韓孫亞 郭 勇
肺癌在我國(guó)惡性腫瘤中的發(fā)病率及死亡率均居于首位。對(duì)于晚期肺癌患者,以往我們采取同步放化療方案,對(duì)于驅(qū)動(dòng)基因陽(yáng)性的患者可使用靶向治療作為一線治療方案,但存在臨床獲益不理想、不良反應(yīng)較大及產(chǎn)生耐藥等不足。近年來(lái),隨著免疫檢查點(diǎn)抑制劑的研究深入,免疫治療已被廣泛應(yīng)用于臨床。然而,仍有患者在使用免疫治療后無(wú)應(yīng)答(原發(fā)性耐藥)或治療后疾病進(jìn)展(獲得性耐藥)。研究發(fā)現(xiàn),這與干擾素信號(hào)通路的抑制[1]、Wnt/β-catenin 通路的激活[2]、PTEN 基因缺失[3]、腫瘤微環(huán)境中腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(Tumor infiltrating lymphocyte,TIL)浸潤(rùn)減少[4]、骨髓來(lái)源的抑制性細(xì)胞(Myeloid de-rived suppressor cells,MDSCs)的存在及抗原的表達(dá)異常[5]等機(jī)制密切相關(guān)。對(duì)于耐藥后的治療,可采取聯(lián)合治療方案,如帕博麗珠單抗聯(lián)合化療、德瓦魯單抗作為放化療后的鞏固治療、納武單抗聯(lián)合伊匹單抗治療等,也可采取聯(lián)合PAK4 抑制劑、再挑戰(zhàn)免疫治療及回輸TILs等治療方案。本文將從肺癌免疫治療的耐藥機(jī)制及應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行綜述。
1.1 絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路 通過(guò)MAPK 途徑的致癌信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)會(huì)導(dǎo)致血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和白細(xì)胞介素-8 以及其他分泌性蛋白的產(chǎn)生,這些蛋白對(duì)T 細(xì)胞募集和功能發(fā)揮具有抑制作用,可導(dǎo)致免疫原發(fā)性耐藥。
1.2 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路激活可導(dǎo)致T 細(xì)胞排斥,并對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥。Trujillo 等[2]研究?jī)晌晦D(zhuǎn)移性黑色素瘤患者,他們最初使用抗CTLA-4+抗PD-1 治療有效,但隨后出現(xiàn)了新發(fā)轉(zhuǎn)移,一例轉(zhuǎn)移腫瘤有新的β-catenin表達(dá),另一例基因組測(cè)序顯示獲得性PTEN 缺失,這兩個(gè)病例都與缺乏T 細(xì)胞浸潤(rùn)有關(guān)。
1.3 干擾素(Interferon-γ,IFN-γ)信號(hào)通路 IFN 抑制腫瘤的方式有:直接作用于腫瘤細(xì)胞,包括抑制其增殖,增加主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)表達(dá)及抗原遞呈,從而提高抗原性和細(xì)胞死亡;增強(qiáng)腫瘤浸潤(rùn)免疫細(xì)胞的功能;抑制調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞(4egulatory cells,tregs)的功能;調(diào)節(jié)基質(zhì)細(xì)胞功能來(lái)改變代謝及抑制血管生成[6]。IFN 介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活的主要方式是JAK-STAT 通路。Morimoto 等[1]發(fā)現(xiàn),IFN 高表達(dá)增加PD-L1 表達(dá),這一現(xiàn)象完全依賴于JAK 信號(hào)分子。JAK1 的缺失會(huì)降低腫瘤細(xì)胞中的JAK 信號(hào)傳導(dǎo),導(dǎo)致腫瘤對(duì)T 細(xì)胞效應(yīng)分子干擾素的抵抗及PD-L1表達(dá),并通過(guò)破壞抗原提呈抑制T 細(xì)胞的活化,這是抗PD-1 治療的原發(fā)性耐藥機(jī)制之一。這些發(fā)現(xiàn)確定了JAK1 為一潛在治療靶點(diǎn)[7]。Zaretsky 等[8]分析了4 位黑色素瘤轉(zhuǎn)移患者,發(fā)現(xiàn)其中2 位有JAK1 和JAK2 的突變。
