朱悅,孫耕耘
最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,2017年肺癌在美國[1]和歐洲[2]的估計死亡人數(shù)分別超過155 000人和183 000人,肺癌將成為腫瘤相關的首要病因。腫瘤的免疫療法已有200多年歷史,利用免疫系統(tǒng)消除腫瘤具有巨大的潛力。近幾年,針對免疫檢查點的單抗治療在腫瘤治療中取得了突破性進展。免疫檢查點抑制劑(ICB)在多種類型腫瘤中具有顯著的抗腫瘤活性,尤其是在黑色素瘤、肺癌、腎癌及膀胱癌等[3]。免疫療法相較于其他治療一個重要的優(yōu)勢就是抗腫瘤反應的持久性,有不少患者多年來實現(xiàn)了腫瘤的長期緩解[4]。根據(jù)CA209-003試驗報道,接受Opdivo治療的晚期非小細胞肺癌(NSCLC)患者5年生存率達16%[5]。使用免疫療法存在多種潛在的組合形式,包括與現(xiàn)有治療,例如放療[6]、化療[7]、分子靶向藥物[8]以及其他免疫療法的聯(lián)合。各種聯(lián)合抗腫瘤治療策略的目的是通過增加長期存活者的數(shù)量來提高生存曲線的尾部。然而,臨床上并非所有患者均能獲益,目前總體反應率仍低于20%[9],本研究就特殊人群ICB療效不佳的常見原因展開討論,現(xiàn)將這方面研究情況綜述如下。
近期發(fā)表在JCO上的一項研究,ARBOUR等[10]提出:在開始使用 ICB(pembrolizumab、nivolumab、atezolizumab)治療肺癌時若同時使用糖皮質激素,可能會極大降低ICB對肺癌的療效。該結果來自一項針對紐約和巴黎兩家大型癌癥中心臨床患者數(shù)據(jù)的回顧性分析。
在臨床實際中,部分晚期肺癌患者因食欲不振、惡心、乏力、癥狀性腦轉移、呼吸困難等癥狀而使用激素作為對癥治療[11-15]??紤]到皮質類固醇的免疫抑制特性及其對T淋巴細胞功能的潛在影響[16],理論上使用這些藥物會降低ICB的療效。但是在免疫療法已逐漸成為標準療法的時代,目前仍然不明確這兩者之間的交互作用到底如何。ARBOUR等[10]研究選取了Sloan-Kattering癌癥中心(MSKCC)的455例和古斯塔夫魯西癌癥中心(GRCC)的185例肺癌患者的資料,其中14%的患者在開始免疫療法的同時接受10 mg以上潑尼松或等效的激素治療。這些患者接受激素治療的原因包括呼吸困難(33%)、疲乏(21%)和腦轉移(19%)。激素治療組的客觀緩解率(ORR)(9%與19%,P=0.02)、無進展生存期(PFS)(1.9與2.6個月,P=0.001)和總生存期(OS)(5.4與12.1個月,P=0.001)均低于非激素治療組。
皮質類固醇是癌癥患者(尤其是NSCLC)中各種癥狀的重要且常見的治療方法。全身性腎上腺糖皮質激素,在反饋抑制炎性反應和免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)中起著關鍵的生理作用,這些效應可以在治療自身免疫性疾病方面提供顯著益處,但可能對使用ICB的腫瘤患者產(chǎn)生意想不到的后果。外源性地塞米松已被證明可抑制白介素2(IL-2)介導的效應T淋巴細胞活化[17],并增加免疫抑制性調(diào)節(jié)性T淋巴細胞[18-19]。在程序性死亡分子1配體(PD-L1)抑制劑使用之前應用皮質類固醇治療可能會明顯影響療效,鑒于激素治療可能削弱ICB誘發(fā)CD8+T淋巴細胞“增殖性爆發(fā)”的治療作用[20]。因此急需更高級別的醫(yī)學證據(jù)來支持二者無法避免同時使用時的更優(yōu)化的治療策略。然而,應強調(diào)的是,不應該避免醫(yī)學上必需的皮質類固醇的使用(例如,腦轉移的管理)。
