張瀟宇 謝曉冬
作者單位:110000 沈陽 1中國醫(yī)科大學(xué)第一臨床學(xué)院;110016 沈陽 2北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院全軍腫瘤診治中心
肺癌作為全球發(fā)病率、死亡率最高的惡性腫瘤[1],其相關(guān)的免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)進(jìn)展飛快,適應(yīng)證在國內(nèi)外不斷獲批。ICIs通過阻斷腫瘤細(xì)胞與T細(xì)胞的結(jié)合,恢復(fù)T細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞的功能,從而達(dá)到治療目的。2019年3月28日,國家藥品監(jiān)督管理局(National Medical Products Administration,NMPA)官網(wǎng)公布,帕博利珠單抗聯(lián)合培美曲塞和鉑類一線治療驅(qū)動(dòng)基因陰性(不計(jì)PD-L1表達(dá))非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC) 適應(yīng)證獲批。2019年9月30日,帕博利珠單抗單藥一線治療驅(qū)動(dòng)基因陰性、PD-L1表達(dá)≥1%的局部晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC適應(yīng)證在我國獲批。免疫治療在肺癌中的應(yīng)用給患者帶來福音,然而并不是所有患者均能從中獲益,如何篩選獲益患者成為研究的熱點(diǎn)。本文就肺癌ICIs療效預(yù)測標(biāo)志物、不良反應(yīng)、耐藥和超進(jìn)展預(yù)測標(biāo)志物進(jìn)行闡述。
常見的肺癌ICIs療效預(yù)測標(biāo)志物較多,包括程序性死亡配體 1(programmed death ligand 1,PD-L1)、腫瘤突變負(fù)荷(tumor mutation burden,TMB)、微衛(wèi)星不穩(wěn)定(micro satellite instability,MSI)/錯(cuò)配修復(fù)(mismatch repair,MMR)、免疫微環(huán)境、血清標(biāo)志物、基因譜等。
PD-L1是程序性死亡受體1(programmed death-1,PD-1)的配體,最早用于ICIs治療前的患者篩選[2]。PD-L1表達(dá)水平的衡量標(biāo)準(zhǔn)為腫瘤細(xì)胞陽性比例分?jǐn)?shù)(tumor proportion score,TPS)、聯(lián)合陽性分?jǐn)?shù)(combined positive score,CPS)和免疫細(xì)胞陽性分?jǐn)?shù)等。TPS表示PD-L1膜染色陽性腫瘤細(xì)胞數(shù)占腫瘤細(xì)胞總數(shù)的百分比,常用于肺癌ICIs的臨床試驗(yàn)。PD-L1 TPS已被納入NCCN指南[3],以≥1%作為判斷檢測結(jié)果的臨界值。
KEYNOTE-001是一項(xiàng)Ⅰ期臨床研究,GARON等[4]研究結(jié)果顯示,帕博利珠單抗治療晚期NSCLC的5年生存率與PD-L1 TPS相關(guān),TPS越高,總生存期(overall survival,OS)獲益越大。Ⅲ期臨床試驗(yàn)KEYNOTE-024研究[5]結(jié)果也顯示未經(jīng)治療的PD-L1 TPS≥50%的驅(qū)動(dòng)基因陰性晚期NSCLC患者,帕博利珠單抗較鉑基化療可顯著提高無進(jìn)展生存期(progression free survival,PFS)和OS。美國FDA據(jù)此批準(zhǔn)帕博利珠單抗一線治療PD-L1表達(dá)>50%的驅(qū)動(dòng)基因陰性晚期NSCLC患者。隨機(jī)、開放標(biāo)簽的Ⅲ期KEYNOTE-042臨床研究[6]結(jié)果顯示,未經(jīng)治療的PD-L1 TPS≥1%的晚期或轉(zhuǎn)移性NSCLC患者帕博利珠單抗較鉑類化療可顯著提高OS,NMPA也據(jù)此批準(zhǔn)帕博利珠單抗一線治療PD-L1表達(dá)≥1%的晚期NSCLC患者。從以上三項(xiàng)臨床試驗(yàn)可看出,PD-L1高表達(dá)(不低于1%)的驅(qū)動(dòng)基因陰性NSCLC患者,帕博利珠單抗單藥治療的療效優(yōu)于化療。