黃銘琪 張濤 綜述 李龍浩 審校
結(jié)直腸癌是全球第三大常見(jiàn)癌癥[1]。手術(shù)是結(jié)直腸癌患者獲得根治性治療的首選方式,但大多數(shù)患者初診時(shí)已出現(xiàn)全身廣泛轉(zhuǎn)移,失去手術(shù)的機(jī)會(huì),這部分患者仍然很難得到有效的長(zhǎng)期生存,因此,急需一種突破性治療手段的出現(xiàn)。近年來(lái),靶向CTLA-4或PD-1/PD-L1軸的免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICI)在多種晚期實(shí)體瘤治療中為患者帶來(lái)長(zhǎng)期臨床獲益。已有研究表明錯(cuò)配修復(fù)缺陷(mismatch-repair deficiency,dMMR),也稱高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(microsatellite instability high,MSIH)結(jié)直腸癌對(duì)ICI具有較好的反應(yīng)率[2-3]。與傳統(tǒng)的化療及靶向治療相比,部分患者在接受ICI治療后能夠獲得長(zhǎng)期生存且3級(jí)或4級(jí)不良事件明顯減少[4]。但是大多數(shù)腫瘤患者對(duì)ICI的客觀反應(yīng)率(objective response rate,ORR)不理想,并且治療耐藥性較常見(jiàn)[5-6],部分患者甚至出現(xiàn)腫瘤超進(jìn)展現(xiàn)象[7]。所以尋找預(yù)測(cè)免疫治療療效的正性和負(fù)性生物標(biāo)志物,篩選出合適的人群,成為ICI治療晚期結(jié)直腸癌取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵。本文將對(duì)ICI治療結(jié)直腸癌的正性和負(fù)性生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
免疫檢查點(diǎn)是配對(duì)的受體-配體分子,具有抑制免疫應(yīng)答的相互作用,這些檢查點(diǎn)在免疫激活后開(kāi)始參與免疫調(diào)節(jié),作為減少炎癥的自然抑制反饋環(huán)路發(fā)揮作用,從而避免正常組織受到免疫攻擊。腫瘤組織通過(guò)異常表達(dá)與抑制性免疫受體相互作用的配體來(lái)保護(hù)其免受免疫系統(tǒng)的攻擊,達(dá)到免疫逃逸。ICI可與抑制免疫應(yīng)答的受體-配體軸結(jié)合,阻止腫瘤免疫逃逸的發(fā)生,從而起到抗腫瘤治療的效果。
隨著腫瘤免疫學(xué)的發(fā)展,目前有研究發(fā)現(xiàn)部分生物標(biāo)志物表達(dá)上調(diào)提示ICI治療的療效可能更好。
微衛(wèi)星是由2~5個(gè)堿基對(duì)組成的重復(fù)10~60次的DNA序列,分散在整個(gè)基因組的編碼和非編碼區(qū)域。錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)是一個(gè)DNA完整性維護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)錯(cuò)配修復(fù)缺陷導(dǎo)致蛋白質(zhì)丟失時(shí),微衛(wèi)星容易發(fā)生復(fù)制錯(cuò)誤。有研究表明,MSI-H腫瘤是超突變的,表達(dá)大量移碼肽,可作為新抗原,引起腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(tumorinfiltratinglymphocytes,TIL)的免疫應(yīng)答[8]。因此,當(dāng)PD-1被抑制時(shí),存在于腫瘤邊界的TIL被激活并攻擊腫瘤。dMMR/MSI-H在早期結(jié)直腸癌中占15%~20%,在晚期階段僅占3%~5%[9-10]。
腫瘤突變負(fù)荷(tumor mutational burden,TMB)可定量估計(jì)腫瘤基因組編碼區(qū)的突變總數(shù),高水平突變的腫瘤細(xì)胞可能更易被免疫系統(tǒng)識(shí)別,繼而引發(fā)對(duì)ICI更強(qiáng)的免疫應(yīng)答[3,11]。TMB是繼MSI之后另一個(gè)較明確可以預(yù)測(cè)ICI療效的生物標(biāo)記物。Samstein等[12]分析了1 662例接受ICI治療和5 371例非ICI治療的晚期腫瘤患者的臨床和基因數(shù)據(jù),觀察到較高TMB與更好的生存率相關(guān),并且TMB僅是預(yù)測(cè)ICI療效的正性標(biāo)志物。Yarchoan等[13]研究收集了抗PD-1/PD-L1抑制劑治療的27種腫瘤ORR數(shù)據(jù),同時(shí)收集每種腫瘤的中位TMB,繪制成ORR與中位TMB的線性關(guān)系圖,觀察到TMB與ORR之間存在顯著相關(guān)性(P<0.001),ORR隨TMB升高而增高,不同腫瘤ORR的差異主要取決于TMB。