1.4 PI3K 信號(hào)通路 PTEN 基因是一種抑癌基因,其介導(dǎo)PI3K/PKB 信號(hào)通路的負(fù)性調(diào)節(jié),抑制細(xì)胞增殖和促進(jìn)細(xì)胞凋亡。Cabrita 等[3]研究證實(shí),PTEN 基因在腫瘤中經(jīng)常發(fā)生突變,這促進(jìn)了免疫逃避,突出表現(xiàn)為T(mén) 細(xì)胞浸潤(rùn)頻率的降低。與T 細(xì)胞炎性浸潤(rùn)腫瘤相比,非T 細(xì)胞炎性浸潤(rùn)腫瘤中PTEN 發(fā)生缺失和突變的頻率更高,PTEN 缺失或突變可能歸因于TIL 減少[7]。
2.1 腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞 研究發(fā)現(xiàn),在PD-1/PDL1 抑制劑治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的研究中,CD8+T 細(xì)胞的存在是腫瘤縮小的先決條件[9]。Th1 型趨化因子CXCL9、CXCL10 表觀遺傳學(xué)沉默可抑制T 細(xì)胞遷移至腫瘤,從而減少腫瘤微環(huán)境中CD8+T 細(xì)胞浸潤(rùn),降低免疫治療的作用。
2.2 調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞 腫瘤環(huán)境中氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的Treg 凋亡釋放腺苷可誘導(dǎo)免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥。研究已知,Treg 是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor,TGF-β)主要來(lái)源,PD-1 抑制劑可能通過(guò)激活Tregs 來(lái)增強(qiáng)TGF-β 的活性,TGF-β 可能通過(guò)抑制T 細(xì)胞浸潤(rùn)來(lái)重編程TME 導(dǎo)致耐藥[10]。
2.3 MDSCs MDSCs 已成為免疫應(yīng)答的主要調(diào)節(jié)因子,它可抑制T 細(xì)胞和NK 細(xì)胞活性,以促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng),并可使腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視,導(dǎo)致免疫耐藥[4]。Theivanthiran 等[11]發(fā)現(xiàn),CD8+T 細(xì)胞對(duì)PD-1 抑制劑激活反應(yīng)誘導(dǎo)了PDL1/NOD-、LRR 和pyrin domain-containing 蛋白3(PD-L1/NLRP3)的炎性信號(hào)級(jí)聯(lián),最終導(dǎo)致MDSCs 進(jìn)入腫瘤組織,從而抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。
2.4 腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(Tumor-associated macrophage,TAM)Muraoka 等[12]在小鼠模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),耐藥腫瘤中TAMs 不活躍,不發(fā)揮抗原呈遞活性。調(diào)控TAM 功能將是提高免疫耐藥治療效果的有效途徑。
2.5 免疫代謝 在腫瘤微環(huán)境和宿主水平上,免疫代謝起著重要作用。在細(xì)胞水平上,細(xì)胞外腺苷濃度的增加、色氨酸的消耗和PI3K/Akt 通路的不可控激活,導(dǎo)致了免疫耐受的腫瘤微環(huán)境,從而降低了對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的反應(yīng)[13]。
3.1 腫瘤抗原表達(dá) 由于腫瘤抗原表達(dá)的喪失而缺乏T 細(xì)胞應(yīng)答,在抗PD-1 治療無(wú)效患者的腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)一組富集的基因,這些基因的特性被稱為先天性抗PD-1 免疫治療耐藥[13]。
