引用本文: 劉序, 程黎陽, 王志偉, 丁洪亮, 周祥武. PD-1/PD-L1抑制劑聯合VEGF/VEGFR抑制劑在晚期難治性結直腸癌中應用的現狀. 中國普外基礎與臨床雜志, 2024, 31(7): 886-891. doi: 10.7507/1007-9424.202402003 復制
版權信息: ?四川大學華西醫院華西期刊社《中國普外基礎與臨床雜志》版權所有,未經授權不得轉載、改編
結直腸癌(colorectal cancer,CRC)目前已成為中國第4大癌癥相關死亡原因[1],約80%~90%的轉移性CRC患者在確診時病灶已無法完全手術切除,以鉑類、氟尿嘧啶類和紫杉醇類為基礎的化療聯合以血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)或血管內皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)為代表的靶向治療是此類患者目前臨床常規的一線治療方案[2],但其臨床治療效果仍有限,多數患者仍面臨后期腫瘤轉移進展和耐藥的窘境,即難治性CRC。
近年來的免疫檢查點抑制劑的臨床應用為惡性腫瘤的治療模式帶來了革命性的變化。程序性死亡受體1(programmed death-1,PD-1)是一種主要表達于T淋巴細胞、B淋巴細胞、自然殺傷細胞和髓源性抑制細胞的免疫檢查點[3],它結合其配體1和2(programmed death-ligand 1/2,PD-L1/2)在抗原提呈細胞和癌細胞中表達。PD-1和PD-L1/2的相互作用誘導T淋巴細胞衰竭,抑制T淋巴細胞的活化和細胞毒性,將效應T淋巴細胞轉化為調節性T細胞(regulatory T cell,Treg),進而促進惡性腫瘤的免疫逃逸[4-5]。因此,通過阻斷PD-1/PD-L1/2信號通路可以增強T淋巴細胞的抗腫瘤活性以及對癌細胞的免疫控制和殺傷能力。PD-1/PD-L1抑制劑的臨床應用一定程度上改變了晚期惡性腫瘤的治療格局,獲得了持久的臨床獲益[6]。盡管如此,某些特定類型的腫瘤對PD-1/PD-L1抑制劑表現出原發性耐藥,即所謂難治性腫瘤,難治性腫瘤根據其腫瘤免疫原性的不同主要分為錯配修復缺陷型(deficient mismatch repair,dMMR)和錯配修復完整型(proficient mismatch repair,pMMR)兩類。目前證據[7-8]表明,PD-1/PD-L1抑制劑對dMMR型CRC療效較好,而對pMMR型CRC臨床獲益有限。2017年,美國食品藥品監督管理局批準將PD-1免疫檢查點抑制劑帕博利珠單抗和納武利尤單抗用于一線治療失敗的晚期dMMR/高度微衛星不穩定性(microsatellite instability-high,MSI-H)實體瘤[9-10]。然而dMMR/MSI-H轉移性CRC患者僅占CRC病例的15%,該免疫檢查點抑制劑對更常見的pMMR/微衛星穩定性(microsatellite stability,MSS)型CRC療效甚微[11],針對該型腫瘤亟需采取更為恰當的治療策略。
目前,一些評估PD-1/PD-L1抑制劑與其他治療方法聯合應用治療CRC的研究正在進行中,如多免疫靶點聯合、與血管生成抑制劑聯合、與放化療聯合的方案等,其中最具潛力者是與VEGF/VEGFR信號通路抑制劑聯合的方案[12]。筆者現將分析并總結PD-1/PD-L1抑制劑在晚期難治性CRC中面臨的挑戰,同時探討它與VEGF/VEGFR抑制劑聯合應用的現狀和增效機制。
1 CRC腫瘤免疫微環境的特點