新抗原是在腫瘤細(xì)胞中發(fā)生突變產(chǎn)生的相應(yīng)多肽類物質(zhì),攜帶體細(xì)胞突變的腫瘤細(xì)胞可能會(huì)產(chǎn)生新抗原,而T細(xì)胞識(shí)別新抗原可能對(duì)ICI的免疫活性至關(guān)重要[14]。MSI腫瘤的免疫原性可能與腫瘤細(xì)胞突變產(chǎn)生的新抗原相關(guān)[15]。新抗原以Ⅰ類人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)分子的形式存在于腫瘤細(xì)胞表面,并具有激活細(xì)胞毒性T細(xì)胞的潛力。有研究表明,新抗原負(fù)荷可能成為結(jié)直腸癌免疫治療療效預(yù)測(cè)的標(biāo)志物[16-17]。Chowell等[18]發(fā)現(xiàn)HLA分型對(duì)免疫治療療效的預(yù)測(cè)也具有重要意義。
腫瘤上調(diào)PD-L1表達(dá),將導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫攻擊的敏感性降低,增加腫瘤進(jìn)展的可能。已有研究報(bào)道非小細(xì)胞肺癌、黑色素瘤、腎細(xì)胞癌PD-L1的表達(dá)與ICI療效呈正相關(guān)[19-20],因此PDL1表達(dá)被認(rèn)為是預(yù)測(cè)ICI療效的標(biāo)志物。
在結(jié)直腸癌中,PD-L1表達(dá)預(yù)測(cè)ICI療效的價(jià)值存在爭(zhēng)議。Droeser等[21]分析了pMMR結(jié)直腸癌和dMMR結(jié)直腸癌PD-L1表達(dá),觀察到PD-L1高表達(dá)與pMMR結(jié)直腸癌總生存期(overall survival,OS)的改善相關(guān)。另有研究表明PD-L1陽(yáng)性表達(dá)是結(jié)直腸癌療效差的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[22-23]。KEYNOTE-164研究[3]在結(jié)直腸癌腫瘤侵襲邊緣檢測(cè)到PD-L1表達(dá),但未發(fā)現(xiàn)PD-L1表達(dá)與PFS和OS有相關(guān)性。
不同腫瘤PD-L1表達(dá)對(duì)療效的預(yù)測(cè)價(jià)值因何不同,目前尚未明確,可能與PD-L1表達(dá)的檢測(cè)方法有關(guān)。PD-L1表達(dá)主要是通過(guò)免疫組織化學(xué)法測(cè)定腫瘤細(xì)胞和浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞中PD-L1表達(dá)的百分比進(jìn)行定義,該檢測(cè)方式缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的方法學(xué)及質(zhì)量控制。首先,不同研究使用不同的方法、抗體和PD-L1陽(yáng)性閾值,嚴(yán)重限制了各項(xiàng)研究的比較;其次,PD-L1表達(dá)受時(shí)間和空間因素影響,選擇合適的用于評(píng)估PD-L1表達(dá)狀態(tài)的活檢時(shí)間和部位仍具有一定難度。但是,PD-L1表達(dá)在選擇可能受益于免疫療法的患者中仍具有一定預(yù)測(cè)價(jià)值。
DNA合成和修復(fù)過(guò)程涉及多種酶,其中包括DNA聚合酶。聚合酶ε(POLE基因編碼)和聚合酶δ(POLD1基因編碼)在DNA復(fù)制過(guò)程中進(jìn)行錯(cuò)誤校正,確保復(fù)制過(guò)程的準(zhǔn)確性[24-25]。
Domingo等[26]進(jìn)行一項(xiàng)包括6 517例結(jié)直腸癌患者的回顧性研究,發(fā)現(xiàn)其中66例(1.0%)具有POLE突變,且均為微衛(wèi)星穩(wěn)定(microsatellite stability,MSS)。與dMMR相似,POLE突變結(jié)直腸癌的CD8+淋巴細(xì)胞、細(xì)胞毒性T細(xì)胞和效應(yīng)細(xì)胞因子明顯增多,復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)顯著降低[26]。Glaire等[27]發(fā)現(xiàn)POLE突變腫瘤比pMMR顯示出更高的CD8+淋巴細(xì)胞、細(xì)胞毒性T細(xì)胞浸潤(rùn)和免疫檢查點(diǎn)表達(dá)。
