免疫检查点抑制剂在头颈部肿瘤中的研究进展

刘瑛+黄念

[摘要] 免疫检查点治疗是一种通过调节免疫系统使其攻击肿瘤细胞的治疗策略。大多数免疫检查点通过免疫细胞表面的蛋白来调节T细胞的反应。程序性死亡受体-1、细胞毒性T淋巴细胞抗原-4作为研究最热的免疫检查点，其相应抗体在抗肿瘤治疗方面取得了临床疗效，并已被批准用于黑色素瘤、非小细胞肺癌和肾恶性肿瘤中。头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）是一类以免疫抑制为特征的恶性肿瘤，且免疫系统在HNSCC肿瘤形成中发挥着至关重要的作用。因此，深入探究免疫治疗，特别是免疫检查点抑制剂在HNSCC中的疗效具有重要的临床意义。

[关键词] 程序性死亡受体-1；细胞毒性T淋巴细胞抗原-4；程序性死亡配体-1；头颈部肿瘤；免疫治疗

[中图分类号] R739.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2016）10（c）-0052-04

[Abstract] The immune checkpoint therapy is a strategy that aims to regulate the immune system to effectively attack cancer cells. Most of the immune checkpoints that regulate the T-cell responsesoperate through proteins present on the cytoplasmic membrane of the immune cells. Programmed death 1 （PD-1） and cytotoxic T lymphocyte antigen 4 （CTLA-4） are the hottest immune checkpoint， the corresponding antibodies have achieved clinical significance in anti-cancer and have been approved in melanoma， non small cell lung cancer and renal cell cancer. Head and neck squamous cell carcinoma （HNSCC） is a group of malignancies characterized by immunosuppression. It is believed that the immune system plays a key role in tumorigenesis of HNSCC. Therefore， there is an important clinical significance to study the effect of immunotherapy， especially the immune checkpoint inhibitor， in HNSCC.

[Key words] PD-1； CTLA-4； PD-L1； Head and neck cancer； Immunotherapy

机体免疫系统与肿瘤之间存在复杂的关系，研究发现肿瘤细胞的生长、识别和清除均受免疫系统调节[1]。免疫治疗致力于增强宿主自身免疫反应以期有效控制肿瘤生长[2]。近十年来，肿瘤免疫治疗飞速发展，在众多新的免疫疗法中，免疫检查点抑制剂给晚期恶性肿瘤患者带来希望。机体免疫反应中T细胞反应受协同刺激信号和协同抑制信号共同调节。细胞毒性T淋巴细胞抗原-4（CTLA-4）和程序性死亡受体-1（PD-1）是典型的协同抑制信号分子[3]。在头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）中细胞因子特异性表达、免疫效应细胞功能受损且肿瘤相关抗原（TAA）表达异常，而免疫系统的异常在HNSCC的发生中起着关键作用[4-6]。本文主要阐述了晚期HNSCC中免疫检查点抑制剂的研究进展。

1 免疫编辑与免疫检查点

肿瘤免疫编辑即肿瘤和宿主免疫系统之间的动态相互作用，主要分三个阶段：清除、平衡、逃逸。在清除阶段，免疫系统可识别并清除表达肿瘤相关抗原（TAAs）的肿瘤细胞；在平衡阶段，肿瘤处于休眠状态其生长受免疫系统抑制；随着基因突变和肿瘤细胞逃避免疫反应最终进入免疫逃逸阶段，在此阶段，肿瘤抑制、破坏并逃避免疫监视[7-8]。TAAs由抗原递呈细胞（APCs）呈递，当T细胞与APCs相遇时产生协同刺激信号促进T细胞活化、增殖并向高度特异性细胞毒性T细胞（CTLs）分化[3，9]。

免疫检查点即免疫中断点，可抑制T细胞的过度激活，肿瘤细胞通过过表达免疫检查点信号分子而负性调控免疫反应以促使肿瘤逃避机体免疫[3]。目前已发现的免疫检查点信号分子主要包括PD-1、程序性死亡配体-1（PD-L1）和CTLA-4。PD-1在活化的T细胞表面以及B细胞、NK细胞和单核细胞表面表达。PD-1的配体（PD-L1和PD-L2）可阻止炎性反应时T细胞的活化并限制效应T细胞在周围器官和组织中的聚集，从而抑制免疫反应。PD-L1在多种肿瘤（包括HNSCC）中表达，并与PD-1结合抑制T细胞活化导致肿瘤免疫逃逸[10-11]。CTLA-4是细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）表面糖蛋白，可通过与协同刺激受体CD28竞争B7配体，负性调控T细胞活化[12]。在HNSCC中，抑制CTLs增殖的调节性T细胞（Tregs）也表达CTLA-4[13]。因此，通过抑制Tregs表面的CTLA-4可削弱Tregs对CTLs的抑制作用。