認識CRC腫瘤免疫微環境的特點對于理解其致病和耐藥機制至關重要。首先,基因組不穩定性,它是腫瘤細胞的特征,主要有兩種不同的類型:一是染色體不穩定性,即基因在復制過程中丟失或獲得的部分染色體片段,大多數CRC屬于此種類型;二是微衛星不穩定性(microsatellite instability,MSI),此種類型僅在小部分CRC中出現[13]。微衛星是廣泛分布在基因組中的重復DNA序列[14],這些重復DNA序列通常有較高的突變率,其復制錯誤由錯配修復(mismatch repair,MMR)系統糾正[15],若MMR系統存在缺陷,微衛星就更容易出現復制錯誤即MSI-H[16]。在臨床上通常鑒定BAT-25、BAT-26、D2S123、D5S346和D17S250這5個微衛星位點[17],根據這些不穩定微衛星位點的數量對患者的MSI狀態進行分類,如果至少有2個微衛星位點表現不穩定則為MSI-H,如果只有1個微衛星位點表現不穩定則為低度微衛星不穩定性(microsatellite instability-low,MSI-L),如果微衛星位點不存在不穩定性則為MSS[18]。通常dMMR腫瘤更可能是MSI-H,而pMMR腫瘤更可能是MSI-L或MSS,其中dMMR/MSI-H型約占所有CRC的15%[11]。dMMR/MSI-H型CRC通常具有較高的腫瘤突變負荷,而腫瘤突變負荷與腫瘤攜帶免疫原性抗原的能力直接相關[19];反過來,免疫原性抗原通過主要組織相容性復合體Ⅰ類分子呈遞供T淋巴細胞識別,進而增強抗腫瘤免疫;此外,dMMR/MSI-H型CRC中新抗原的增加使腫瘤浸潤性T淋巴細胞和記憶T淋巴細胞的豐度增加[20-21]。相比之下,MSS型腫瘤通常產生自身抗原,無法激活針對腫瘤細胞的免疫應答,同時致癌信號通路的激活又會使抑制免疫的細胞和細胞因子增加,進一步抑制MSS型腫瘤的免疫原性[22-23]。因此,MSS型腫瘤的腫瘤微環境呈現出T淋巴細胞浸潤缺失的免疫抑制狀態[24]。與dMMR/MSI-H型腫瘤相比,pMMR/MSS型腫瘤由于缺乏免疫監視而對PD-1/PD-L1抑制劑臨床反應較差。
2 腫瘤的免疫治療和免疫聯合治療
人體的免疫系統具有監視、識別和殺滅腫瘤細胞的能力。 抗腫瘤免疫的產生是一個不斷循環并增強的過程,亦被稱為“腫瘤的免疫循環”,它包含7個階段:腫瘤細胞抗原釋放—腫瘤細胞抗原呈遞—修飾與激活—T淋巴細胞向腫瘤遷移—T淋巴細胞向腫瘤細胞浸潤—T淋巴細胞識別腫瘤細胞—T淋巴細胞殺滅腫瘤細胞7個階段[25]。抗腫瘤免疫周期的每一個階段都需要眾多的細胞因子協調參與,包括刺激性因子和抑制性因子,刺激性因子促進和增強免疫反應,而抑制因子控制和削弱免疫反應起到負反饋抑制的作用,這兩種因子相互制約,彼此平衡,從而保證免疫系統準確地識別自我和非我抗原,防止過度自身免疫。 腫瘤免疫周期的概念為免疫聯合治療方案提供了框架,如PD-1/PD-L1抑制劑作用于階段7即T淋巴細胞殺滅腫瘤細胞,化療和放療作用于階段1即腫瘤細胞抗原釋放,VEGF/VEGFR抑制劑作用于階段5即T淋巴細胞向腫瘤細胞浸潤[26]。pMMR/MSS型CRC的低免疫原性導致它對PD-1/PD-L1抑制劑原發性抵抗。為了提高PD-1/PD-L1抑制劑在pMMR/MSS型腫瘤中的臨床療效,一種有希望的策略是將它與靶向其他位點的抗腫瘤藥物聯合使用,增強腫瘤微環境的免疫原性,將“冷”腫瘤轉化為免疫原性較強的“熱”腫瘤。研究[27-37]表明,抑制細胞毒性T淋巴細胞相關抗原、VEGF/VEGFR、絲裂原活化蛋白激酶和信號傳導和轉錄激活因子3,或使用細胞毒性藥物化療或放療可增加腫瘤新抗原,上調主要組織相容性復合體Ⅰ類分子表達,增強樹突狀細胞的抗原呈遞和促炎細胞因子的釋放,增強T淋巴細胞的活化、浸潤和殺傷活性,減少免疫抑制性細胞和細胞因子。一項關于轉移性惡性腫瘤患者接受PD-1/PD-L1抑制劑單藥以及它與其他治療方法聯合的臨床試驗數據的薈萃分析[38]中以客觀緩解率衡量有效性的結果表明,多數PD-1/PD-L1抑制劑聯合治療的臨床試驗結果均顯示出聯合用藥的預期獲益,但僅有少數聯合用藥表現出具有大于預期的臨床協同作用,其中最具潛力的當屬PD-1/PD-L1抑制劑與VEGF/VEGFR抑制劑聯合的治療方案。
3 腫瘤微環境中PD-1/PD-L1與VEGF/VEGFR信號通路聯合作用的機制
