PD-1/PD-L1抑制剂在前列腺癌免疫治疗中的研究进展

2017-09-15杨伊综述司同国审校

中国肿瘤临床 2017年16期

杨伊综述司同国审校

·综述·

杨伊综述司同国审校

前列腺癌（prostate cancer，PCa）发病率呈逐年上升趋势，前列腺癌免疫治疗已成为继外科、放疗、化疗之后的第四种治疗方法。作为当今肿瘤免疫治疗领域最具有研究前景的免疫检查点抑制剂中的程序性死亡受体-1（programmed celldeath-1，PD-1）/程序性死亡配体-1（programmed celldeath-ligand1，PD-L1）抑制剂，通过阻断PD-1与其配体PD-L1结合，从而终止T细胞的负性调控信号，使T细胞的活性恢复，进而逆转肿瘤免疫逃逸机制，恢复自身免疫应答，最后起到抑制和杀伤肿瘤的作用。本文就目前应用于前列腺癌临床试验的PD-1/PD-L1抑制剂的现况和临床疗效研究进展进行综述。

前列腺癌免疫治疗免疫检查点 PD-1/PD-L1抑制剂

前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的肿瘤之一，发病率随年龄增长而增加。全球发病率占男性恶性肿瘤第二位，全球病死率占恶性肿瘤的第五位［1］。传统的前列腺癌治疗方法包括根治性前列腺切除、放疗、化疗、内分泌治疗。而前列腺癌的免疫治疗是一种新兴疗法，免疫检查点抑制剂中的程序性死亡受体-1（programmed celldeath-1，PD-1）/程序性死亡配体-1（programmed cell death-ligand1，PDL1）抑制剂可以通过激活自身的免疫系统，提高机体抗肿瘤免疫力，达到抑制和杀伤肿瘤细胞的目的，为前列腺癌的免疫治疗提供新的方向［1］。本文就PD-1/PD-L1抑制剂的现况和临床疗效研究进展进行综述。

1 PD-1/PD-L1与前列腺癌关系

PD-1是一种表达于CD4+、CD8+T细胞、B细胞、NK细胞和单核细胞细胞膜上的跨膜糖蛋白抑制性受体，属于CD28家族。由Ishida等［2］于1992年采用削减杂交方法，于凋亡的T细胞杂交瘤中得到并命名，其主要配体为程序性死亡配体PD-L1和PD-L2，二者在多种免疫细胞以及组织中表达［3］，而PD-L1在多种人体肿瘤细胞中表达［4］。肿瘤相关CD8+T细胞所表达的PD-1是抗肿瘤的内源性T细胞的一个重要的免疫检查点，对于机体免疫系统保持平衡和自我耐受性具有重要作用。然而，这些免疫检查点也可能是一种常见的肿瘤细胞逃逸机制。PD-1与PD-L1的相互结合会减少一些抗凋亡分子和促炎性细胞因子的表达［5］，近年来的研究发现PD-1/PD-L1作为一种通过限制免疫细胞溶解活性来介导肿瘤免疫逃逸的信号通路，PD-1/PD-L1抑制剂通过阻断PD-1与其配体PD-L1结合，从而终止T细胞的负性调控信号，使效应T细胞的活性恢复，进而逆转肿瘤免疫逃逸机制，恢复自身免疫应答，起到抑制和杀伤肿瘤的作用［6］。因此PD-1/PD-L1对于肿瘤的发展和转移具有重要意义［7］。