最近,免疫檢查點程序性死亡分子1(PD-1)/PD-L1、細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4(CTLA-4)抑制劑證實對多種惡性腫瘤的療效顯著,單用或聯(lián)用此類藥物治療各種腫瘤的臨床試驗層出不窮。已有不少證據(jù)提示微生物菌群通過改善樹突細胞功能和T淋巴細胞活化提高ICB的療效[21-22]。由于惡性腫瘤本身潛在的免疫抑制狀態(tài)和化療引起的短暫性白細胞計數(shù)減少癥,腫瘤患者易發(fā)生細菌感染并且需要抗生素治療[23]。而廣譜抗生素(ATB)的使用會改變腸道微生物群的多樣性和菌群豐度組成,導致生態(tài)失調(diào)[24],并可能影響腫瘤炎癥和微環(huán)境。對患者糞便的基因擴增進行16S核糖體RNA測序顯示,微生物群在ATB中斷后1~3個月內(nèi)才恢復至基線水平。然而,一些細菌可能需要數(shù)年才能完全恢復正常[25-26]。新興的臨床前和早期臨床證據(jù)表明,ICB的治療效果可能受ATB的不利影響[27]。
PAVLAKIS[28]進行了一項回顧性分析,在入組的80例轉移性腎細胞癌(mRCC)患者中,ATB組的PFS為2.3個月與對照組的8.1個月相比明顯減少。這是研究ATB對ICB治療mRCC影響的第一項研究。結果表明,在應用ICB之前近期使用ATB有可能對ICB的效果產(chǎn)生負面影響。法國學者DEROSA等[29]發(fā)現(xiàn)在治療腎細胞癌(RCC)和NSCLC時,聯(lián)合使用抗生素可降低ICB的臨床獲益。該研究共納入接受PD-1/PD-L1抑制劑單藥或聯(lián)合治療的121例RCC患者和239例NSCLC患者,分別有16例和48例患者在開始ICB治療30 d內(nèi)使用過抗生素。其中最常見的抗生素為治療肺炎或尿路感染的β-內(nèi)酰胺或喹諾酮類。在NCSLC患者中,ATB組中位PFS〔1.9個月與3.8個月,HR=1.5,95%CI(1.0,2.2),P=0.03〕及中位OS〔7.9個月與24.6個月,HR=4.4,95%CI(2.6,7.7),P<0.01〕更短。該研究發(fā)現(xiàn),RCC患者中抗生素的使用與PFS縮短和原發(fā)疾病進展風險增加有關。在NSCLC患者中,抗生素使用與OS縮短相關。調(diào)整抗生素相關的菌群失調(diào)和腸道微生物群環(huán)境或許是改善ICB臨床結局的有效策略。
ATB似乎是ICB背景下不良預后的決定因素,累積使用抗生素和PD-L1抑制劑療效不佳有很強的相關性[28],抗生素可能改變腸道菌群多樣性和組成,導致菌群失調(diào),從而影響ICB治療效果。例如與在無特定病原微生物干預條件下飼養(yǎng)的小鼠相比,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在用消除腸道微生物群的ATB條件下的小鼠中用ICB治療肉瘤的效果較差,有趣的是,當用無菌小鼠和抗生素處理的小鼠補充擬桿菌時,通過刺激Th1可恢復對ICB的反應[7]。ATB不但能消耗參與刺激性免疫反應的微生物,而且進一步誘導了抑制性免疫反應的微生物的生長,使ICB效果降低[30]。上述不同的研究得出了一致的結論:ICB治療期間使用ATB與較差的反應率和較短的PFS相關。在ICB治療30 d內(nèi)是否使用過抗生素可作為判斷治療效果的預測因子,當然這也需要今后更多的臨床隨機對照試驗根據(jù)抗生素使用狀態(tài)進行分層驗證[31]。
腦轉移瘤是成年人中最常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)惡性腫瘤,其數(shù)量超過原發(fā)性CNS腫瘤的10倍[32]。最常見的腦轉移瘤來源是NSCLC,約占所有病例的一半,其次是乳腺癌、黑色素瘤、腎癌和結直腸癌[33]。尸檢和臨床研究估計所有腫瘤中腦轉移瘤占8.5%~15.0%[34]。腦轉移瘤的主要途徑包括血行轉移、鄰近部位直接浸潤和蛛網(wǎng)膜下腔或淋巴結轉移。腦轉移瘤主要分布于大腦中動脈供血區(qū)或顱底[35]。隨著患者檢查頻率的增加以及更先進、更常規(guī)的腦部成像技術和更有效的治療方式選擇控制顱外全身疾病,腦轉移瘤的發(fā)病率及檢出率明顯提高,允許了疾病的后期表現(xiàn)發(fā)生。然而化療在降低CNS腫瘤負荷方面成效非常有限[36]。驅動基因陽性的患者出現(xiàn)CNS轉移,基于現(xiàn)有的AURA3[37]以及FLAURA[38]研究證據(jù),有更多的治療決策,而本研究暫不展開具體敘述。