VEGF/VEGFR信號通路在CRC免疫抑制腫瘤微環境形成中起到重要作用。VEGF/VEGFR的過表達促進病理性血管生成,在腫瘤中形成高通透性的新生血管,進而使腫瘤微環境內液體積聚和間質滲透壓增高,阻止細胞毒性T淋巴細胞向腫瘤組織滲透[39-40];新生血管也會表達與抗腫瘤免疫相關的調控分子,導致黏附分子下調,損害T淋巴細胞穿過血管壁向腫瘤微環境移動的能力[41-42]。另一方面,腫瘤血管的血管內皮細胞過表達PD-L1和Fas配體,誘導T淋巴細胞衰竭,選擇性殺傷細胞毒性T淋巴細胞,導致腫瘤微環境中以Treg浸潤占主導[43-44]。此外,腫瘤微環境中血管生成介導的缺氧增加了趨化因子的表達,這些趨化因子可以增強Treg的募集,促進腫瘤相關巨噬細胞向M2樣免疫抑制表型分化[45]。除了血管生成之外,VEGF/VEGFR信號通路還通過直接作用于免疫細胞誘導免疫抑制。VEGF/VEGFR的信號傳導抑制樹突狀細胞的分化、成熟和抗原呈遞,并增加樹突狀細胞中PD-L1的表達[46],這導致幼稚CD8+ T淋巴細胞的啟動和針對腫瘤細胞的毒性反應減少[47]。VEGF還直接抑制祖細胞向常規T淋巴細胞的分化,降低T淋巴細胞增殖和細胞毒性,促進PD-L1驅動的T淋巴細胞耗竭[30]。此外,它還增加免疫抑制細胞(如Treg、髓源性抑制細胞、M2樣免疫抑制腫瘤相關巨噬細胞等)的豐度,并驅動T淋巴細胞耗竭[48-50]。VEGF抑制劑(如貝伐珠單抗)和VEGFR抑制劑(如瑞戈非尼、侖伐替尼、阿帕替尼和呋喹替尼)均可抑制VEGF/VEGFR信號通路。通過抑制該通路信號傳導,可以減少免疫逃逸,協同抑制血管生成和腫瘤生長,降低Treg,使巨噬細胞向M1樣腫瘤相關巨噬細胞轉化,增加γ干擾素的分泌,增強難治性CRC患者對PD-1/PD-L1抑制劑的反應[51-52]。
4 PD-1/PD-L1與VEGF/VEGFR聯合抑制方案在CRC中的臨床應用
已在多種類型腫瘤中觀察到雙重阻斷VEGF/VEGFR和PD-1/PD-L1通路信號傳導的積極治療效果[53-56]。聯合使用抗VEGF/VEGFR和抗PD-1/PD-L1可誘導協同抗腫瘤效應,克服單藥導致的T淋巴細胞抑制,減少免疫逃逸,從而增強PD-1/PD-L1抑制劑在難治性CRC患者中的有效性。多項臨床試驗評估了該聯合策略的有效性和安全性。
4.1 PD-1/PD-L1抑制劑與抗VEGF抑制劑聯合治療
在PD-L1抑制劑阿替利珠單抗聯合VEGF抑制劑貝伐珠單抗和FOLFOX化療方案在不考慮微衛星的轉移性CRC患者療效研究[57]中觀察到其客觀緩解率為52%,中位無進展生存時間為14.1個月,無意外安全事件;且另有研究者[58]報道,PD-1/PD-L1抑制劑與抗VEGF抑制劑聯合治療可顯著提高腫瘤浸潤性CD8+ T淋巴細胞和PD-L1的表達。但是另一項PD-L1單克隆抗體阿替利珠單抗聯合VEGF抑制劑貝伐珠單抗治療前期化療耐藥患者的Ⅱ期臨床試驗[59]由于MSS亞組的療效未達到預期而被終止。自此,臨床試驗主要集中在PD-L1/PD-1與抗VEGF藥物和化療的三重聯合方案。將阿替利珠單抗、貝伐珠單抗和化療(FOLFOIXIRI方案)聯合作為既往不可切除且未接受化療的轉移性CRC患者一線治療的AtezoTRIBE[60]的結果顯示,聯合治療沒有引起意外安全事件,耐受性良好,無進展生存情況獲益,其中對于高腫瘤突變負荷和高免疫評分腫瘤的無進展生存情況表現更好。一項針對卡培他濱和貝伐單抗聯合或不聯合阿替利珠單抗治療難治性轉移性CRC的隨機臨床試驗[61]結果顯示,卡培他濱(化療)與貝伐珠單抗聯合阿替利珠治療組,與不聯合阿替利珠單抗的安慰劑對照組相比,三聯療法顯著延長了其中位無進展生存時間,但沒有改善總生存情況,與存在肝轉移的患者相比,無肝轉移患者的客觀緩解率和總生存獲益更明顯。目前正在研究的NCT03396926是一項評估卡培他濱、貝伐珠單抗和PD-1抑制劑帕博利珠單抗聯合治療局部晚期和不可切除的MSS 轉移性CRC患者的安全性和有效性的Ⅱ期臨床試驗[62],該療法耐受性良好,沒有意外的安全事件報道,約1/3的患者無進展生存時間>6個月,但客觀緩解率僅為5%,未達到≥15%的預定目標。總的來說,PD-1/PD-L1抑制劑聯合VEGF抑制劑貝伐珠單抗和化療在多個臨床研究中顯示出有希望的結果。研究中的探索性分析表明,除了MMR狀態外,腫瘤突變負荷、免疫評分和肝轉移也是重要的療效影響因素。在MSI-H、高腫瘤突變負荷和高免疫評分患者中顯示出更好的臨床獲益。針對低腫瘤突變負荷和低免疫評分患者亞組的治療仍然存在挑戰。預先篩選生物標志物或臨床特征對于預測三聯治療的臨床效果是必要的。
