恶性胸膜间皮瘤免疫检查点抑制剂临床治疗进展

宁岩 王丹云

恶性胸膜间皮瘤(malignant pleural mesohelioma，MPM)是缘于胸膜间皮细胞及胸膜下间质组织的一种罕见的高度侵袭性肿瘤。MPM是恶性间皮瘤的常见类型，占所有恶性间皮瘤的80%～90%[1]。MPM的生长呈弥漫性，依照组织类型可分为上皮型、肉瘤型(纤维型)、混合型(双向型)，其中以上皮型多见(占50%～60%)，预后最好；肉瘤型约占10%，预后最差。在不同的国家和地区，MPM的发病率有较大差别，从每年8/106(日本)至40/106(澳大利亚)不等。MPM最主要的病因是石棉暴露(约占80%)，该病进展快，患者预后极差；最佳支持治疗的中位生存期不超过1年，仅为6～8个月，5年生存率低于5%。即使应用一线标准治疗方案培美曲塞联合铂类化疗，其治疗反应率为40%，中位生存期也仅为12～16个月[2]。由于化疗药物及靶向药物尚未证明有利于治疗，目前尚无标准二线方案。近几年继靶向治疗后，免疫治疗逐渐成为肿瘤治疗热点，其中最重要的发现是阻断T细胞免疫检查点分子可以重新激活T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。免疫检查点抑制剂改变了肿瘤治疗的临床实践。目前，免疫检查点抑制剂的使用已经从最初用于大部分癌种的二线治疗跨越至目前部分癌种的一线治疗，甚至开始从单药治疗向联合治疗的模式转变。早期研究表明，MPM肿瘤微环境具有特殊免疫的特征，大约60%的MPM表达PD-L1或显示由特异性mRNA指定的“炎症状态”，表明免疫治疗的潜在易感性[3]，且MPM的免疫状态明显与预后相关[4]。为进一步提高免疫检查点抑制剂治疗MPM患者的获益和扩大可能的获益人群，推动MPM的精准免疫治疗，本文就免疫检查点抑制剂在MPM治疗和临床研究中的最新进展进行综述。

一、 免疫检查点抑制剂作用机制

T细胞是肿瘤免疫应答中的主要效应细胞，但其活化受各种检查点的调节。免疫检测点是免疫系统中重要的抑制性通路，可以阻止免疫系统的过度激活而损害正常组织，但肿瘤也可以通过免疫检测点的通路来躲避免疫监视，继续生存和增殖。这些途径包括改变肿瘤细胞的表面抗原并表达介导免疫细胞失活的表面蛋白，如研究最多的细胞毒T淋巴细胞相关抗原-4(cytotoxic T lymphocyte-associated protein-4，CTLA-4，又称CD152)和细胞程序性死亡受体-1(programmed death-1 PD-1)，它们对T细胞的免疫反应起着负向调控作用。免疫检测点抑制剂是通过抑制通路中的相关靶点，解除T细胞活性受抑状态，活化后的T细胞能够识别和消灭暴露在免疫系统中的肿瘤细胞。CTLA-4是效应T细胞激活后表面上的一种跨膜受体，与受体CD28共同享有抗原提呈细胞(antigen presenting cell，APC)表面的B7分子配体而抑制T细胞活化[5]。PD-1/PD-L1抑制T细胞的机制包括PD-1在T细胞、自然杀伤细胞(natural killer cell，NK)、单核细胞及B细胞等多种细胞表面中低表达，与其配体(PD-L1和PD-L2)相互作用可促进抗原特异性T细胞凋亡，同时抑制调节性T 细胞(regulatory T cell Treg)凋亡[6-7]。肿瘤细胞通过上调表达PD-1和(或)PD-L1 的表达招募免疫抑制细胞及细胞因子，促进免疫抑制性肿瘤微环境形成，降低肿瘤细胞的抗原性，使肿瘤细胞逃避机体免疫系统的杀伤作用，从而导致免疫逃逸和肿瘤形成[8]。CTLA-4代表抑制剂有易普利姆玛(ipilimumab，MDX010)和tremelimumab。PD-1代表抑制剂有纳武单抗(nivolumab，MDX1106简称O药)、派姆布罗杰(pembrolizumab，简称K药)；PD-L1代表抑制剂有3种，分别为阿托珠单抗(atezolizumab，简称T药)、都法木单抗(durvalumab，简称I药)，阿法木单抗(avelumab，简称B药)。CTLA-4抗体和PD-1抗体作用并不重叠，CTLA-4异常高表达于肿瘤浸润的Treg细胞表面，其表达水平显著高于外周的Treg细胞以及外周和肿瘤中的效应T细胞，CTLA-4抗体能够选择性删除肿瘤微环境中Treg细胞，而一系列的小鼠抗肿瘤实验也支持肿瘤内Treg细胞的消除是人IgG1(如ipilimumab)和IgG2(如tremelimumab)亚型的CTLA-4抗体活性的基础[9-10]。德克萨斯大学MD安德森癌症中心的科学家们证实抗CTLA-4和抗PD-1检查点阻断诱导的免疫应答是由不同的细胞机制驱动的，抗PD-1和抗CTLA-4都会靶向耗竭样CD8 T细胞(exhausted-like CD8 T cells)亚型，抗CTLA-4还诱导了免疫刺激蛋白+Th1-like CD4 T细胞扩增[11]。

