物標志物，研究結果顯示，隨著PD－L1表達升高，療效增加，患者預后改善。γ干擾素(IFNγ)通路蛋白的突變可通過IFNγ的暴露導致PD－L1表達下降，在這種情況下使用抗PD－1/PD－L1抗體是無效的[3]。Keynote001研究結果表明，使用派姆單抗的PD－L1高表達(>50%)患者的ORR可達45.2%，而PD－L1表達<1%的患者僅有10.7%[4]。PD－L1的表達已被FDA推薦為使用派姆單抗的非小細胞肺癌患者的伴隨診斷，但臨床實踐中部分PD－L1低表達的患者也能從ICI治療中獲益，因此僅依靠PD－L1表達進行患者篩選是不夠的。
(三)腫瘤突變負荷檢測
腫瘤突變負荷(TMB)是腫瘤細胞攜帶突變基因的定量評估方法，TMB可影響腫瘤的免疫原性從而影響免疫治療效果。相對于DNA突變頻率高的黑色素瘤和非小細胞肺癌而言，胰腺癌及前列腺癌DNA突變頻率較低，對ICI反應較差，即使在同一腫瘤中，非同義體細胞突變頻率越高的患者對免疫治療的療效越好[5]。一項研究根據以往發(fā)表的包含TMB以及ICI治療有效率的臨床試驗結果，繪制出27種癌癥接受ICI治療時的中位TMB和療效的關系圖，結果顯示ICI治療有效率與TMB成線性關系[6]。Hellmann等[7]通過對75例接受PD－1單抗和CTLA－4單抗聯(lián)合治療的患者進行全外顯子測序，多因素分析顯示高TMB的患者接受聯(lián)合治療的ORR和生存率高于TMB中等或較低的患者。TMB有望成為下一個被批準的ICI療效預測標志物。
(四)腫瘤浸潤性淋巴細胞
腫瘤浸潤性淋巴細胞(TIL)是指在腫瘤組織中分離出的浸潤淋巴細胞，TIL的數(shù)量和功能狀態(tài)可反映宿主的免疫狀態(tài)，從而預測ICI治療效果。Tumeh等[8]對使用派姆單抗治療的黑色素瘤患者的研究分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤實質及邊緣CD8＋TIL密度越高，其治療反應越好。除了TIL的數(shù)量外，TIL的分布也可能影響ICI療效[9]，關于TIL的分布對ICI治療的影響尚需更多研究進一步探討。
(五)腸道微生物
近年來研究發(fā)現(xiàn)患者腸道內微生物能影響腫瘤對免疫療法的反應。ICI對腸道微生物缺失的荷瘤小鼠治療效果不明顯，而將特定的微生物定植到無菌小鼠腸道內部能夠增強ICI的療效，將雙歧桿菌和PD－L1單抗聯(lián)合使用能夠有效抑制腫瘤生長[10] Gopalakrishnan等[11]通過對接受抗PD－1抗體治療的惡性黑色素瘤患者糞便中的微生物成分進行分析，發(fā)現(xiàn)患者腸道內微生物多樣性越高，對ICI的治療效果越好。
(六)其他標志物
腫瘤特異性T細胞可產生IFNγ，一項抗PD－L1抗體Durvalumab治療肺癌的Ⅱ期研究中發(fā)現(xiàn)，IFN－γ mRNA表達增高，療效越好[12]。
除了腫瘤組織中的標志物，血液中也有諸多潛在的療效標志物。在多種腫瘤患者中基線中性粒細胞淋巴細胞比值(NLR)和血小板與淋巴細胞比值(PLR)增高和預后不良相關，但該結論尚有爭議[13]。此外，乳酸脫氫酶(LDH)是外周血中研究較多的療效標志物，一項在黑色素瘤患者應用抗PD－1抗體治療的回顧性研究數(shù)據發(fā)現(xiàn)，LDH超過正常值患者的中位生存期顯著短于LDH正常者[14]。這些血清標志物在治療過程中能連續(xù)監(jiān)測，在臨床實踐中有一定優(yōu)勢。
值得注意的是，目前尚無任何指標能精確的預測ICI治療的臨床療效，依靠單個預測指標、局限地判斷ICI有效率是遠遠不夠的，或許在不久的將來，多項指標聯(lián)合預測模型會精準地篩選出可能受益的患者，提高免疫治療的臨床有效率。
二、免疫檢查點抑制劑耐藥機制