4.2 PD-1/PD-L1抑制劑與VEGFR抑制劑聯合治療
目前有多項臨床試驗比較了PD-1/PD-L1抑制劑與VEGFR抑制劑瑞戈非尼、侖伐替尼、呋喹替尼等聯合應用于pMMR/MSS型CRC患者中的研究,其療效各不相同。大多數臨床試驗研究了瑞戈非尼與抗PD-1單克隆抗體(納武利尤單抗、特瑞普利單抗和帕博利珠單抗)的聯合使用,前期研究[62-63]發現,瑞戈非尼可增強活化T淋巴細胞并增加M1/M2巨噬細胞比值;REGONIVO研究[58]評估瑞戈非尼聯合PD-1抑制劑納武利尤單抗和特瑞普利單抗在pMMR型難治性轉移性CRC或不耐受標準化療患者中的療效發現,納武利尤單抗與瑞戈非尼 80 mg劑量組聯合使用效果最佳、耐受性更高、毒性更小,與PD-1抑制劑單藥相比,聯合治療有更大的臨床獲益,特別是對于不合并肝轉移、綜合陽性評分<1和低腫瘤突變負荷的患者。隨著REGONIVO研究結果的公布,瑞戈非尼和PD-1抑制劑聯合治療已被認為是pMMR/MSS型難治性轉移CRC患者的理想治療選擇。有2項研究[64-65]對MSS型轉移性CRC患者采用瑞戈非尼聯合PD-1抑制劑治療進行了研究,結果提示,接受瑞戈非尼聯合抗PD-1治療臨床獲益不明顯,未來對pMMR/MSS型轉移性CRC患者的研究可能需要單獨分析肝轉移亞組患者且需要更大規模樣本量的隨機對照研究。一項評估VEGFR抑制劑瑞戈非尼聯合PD-L1阻斷抗體阿維魯單抗治療在既往對至少一種標準治療難治性MSS型轉移CRC患者中的療效和安全性的Ⅱ期研究REGOMUNE[66]的結果表明,聯合治療耐受性良好,無意外不良事件報道,治療后腫瘤樣本中CD8+ T淋巴細胞浸潤較基線顯著增加,且CD8+ T淋巴細胞浸潤增加者中位無進展生存時間和中位總生存時間均明顯更長,而在REGONIVO研究中未發現不同PD-L1表達和不同腫瘤突變負荷狀態患者的中位無進展生存時間和中位總生存時間的差異有統計學意義,該研究還發現,治療前高水平的腫瘤浸潤性M2型巨噬細胞與無進展生存時間、總生存時間縮短顯著相關,提示腫瘤浸潤性M2型巨噬細胞可以作為聯合治療效果的預測指標。一項評估VEGFR抑制劑侖伐替尼聯合PD-1單抗帕博利珠單抗在難治性實體腫瘤中有效性的Ⅱ期臨床研究LEAP-005[67]的結果顯示,在先前經過治療的pMMR/非MSI-H轉移性或不可切除的CRC隊列中觀察到潛在的臨床獲益且安全性可控。一項Ⅲ期全球多中心的隨機雙盲安慰劑對照研究FRESCO-2[68]評估了VEGFR-1/2/3特異性抑制劑呋喹替尼在難治性轉移性CRC患者中的治療效果發現,接受呋喹替尼患者在總生存方面顯示出具有臨床意義的獲益,結果支持將它作為難治性轉移性CRC患者的一種治療選擇,對生活質量獲益的數據正在分析中。
5 總結與展望
從文獻綜述結果看,PD-1/PD-L1抑制劑與VEGF/VEGFR抑制劑聯合的方案是對免疫治療不敏感的pMMR/MSS型CRC有希望的治療策略,已有基礎研究對其協同作用的機制進行了初步闡明,但是在臨床實際應用中觀察到其療效仍然有限,這可能與臨床試驗的樣本量偏少、腫瘤異質性以及腫瘤微環境的復雜性有關;此外,臨床前研究所用的動物模型與人類腫瘤的表型差異可能是導致基礎研究和臨床應用結果不一致的原因;另外,由于包含VEGF/VEGFR在內的腫瘤信號通路具有廣泛的生物學功能,可能難以在pMMR/MSS型CRC細胞中被靶向藥物特異性地抑制;腫瘤微環境中可能還存在其他免疫抑制分子或信號途徑共同參與腫瘤的發生和發展。因此,未來研究的重點是,建立更加接近pMMR/MSS型CRC腫瘤微環境的實驗模型并為pMMR/MSS型CRC患者尋找特異的生物標志物。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:劉序負責文獻數據檢索與整理及論文初稿撰寫;程黎陽和王志偉負責研究項目管理、論文審閱與修訂;丁洪亮和周祥武負責概念生成及文獻數據管理。