有研究探讨了PD-1/PD-L1在前列腺癌组织中的表达及相关作用［8-11］。Ebelt等［8］发现前列腺癌细胞并不表达PD-1，而是前列腺肿瘤微环境的CD8+T细胞表达PD-1。Sfanos等［9］也发现由于前列腺肿瘤中CD8+T细胞中PD-1高表达，导致这些T细胞不能产生有效的抗肿瘤反应。Gevensleben等［10］首次对820例原发性前列腺癌患者根治术后病理组织中PD-L1表达进行免疫组织化学分析，并且使用了一种名为克隆EPR1161（2）的新型抗PD-L1抗体，及半定量评估系统进行染色强度的评估。该研究中PD-L1高表达率分别为52.2%（Bonn大学医院209例标本）和61.7%（Charite大学医院611例标本），研究同时发现PD-L1高表达率与Ki-76增殖标记物的表达、雄激素受体表达以及Gleason评分密切相关，且PD-L1高表达者的无生化复发生存期（biochemical recurrence free survival）明显缩短。Massari等［11］对转移性去势抵抗性前列腺癌（metastatic castration resistant pros⁃tate cancer，mCRPC）患者的PD-1/PD-L1免疫检查点信号通路和浸润性T淋巴细胞进行量化分析，并定义了PD-1/PD-L1两种染色标准。第一种PD-1相关T淋巴细胞活性百分比＜5%（阴性）、评分0，5%～30%（低活性）、评分（+），＞30%（高活性）、评分（++）；第二种PD-L1染色强度为无染色、评分（0），染色程度轻、评分（+），染色程度中、肿瘤细胞染色区域＞50%、评分（++）。该研究结果显示16例患者中9例PD-1表达（56%），3例评分（++）；8例PD-L1表达（50%），3例的评分（++）。5例患者在PD-1/PD-L1两种染色定义标准中均为31%，评分（++），这些mCRPC患者是接受免疫治疗的最佳合适人选。另外动物实验表明，在接受DNA疫苗治疗过程中，肿瘤细胞PD-L1表达增加，同时可以增加抗原特异性CD8+T细胞的PD-1表达，通过联合使用PD-1/PD-L1抑制剂，可延长无疾病进展生存期（progression-free survival，PFS）［12］。这些研究结果提示前列腺癌的PD-1/PD-L1表达与免疫治疗的疗效及预后存在一定相关性。

2 用于前列腺癌临床试验的PD-1/PD-L1抑制剂

2.1 nivolumab

nivolumab（商品名Opdivo）是一种全人源化IgG4单克隆抗体，通过与PD-1结合，阻断PD-1与PD-L1之间的相互作用，恢复T细胞抑制和杀伤肿瘤的功能。目前，我国部分医院已经开展了nivolumab的临床试验。

Topalian等［13］开展了一项296例包括恶性黑色素瘤、非小细胞肺癌、mCRPC、肾癌、结直肠癌受试者的ⅠB期临床试验。该研究采用nivolumab抗体（BMS-936558）单一疗法，14%患者出现3级或4级药物相关不良反应，3例患者死于肺毒性反应。其中17例mCRPC接受12个周期nivolumab治疗后（剂量随机分为1.0mg/kg、3.0mg/kg、10.0mg/kg），无一例得到客观缓解（objective response，OR）。患者未获得OR机制尚不明确，很可能与前列腺癌浸润性淋巴细胞难以被激活［14］以及前列腺癌组织中PD-L1的表达相对缺乏有关［4］。该17例mCRPC患者中，2例行免疫组织化学分析，显示前列腺癌组织中PD-L1表达为阴性。因样本量较小所造成的限制，无法明确PD-L1表达与nivolumab治疗mCRPC的相关关系，无法对nivolumab单独治疗mCRPC所产生的临床疗效以及不良反应进行评估，但却至少说明nivolumab治疗也需要选择适用人群。

2.2 pembrolizumab

pembrolizumab（商品名Keytruda）是一种人源化抗PD-1单克隆抗体。有报道雄激素受体拮抗剂的免疫调节作用可以提高免疫治疗的效果［15］。Bishop等［16］发现在对雄激素受体拮抗剂enzalutamide产生耐受的去势抵抗性前列腺癌（castration resistant pros⁃tate cancer，CRPC）患者血液中，PD-L1阳性的树突状细胞（dendritic cells，DC）表达水平有所增加，并且未出现雄激素受体的激活，推测PD-L1对于enzaluta⁃mide具有抵抗性。