3.2 新抗原的丟失 Anagnostou 等[14]在研究了非小細(xì)胞肺癌患者獲得性耐藥期間腫瘤新抗原的演變后發(fā)現(xiàn),在耐藥克隆中7~18 個(gè)假設(shè)的突變相關(guān)新抗原發(fā)生了丟失。被消除的新抗原產(chǎn)生的肽在自體T 細(xì)胞培養(yǎng)中引發(fā)了克隆T 細(xì)胞的擴(kuò)增,表明它們能產(chǎn)生免疫應(yīng)答。因此,擴(kuò)大新抗原反應(yīng)的廣度可能減緩獲得性耐藥的發(fā)展。
3.3 β2 微球蛋白(β2-microglobulin,β2M)缺失Gettinger 等[15]收集了14 個(gè)免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥的肺癌樣本,在一個(gè)病例中發(fā)現(xiàn),β2M 純合性缺失可導(dǎo)致細(xì)胞表面HLA I 類(lèi)的表達(dá)缺失;在另外兩個(gè)人源腫瘤異體移植模型中也發(fā)現(xiàn)了β2M 的下調(diào)。在免疫力強(qiáng)的肺癌小鼠模型中,使用CRISPR 基因編輯技術(shù),敲除β2M 可導(dǎo)致其對(duì)PD-1 抑制劑耐藥,證明了其在免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥中的作用。綜上表明,HLA I 類(lèi)APM 缺陷可導(dǎo)致肺癌中免疫檢查點(diǎn)抑制劑耐藥。Hugo 等[5]分析了4 位黑色素瘤轉(zhuǎn)移患者,其中1 位抗原呈遞蛋白—β2M 突變,這導(dǎo)致MHC I 的表達(dá)缺失,影響抗原呈遞,從而導(dǎo)致耐藥。
3.4 表觀遺傳修飾 癌細(xì)胞中DNA 的表觀遺傳修飾可能會(huì)導(dǎo)致免疫相關(guān)基因的表達(dá)發(fā)生變化,從而影響抗原的加工、呈遞和免疫逃逸。
4.1 聯(lián)合治療
4.1.1 免疫聯(lián)合放療 免疫聯(lián)合放療可以提高腫瘤對(duì)免疫治療的反應(yīng)來(lái)擴(kuò)大其臨床應(yīng)用,包括樹(shù)突狀細(xì)胞對(duì)CD8+T 細(xì)胞的抗原交叉呈現(xiàn)增加,MHC I 受體上調(diào)和細(xì)胞表面分子表達(dá)上調(diào)。PEMBO-RT 是一項(xiàng)針對(duì)晚期NSCLC 的Ⅱ期研究,其研究結(jié)果顯示,帕博麗珠單抗聯(lián)合立體定向放射治療對(duì)比單藥的客觀緩解率(ORR)提升一倍(36%vs18%)[16]。
4.1.2 免疫聯(lián)合化療 KEYNOTE-021 研究結(jié)果顯示,帕博麗珠單抗聯(lián)合培美曲塞加卡鉑化療組ORR為55%(33/60),而單純化療組為29%(18/63)。KEYNOTE-189 研究更新數(shù)據(jù):帕博利珠單抗聯(lián)合培美曲塞鉑類(lèi)一線治療晚期非鱗NSCLC,OS 和PFS 均得到顯著改善,且安全性和耐受性均可控制[17]。
IMpower130 是一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、開(kāi)放標(biāo)簽的IⅡ期臨床研究,其結(jié)果顯示,阿特珠單抗聯(lián)合化療組vs 化療組的中位總生存期(OS)[為18.6 個(gè)月vs13.9個(gè)月,中位PFS 為7 個(gè)月vs5.5 個(gè)月,均有顯著臨床獲益[18]。
4.1.3 免疫聯(lián)合放化療 PACIFIC 研究顯示,在Ⅲ期NSCLC 患者放化療后應(yīng)用德瓦魯單抗(Durvalumab),對(duì)比安慰劑可以顯著延長(zhǎng)患者無(wú)進(jìn)展生存期(PFS)及OS19]。德瓦魯單抗vs 安慰劑的中位PFS 為16.8 個(gè)月vs5.6 個(gè)月,有顯著臨床效果。德瓦魯單抗24 個(gè)月的總生存率為66.3%,安慰劑組為55.3%。36個(gè)月總生存率為57%,安慰劑組為43.5%。
4.1.4 免疫聯(lián)合靶向+化療 在隨機(jī)Ⅲ期IMpower150 研究中,阿特珠單抗+貝伐珠單抗+化療組對(duì)比貝伐珠單抗+化療組延長(zhǎng)了一線非鱗NSCLC 患者的PFS 和OS,包括EGFR 突變和ALK 易位人群,這可能是經(jīng)TKIs 治療耐藥的潛在有效療法[20]。
4.1.5 免疫聯(lián)合免疫 CheckMate 012 臨床研究表明,納武利尤單抗聯(lián)合伊匹單抗一線治療晚期NSCLC 具有良好的臨床獲益,且安全性較好、耐受性佳[21]。同時(shí),該研究發(fā)現(xiàn),高PD-L1 表達(dá)的患者更能從聯(lián)合治療中獲益。