與dMMR腫瘤類似,POLE/POLD1突變將導(dǎo)致腫瘤的超突變表型[28],預(yù)示ICI可能在POLE/POLD1突變結(jié)直腸癌中誘導(dǎo)顯著應(yīng)答,POLE/POLD1突變或?qū)⒊蔀镮CI治療MSS結(jié)直腸癌潛在的療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物。
納入標(biāo)準(zhǔn):①3歲≤年齡≤12歲;②符合中華眼科學(xué)會(huì)斜視弱視學(xué)組(2011)中的弱視診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]:視覺(jué)發(fā)育期由于單眼斜視、未矯正的屈光參差和高度屈光不正及形覺(jué)剝奪引起的單眼或雙眼最佳矯正視力(BCVA)低于相應(yīng)年齡的視力(4~5歲≤0.5,6~12歲≤0.7),或雙眼視力相差2行以上;③診斷為屈光參差性弱視[需具備相關(guān)危險(xiǎn)因素如雙眼遠(yuǎn)視性球鏡度數(shù)相差1.50 D和(或)柱鏡度數(shù)相差1.00 D[3]];④能配合本研究的各項(xiàng)檢查;⑤未戴鏡矯正,且以往未進(jìn)行過(guò)弱視訓(xùn)練;⑥患兒監(jiān)護(hù)人自愿簽署知情同意書。
目前,大多數(shù)結(jié)直腸癌患者對(duì)ICI的ORR不理想,部分患者甚至出現(xiàn)腫瘤超進(jìn)展現(xiàn)象。篩選出無(wú)法從ICI治療中獲益的患者,顯得至關(guān)重要。
與靶向治療及化療不同,機(jī)體和腫瘤可能對(duì)免疫治療產(chǎn)生特有的應(yīng)答,超進(jìn)展就是其中之一。超進(jìn)展被定義為腫瘤反常的加速生長(zhǎng)[7,29-30],包括:1)在ICI治療后第一次評(píng)價(jià)時(shí)進(jìn)展,或至治療失敗時(shí)間(time-totreatment failure,TTF)<2個(gè)月;2)腫瘤體積增加>50%;3)腫瘤增長(zhǎng)速率(tumor growth rate,TGR)增加>2倍;4)腫瘤生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)(tumor growth kinetics,TGK)比率≥2。
Champiat等[29]發(fā)現(xiàn)年齡≥65歲患者中19%(7/36)表現(xiàn)為超進(jìn)展,而<65歲的患者僅5%(5/95)表現(xiàn)為超進(jìn)展(P=0.018),與既往研究[31-33]結(jié)果一致,表明老年患者可能比年輕患者受益更少。
P53是一種重要的腫瘤抑制蛋白,在多種惡性腫瘤中,MDM2/MDM4基因失衡,從而抑制P53的激活。Kato等[7]通過(guò)新一代基因測(cè)序(next-generation sequencing,NGS)分析155例腫瘤患者的基因組圖譜,發(fā)現(xiàn)6例MDM2家族擴(kuò)增患者(MDM2,5;MDM4,1)TTF<2個(gè)月。與免疫治療前相比,6例中有4例(均伴有MDM2擴(kuò)增)表現(xiàn)為超進(jìn)展,進(jìn)展速度為2.3~42.3倍。Singavi等[34]發(fā)現(xiàn)MDM2/MDM4擴(kuò)增患者ICI治療后超進(jìn)展發(fā)生率高達(dá)66%,目前該研究仍在進(jìn)行中,期待進(jìn)一步的研究成果發(fā)布。
腫瘤相關(guān)性炎癥在腫瘤發(fā)展的不同階段發(fā)揮重要作用,包括起始、發(fā)展、侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[35]。炎癥過(guò)程作為腫瘤患者免疫耐受的機(jī)制,促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移并激活致癌信號(hào)傳導(dǎo)途徑。部分常規(guī)炎癥指標(biāo)已成為預(yù)測(cè)腫瘤患者療效的潛在標(biāo)志物,主要包括嗜中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比率(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR)、衍生中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比(derived neutrophilto-lymphocyte ratio,dNLR)和乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)。