二、 免疫检查点抑制剂在MPM中的临床研究

1. 免疫检查点抑制剂单药在MPM中的临床研究

(1)CTLA-4抑制剂：CTLA-4抗体是最早上市的免疫检查点抑制剂，CTLA-4抑制剂增加肿瘤的T细胞活化和抗肿瘤疗效[12]。tremelimumab是一种 CTLA-4单克隆抗体，早期研究证实其可以阻断参与肿瘤逃逸的信号通路和刺激免疫系统对肿瘤细胞进行杀伤[13]。早期Ⅱ期临床研究显示tremelimumab有良好的无进展生存(progression free survival，PFS)和低毒性[14-15]。MESOT-TREM-2008研究(临床试验编号NCT01649024)是tremelimumab针对晚期不可手术切除及一线铂类化疗后疾病进展的MPM开展的第一项临床研究。该研究在意大利进行，为开放、单臂、Ⅱ期临床研究，共纳入29例患者，结果显示无患者有完整的反应，其中2例(7%)患者有持久的部分反应(持续6个月和持续18个月)，1例患者部分反应发生在疾病进展之后；但有9例(31%)患者疾病得以控制，中位PFS为6.2个月(95%CI：1.3～11.1个月)，中位总生存时间(overall survival，OS)10.7个月(0～21.9个月)。27例(93%)患者出现有1～2级不良反应，4例(14%)患者出现3～4级治疗不良反应[14]。随后的MESOT-TREM-2012研究(临床试验编号NCT01655888)中，29例患者依照改良实体瘤疗效评价标准(response evaluation criteria in solid tumors，RECIST)评估，1例(3.4%)患者达到部分缓解，11例(38%)患者疾病得到控制；1～2级治疗相关不良事件发生率为90%(26/29)，3～4级不良事件发生率为7%(2/29)[15]。但是2017年意大利锡耶纳大学医院Maio等报告在19个国家的105个研究中心的一项多中心、双盲、安慰剂对照的Ⅱb期(DETERMINE研究)结果显示，与安慰剂相比，二线或三线应用CTLA-4类单抗Tremelimumab未能显著延长经治疗的一线或二线化疗失败的晚期恶性间皮瘤患者的OS。该研究共纳入571例接受过全身治疗后疾病进展的、不可切除的胸膜或腹膜恶性间皮瘤患者，根据欧洲癌症研究与治疗组织(European Organization for Research and Treatment of Cancer，EORTC)肿瘤风险、二线或三线治疗、肿瘤部位将患者按2︰1随机分配接受tremelimumab治疗(382例)和安慰剂治疗(189例)，截至研究结束tremelimumab组和安慰剂组分别有307例(80%)和154例(81%)死亡事件。两组患者的中位OS无统计学差异，分别为7.7个月(95%CI：6.8～8.9个月)和7.3个月(95%CI：5.9～8.7个月)，风险比(hazard ratio，HR)为0.92(95%CI：0.76～1.12，P=0.41)。tremelimumab组和安慰剂组出现了≥3级的不良反应事件，分别为246例(65%)和91例(48%)[16]。