Graff等［17］开展免疫联合激素治疗mCRPC的Ⅱ期临床试验，利用雄激素受体拮抗剂enzalutamide联合PD-1抑制剂pembrolizumab治疗并进行疗效评价研究。该研究10例患者的中位年龄为72岁，体力状况（Eastern Cooperative Oncology Group，ECOG）评分0/1（1例接受过pembrolizumab治疗），其中3例表现出明显的抗肿瘤反应（分别随访16、30和55周），前列腺特异性抗原（prostate specific antigen，PSA）由治疗前的46.09 ng/mL、70.65 ng/mL和2 502.75 ng/mL分别下降到0.02 ng/mL、0.08 ng/mL和＜0.01 ng/mL，并未出现免疫相关不良反应（immune related adverse events，irAEs）；7例患者中3例（分别随访30、47和50周）病情稳定（stable disease，SD），显示出一定的临床疗效，4例未取得临床疗效，其中1例死亡。该研究中3例未获得缓解的患者出现了明显的irAEs，分别是2级肌肉炎、3级甲状腺功能衰退和病因不详的甲状腺功能衰退。值得注意的是irAEs与抗肿瘤反应并无相关性。虽然受到样本数量的限制，但这确实是第一次应用PD-1抑制剂治疗前列腺癌获得实际的临床意义，并且为今后探讨PD-1抑制剂联合雄激素受体拮抗剂治疗mCRPC的临床疗效与相关机制提供了积极的临床证据。

2.3 nivolumab与pembrolizumab的疗效差异分析

利用雄激素受体拮抗剂enzalutamide联合pem⁃brolizumab治疗mCRPC患者获得部分缓解（partial re⁃sponse，PR），而nivolumab单药治疗mCRPC患者未获得缓解，两种PD-1抑制剂治疗mCRPC疗效出现差异，可能是由以下几个原因所致［17］。1）首先nivolumab和pembrolizumab虽然均为PD-1抑制剂，但是两种药物的制备及其机制是不同的。nivolumab为全人源化IgG4单克隆抗体，pembrolizumab为人源化单克隆抗体。全人源化单克隆抗体与人源化单克隆抗体相比，消除了啮齿类动物的基因序列［18］，二者在多种癌症（如恶性黑色素瘤、非小细胞肺癌）的治疗上都产生了不同的疗效［19-23］。目前为止，尚无证据可以排除是因两种抗体的差异导致疗效产生差异。2）nivolumab治疗之前大多数患者接受过化疗或者其他免疫治疗，而pembrolizumab联合雄激素受体拮抗剂enzalutamide治疗前，很少有患者接受过其他治疗。因此，虽然都是针对mCRPC，但是治疗疾病的阶段是有区别的。3）有报道称mCRPC患者存在一个由于错误配对修复产生的超突变基因［24］，尽管微卫星不稳定性（microsatellite instability，MSI）在前列腺癌中十分罕见（≤2%），但是一项调查中显示70例晚期前列腺癌患者中6例存在MSI［24-25］。pembrolizumab治疗组中2例出现缓解患者的活检组织中发现MSI。MSI与前列腺癌的免疫治疗可能存在一定的联系，期待以后有相关试验的报告分析。4）有数据显示［17］，雄激素阻断治疗会增加机体的抗肿瘤免疫反应，雄激素受体拮抗剂enzalutamide的雄激素阻断效果更强，PD-L1表达于抗enzalutamide的癌细胞系内，雄激素阻断治疗增强免疫治疗疗效。有关激素阻断治疗联合免疫治疗的相关试验也应继续开展下去。