然而,隨機(jī)、開放標(biāo)簽的Ⅲ期CheckMate 078臨床研究[7]結(jié)果則有所不同,研究納入驅(qū)動(dòng)基因陰性、含鉑雙藥化療后疾病進(jìn)展的晚期NSCLC患者,結(jié)果顯示納武利尤單抗較多西他賽顯著提高OS,且不計(jì)PD-L1表達(dá)。據(jù)此NMPA批準(zhǔn)納武利尤單抗治療驅(qū)動(dòng)基因陰性的經(jīng)治晚期NSCLC患者,此外還發(fā)現(xiàn),PD-L1 TPS<1%的患者也可從ICIs單藥治療中獲益。隨機(jī)、雙盲Ⅲ期臨床研究KEYNOTE-407[8]提示,未經(jīng)治療的轉(zhuǎn)移性鱗狀NSCLC患者,帕博利珠單抗聯(lián)合卡鉑-紫杉醇/白蛋白紫杉醇較安慰劑聯(lián)合化療可顯著改善患者PFS和OS,同樣不計(jì)PD-L1表達(dá)。隨機(jī)、開放標(biāo)簽Ⅱ期臨床研究KEYNOTE-021[9]顯示,帕博利珠單抗聯(lián)合培美曲塞和鉑類藥物也較單純化療顯著延長未經(jīng)治療無驅(qū)動(dòng)基因突變NSCLC患者的 PFS。隨機(jī)、雙盲Ⅲ期臨床研究 KEYNOTE-189[10]也發(fā)現(xiàn)該方案顯著改善NSCLC患者的OS和PFS,兩項(xiàng)研究均不計(jì)PD-L1表達(dá)。因此,NMPA批準(zhǔn)帕博利珠單抗聯(lián)合培美曲塞和鉑類一線治療驅(qū)動(dòng)基因陰性NSCLC患者,不計(jì)PD-L1表達(dá)。也就是說,PD-L1 TPS<1%的患者同樣可能從ICIs聯(lián)合化療中獲益。CheckMate 227是一項(xiàng)多中心開放Ⅲ期臨床研究[11],研究結(jié)果顯示,對未經(jīng)治療的Ⅳ期NSCLC患者,納武利尤單抗聯(lián)合伊匹木單抗較化療顯著改善患者OS,與PD-L1表達(dá)無關(guān)。提示雙免疫聯(lián)合一線治療晚期NSCLC患者,也可不計(jì)PD-L1表達(dá)。
綜上認(rèn)為,PD-L1用于預(yù)測ICIs療效應(yīng)具體問題具體分析,根據(jù)不同情況判斷能否成為篩選ICIs獲益人群的有效標(biāo)志物。在ASCO年會(huì)上,有專家對1469例一線接受帕博利珠單抗治療的NSCLC患者進(jìn)行了回顧性分析[12],發(fā)現(xiàn)一線接受帕博利珠單抗治療的非鱗NSCLC患者中TPS≥50%的患者較TPS<50%患者OS更長;但在鱗癌患者中,未發(fā)現(xiàn)PD-L1 TPS表達(dá)與OS的相關(guān)性。此外,PD-L1預(yù)測ICIs療效還有諸多問題尚需解決,如納武利尤單抗、帕博利珠單抗、阿替利珠單抗、度伐利尤單抗等不同ICIs在臨床試驗(yàn)中,用于檢測PD-L1表達(dá)的試劑均不同,因此不同診斷平臺(tái)的檢測結(jié)果不能相互比較;組織標(biāo)本的保存時(shí)間、標(biāo)本是否新鮮等是否影響檢測結(jié)果也未明確。
NCCN最新NSCLC指南[3]中,將TMB作為指導(dǎo)ICIs治療NSCLC的標(biāo)志物。然而指南中對于如何衡量TMB未達(dá)成共識(shí)。CheckMate 026是一項(xiàng)隨機(jī)Ⅲ期臨床研究[13],研究結(jié)果顯示納武利尤單抗一線治療NSCLC的療效并未優(yōu)于化療。然而后續(xù)的回顧性研究[14]發(fā)現(xiàn),納入CheckMate 026研究的患者中,TMB高的患者PFS更好。多中心、開放的Ⅲ期臨床研究CheckMate 227[15-16]結(jié)果顯示,對于高 TMB未經(jīng)治療的Ⅳ期NSCLC患者,在治療第12周時(shí),納武利尤單抗聯(lián)合伊匹木單抗較化療出現(xiàn)癥狀惡化的情況更少,首次惡化時(shí)間明顯推遲,表現(xiàn)出了早期、持續(xù)改善生活質(zhì)量的特點(diǎn)。但是,TMB也存在較多不足,例如檢測周期長、費(fèi)用高、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、成功率低、臨界值未明確等,此外血液樣本和組織樣本的優(yōu)劣也存在爭議,這些問題均有待進(jìn)一步解決。