結直腸癌(colorectal cancer,CRC)目前已成為中國第4大癌癥相關死亡原因[1],約80%~90%的轉移性CRC患者在確診時病灶已無法完全手術切除,以鉑類、氟尿嘧啶類和紫杉醇類為基礎的化療聯合以血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)或血管內皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)為代表的靶向治療是此類患者目前臨床常規的一線治療方案[2],但其臨床治療效果仍有限,多數患者仍面臨后期腫瘤轉移進展和耐藥的窘境,即難治性CRC。
近年來的免疫檢查點抑制劑的臨床應用為惡性腫瘤的治療模式帶來了革命性的變化。程序性死亡受體1(programmed death-1,PD-1)是一種主要表達于T淋巴細胞、B淋巴細胞、自然殺傷細胞和髓源性抑制細胞的免疫檢查點[3],它結合其配體1和2(programmed death-ligand 1/2,PD-L1/2)在抗原提呈細胞和癌細胞中表達。PD-1和PD-L1/2的相互作用誘導T淋巴細胞衰竭,抑制T淋巴細胞的活化和細胞毒性,將效應T淋巴細胞轉化為調節性T細胞(regulatory T cell,Treg),進而促進惡性腫瘤的免疫逃逸[4-5]。因此,通過阻斷PD-1/PD-L1/2信號通路可以增強T淋巴細胞的抗腫瘤活性以及對癌細胞的免疫控制和殺傷能力。PD-1/PD-L1抑制劑的臨床應用一定程度上改變了晚期惡性腫瘤的治療格局,獲得了持久的臨床獲益[6]。盡管如此,某些特定類型的腫瘤對PD-1/PD-L1抑制劑表現出原發性耐藥,即所謂難治性腫瘤,難治性腫瘤根據其腫瘤免疫原性的不同主要分為錯配修復缺陷型(deficient mismatch repair,dMMR)和錯配修復完整型(proficient mismatch repair,pMMR)兩類。目前證據[7-8]表明,PD-1/PD-L1抑制劑對dMMR型CRC療效較好,而對pMMR型CRC臨床獲益有限。2017年,美國食品藥品監督管理局批準將PD-1免疫檢查點抑制劑帕博利珠單抗和納武利尤單抗用于一線治療失敗的晚期dMMR/高度微衛星不穩定性(microsatellite instability-high,MSI-H)實體瘤[9-10]。然而dMMR/MSI-H轉移性CRC患者僅占CRC病例的15%,該免疫檢查點抑制劑對更常見的pMMR/微衛星穩定性(microsatellite stability,MSS)型CRC療效甚微[11],針對該型腫瘤亟需采取更為恰當的治療策略。
目前,一些評估PD-1/PD-L1抑制劑與其他治療方法聯合應用治療CRC的研究正在進行中,如多免疫靶點聯合、與血管生成抑制劑聯合、與放化療聯合的方案等,其中最具潛力者是與VEGF/VEGFR信號通路抑制劑聯合的方案[12]。筆者現將分析并總結PD-1/PD-L1抑制劑在晚期難治性CRC中面臨的挑戰,同時探討它與VEGF/VEGFR抑制劑聯合應用的現狀和增效機制。
1 CRC腫瘤免疫微環境的特點
認識CRC腫瘤免疫微環境的特點對于理解其致病和耐藥機制至關重要。首先,基因組不穩定性,它是腫瘤細胞的特征,主要有兩種不同的類型:一是染色體不穩定性,即基因在復制過程中丟失或獲得的部分染色體片段,大多數CRC屬于此種類型;二是微衛星不穩定性(microsatellite instability,MSI),此種類型僅在小部分CRC中出現[13]。微衛星是廣泛分布在基因組中的重復DNA序列[14],這些重復DNA序列通常有較高的突變率,其復制錯誤由錯配修復(mismatch repair,MMR)系統糾正[15],若MMR系統存在缺陷,微衛星就更容易出現復制錯誤即MSI-H[16]。