2.4 不良反应

免疫治疗存在的一个临床问题，就是免疫检查点抑制剂的不良反应与传统治疗方法的不良反应有较大的不同。PD-1/PD-L1抑制剂的试验表明，一些患者体内激活的T细胞引起炎性组织损伤，会发展成为一种独特的irAEs，通常表现为腹泻、结肠炎、皮疹、瘙痒、肝炎、垂体炎和甲状腺炎［26］。大部分irAEs是短暂的，这就说明irAEs不是自身免疫介导的现象。值得注意的是，PD-1/PD-L1抑制剂的irAEs很少出现胃肠道反应，但是肺炎出现的频率却在增加。严重的irAEs可能与停药或者激素有关，但是irAEs似乎并不影响PD-1/PD-L1抑制剂的治疗效果。目前，积极寻找能够快速预测irAEs的生物标记物，就可以对irAEs进行及时的临床预防或治疗［27］。

3 结语

大分子量的单克隆抗体很难在肿瘤微环境中维持有效浓度使其与免疫检查点结合，同时保留Fc片段的单克隆抗体会产生免疫毒性反应，增加治疗中的不良反应，所以小分子抑制剂或者小分子量蛋白药物可能会产生更好的效果［28］。新的CTLA-4和PD-1/PD-L1抑制剂正在研发中，新的免疫检查点也会随着人们对肿瘤微环境和免疫逃逸机制的深入了解而被发现。

另一个免疫检查点CTLA-4抑制剂ipilimumab在CRPC患者中取得较好的临床疗效，50例患者中8例PSA下降超过50%［29］。已经完成的临床试验证实niv⁃olumab联合ipilimumab，对于恶性黑色素瘤、非小细胞肺癌和肾癌的疗效优于单药治疗。利用nivolumab联合ipilimumab，阻断PD-1/PD-L1免疫检查点的同时阻断CTLA-4免疫检查点，这或许能成为一种全新的前列腺癌免疫疗法。Sivan等［30］发现肠道内的双歧杆菌可以改善树突状细胞的功能，提高CD8+T细胞介导肿瘤微环境的影响，单独口服双歧杆菌可以提高肿瘤的控制程度，其与PD-L1阻断剂联合治疗几乎完全阻断肿瘤生长。另外，结合其他疗法如肿瘤疫苗、激素阻断疗法、靶向治疗和放疗，在小鼠模型中已被证明是有效的，“免疫治疗+”的模式越来越清晰，联合治疗的新模式也会逐渐被规范化。

然而，Champiat等［31］研究发现，PD-1/PD-L1抑制剂可能激活新的免疫检查点或新的信号转导通路，诱发新的免疫逃逸机制，反而会加速某些肿瘤的生长速度，使肿瘤转变为高度进展性疾病模式，这也提示免疫治疗的复杂性与不确定性。随着精准医疗和个体化医疗概念进一步深入，如何选择合适的人群，如何选择合适的免疫治疗方案将是前列腺癌新兴免疫治疗需要继续探索的方向。

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（2017-03-24收稿）

（2017-05-29修回）

Research p rog ress on PD-1/PD-L1 inhibito rs in p rostate cancer imm uno therapy

YiYANG,Tongguo SI

Department of Interventional Therapy,Tianjin MedicalUniversity Cancer Institute and Hospital;NationalClinicalResearch Center for Cancer;Tianjin Key Laboratory ofCancer Prevention and Therapy,Tianjin'sClinicalResearch Center forCancer,Tianjin 300060,China

The annual incidence of prostate cancer(PCa)continually increases.New PCa immune therapy hasbecome the fourth line antitumor treatment follow ing surgery,radiotherapy and chemotherapy.As themost prom ising research direction in cancer immunotherapy,immune checkpoint inhibitors,such as programmed celldeath-1 and programmed celldeath-ligand 1(PD-1/PD-L1)inhibitors,block PD-1 and its ligand PD-L1 and then term inate the negative controlsignal to the Tcell,thereby facilitating Tcell recovery and reversalof tumor immune-escapingmechanism.These processes restore the capability of T cells for immune response and inhibit and killtumor cells.This review summarizes the progresson the currentapplication of PD-1/PD-L1 inhibitors in PCa clinicaltrials.

prostate cancer,immunotherapy,immune checkpoint,PD-1/PD-L1 inhibitors

Tongguo SI;E-mail：sitg77@163.com