MMR可糾正DNA復(fù)制過程中的錯(cuò)誤,MSI即DNA甲基化或突變導(dǎo)致MMR功能異常或缺失(mismatch repair deficient,dMMR),使微衛(wèi)星重復(fù)序列核酸數(shù)量增多或減少。2017年5月23日FDA批準(zhǔn)帕博利珠單抗用于治療微衛(wèi)星高度不穩(wěn)定(micro satellite instability high,MSI-H)實(shí)體瘤,MSI-H也是FDA批準(zhǔn)的首個(gè)泛瘤種ICIs篩選標(biāo)志物。Ⅱ期臨床研究KEYNOTE-158[17]報(bào)道了接受帕博利珠單抗治療的27個(gè)瘤種共233例MSI-H患者,中位隨訪13.4個(gè)月,客觀緩解率(objective response rate,ORR)為 34.3%,中位PFS為4.1個(gè)月,中位OS為23.5個(gè)月。2019年《腫瘤學(xué)年鑒》報(bào)道了有關(guān)TMB與MSI-H共同預(yù)測ICIs療效的研究[18],22例接受ICIs治療的MSI-H轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的數(shù)據(jù)分析顯示TMB與PFS、OS存在相關(guān)性(P<0.01)。該研究首次證實(shí)了TMB是預(yù)測MSI-H人群對ICIs反應(yīng)的因子,TMB越高,PFS、OS也可能更獲益。ESMO共識(shí)[19]也對MSI、PD-L1及TMB三者的關(guān)系進(jìn)行了闡述,認(rèn)為盡管三者是篩選免疫治療患者公認(rèn)的標(biāo)志物,但仍需在不同癌種下探究PD-L1的檢測標(biāo)準(zhǔn)以及TMB的臨界值。共識(shí)指出,在MSI腫瘤患者篩選ICIs獲益人群時(shí),并非必需檢測TMB或PD-L1表達(dá),MSS、PD-L1或TMB低的部分腫瘤患者ICIs治療也可能獲益,因此需要尋找新的潛在標(biāo)志物。但是值得注意的是,雖然ICIs已有治療MSI-H實(shí)體瘤的適應(yīng)證獲批,但獲批試驗(yàn)中僅包含4例小細(xì)胞肺癌患者,證據(jù)不充足,還不足以指導(dǎo)MSI-H的肺癌患者用藥[17]。此外,肺癌與其他癌種不同,MSI-H發(fā)生率較低,不足5%[20],因此目前還有待新的數(shù)據(jù)進(jìn)一步證實(shí)MSI-H能否作為肺癌免疫治療的療效預(yù)測指標(biāo)。
除上述標(biāo)志物外,還有很多被證實(shí)可能對肺癌免疫治療療效具有預(yù)測作用的腫瘤標(biāo)志物。其中腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(tumor infiltrating lymphocytes,TILs)被證實(shí)是許多實(shí)體瘤(包括肺癌)的有利預(yù)后因素。有研究[21]報(bào)道PD-L1聯(lián)合TILs有望更有效地篩選PD-1/PD-L1單抗治療獲益人群。還有研究[22]報(bào)道,腫瘤γ干擾素的基因特征可作為潛在的預(yù)測ICIs療效的標(biāo)志物。腫瘤基因譜分析代表了個(gè)體的整體信息,是實(shí)現(xiàn)腫瘤精準(zhǔn)免疫治療的重要方法。有研究[23]表明,循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cell,CTC)PD-L1高表達(dá)與PD-1抑制劑的療效相關(guān),可能作為受益患者分層的標(biāo)志物。新的標(biāo)志物還在不斷被挖掘,期待發(fā)現(xiàn)能更精準(zhǔn)預(yù)測肺癌免疫治療療效的標(biāo)志物,從而為獲益人群的篩選以及精準(zhǔn)治療提供保障。當(dāng)然,從目前情況來看,單一的標(biāo)志物可能無法反映復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境,多個(gè)標(biāo)志物聯(lián)合預(yù)測肺癌免疫治療的療效是未來腫瘤精準(zhǔn)治療的一個(gè)方向。