在臨床上通常鑒定BAT-25、BAT-26、D2S123、D5S346和D17S250這5個微衛星位點[17],根據這些不穩定微衛星位點的數量對患者的MSI狀態進行分類,如果至少有2個微衛星位點表現不穩定則為MSI-H,如果只有1個微衛星位點表現不穩定則為低度微衛星不穩定性(microsatellite instability-low,MSI-L),如果微衛星位點不存在不穩定性則為MSS[18]。通常dMMR腫瘤更可能是MSI-H,而pMMR腫瘤更可能是MSI-L或MSS,其中dMMR/MSI-H型約占所有CRC的15%[11]。dMMR/MSI-H型CRC通常具有較高的腫瘤突變負荷,而腫瘤突變負荷與腫瘤攜帶免疫原性抗原的能力直接相關[19];反過來,免疫原性抗原通過主要組織相容性復合體Ⅰ類分子呈遞供T淋巴細胞識別,進而增強抗腫瘤免疫;此外,dMMR/MSI-H型CRC中新抗原的增加使腫瘤浸潤性T淋巴細胞和記憶T淋巴細胞的豐度增加[20-21]。相比之下,MSS型腫瘤通常產生自身抗原,無法激活針對腫瘤細胞的免疫應答,同時致癌信號通路的激活又會使抑制免疫的細胞和細胞因子增加,進一步抑制MSS型腫瘤的免疫原性[22-23]。因此,MSS型腫瘤的腫瘤微環境呈現出T淋巴細胞浸潤缺失的免疫抑制狀態[24]。與dMMR/MSI-H型腫瘤相比,pMMR/MSS型腫瘤由于缺乏免疫監視而對PD-1/PD-L1抑制劑臨床反應較差。
2 腫瘤的免疫治療和免疫聯合治療
人體的免疫系統具有監視、識別和殺滅腫瘤細胞的能力。 抗腫瘤免疫的產生是一個不斷循環并增強的過程,亦被稱為“腫瘤的免疫循環”,它包含7個階段:腫瘤細胞抗原釋放—腫瘤細胞抗原呈遞—修飾與激活—T淋巴細胞向腫瘤遷移—T淋巴細胞向腫瘤細胞浸潤—T淋巴細胞識別腫瘤細胞—T淋巴細胞殺滅腫瘤細胞7個階段[25]。抗腫瘤免疫周期的每一個階段都需要眾多的細胞因子協調參與,包括刺激性因子和抑制性因子,刺激性因子促進和增強免疫反應,而抑制因子控制和削弱免疫反應起到負反饋抑制的作用,這兩種因子相互制約,彼此平衡,從而保證免疫系統準確地識別自我和非我抗原,防止過度自身免疫。 腫瘤免疫周期的概念為免疫聯合治療方案提供了框架,如PD-1/PD-L1抑制劑作用于階段7即T淋巴細胞殺滅腫瘤細胞,化療和放療作用于階段1即腫瘤細胞抗原釋放,VEGF/VEGFR抑制劑作用于階段5即T淋巴細胞向腫瘤細胞浸潤[26]。pMMR/MSS型CRC的低免疫原性導致它對PD-1/PD-L1抑制劑原發性抵抗。為了提高PD-1/PD-L1抑制劑在pMMR/MSS型腫瘤中的臨床療效,一種有希望的策略是將它與靶向其他位點的抗腫瘤藥物聯合使用,增強腫瘤微環境的免疫原性,將“冷”腫瘤轉化為免疫原性較強的“熱”腫瘤。研究[27-37]表明,抑制細胞毒性T淋巴細胞相關抗原、VEGF/VEGFR、絲裂原活化蛋白激酶和信號傳導和轉錄激活因子3,或使用細胞毒性藥物化療或放療可增加腫瘤新抗原,上調主要組織相容性復合體Ⅰ類分子表達,增強樹突狀細胞的抗原呈遞和促炎細胞因子的釋放,增強T淋巴細胞的活化、浸潤和殺傷活性,減少免疫抑制性細胞和細胞因子。一項關于轉移性惡性腫瘤患者接受PD-1/PD-L1抑制劑單藥以及它與其他治療方法聯合的臨床試驗數據的薈萃分析[38]中以客觀緩解率衡量有效性的結果表明,多數PD-1/PD-L1抑制劑聯合治療的臨床試驗結果均顯示出聯合用藥的預期獲益,但僅有少數聯合用藥表現出具有大于預期的臨床協同作用,其中最具潛力的當屬PD-1/PD-L1抑制劑與VEGF/VEGFR抑制劑聯合的治療方案。
3 腫瘤微環境中PD-1/PD-L1與VEGF/VEGFR信號通路聯合作用的機制