Jiang等[36]一項(xiàng)Meta分析納入27篇文獻(xiàn),共4 647例患者,提示高NLR與不良OS(HR=1.98,95%CI:1.66~2.36;P<0.001)和PFS(HR=1.78,95%CI:1.48~2.15;P<0.001)相關(guān)。Sacdalan等[37]研究發(fā)現(xiàn)高NLR與不良OS(HR=1.92,95%CI為1.29~2.87;P=0.001)和PFS(HR=1.66,95%CI:1.38~2.01;P<0.001)相關(guān)。一項(xiàng)包括720例晚期黑色素瘤接受ipilimumab(抗CTLA-4抗體)治療的回顧性研究提示dNLR具有一定的療效預(yù)測(cè)價(jià)值(dNLR≥3:HR=4.10,95%CI:3.08~5.46;P<0.001)[38]。
LDH是腫瘤患者的典型炎癥標(biāo)志物,廣泛用于評(píng)估化療或靶向治療療效,已有研究表明LDH增加至正常上限1~2.5倍時(shí)與更短的OS相關(guān)[39]。一項(xiàng)包括512例晚期黑色素瘤接受pembrolizumab治療的回顧性研究提示LDH超過(guò)正常上限(ULN)2.5倍的療效預(yù)測(cè)價(jià)值(ULN:HR=2.8,95%CI:2.0~3.9;P=0.001)[40]。但LDH在預(yù)測(cè)結(jié)直腸癌免疫治療療效方面尚缺乏相關(guān)研究。
NLR、dNLR和LDH是潛在的ICI療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物,可通過(guò)采取腫瘤患者外周血獲得,具有方便、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但目前對(duì)這類生物標(biāo)志物的理解尚不成熟,缺乏統(tǒng)一的臨界值,且大多數(shù)文獻(xiàn)屬于回顧性研究,需要大規(guī)模前瞻性研究進(jìn)一步證實(shí)炎癥標(biāo)志物的預(yù)測(cè)價(jià)值。
Conforti等[41]報(bào)道的一項(xiàng)納入20項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的Meta分析認(rèn)為,男性腫瘤患者對(duì)ICI的療效較女性更好。Schreiber等[42]認(rèn)為女性相比男性具有更有效的免疫監(jiān)視機(jī)制,這種免疫監(jiān)視能力使女性晚期腫瘤的免疫原性降低,同時(shí)具有更強(qiáng)的免疫逃逸機(jī)制,因此女性可能會(huì)對(duì)免疫治療產(chǎn)生更大的抵抗。Rizvi等[11]認(rèn)為暴露于誘變因素中會(huì)增加 TMB,高TMB是ICI獲益的重要預(yù)測(cè)指標(biāo),男性有更多機(jī)會(huì)接觸誘變因素,如吸煙、紫外線等,導(dǎo)致TMB增加,對(duì)ICI更敏感[43]。ICI療效與性別的相關(guān)性尚不明確,未來(lái)的研究應(yīng)該更重視性別之間的療效差異,或許可以探索出男性和女性患者不同的免疫治療方法。
JAK家族是干擾素、IL-6和IL-2途徑的關(guān)鍵信號(hào)傳導(dǎo)激酶。JAK1/2移碼突變導(dǎo)致IFN-γ反應(yīng)途徑信號(hào)缺失,缺乏抗原呈遞,減少PD-L1表達(dá),實(shí)現(xiàn)免疫逃避[44-45]。Shin等[45]研究黑色素瘤和結(jié)直腸癌患者的腫瘤基因組圖譜,發(fā)現(xiàn)JAK1/2突變與抗PD-1抗體治療的耐藥性相關(guān),導(dǎo)致療效欠佳。
近年來(lái),ICI在腫瘤治療中取得了較高的成就。使用nivolumab(抗PD-1抗體)和pembrolizumab治療結(jié)直腸癌的早期試驗(yàn)結(jié)果良好,特別是對(duì)于dMMR/MSI-H轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者。美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)將這些ICI納入dMMR/MSI-H轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的治療指南,用于二線和三線治療。但大多數(shù)pMMR/MSS結(jié)直腸癌對(duì)ICI無(wú)反應(yīng),甚至出現(xiàn)超進(jìn)展。超進(jìn)展的潛在機(jī)制尚不明確,在得出明確的結(jié)論之前還需要更多研究進(jìn)行證實(shí)。目前的研究涉及多種療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物,但最優(yōu)標(biāo)志物仍未確定,需要大規(guī)模前瞻性研究進(jìn)一步證實(shí)潛在標(biāo)志物的價(jià)值,包括組合標(biāo)志物的意義。放化療、靶向治療和免疫治療的組合療法可能是今后研究的方向。