最早發(fā)現(xiàn)免疫療法針對驅動基因陰性的腦轉移瘤患者有效的研究是在2011年,一項Ⅱ期CheckMate CA189007試驗的回顧性分析顯示,CTLA-4抑制劑在治療無癥狀黑色素瘤腦轉移瘤患者中有良好的作用[39]。前不久發(fā)表在《柳葉刀-腫瘤學》雜志上的在澳大利亞開展的一項多中心Ⅱ期臨床研究表明,針對活動性黑色素瘤腦轉移瘤患者,使用雙免疫聯(lián)合療法(PD-1抑制劑聯(lián)合CTLA-4抑制劑)治療,顱內(nèi)有效率高達46%,包括17%的患者顱內(nèi)腫瘤完全消失[40]。從 既 往 OAK[41]、CheckMate 017、057[42]、063[43]等 多 中心Ⅲ期隨機對照研究中,通過事后回顧性分析發(fā)現(xiàn),ICB具有持久的臨床活性,包括在改善患者ORR、PFS以及OS。人們不禁想問,對于大分子的ICB,PD-L1抑制劑分子量很大(>140 000 Da),理論上不容易透過血-腦脊液屏障[44]。
血-腦脊液屏障是由一層連續(xù)的毛細血管內(nèi)皮細胞及其之間的緊密連接、基板、周細胞及星形膠質板構成。藥物能否進出腦脊液由內(nèi)流及外排機制間的平衡來決定[45]。因此由于大腦中血-腦脊液屏障的存在以及豐富的ATP結合盒輸出泵的繼發(fā)性作用,很多大分子藥物因無法通過血-腦脊液屏障而最終使得顱內(nèi)腫瘤“免疫豁免”。事實上PD-L1抑制劑不直接作用于腫瘤,而是通過活化T淋巴細胞發(fā)揮作用[46],因此,即使血-腦脊液屏障是完整的,T淋巴細胞仍然可以通過其到達腫瘤[47]。脈絡叢和腦脊液可作為腦脊液室(CSF)和腦組織提供外周免疫細胞和大分子的通路。另外腫瘤還會破壞血-腦脊液屏障的完整性[48],使免疫細胞和大分子更容易通過。那么CNS轉移對于晚期NSCLC患者使用ICB治療的療效有無影響呢?有學者通過收集了2012年11月—2018年1月在法國兩家中心接受ICB治療的晚期NSCLC患者數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),CNS轉移患者對比無CNS轉移患者接受ICB治療OS無明顯差異,盡管與無CNS轉移的患者相比,CNS轉移患者治療失敗更常見,但活動性CNS轉移對晚期NSCLC患者ICB治療療效并無明顯負面影響[49]。
腦轉移瘤患者局部放療與免疫療法的整合是一種概念上有前途的策略,因為放療具有有效的免疫調(diào)節(jié)作用,并且不僅可以有助于局部控制,還可以增強全身性抗腫瘤免疫應答——“遠隔效應”[50-51]。臨床前數(shù)據(jù)表明PD-1/PD-L1抑制劑可能與放療有協(xié)同增敏效應[52-53]。2018年在歐洲腫瘤內(nèi)科學會年會(ESMO)上匯報的Pacific試驗中,放化療后序貫免疫鞏固治療,PFS、OS較單純放化療組明顯提高[54]。并且免疫療法聯(lián)合放療并沒有增加肺炎的毒副作用[55]。事實上立體定向放射治療(SBRT)在控制局部腦轉移瘤患者中同樣有良好的表現(xiàn),SBRT可以刺激先天性和適應性免疫應答,以增強免疫療法治療反應[56-57]。通過放療促進顱內(nèi)免疫療法增強的機制包括使腫瘤脈管系統(tǒng)正常化,增加局部腫瘤細胞壞死裂解,釋放更多新抗原,增強抗原呈遞,由免疫豁免型表型向免疫炎癥型表型轉化[58],增加T淋巴細胞的招募、浸潤[59],改善的T淋巴細胞外滲和歸巢到腫瘤組織[60],激活先天性免疫途徑,上調(diào)PD-L1受體在腫瘤細胞上的表達,破壞血-腦脊液屏障的完整性,并且調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制細胞[61]??傮w而言,評估局部腦照射聯(lián)合免疫療法組合的未來臨床試驗應進一步闡明與免疫抑制劑的最佳聯(lián)合方式、先后順序、放療目標人群、靶器官的選擇和輻射劑量模式的調(diào)整,并更積極地探索如何根除顱內(nèi)寡轉移灶,盡可能地延長患者生存期甚至達到終生治愈的可能。