VEGF/VEGFR信號通路在CRC免疫抑制腫瘤微環境形成中起到重要作用。VEGF/VEGFR的過表達促進病理性血管生成,在腫瘤中形成高通透性的新生血管,進而使腫瘤微環境內液體積聚和間質滲透壓增高,阻止細胞毒性T淋巴細胞向腫瘤組織滲透[39-40];新生血管也會表達與抗腫瘤免疫相關的調控分子,導致黏附分子下調,損害T淋巴細胞穿過血管壁向腫瘤微環境移動的能力[41-42]。另一方面,腫瘤血管的血管內皮細胞過表達PD-L1和Fas配體,誘導T淋巴細胞衰竭,選擇性殺傷細胞毒性T淋巴細胞,導致腫瘤微環境中以Treg浸潤占主導[43-44]。此外,腫瘤微環境中血管生成介導的缺氧增加了趨化因子的表達,這些趨化因子可以增強Treg的募集,促進腫瘤相關巨噬細胞向M2樣免疫抑制表型分化[45]。除了血管生成之外,VEGF/VEGFR信號通路還通過直接作用于免疫細胞誘導免疫抑制。VEGF/VEGFR的信號傳導抑制樹突狀細胞的分化、成熟和抗原呈遞,并增加樹突狀細胞中PD-L1的表達[46],這導致幼稚CD8+ T淋巴細胞的啟動和針對腫瘤細胞的毒性反應減少[47]。VEGF還直接抑制祖細胞向常規T淋巴細胞的分化,降低T淋巴細胞增殖和細胞毒性,促進PD-L1驅動的T淋巴細胞耗竭[30]。此外,它還增加免疫抑制細胞(如Treg、髓源性抑制細胞、M2樣免疫抑制腫瘤相關巨噬細胞等)的豐度,并驅動T淋巴細胞耗竭[48-50]。VEGF抑制劑(如貝伐珠單抗)和VEGFR抑制劑(如瑞戈非尼、侖伐替尼、阿帕替尼和呋喹替尼)均可抑制VEGF/VEGFR信號通路。通過抑制該通路信號傳導,可以減少免疫逃逸,協同抑制血管生成和腫瘤生長,降低Treg,使巨噬細胞向M1樣腫瘤相關巨噬細胞轉化,增加γ干擾素的分泌,增強難治性CRC患者對PD-1/PD-L1抑制劑的反應[51-52]。
4 PD-1/PD-L1與VEGF/VEGFR聯合抑制方案在CRC中的臨床應用
已在多種類型腫瘤中觀察到雙重阻斷VEGF/VEGFR和PD-1/PD-L1通路信號傳導的積極治療效果[53-56]。聯合使用抗VEGF/VEGFR和抗PD-1/PD-L1可誘導協同抗腫瘤效應,克服單藥導致的T淋巴細胞抑制,減少免疫逃逸,從而增強PD-1/PD-L1抑制劑在難治性CRC患者中的有效性。多項臨床試驗評估了該聯合策略的有效性和安全性。
4.1 PD-1/PD-L1抑制劑與抗VEGF抑制劑聯合治療
在PD-L1抑制劑阿替利珠單抗聯合VEGF抑制劑貝伐珠單抗和FOLFOX化療方案在不考慮微衛星的轉移性CRC患者療效研究[57]中觀察到其客觀緩解率為52%,中位無進展生存時間為14.1個月,無意外安全事件;且另有研究者[58]報道,PD-1/PD-L1抑制劑與抗VEGF抑制劑聯合治療可顯著提高腫瘤浸潤性CD8+ T淋巴細胞和PD-L1的表達。但是另一項PD-L1單克隆抗體阿替利珠單抗聯合VEGF抑制劑貝伐珠單抗治療前期化療耐藥患者的Ⅱ期臨床試驗[59]由于MSS亞組的療效未達到預期而被終止。自此,臨床試驗主要集中在PD-L1/PD-1與抗VEGF藥物和化療的三重聯合方案。將阿替利珠單抗、貝伐珠單抗和化療(FOLFOIXIRI方案)聯合作為既往不可切除且未接受化療的轉移性CRC患者一線治療的AtezoTRIBE[60]的結果顯示,聯合治療沒有引起意外安全事件,耐受性良好,無進展生存情況獲益,其中對于高腫瘤突變負荷和高免疫評分腫瘤的無進展生存情況表現更好。一項針對卡培他濱和貝伐單抗聯合或不聯合阿替利珠單抗治療難治性轉移性CRC的隨機臨床試驗[61]結果顯示,卡培他濱(化療)與貝伐珠單抗聯合阿替利珠治療組,與不聯合阿替利珠單抗的安慰劑對照組相比,三聯療法顯著延長了其中位無進展生存時間,但沒有改善總生存情況,與存在肝轉移的患者相比,無肝轉移患者的客觀緩解率和總生存獲益更明顯。目前正在研究的NCT03396926是一項評估卡培他濱、貝伐珠單抗和PD-1抑制劑帕博利珠單抗聯合治療局部晚期和不可切除的MSS 轉移性CRC患者的安全性和有效性的Ⅱ期臨床試驗[62],該療法耐受性良好,沒有意外的安全事件報道,約1/3的患者無進展生存時間>6個月,但客觀緩解率僅為5%,未達到≥15%的預定目標。總的來說,PD-1/PD-L1抑制劑聯合VEGF抑制劑貝伐珠單抗和化療在多個臨床研究中顯示出有希望的結果。研究中的探索性分析表明,除了MMR狀態外,腫瘤突變負荷、免疫評分和肝轉移也是重要的療效影響因素。在MSI-H、高腫瘤突變負荷和高免疫評分患者中顯示出更好的臨床獲益。針對低腫瘤突變負荷和低免疫評分患者亞組的治療仍然存在挑戰。預先篩選生物標志物或臨床特征對于預測三聯治療的臨床效果是必要的。