(2) PD-1/PD-L1抑制剂：早期研究显示，20%～40%的MPM患者不同程度表达PD-L1(B7-H1)，几乎所有的肉瘤型MPM均表达PD-L1；多因素分析显示PD-L1阳性是MPM患者不良的预后因素[17]。Ⅲ期临床研究KEYNOTE-024的阳性结果促使美国食品药品监督管理局( Food and Drug Administration,FDA)和欧盟食品药品监督管理局(European Medicines Agency，EMA)批准K药(pembrolizumab)用于PD-L1 高表达(TPS≥50%)、驱动基因阴性(表皮生长因子受体和间变性淋巴瘤激酶阴性)的晚期非小细胞肺癌的一线治疗[18]，或联合化疗用于不考虑PD-L1表达肺腺癌的治疗[19]。2017年，KEYNOTE-028临床研究报道K药治疗MPM疾病控制率高达76%，该研究是一项多臂、非随机Ⅰb期研究，共纳入84例MPM患者，包括38例(45%)PD-L1阳性(PD-L1>1%)的MPM患者，25例曾接受治疗的入组患者中取得了28%的总缓解率(overall response rate，ORR)，并有48%的患者病情稳定(stable disease，SD)，疾病控制率(disease control rate，DCR)达到76%；12%出现了3级以上的不良反应事件，16%出现免疫相关不良反事件，2名患者需终止治疗。此外，中位PFS(5.4个月)和中位OS(18个月)明显长于未接受二线治疗的患者，而且PD-L1阳性和表达水平与临床反应的可能性没有明显的联系[20]。KEYNOTE-028临床研究证实了PD-1/PD-L1抑制剂在MPM一线治疗后的作用，为晚期MPM提供了一项新的治疗选择。PD-1/PD-L1抑制剂一线治疗MPM的研究也在进行中，一项欧洲胸部肿瘤协会发起的比较K药与标准化疗治疗MPM的多中心、随机Ⅲ期PROMISE-Meso研究(nct02991482)正在入组中，预期2020年完成。O药(nivolumab)与B药(avelumab)在MPM一线治疗后的疗效及安全性评估也在进行中。荷兰癌症研究所目前正在进行一项Ⅱ期临床试验，评估O药在复发MPM患者中的作用，初步结果表明治疗12周时疾病控制率为50%，24周时控制率为33%，中位PFS为3.6个月[21]。O药治疗MPM的类似结果在多中心、开放、单臂的Ⅱ期临床MERIT 研究中也有报道[22]。关于O药治疗复发MPM的一项随机、双盲、安慰剂对照Ⅲ期CONFIRM临床研究(nct03063450)正在进行中，预期初步结果将于2021年公布。2015年Hassan 等[23]在JAVELIN研究(NCT01772004)中评价B药治疗进展期无法切除MPM的效果，结果显示不考虑PD-L1表达纳入53例患者中ORR为9.4%，并有47.2%的患者SD，DCR达到了56.6%，中位PFS为4.3个月。

2. 联合应用免疫检查点抑制剂在MPM中的临床研究

使用单药PD-1/PD-L1抑制剂治疗MPM仅有10%～20%的肿瘤反应率，CTLA-4 抑制剂tremelimumab对MPM的治疗虽然没有改变OS，但显示了其积极的生物活性和可靠的PFS。尤其是PD-1/PD-L1抑制剂联合CTLA-4 抑制剂治疗黑色素瘤获得成功[24]。鉴于联合应用免疫检查点抑制剂具有良好的理论基础，为进一步提高MPM患者生存获益和扩大可能的获益人群，联合应用免疫检查点抑制剂治疗MPM的临床研究开展了起来。意大利单中心开放的Ⅱ期临床研究NIBIT-MESO-1是CTLA-4抗体Tremelimuma和PD-L1抑制剂Ⅰ药(durvalumab)联合应用治疗MPM，该研究纳入40例患者(包括12例一线治疗及28例二线治疗)，初步结果显示25%反应率，DCR达到了62.5%，但1～2级治疗相关不良事件发生率为75%，3～4级不良事件发生率为17.5%，有3例患者因治疗相关毒性而需要停用药物[25]。单臂前瞻性性临床研究INITIATE是CTLA-4抗体ipilimumab和PD-1抑制剂O药(nivolumab)联合应用治疗复发MPM，共入组38例患者，截至2017年8月共25例患者可进行疗效评价，从12周分析的初步数据来看，DCR为 72%(18/25)，ORR为28%(7/25)，只有29%的患者治疗相关毒性为3或4级[26]。多中心随机非对照Ⅱ期临床研究MAPS-2(NCT02716272) 是比较PD-1抑制剂O药(nivolumab)与CTLA-4抗体ipilimumab联合PD-1抑制剂O药(nivolumab)治疗复发MPM的情况，纳入研究可评价108例患者的初步结果显示：O药12周DCR为42.6%(23/54)，ORR为16.7%(9/54)，联合治疗组(nivolumab+ipilimumab)12周DCR为 51.9%(28/54)，ORR为25.9%(14/54)治疗，单药治疗组和联合治疗组3和4级毒性分别为77.8%和9.5%、86.9%和16.4%，但在联合治疗组有3例治疗相关的死亡[27]。截至目前，该临床试验还在进行中，有望在2018年12月前完成。联合应用免疫检查点抑制剂在MPM一线治疗后的阳性结果促使了联合应用免疫检查点抑制剂在MPM一线治疗的临床研究。于2016年10月开启，预计在2021年8月完成的一项正在进行的随机对照Ⅲ期临床研究Checkmate 743(NCT02899299)已接近完成入组，该研究纳入近600例不可切除MPM，旨在比较ipilimumab联合nivolumab与标准一线化疗(培美曲塞+顺铂/卡铂)的安全性和有效性，研究主要终点是OS和PFS，次要终点是ORR、DCR及PD-L1表达水平与疗效的相关性[28]。值得注意的是，联合应用免疫检查点抑制剂治疗MPM比较单药治疗有稍高的肿瘤应答率，但同时增加了药物毒性和免疫治疗相关死亡。

