胃癌中PD-L1的表达及PD-1/PD-L1抑制剂应用研究进展*
2017-06-19韦炜蒋敬庭吴昌平
韦炜,蒋敬庭,吴昌平
(苏州大学附属第三医院肿瘤生物诊疗中心,江苏省肿瘤免疫治疗工程技术研究中心,江苏常州 213003)
·综述·
胃癌中PD-L1的表达及PD-1/PD-L1抑制剂应用研究进展*
韦炜,蒋敬庭,吴昌平
(苏州大学附属第三医院肿瘤生物诊疗中心,江苏省肿瘤免疫治疗工程技术研究中心,江苏常州 213003)
以PD-1/PD-L1单抗为代表的免疫检查点抑制剂是近年来肿瘤免疫治疗的热点。 PD-L1在胃癌中的表达相较正常组织明显上调,但其表达水平与胃癌患者临床病理特征之间的相关性尚存在争议。美国食品药品监督管理局(FDA)已先后批准pembrolizumab、nivolumab和atezulizumab 3种PD-1/PD-L1抗体正式进入临床应用,并不断增加新的适应症。PD-1/PD-L1单抗在胃癌中的应用尚停留在临床试验阶段,初步研究表明该疗法在胃癌中的应用前景良好,如何寻找目标人群和提高疗效是目前亟待解决的问题。该文主要论述胃癌中PD-L1的表达及PD-1/PD-L1抑制剂应用进展。
胃癌;PD-1/PD-L1; Nivolumab;Pembrolizumab
胃癌的发病率高,疾病相关死亡率高,晚期胃癌患者的中位总生存期仅12个月,且临床治疗手段有限[1]。免疫检查点分子在T细胞免疫应答过程中起到负性调控作用,正常情况下参与维持机体免疫耐受、防止组织免疫损伤等过程,在肿瘤发生过程中则与免疫逃逸密切相关[2]。以程序性死亡因子1(programmed death 1,PD-1)单克隆抗体为代表的免疫检查点分子抑制剂,可逆转T细胞抗肿瘤应答抑制,在部分患者中获得了相对长期、稳定的疗效[3-4]。
1 胃癌组织PD-L1的表达及其与预后的关系
1.1 胃癌组织PD-L1的表达 PD-1又称CD279,因与细胞程序性凋亡相关而命名,是一种主要表达于T细胞、B细胞、单核细胞和NK细胞表面的免疫抑制性受体。PD-1相关配体分别为PD-L1(programmed death ligant-1,又称B7-H1)和PD-L2(programmed death ligant-2,又称B7-DC)。其中PD-L1广泛表达于各类肿瘤细胞及免疫细胞,在肿瘤微环境中在干扰素γ等多种细胞因子作用下其表达水平可上调[5-6]。肿瘤细胞及抗原提呈细胞表面的PD-L1与PD-1结合后持续激活PD-1通路,可抑制肿瘤抗原特异性T细胞活化,削弱T细胞抗肿瘤活性。PD-1/PD-L1抗体通过干扰PD-1与PD-L1的结合,解除该通路的免疫抑制作用,恢复T细胞抗肿瘤免疫[7]。
多项研究表明,PD-L1在正常胃组织中几乎不表达,而在胃癌组织中表达水平明显上调[8-10]。胃癌组织PD-L1表达阳性率为40%~50%[8-16],见表1。但由于缺乏大样本量研究,阳性判断尚无统一标准,故PD-L1在胃癌组织中的表达率尚无权威数据。目前实体肿瘤的PD-L1水平与循环血液中可溶性PD-L1(sPD-L1)水平之间的关系尚无定论,但有学者发现晚期胃癌患者循环血液中sPD-L1表达较健康者明显上升[17]。
1.2 胃癌中PD-L1的表达与预后的关系 胃癌中PD-L1表达的预后意义仍存在争议。大部分研究显示,肿瘤细胞PD-L1高表达的胃癌患者预后差于PD-L1低表达患者[8-14];也有部分研究认为肿瘤细胞PD-L1表达增高是良好预后的生物学标志物[15],尤其在高加索人种中提示患者预后较好[16],见表1。有学者认为晚期胃癌患者外周血sPD-L1升高表明预后较差[18];也有学者认为其高表达在胃腺癌中提示预后良好[17]。上述各项研究均为小样本量研究,但综合近年来多项PD-L1与预后相关的研究及荟萃(meta)分析[19-20],胃癌患者PD-L1高表达与不良预后具有相关性更有说服力。