(一)原發(fā)性耐藥
1．基因表達上調和信號通路改變：
Hugo等[15]分析了黑色素瘤患者使用抗PD－1抗體治療過程中的基因組學和轉錄組學特征，結果表明產生耐藥的患者腫瘤組織中存在多個基因的表達上調，隱藏在特定基因背后的生物學過程如間充質轉化、細胞黏附、血管生成等可能導致癌癥患者對抗PD－1抗體的耐藥。腫瘤細胞信號通路的改變也可以影響ICI治療效果，癌基因信號可通過穩(wěn)定WNT通路、MAPK通路持續(xù)激活，抑制T細胞的募集及功能而導致耐藥[16]。此外腫瘤細胞上IFNγ通路相關蛋白，如IFNGR、JAK、STATs、IRF1等的突變與缺失，都會導致ICI的耐藥[17]。
2．腫瘤抗原缺乏及提呈缺陷：
腫瘤的免疫治療依賴于腫瘤抗原特異性T細胞對腫瘤抗原的識別及免疫反應，除了TMB外，內質網應激和自噬也暗示了腫瘤細胞的免疫原性。自噬微管相關蛋白輕鏈β3(LC3B)是可以反映細胞自噬功能的標志物，腫瘤細胞質基質中LC3B含量與腫瘤浸潤T細胞及治療效果密切相關[18]。腫瘤細胞的死亡方式決定了ICI和其他抗腫瘤治療方法的療效，對內質網應激和細胞自噬的反應缺失可以預測ICI耐藥。在某些情況下，抗原加工過程中的蛋白酶體成員、轉運蛋白以及β2微球蛋白的功能改變會導致抗原提呈機制缺陷，從而引起ICI耐藥[19]，但其中更多詳細的機制仍需進一步闡述。
3．腫瘤代謝：
吲哚胺2，3－雙加氧酶(IDO)是色氨酸代謝的限速酶，色氨酸代謝增高可產生免疫抑制產物犬尿素，降低T細胞克隆能力，導致T細胞無能甚至凋亡，從而產生耐藥[20]。腫瘤細胞糖攝入可抑制微環(huán)境中的T細胞，使T細胞中mTOR活性、糖分解能力及IFN－γ的產生降低，從而導致疾病進展[21]。
4．腫瘤微環(huán)境的影響：
腫瘤微環(huán)境是由腫瘤細胞和多種基質細胞、細胞因子、趨化因子等組成，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤微環(huán)境因素不僅對腫瘤侵襲和轉移有重要的促進作用，還影響腫瘤細胞對各種治療手段的療效。(1)細胞的影響：腫瘤微環(huán)境中的調節(jié)性T細胞(Tregs)、骨髓來源抑制性細胞(MDSCs)、腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)通過多種方式影響免疫治療的療效。多種腫瘤細胞微環(huán)境中有Tregs細胞浸潤，在一項回顧性研究中顯示Tregs基線越高，使用抗CTLA－4抗體的患者臨床療效越好[22]。腫瘤浸潤性Tregs與腫瘤免疫治療療效之間的關系需要更多的臨床研究結果闡述。Meyer等[23]通過對黑色素瘤患者治療前后循環(huán)血中MDSCs含量的分析，發(fā)現(xiàn)單核MDSCs能夠降低患者對ICI治療的有效率。(2)免疫抑制因子：免疫抑制性細胞因子通常是腫瘤細胞或巨噬細胞分泌的，其中轉化生長因子－β(TGF－β)能夠促進血管生成，并通過刺激Tregs發(fā)揮免疫抑制作用[24]。另外，胞外核苷酶CD73能將ATP水解產物進一步加工為免疫抑制分子腺苷，抑制T細胞的增殖和活性、促進腫瘤轉移，CD73的高表達可能是抗PD－1抗體耐藥原因之一[25]。(3)趨化因子及其受體：特異的趨化因子及其受體在MDSCs、Tregs及T細胞等向腫瘤微環(huán)境的遷徙過程中發(fā)揮重要作用。腫瘤細胞分泌的CC類趨化因子配體5 (CCL5)、CCL7等，結合于MDSCs細胞表面受體，吸引MDSCs遷徙到微環(huán)境中，進而抑制ICI療效，導致耐藥[26]。
5．機體免疫功能改變：