3. 免疫检查点抑制剂联合化疗在MPM中的临床研究

免疫检查点抑制剂联合化疗治疗MPM的临床研究起步较晚。K药联合标准一线化疗方案(培美曲塞+卡铂)治疗非鳞非小细胞肺癌的KEYNOTE-021临床研究，结果显示联合治疗组ORR是单纯化疗组的近2倍，延长了PFS[29]。免疫检查点抑制剂联合化疗在肺癌治疗上的成功促使其在MPM治疗上的临床研究。多中心、开放、单臂Ⅱ期临床DREAM研究是评价PD-L1抗体Ⅰ药(durvalumab)联合标准化疗(培美曲塞+顺铂)，随后单独使用Ⅰ药治疗晚期MPM的效果目前已完成入组，包括1期招募的31例和2期招募的23例参与者，共纳入54例可评估的参与者[30]。类似的多中心、开放、随机的Ⅱ期临床研究(NCT02784171)评价PD-1抗体K药(pembrolizumab)联合标准化疗(培美曲塞+顺铂)，随后单独使用K药维持治疗晚期MPM的效果目前正在入组中，拟招募126例晚期MPM，预期初步结果在2019年底报道。2017年美国西南肿瘤学协作组(Southwestern Oncology Group，SWOG)发起的S1619临床研究(NCT03228537)目前正在入组中，该研究评价了PD-1抑制剂T药(atezolizumab)在恶性间皮瘤新辅助治疗及维持治疗中的作用，治疗方案为患者接受4周期培美曲塞+顺铂+T药(6例术前不用T药，24例术前加用T药)，随后接受胸膜外全肺切除术(extrapleural penumonectomy，EPP)或胸膜剥脱术(pleurectomy decortication，PD)，EPP后4～8周患者可接受或不接受放射治疗，在PD或放疗结束后6～8周开始(EPP后)单独使用K药维持治疗1年，预期初步结果在2020年报道。临床上免疫检查点抑制剂联合化疗在MPM治疗过程中处理化疗相关不良反应所使用的激素可能会影响PD-1/PD-L1抑制剂的疗效。