雖然吸煙會增加多種類型腫瘤發(fā)生的風險,但也許沒有任何一種惡性腫瘤與吸煙的關系比肺癌更加緊密[62]。在CheckMate 057試驗中,BRAHMER等[63]通過亞組分析發(fā)現(xiàn),低煙草暴露與PD-L1抑制劑治療NSCLC的應答減弱有關。其認為對于從不吸煙的患者相對較差的結局可能與低水平的突變異質性有關,低水平突變負荷使得這些患者可能產(chǎn)生較少的新抗原,導致較少炎性腫瘤微環(huán)境的發(fā)生。GAINOR[64]在2018年美國臨床腫瘤學會年會(ASCO)上報道,在PD-L1高表達的NSCLC患者中,不同吸煙狀態(tài)亞組的ORR無差異,但重度吸煙患者緩解持續(xù)時間(DOR)延長。有初步數(shù)據(jù)表明,對具有高水平體細胞突變的腫瘤的ICB的敏感性可能較高,且能獲得持久的臨床獲益[65-66]。
煙草暴露和腫瘤突變負荷(TMB)已成為對這些藥物反應潛在的決定因素[67]。事實上煙草暴露對肺癌的基因組突變造成沉重的負擔[68],有數(shù)據(jù)表明從不吸煙的NSCLC〔臨床特征常會為表皮生長因子受體(EGFR)突變和ALK重排的患者增加〕的平均突變頻率比吸煙者約低10倍[69]。在吸煙人群中的肺癌患者具有高度的特異性(腺癌中46%和鱗癌中81%),較高頻率的體細胞突變[70],包括DNA修復基因的突變,免疫原性的增加,并顯示高百分比的TMB[71-74],其中腫瘤抑制因子Tp53的突變、WTp53功能和突變型p53功能的突變等對腫瘤發(fā)生起重要作用[75]。而高TMB是ICB治療應答的獨立預測性生物標志物[76-77]。綜合上述,不/少吸煙人群TMB低于重度吸煙人群,PD-L1高表達人群中不/少吸煙人群與重度吸煙人群療效存在差異,提示這部分人群可能需要其他標志物指導臨床,比如TMB去預測治療效果。
PD-1/PD-L1抑制劑在晚期NSCLC患者治療中取得了突破性進展,已成為西方人群NSCLC二線治療的首選。首個以中國人群為主的Ⅲ期隨機對照研究CheckMate 078證實了,在東方人群中nivolumab二線治療NSCLC療效及安全性與西方人群高度一致[78]。在特殊人群中使用PD-L1抑制劑療效提示:基線使用類固醇激素患者接受PD-L1抑制劑治療效果更差,因此計劃接受PD-L1抑制劑治療的患者應該謹慎使用類固醇激素。抗生素使用與PD-L1抑制劑治療效果更差相關。PD-L1高表達患者,不/少吸煙者相比重度吸煙者DOR縮短,重度吸煙者TMB更高,可能還需PD-L1表達水平以外的標志物預測療效。晚期NSCLC患者中CNS轉移者接受ICB治療OS與無CNS轉移者無明顯差異。另外臨床上應該通過可能生物標志物,如PD-L1和TMB的分子檢測來選擇優(yōu)勢人群,提高免疫療法的療效,并且使用聯(lián)合治療模式積極克服免疫療法過程中出現(xiàn)的原發(fā)性、繼發(fā)性耐藥的發(fā)生,同時管理免疫聯(lián)合療法可能產(chǎn)生的協(xié)同毒性,使患者得到最大的生存獲益。
本文文獻檢索策略:
檢 索 PubMed、Web of Science、Cochrane Library、EMBase、中國知網(wǎng)(CNKI)、萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺等數(shù)據(jù)庫,收集2000年1月—2018年10月國內(nèi)外發(fā)表的相關文獻。英文檢索詞包括carcinoma、non-small-cell lung、immune checkpoint inhibitors、programmed cell death 1 receptor、glucocorticoid、antibiotics、brain metastases、Smoking;中文檢索詞包括非小細胞肺癌、免疫檢查點抑制劑、程序性細胞死亡受體1、糖皮質激素、抗生素、腦轉移、煙草暴露等。
作者貢獻:朱悅進行文章的構思與設計,研究的實施與可行性分析,文獻收集、整理,撰寫論文,論文的修訂;孫耕耘負責文章的質量控制及審校,對文章整體負責,監(jiān)督管理。
本文無利益沖突。