ICI治療依賴于人體的免疫功能，而人體的免疫功能受多種因素影響。隨著年齡的增長，抗原提呈細胞(APC)和T細胞的數(shù)量減少、功能減低，慢性炎癥因子、免疫抑制細胞和因子均增多，從而影響患者對免疫治療的反應[19]。此外，患者的體重、飲食和代謝均能影響免疫治療的效果[27]。
(二)繼發(fā)性耐藥
一般情況下，ICI治療有效的患者療效持續(xù)時間長，但有些患者在經歷最初的疾病緩解后出現(xiàn)了腫瘤進展，即獲得性耐藥，其產生可能是因為在治療過程中出現(xiàn)了上述的某些原因，如信號通路改變、腫瘤抗原提呈缺陷及一些新突變的產生等。
Koyama等[28]報道抗PD－1免疫治療發(fā)生耐藥的主要機制是選擇性激活新的免疫檢查點T細胞免疫球蛋白域與黏蛋白域蛋白3(TIM3)，從而導致免疫逃逸。鑒于這種耐藥機制，在抗PD－1治療耐藥后將抗PD－1與TIM3抑制劑聯(lián)合應用或許是未來解決抗PD－1耐藥的一種有效的治療模式。他們還對使用抗PD－1抗體的黑色素瘤患者治療前后腫瘤細胞的全基因組序列進行分析，發(fā)現(xiàn)其中1例患者腫瘤細胞B2M基因缺失，另外2例患者腫瘤細胞出現(xiàn)JAK1和JAK2基因的功能缺陷，由此推測相關基因的狀態(tài)可能是繼發(fā)性耐藥的重要原因[29]。
三、關于腫瘤免疫治療的思考
隨著對腫瘤免疫治療研究的不斷深入，如何克服免疫治療耐藥、提高治療效果成為亟待解決的臨床問題。精確篩選可能有效的患者、聯(lián)合ICI與其他治療手段、開發(fā)新的ICI藥物或許是未來的研究策略。
(一)患者篩選
ICI治療有效期較長，但是其臨床有效率較低，通過鑒定有效的生物標志物來預測ICI的療效、篩選出可能受益的患者，是腫瘤免疫治療的一項重要任務。但是依靠單個預測指標來判斷ICI有效率存在一定的局限性，期待更多療效標志物以及多因素預測模型的出現(xiàn)。
(二)聯(lián)合治療
聯(lián)合治療是克服ICI耐藥的一個有效方法?？筆D－1抗體和抗CTLA－4抗體聯(lián)合應用治療轉移性黑色素瘤在臨床上顯示出了很高的有效率，已被美國批準用于黑色素瘤的治療。除了不同ICI之間的聯(lián)用，ICI與靶向藥物的聯(lián)合也在不斷探索中，包括MEK、BRAF、EGFR、ALK、PI3K抑制劑等，并已在前期細胞實驗及動物模型中取得較好的結果，此外，ICI和放療、化療的聯(lián)用也看到了可喜的結果[30]。目前還有大量有關腫瘤微環(huán)境調節(jié)因子、共刺激因子激動劑以及表觀遺傳修飾因子和ICI聯(lián)用的臨床前研究和臨床試驗都在進行中。
(三)其他ICI藥物的開發(fā)
除了抗CTLA4和PD1/PD－L1抗體已經應用于臨床外，一些其他免疫檢查點受體和配體靶向藥物的臨床試驗也在不斷增加，并顯示出令人鼓舞的初步結果，包括LAG3(NCT01968109)、TIM3(NCT02817633)、B7H3(CD276)(NCT02982941)等。
ICI在腫瘤治療中具有里程碑式的意義，但原發(fā)及繼發(fā)性耐藥的問題使臨床療效受到很大挑戰(zhàn)。深入研究ICI的耐藥機制、探索克服耐藥的方法，不僅能加深對腫瘤及腫瘤免疫治療的理解，更能使腫瘤患者從中獲益，有助于進一步實現(xiàn)腫瘤個體化的精準治療。如何全面、準確的找到預測療效的生物標志物、篩選優(yōu)勢人群、探索ICI和其他治療方法的聯(lián)合應用、研發(fā)新的ICI藥物，或將成為解決ICI耐藥問題的有效途徑。我國自主研發(fā)的抗PD－1/PD－L1單抗正在進行臨床試驗，會為我國患者提供新的治療選擇，也會有助于針對我國患者ICI療效和耐藥機制的深入研究。
中華醫(yī)學雜志2018,98(48)
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