肺癌患者最常發(fā)生的免疫相關(guān)不良反應(yīng)(immunerelated adverse events,irAEs)[24-26]主要累及皮膚、結(jié)腸、內(nèi)分泌器官、肝臟和肺,其他組織和器官少見,但也可能更嚴(yán)重,例如神經(jīng)系統(tǒng)病變和心肌炎。目前發(fā)現(xiàn)的irAEs標(biāo)志物較少,且主要集中在細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4,CTLA-4)抑制劑治療其他惡性腫瘤的irAEs。多項(xiàng)研究報(bào)道,CD177、CEACAM1、免疫球蛋白基因、白介素-6基線水平、sCTLA-4等可作為評估抗CTLA-4治療黑色素瘤導(dǎo)致的irAEs的標(biāo)志物[27-28]。此外,有研究報(bào)道抗CTLA-4聯(lián)合抗PD-1(雙免疫聯(lián)合)治療1周期后出現(xiàn)循環(huán)B細(xì)胞改變會(huì)增加高級別irAEs的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[29]。ICIs耐藥標(biāo)志物同樣備受關(guān)注,例如NSCLC遺傳模型的小鼠接受抗PD-1治療,耐藥性的產(chǎn)生與T淋巴細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白3(T cell immunoglobulin domain and mucin domain-3,TIM-3)表達(dá)量升高密切相關(guān)[30-31]。VEGF可能導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境免疫抑制[32]。而 STK11、PTEN、JAK1、JAK2、B2M、趨化因子等同樣可能與ICIs耐藥有關(guān)[33-35]。以上研究和發(fā)現(xiàn)為將來進(jìn)一步探索肺癌irAEs標(biāo)志物提供了借鑒和思路。
肺癌ICIs治療過程中除存在不良反應(yīng)、耐藥等情況外,還有可能出現(xiàn)超進(jìn)展。2018年一項(xiàng)納入406例接受ICIs治療的NSCLC患者的回顧性研究中[36],56例(13.8%)出現(xiàn)了超進(jìn)展。KATO等[37]探索了可能與免疫治療后超進(jìn)展相關(guān)的基因標(biāo)志物,對155例接受ICIs治療的腫瘤晚期患者(包括肺癌)進(jìn)行了基因二代測序,發(fā)現(xiàn)6例MDM2、MDM4過表達(dá)患者中有4例(66.7%)出現(xiàn)了ICIs治療后超進(jìn)展,10例EGFR突變的患者中有2例(20%)出現(xiàn)反常進(jìn)展,多因素分析顯示MDM2、MDM4及EGFR改變與PD-1/PD-L1抑制劑治療后超進(jìn)展有關(guān)。2017年ESMO年會(huì)上也有研究[38]報(bào)道,MDM2、MDM4、EGFR和位于 11q13位點(diǎn)的CCND1、FGF3、FGF4、FGF19等基因擴(kuò)增與抗PD-1 治療后超進(jìn)展相關(guān)。但是目前關(guān)于肺癌ICIs治療出現(xiàn)超進(jìn)展的了解仍較少,其發(fā)生機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。
預(yù)測ICIs治療肺癌療效、不良反應(yīng)、耐藥或超進(jìn)展的標(biāo)志物在篩選ICIs獲益人群中發(fā)揮了重要作用。其中預(yù)測療效標(biāo)志物PD-L1、TMB和MSI/MMR已進(jìn)入指南或共識(shí),而關(guān)于肺癌免疫治療不良反應(yīng)、耐藥及超進(jìn)展的標(biāo)志物目前研究較少,其診斷效能還需進(jìn)一步研究論證。此外,基于我國人群的大樣本試驗(yàn)數(shù)據(jù)仍較少,但是隨著肺癌ICIs臨床試驗(yàn)不斷開展,治療病例數(shù)目不斷增加,相信腫瘤標(biāo)志物在預(yù)測ICIs療效、不良反應(yīng)、超進(jìn)展等方面會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用。同時(shí)隨著生物檢測技術(shù)的規(guī)范,基因診斷技術(shù)的進(jìn)步以及醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)新手段的迅速發(fā)展,肺癌的免疫治療也會(huì)從因病制宜轉(zhuǎn)變?yōu)橐蛉酥埔瞬⒁驎r(shí)制宜,未來有望通過檢測生物標(biāo)志物預(yù)測患者不同治療階段中各治療方案的獲益及風(fēng)險(xiǎn),從而制定精準(zhǔn)、個(gè)體化的治療方案,讓患者擁有更長久的生存時(shí)間和更高的生活質(zhì)量。