三、 免疫检查点抑制剂的精准治疗

PD-1抑制剂在未经选择的实体瘤患者中单药有效率并不高，只有10%～30%(在经典霍奇金淋巴瘤中有效率达60%以上)；但免疫系统具有记忆功能，使得部分患者应用PD-1抑制剂可实现临床治愈。临床上提前判定免疫检查点抑制剂的疗效至关重要，目前常用预测免疫检查点抑制剂疗效的生物标志物有：PD-L1表达、微卫星不稳定性(microsatellite instability，MSI)检测、肿瘤基因突变负荷(tumor mutation burden，TMB)检测、肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte，TIL)检测。免疫组织化学方法检测肿瘤组织PD-L1表达是目前应用PD-1抑制剂的“金标准”，PD-L1强阳性率即超过50%，阳性率超过1%。目前多项肺癌研究数据表明，非小细胞肺癌PD-L1表达越高，临床获益越明显[31-32]。美国癌症研究协会(American Association for Cancer Research，AACR)2018年发表的Keynote189研究报道，即使是PD-L1低表达的患者也能够从K药联合化疗中显著获益，这也说明PD-L1表达并不是一个好的生物标志物。TMB指肿瘤基因组中去除胚系突变后的体细胞突变数量，TMB高即超过20个突变/Mb(Mb为每百万个碱基)，TMB低即低于10个突变/Mb，其检测方法有组织样本检测和血液样本检测。Yarchoan等[33]发现各大常见肿瘤接受PD-1抑制剂治疗的有效率和TMB大小几乎呈线性关系，TMB越大PD-1抑制剂有效率越高，PD-1抑制剂治疗有效率的差异约55%，可以用TMB高低来解释。Goodman等[34]研究了1 638例检测TMB患者，结果认为TMB可以作为一个独立因素预测抗CTLA4，抗PD-1/PD-L1联合比抗PD-1/PD-L1单药治疗有更好的RR(77%vs21%；P=0.004)和PFS(P=0.024)，更高的TMB可以预测PD-1/PD-L1抑制剂在不同肿瘤中的有利结果。MSI指肿瘤中某一微卫星由于重复单位的插入或缺失而造成的微卫星长度改变。2015年Le DT等[35]研究显示，PD-1抑制剂对MSI-H的结直肠癌表现出高缓解率，并在其他伴MSI-H的晚期恶性肿瘤中也有很好的疗效。2017年5月，美国 FDA 批准 K药用于MSI-H或错配修复缺陷(mismatch repair deficient，dMMR)的成人和儿童实体瘤患者。这是FDA首次批准的免疫治疗的生物标志物。MSI可以理解为TMB的一个子集，几乎所有MSI高度不稳定的患者其TMB都是高的，但TMB高的患者MSI不一定都是不稳定的。而PD-L1表达强弱与TMB高低并无关系。TIL是免疫检查点抑制剂作用的靶细胞，KEYNOTE-001临床研究显示响应K药治疗黑色素瘤患者治疗前肿瘤边缘和间质内CD8+T淋巴细胞的浸润显著高于无响应者[36]。但随后的研究证实，有些淋巴细胞限制在肿瘤基质内而无法接触肿瘤细胞，即使解除这些淋巴细胞的抑制状态也无法执行肿瘤的免疫清除功能[37]，说明TIL作为生物标志物不仅要考虑浸润密度，而且要考虑空间分布。与肺癌比较，MPM的TMB并不高，但MPM常伴有免疫细胞浸润和炎症状态，这也部分解释了免疫检查点抑制剂治疗MPM作用较肺癌差的原因。目前这些生物标志物的应用有许多局限性，尚无理想的生物标志物，肿瘤组织PD-L1高表达而TIL浸润不足，或者TIL浸润丰富而PD-L1低表达或不表达，应用免疫检查点抑制剂疗效都不理想[38-39]。相信随着医学技术的发展，特别是对免疫逃逸机制及肿瘤免疫微环境的进一步研究，潜在肿瘤标志物的发现，动态监测及多种标志物联合检测将为免疫检查点抑制剂提供精准的个体化治疗方案。

四、 小结和展望

免疫检查点抑制剂改变了肿瘤治疗的临床实践。免疫检查点抑制剂的使用已经从最初用于大部分癌种的二线治疗跨越至目前部分癌种的一线治疗，甚至从单药治疗开始向联合治疗的模式转变。免疫治疗作为MPM现有治疗方式的有力补充发挥了重要作用，众多研究显示免疫检查点抑制剂单药对MPM治疗具有临床疗效和较好的安全性。免疫检查点抑制剂作为一线治疗与化疗的对比研究也在进行中，联合治疗(包括联合应用免疫检查点抑制剂和免疫检查点抑制剂联合化疗)的研究也在不断开展。目前，MPM肿瘤免疫微环境中TIL或免疫细胞PD-L1蛋白表达水平已开始应用于辅助预测疗效及预后，免疫检查点抑制剂相关的多种生物标志物不断被发现，对肿瘤组织癌细胞、肿瘤免疫微环境与免疫治疗之间相互作用的多种方式深入研究，将为MPM的综合治疗提供更精准的个体化治疗方案。