T 細(xì)胞免疫球蛋白-3(TIM-3)是一種負(fù)調(diào)控的免疫檢查點(diǎn),會(huì)抑制T 細(xì)胞活性,研究表明,TIM-3過(guò)表達(dá)與抗PD-1/PD-L1 治療后的PFS 縮短顯著相關(guān)[22]。Limagne 等[23]研究發(fā)現(xiàn),TIM-3 與抗PD-1 原發(fā)性或獲得性耐藥有關(guān)。淋巴細(xì)胞活化基因-3(LAG-3)也是一種負(fù)向調(diào)控分子,可以抑制免疫反應(yīng),促進(jìn)免疫逃逸。雙重阻斷LAG-3 和PD-1 通過(guò)增強(qiáng)CD8+T 細(xì)胞和降低TME 中的Tregs,協(xié)同增強(qiáng)抗腫瘤免疫和抑制腫瘤生長(zhǎng)。此外,有研究表明,TIM-3、PD-1 和LAG-3 三聯(lián)阻斷的抗腫瘤效果遠(yuǎn)大于任何兩種抗體[24]。
4.2 回輸TIL 治療 回輸TIL 療法的流程及原理是從患者體內(nèi)獲取腫瘤組織,分離出TIL,并在體外擴(kuò)增和激活,再回輸?shù)襟w內(nèi)以更大效力地殺傷腫瘤細(xì)胞。美國(guó)莫菲特癌癥中心開(kāi)展的一項(xiàng)I 期臨床試驗(yàn),納入20 名晚期NSCLC 免疫耐藥且疾病進(jìn)展的患者,16 名患者接受治療,其中12 名患者可達(dá)到25%的最佳ORR,其中2 名患者達(dá)到持久的完全緩解[25]。
4.3 再挑戰(zhàn)免疫治療 一項(xiàng)回顧性研究顯示,納武利尤單抗耐藥后暫停服藥一段時(shí)間,再繼續(xù)服用的患者中位生存期為15.0 個(gè)月,而經(jīng)過(guò)化療后再次使用納武利尤單抗的患者中位總生存期可達(dá)18.4 個(gè)月[26]。并且,再挑戰(zhàn)療效與初次療效相關(guān),初次療效越好,再挑戰(zhàn)療效也越好。
4.4 亨廷頓相互作用蛋白1 相關(guān)(HIP1R)降解PDL1 HIP1R 蛋白可靶向作用于PD-L1 對(duì)其進(jìn)行溶酶體降解,腫瘤細(xì)胞中HIP1R 的缺失導(dǎo)致PD-L1 的積累,抑制T 細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性。利用PD-L1 溶酶體降解的分子機(jī)制,HIP1R 可作為重要的抗癌靶點(diǎn)從內(nèi)部降解PD-L1[27]。
4.5 聯(lián)合P21 活化蛋白激酶4(PAK4)抑制劑 有研究發(fā)現(xiàn),在小鼠模型中,PAK4 基因缺失增加了T細(xì)胞浸潤(rùn),此外,與單獨(dú)使用抗PD-1 相比,抗PD-1與PAK4 抑制劑(KPT-9274)聯(lián)合使用可提高抗腫瘤反應(yīng)[28]。
4.6 腺苷2a 受體(Adenosine2a,A2a)拮抗劑 腺苷信號(hào)是調(diào)節(jié)腫瘤免疫的重要代謝途徑。腺苷信號(hào)通過(guò)免疫細(xì)胞上表達(dá)的A2a 受體減弱炎癥組織的免疫反應(yīng)。研究表明,結(jié)合低氧-CD39-CD73-A2aR 抑制劑的免疫治療策略有希望改善癌癥患者的臨床效果[29]。2020 年美國(guó)癌癥研究協(xié)會(huì)年會(huì)發(fā)布最新研究顯示,新型A2aR 拮抗劑——EOS-850 在克服免疫耐藥方面有巨大潛力。
4.7 聯(lián)合靶向DNA 損傷修復(fù)基因(DNA damage repair gene,DDR)DDR 的改變與腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞增多、基因組不穩(wěn)定性增高和腫瘤突變負(fù)荷增高有關(guān)。有研究表明,在免疫療效方面,DDR+組vsDDR-組:ORR(31.1%vs19.1%,P=0.03)、平均PFS(4.3vs2.6 個(gè)月,P=0.02)和總生存期OS(16.3vs9.8 個(gè)月,P=0.009)[30]。DDR 改變?cè)谕砥诜切〖?xì)胞肺癌中高頻發(fā)生,且具有更高的TMB,以及更好的免疫療效。
免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療為延長(zhǎng)患者生命帶來(lái)巨大益處,但耐藥問(wèn)題不可避免。免疫治療的耐藥機(jī)制正在不斷深入探究,并且針對(duì)耐藥機(jī)制的許多臨床試驗(yàn)正在如火如荼地進(jìn)行,以期應(yīng)用于臨床,擴(kuò)大獲益人群,提高免疫療效,造福晚期肺癌患者,這對(duì)于腫瘤個(gè)體化精準(zhǔn)治療亦具有重要意義,但腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)、耐藥機(jī)制的探索、治療方案的選擇等仍需更多的基礎(chǔ)研究及臨床試驗(yàn)。