2 PD-1/PD-L1抑制剂在实体肿瘤中的应用进展
以PD-1/PD-L1抑制剂为代表的免疫检查点抑制剂,在早期临床试验中初见成效,为肿瘤生物治疗带来新的机遇。至2016年10月31日,已有2种PD-1抗体(nivolumab和pembrolizumab),1种PD-L1抗体(atezulizumab)通过FDA批准正式进入临床应用[21-23]。
2.1 PD-1/PD-L1抑制剂的肿瘤临床应用进展 PD-1单抗 nivolumab(Opdivo)是世界上第1个被批准应用于临床针对PD-1/PD-L1通路的免疫抑制剂,2014年率先在日本上市,主要用于治疗不可手术切除的黑色素瘤。同年12月美国食品药品监督管理局(FDA)批准nivolumab用于治疗对其他药物无反应、不能手术切除或转移性的黑色素瘤。基于CHECKMATE-017和CHECKMATE-057对比nivolumab和多西他赛在晚期肺鳞癌[24]和非鳞癌[25]的Ⅲ期临床试验结果,2015年FDA批准晚期(转移性)鳞状非小细胞肺癌(NSCLC) 为nivolumab新适应症。基于KEYNOTE 001的Ⅰ期临床试验结果[22],2014年pembrolizumab(Keytruda)成为美国第1个被批准进入临床的PD-1抑制剂,用于治疗使用伊匹单抗后疾病进展、不能切除或转移性黑色素瘤。2016年美国国家综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)已将其纳入NSCLC一线治疗方案。基于一项Ⅱ期临床试验研究结果[26],FDA批准PD-L1单抗atezolizumab(Tecentriq)用于治疗局部晚期或转移性尿路上皮癌。至此,PD-1/PD-L1通路抑制剂开始在实体肿瘤中大规模应用,并迅速扩展到其他类型肿瘤,大量临床试验正在展开。
2.2 PD-1/PD-L1抑制剂应用于胃癌的临床试验 KEYNOTE-012是一项多中心、开放的临床Ⅰb期临床试验,目的是研究pembrolizumab在PD-L1表达阳性的复发或转移胃癌/胃食管吻合口癌患者中的安全性和抗肿瘤活性。研究共纳入39例患者,给予每位患者每2周10 mg/kg的pembrolizumab治疗,持续24个月或直到完全缓解、疾病进展、或出现不可接受毒性反应。结果显示中心评估客观缓解率可达22%,仅5例患者(13%)发生了药物相关的3~4级不良反应事件。故研究者认为,pembrolizmab在此类人群中的耐受性是可控的,且抗肿瘤活性较强,应进入Ⅱ期临床试验[27]。
CheckMate-032是一项随机、开放、多中心研究,主要研究nivolumab单药或者联合ipilimumab(CTLA-4单抗)治疗肺癌、乳腺癌、胃癌、卵巢癌等的疗效。2016年美国临床肿瘤学会胃肠道肿瘤研讨会(ASCOGI)初步公布了CheckMate-032Ⅰ/Ⅱ期临床试验研究中涉及胃肠道肿瘤的数据。Nivolumab单药治疗59例胃癌/胃食管结合部(GEJ)癌症患者的客观缓解率达到14%,同时具有可接受安全性。其中,PD-L1表达大于5%的患者客观反映率为33%,而PD-L1表达小于5%的有效率仅为15%。
表1 PD-1在胃癌中的表达及与预后的关系