2 免疫检查点抑制剂

2.1 抗PD-1单克隆抗体

Nivolumab是抗PD-1的全人类IgG4单克隆抗体。在一项纳入224例难治性实体肿瘤（黑色素瘤、NSCLC、CRC、前列腺癌和RCC）的Ⅰ期临床研究中发现结直肠癌中1例完全缓解，肾细胞癌和黑色素瘤中各2例部分缓解[14]。另一项Ⅰ期临床研究发现，14%的患者使用Nivolumab发生3或4级的不良反应[15]。KEYNOTE-040研究比较，Nivolumab与西妥昔单抗、甲氨蝶呤/多西他赛治疗361例复发/转移或至少应用6个月铂类药物后进展的HNSCC患者的疗效。研究主要终点是总生存期（OS），次要终点包括客观缓解率（ORR）和无进展生存（PFS）。结果发现OS有所提升，这为铂类药物难治性肿瘤患者提供了希望。此外，有关Nivolumab与其他治疗联合的研究正在进行中。一项Ⅱ期临床研究评价了Nivolumab单独或结合立体定向放射治疗（SBRT）在治疗后复发/进展的HNSCC患者的疗效（NCT02289209）。一项Ⅰb期的临床研究探索了Nivolumab治疗HPV阳性患者的安全性和有效性（NCT02586207）。

Pembrolizumab是另一种抗PD-1抗体。KEYNOTE-012试验评价了Pembrolizumab治疗复发/转移HNSCC患者的疗效，结果显示PD-L1阳性患者ORR达20%。PD-L1的表达与ORR（P=0.018）和PFS（P=0.024）呈正相关。但PD-L1高表达的12例患者的反应率只有50%。58%的患者发生药物相关不良反应，其中17%患者发生了3级及以上的药物相关不良反应。最常见的不良反应包括瘙痒（10%）、疲劳（7%）、皮疹（7%）、腹泻（5%），未发生药物相关性死亡事件[16]。在2015年ASCO会议上进一步报道了KEYNOTE-012试验中HNSCC队列的最新数据，结果显示ORR达18.2%，但肿瘤控制率仅31.3%。只有7.6%的患者发生了3～4级的药物相关不良反应[17]。Pembrolizumab单药对比Pembrolizumab联合标准化疗方案/西妥昔单抗治疗复发/转移的HNSCC患者疗效的项目正在进行中，共纳入750例患者，主要研究终点是PFS（KEYNOTE-48）。另一项Ⅱ期研究评价了Pembrolizumab治疗铂类和西妥昔单抗难治性HNSCC患者的疗效，共纳入150例患者，主要研究终点是ORR和AEs（KEYNOTE-055）。此外，在新辅助治疗中，Pembrolizumab结合顺铂和放疗在辅助治疗或单药治疗中的疗效评估也在进行中（NCT02609503）。

2.2 抗PD-L1单克隆抗体

抑制PD-1通路的另一途径是应用抗PD-L1抗体，其药物毒性更小。Durvalumab（MEDI4736）是首个在Ⅰ/Ⅱ期研究中获得显著疗效的PD-L1抗体，患者ORR约12%，在PD-L1阳性患者中ORR高达两倍（25%）。最常见的不良事件是疲劳（11%）、腹泻（8%）和恶心（7%）。发生3级以上的不良反应的患者占7%，无药物相关性死亡[18]。一项Ⅱ期临床试验目前正在评估Durvalumab单药治疗PD-L1阳性复发/转移HNSCC患者中的疗效，共纳入112例患者，主要研究终点是ORR和AEs（HAWK）。Durvalumab联合Tremelimumab的治疗模式也在多个临床试验中进行（CONDOR、EAGLE、KESTREL）。此外，有关Durvalumab单药或联合抗肿瘤疫苗ADXS11-001在HPV阳性HNSCC患者中疗效的试验也在进行中（NCT02291055）。Avelumab是另一个PD-L1抗体，目前评价其联合CD137受体激动剂PF-05082566在Ⅰ期临床研究（包含HNSCC亚组）正在进行中（NCT02554812）。