4.2 PD-1/PD-L1抑制劑與VEGFR抑制劑聯合治療
目前有多項臨床試驗比較了PD-1/PD-L1抑制劑與VEGFR抑制劑瑞戈非尼、侖伐替尼、呋喹替尼等聯合應用于pMMR/MSS型CRC患者中的研究,其療效各不相同。大多數臨床試驗研究了瑞戈非尼與抗PD-1單克隆抗體(納武利尤單抗、特瑞普利單抗和帕博利珠單抗)的聯合使用,前期研究[62-63]發現,瑞戈非尼可增強活化T淋巴細胞并增加M1/M2巨噬細胞比值;REGONIVO研究[58]評估瑞戈非尼聯合PD-1抑制劑納武利尤單抗和特瑞普利單抗在pMMR型難治性轉移性CRC或不耐受標準化療患者中的療效發現,納武利尤單抗與瑞戈非尼 80 mg劑量組聯合使用效果最佳、耐受性更高、毒性更小,與PD-1抑制劑單藥相比,聯合治療有更大的臨床獲益,特別是對于不合并肝轉移、綜合陽性評分<1和低腫瘤突變負荷的患者。隨著REGONIVO研究結果的公布,瑞戈非尼和PD-1抑制劑聯合治療已被認為是pMMR/MSS型難治性轉移CRC患者的理想治療選擇。有2項研究[64-65]對MSS型轉移性CRC患者采用瑞戈非尼聯合PD-1抑制劑治療進行了研究,結果提示,接受瑞戈非尼聯合抗PD-1治療臨床獲益不明顯,未來對pMMR/MSS型轉移性CRC患者的研究可能需要單獨分析肝轉移亞組患者且需要更大規模樣本量的隨機對照研究。一項評估VEGFR抑制劑瑞戈非尼聯合PD-L1阻斷抗體阿維魯單抗治療在既往對至少一種標準治療難治性MSS型轉移CRC患者中的療效和安全性的Ⅱ期研究REGOMUNE[66]的結果表明,聯合治療耐受性良好,無意外不良事件報道,治療后腫瘤樣本中CD8+ T淋巴細胞浸潤較基線顯著增加,且CD8+ T淋巴細胞浸潤增加者中位無進展生存時間和中位總生存時間均明顯更長,而在REGONIVO研究中未發現不同PD-L1表達和不同腫瘤突變負荷狀態患者的中位無進展生存時間和中位總生存時間的差異有統計學意義,該研究還發現,治療前高水平的腫瘤浸潤性M2型巨噬細胞與無進展生存時間、總生存時間縮短顯著相關,提示腫瘤浸潤性M2型巨噬細胞可以作為聯合治療效果的預測指標。一項評估VEGFR抑制劑侖伐替尼聯合PD-1單抗帕博利珠單抗在難治性實體腫瘤中有效性的Ⅱ期臨床研究LEAP-005[67]的結果顯示,在先前經過治療的pMMR/非MSI-H轉移性或不可切除的CRC隊列中觀察到潛在的臨床獲益且安全性可控。一項Ⅲ期全球多中心的隨機雙盲安慰劑對照研究FRESCO-2[68]評估了VEGFR-1/2/3特異性抑制劑呋喹替尼在難治性轉移性CRC患者中的治療效果發現,接受呋喹替尼患者在總生存方面顯示出具有臨床意義的獲益,結果支持將它作為難治性轉移性CRC患者的一種治療選擇,對生活質量獲益的數據正在分析中。
5 總結與展望
從文獻綜述結果看,PD-1/PD-L1抑制劑與VEGF/VEGFR抑制劑聯合的方案是對免疫治療不敏感的pMMR/MSS型CRC有希望的治療策略,已有基礎研究對其協同作用的機制進行了初步闡明,但是在臨床實際應用中觀察到其療效仍然有限,這可能與臨床試驗的樣本量偏少、腫瘤異質性以及腫瘤微環境的復雜性有關;此外,臨床前研究所用的動物模型與人類腫瘤的表型差異可能是導致基礎研究和臨床應用結果不一致的原因;另外,由于包含VEGF/VEGFR在內的腫瘤信號通路具有廣泛的生物學功能,可能難以在pMMR/MSS型CRC細胞中被靶向藥物特異性地抑制;腫瘤微環境中可能還存在其他免疫抑制分子或信號途徑共同參與腫瘤的發生和發展。因此,未來研究的重點是,建立更加接近pMMR/MSS型CRC腫瘤微環境的實驗模型并為pMMR/MSS型CRC患者尋找特異的生物標志物。
重要聲明
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