3 PD-1/PD-L1抑制剂应用于胃癌时优势人群的选择
鉴于Checkmate-032结果提示PD-L1阳性率高的胃癌患者对PD-1/PD-L1抑制剂具有更好的客观反应率,寻找PD-L1高表达人群可能是提高疗效的关键。
胃癌是一种异质性疾病,根据Nature杂志2014年发表的胃癌分子分型,胃癌可被分为4种亚型,即EB病毒感染型、微卫星不稳定型(MSI)、基因稳定型和染色体不稳定型[28]。其中,EB病毒感染型和微卫星不稳定型的PD-L1水平均明显上调,提示这2种胃癌患者可能对PD-1/PD-L1抑制剂更加敏感[28-30]。EB病毒使CpG岛发生超甲基化,CpG岛多位于基因的转录起始区,发生超甲基化后导致肿瘤抑制基因转录失活[31]。微卫星不稳定型胃癌患者体内可观察到超甲基化的MLH1[一种DNA错配修复(mismatch repair,MMR)基因],超甲基化导致MLH1转录失活,MMR受损促进肿瘤发生[28]。另外,有研究表明肠型胃癌较弥漫型胃癌的PD-L1表达率更高[15]。
与PD-L1表达存在相关性的物质均可能是提示PD-L1高表达的潜在分子标志物。FOXP3是转录因子插头样/翼状螺旋家族的成员,表达于CD4+CD25+调节性T细胞(CD4+CD25+Tregs),在肿瘤组织中发挥免疫抑制功能。胃癌中高表达的FOXP3可能参与肿瘤免疫逃逸,进而促进胃癌发生、发展。研究表明,胃癌中FOXP3高表达的患者PD-L1水平也呈现高表达[13],FOXP3+Tregs高度浸润者的PD-L1表达水平明显升高[9-10],说明胃癌患者PD-L1与FOXP3高表达可能具有一定相关性,但其具体机制尚未明确。还有研究证明脱嘌呤脱嘧啶核酸内切酶1(apurinic/apyrimidinic endonuclease 1, APE1)与PD-L1在胃癌中的表达呈相关性,两者上调在胃癌发生、发展中起重要作用[8]。APE1又称氧化还原因子-1(redox factor-1,Ref-1),同时具有核酸内切酶活性和氧化还原功能,在人体多种肿瘤中表达且与肿瘤的发生、发展及预后相关,是肿瘤治疗的一个潜在靶点[32]。以上2种分子标志物不仅与PD-L1表达呈正相关,其本身也是肿瘤治疗的潜在靶点。因此,针对这些靶点的治疗与抗PD-1/PD-L1治疗联合使用有望取得良好疗效。
4 展望
PD-1/PD-L1通路抑制剂近年来为许多实体肿瘤患者带来新的希望,在胃癌患者的早期临床试验中也颇有成效。人们正在探索多种治疗方案,如单药应用、与传统放化疗联合应用或与其他现有免疫或靶向治疗联合应用等。大量相关临床试验正在展开,旨在找出针对不同患者的最优联合方案。目前,潜在优势人群的选择以及统一筛选标准的建立是亟待解决的问题。PD-1/PD-L1抑制剂在胃癌患者中已初步展现潜力,获得更多有力数据的支持后,此类药物很可能使更多患者受益。
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(本文编辑:许晓蒙)
10.13602/j.cnki.jcls.2017.05.12
国家科技支撑项目(2015BAI12B12);国家自然科学基金(31570877,31570908,81171653,30950022);国家自然科学基金海外及港澳学者合作研究基金(31428005)。
韦炜,1991年生,女,硕士研究生,主要从事肿瘤学研究。
吴昌平,教授,博士研究生导师,博士,E-mail:wcpjjt@163.com。
R735.2
A
2016-12-24)