2.3 抗CTLA-4单克隆抗体和其他分子检查点抑制剂

Ipilimumab是针对CTLA-4的单克隆抗体，其通过阻碍CTLA-4与B7配体结合而激活机体免疫反应[11]，已获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗转移性黑素瘤。相比PD-1抗体，它的副作用较为严重可危及生命（如结肠炎）[19]。目前并未报道Ipilimumab在HNSCC中研究的相关数据。但评价Ipilimumab联合西妥昔单抗和调强放射治疗（IMRT）治疗晚期HNSCC患者的临床试验正在进行，共纳入18例患者，主要研究终点是药物安全性（NCT01860430）。Tremelimumab是另一个抗CTLA-4抗体，其在恶性黑色素瘤、胃癌、食道癌和非小细胞肺癌中已取得显著疗效[20]，但在HNSCC中研究甚少，目前评价Tremelimumab结合Durvalumab治疗复发/转移HNSCC患者疗效的多个临床试验正在进行中（CONDOR、EAGLE、KESTREL）。

其他免疫检查点信号分子包括LAG-3和杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIRs），其通过与主要组织相容性复合体Ⅰ（MHC Ⅰ）相互作用调节免疫反应。当肿瘤细胞表达人类白细胞抗原（HLA）时这些受体通过下调NK细胞来抑制机体对肿瘤细胞的杀伤[21]。正在进行的Ⅰ期临床试验评估了抗KIR的分子单克隆抗体BMS-986015联合Ipilimumab或Nivolumab治疗难治性恶性肿瘤（包括HNSCC）的疗效（NCT01750580、NCT01714739）。此外，一项Ⅰ期临床试验正在评估抗PD-1单克隆抗体联合竞争性抗CD137单克隆抗体（Urelumab）治疗多种实体瘤（包括HNSCC）的疗效，共纳入200例患者，主要研究终点是ORR和药物安全性（NCT02253992）。

3 免疫检查点抑制剂的联合应用

研究发现当免疫检查点分子受抑制时，T细胞可增强未受阻滞的信号分子的表达，导致疗效降低，因此同时阻断CTLA-4和PD-1具有增强免疫治疗的效果[22]。一项在小鼠中的研究发现，与单一阻滞相比同时阻断CTLA-4和PD-1会促进T细胞增殖和细胞因子生成，从而提高对肿瘤的抑制[23]。Ipilimumab联合Nivolumab近日已被FDA批准用于治疗恶性黑色素瘤，同时目前有大量试验正在评估Durvalumab联合Tremelimumab的效果。两个旨在评估Durvalumab单独或结合Tremelimumab对比标准治疗方案在治疗难治性HNSCC患者中的疗效的Ⅲ期临床研究正在进行中（KESTREL、EAGLE）。CONDOR试验是另一项Ⅱ期研究比较Durvalumab、Tremelimumab单用及联合应用治疗PD-L1阴性的铂类难治性肿瘤（包含HNSCC）的疗效，计划纳入240例患者，研究终点是ORR。这些临床研究致力于为少数已观察到在单一治疗中获益的患者开辟出具有更持久强效抗肿瘤效应的治疗模式。目前已有一项Ⅰ期研究发现Durvalumab联合Tremelimumab治疗PD-L1阴性晚期实体瘤16周以上，其反应率为27%、疾病控制率为48%[18]，但抗PD-1/PD-L1的单一疗法治疗PD-L1阴性患者的反应率为5%～10%[24]。由此可认为，低剂量抗CTLA-4抗体与抗PD-1/PD-L1抗体联合应用可能会使这类患者获益。

4 免疫检查点抑制剂与放疗联合

放疗是HNSCC治疗的基石，免疫检查点抑制剂与放疗联合可能给患者带来生存获益。放疗通过募集T细胞进入肿瘤微环境、促进细胞因子分泌、增强肿瘤抗原的表达而产生免疫相关的远位效应[25]。数据显示放疗后的肿瘤细胞会过表达PD-L1，抑制由放疗诱导的效应T细胞的抗肿瘤特性[26]。局部晚期HNSCC患者应用抗PD-1抗体联合放疗可最大限度地发挥抗肿瘤效应。此外，放疗可增加肿瘤抗原的表达并增强肿瘤免疫检查点抑制剂启动的抗肿瘤效应[27]。目前，有多个临床研究正在探索Pembrolizumab联合放疗或化放疗的疗效。

5 小结

近年来，癌症免疫治疗领域已取得显著进展，并迅速发展成为治疗多种恶性肿瘤的新选择。HNSCC由于其免疫抑制的特性在免疫治疗领域也有深入研究，其中最有前途的抗肿瘤免疫疗法是免疫检查点的阻滞。目前已知的肿瘤免疫检查点通路如CTLA-4和PD-1是免疫抵抗的主要原因。抑制这些通路的单克隆抗体成为治疗肿瘤的潜在策略，尤其在HNSCC中。Pembrolizumab、Nivolumab、Durvalumab在临床试验中已取得了鼓舞人心的结果。目前所面临的挑战是如何选择适当的临床联合方法以达到最佳临床疗效。

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（收稿日期：2016-07-01 本文编辑：李亚聪）