免疫治疗在头颈鳞癌中的研究进展

邸建欣，周慧芳

头颈鳞癌是一种人类常见的恶性肿瘤，全球发病率排名第六，每年新增病例约60万例［1］，外科切除以及放射化学治疗是其常规治疗手段。近年来，肿瘤免疫治疗逐渐成为肿瘤临床和基础研究的热点之一，并且在黑色素瘤、肺癌等肿瘤治疗中取得了突破性的进展［2］。肿瘤免疫治疗主要是通过改善患者自身的免疫系统，诱导抗肿瘤免疫反应从而达到治愈肿瘤的目的［3］。在头颈鳞癌的发生发展中，免疫系统的失调发挥着十分重要的作用。目前，肿瘤免疫治疗主要包括细胞因子治疗、肿瘤疫苗治疗、细胞过继免疫治疗以及免疫检查点治疗等。

1 细胞因子治疗

细胞因子在头颈鳞癌的肿瘤微环境中经常处于一种失衡的状态，即免疫抑制性的细胞因子要多于免疫刺激性的细胞因子，从而促进头颈鳞癌细胞的免疫逃逸。目前，研究人员进行了大量细胞因子治疗头颈鳞癌的临床研究，包括白细胞介素2（interleukin-2，IL-2）、IL-12、干扰素α（interferon α，IFN-α）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF）等。IL-2是T细胞的主要生长因子，能够促进克隆扩增和分化［4］。除了激活辅助T细胞和细胞毒性T细胞（CTL）以外，IL-2还能够活化自然杀伤（natural killer，NK）细胞、B细胞以及巨噬细胞等［5］。一项Ⅲ期临床试验的多变量分析显示，淋巴管周围注射重组IL-2能够显著延长口腔及口咽鳞癌患者的无病生存期和总生存期［6］。推测原位瘤、瘤周或者淋巴管周注射IL-2能够显著增强肿瘤部位的免疫应答。除此之外，其他单一细胞因子的相关研究也取得了显著进展。例如，IL-12能够促进B细胞的激活和肿瘤浸润，且与头颈鳞癌患者的总生存期密切相关［7］；头颈鳞癌患者接受IFN-α与异维甲酸及维生素E的联合治疗后，5年无进展生存率和总生存率可分别达80%和81.3%［8］；一项包括头颈鳞癌在内的多种肿瘤Ⅰ期临床试验表明，在接受单纯疱疹病毒递送的GM-CSF治疗后，大多数患者发生了肿瘤坏死或者凋亡，而不良反应主要是局部炎症、皮肤红肿或者发热，从而展现了良好的抗肿瘤活性及安全性［9］。

相对于单一细胞因子的独立治疗，细胞来源的系统免疫治疗方法也被开发出来。IRX-2是一种包含生理水平的IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、肿瘤坏死因子 α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、干扰素 γ（interferon γ，IFN-γ）、粒细胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF）以及GM-CSF的混合物，能够抑制肿瘤诱导的T细胞死亡［10］。Schilling等［11］研究发现，IRX-2能够改善头颈鳞癌患者的2年总生存率（32%到61%）。进一步研究表明，IRX-2能够促使B细胞和NK细胞从外周血到组织的重新分布［12］。最新研究发现，IRX-2能够促进免疫应答来清除人类乳头瘤病毒（human papillomavirus，HPV）感染的细胞，从而可能预防HPV相关的多种癌症［13］。在一项Ⅱ期临床试验中，术前给予局部晚期头颈鳞癌患者IRX-2及免疫佐剂的治疗，74%的患者实现了肿瘤的缓解或稳定［14］。另有研究表明，IRX-2能够显著增加肿瘤及局部淋巴部位的淋巴细胞浸润［15］。目前，另一项Ⅱ期临床试验（NCT02609386；INSPIRE）也正在开展之中，目的在于探究IRX-2与免疫佐剂的术前治疗能否延长晚期头颈鳞癌患者的无进展生存期。

2 肿瘤疫苗治疗

肿瘤疫苗的治疗原理是通过抗原提呈细胞对肿瘤抗原（TA）、肿瘤特异性抗原（TSA）或者肿瘤相关性抗原（TAA）的提呈，从而激活适应性免疫系统。这其中靶向TSA的疫苗更具优势，因为其抗原是肿瘤细胞所特有的，这避免了对正常细胞的自身免疫反应。但对于头颈鳞癌，尤其是HPV阴性的患者，由于存在大量的基因突变，靶向TSA疫苗的治疗效果会有所下降［16］。目前，已经开发了包括蛋白/多肽疫苗、DNA疫苗等在内的多种肿瘤疫苗治疗手段，但仍然存在如免疫原性较弱、肿瘤抗原限制等许多不足［17-19］。其中蛋白/多肽激活的树突细胞疫苗由于其强大的免疫活性而受到广泛的关注。

抗肿瘤免疫过程的发生主要依赖于抗原提呈细胞，其中树突细胞起到主要作用，其发挥将肿瘤抗原加工、提呈给效应T细胞的作用［20］。作为一种常见的肿瘤抗原，TP53在大约50%的头颈鳞癌患者中表达，与不良预后及化疗抵抗密切相关［21］。最近一项Ⅰb期临床试验结果表明，接受野生型TP53树突细胞疫苗治疗后，16例头颈鳞癌患者均未出现明显不良反应，TP53特异性T细胞含量在绝大多数患者中上升，并且2年无病生存率为88%［22］。此外，抗LY6K、CDCA1及IMP3短肽疫苗在晚期头颈鳞癌中已进入Ⅱ期临床试验，且患者的总生存期显著提高［23］。因此，这些肿瘤疫苗治疗的初步研究结果是非常令人鼓舞的，但其是否能最终整合到头颈鳞癌的治疗方案中还需进行更多的临床试验来确定。

3 免疫检查点治疗

与其他肿瘤一样，头颈鳞癌能够通过多种免疫抑制机制进行免疫逃逸，例如诱导T细胞耐受，调控炎症和血管新生细胞因子分泌，抑制抗原加工以及表达免疫检查点配体蛋白等［24-25］。细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4，CTLA-4）和 程 序 性 死 亡 受 体 1（programmed cell death protein 1，PD-1）与其配体结合是两种最主要的免疫检查点抑制机制，分别在肿瘤免疫反应的早期和晚期发挥作用，针对两条通路的阻断抗体也已经被相应的研发和应用。此外，其他免疫检查点受体蛋白，如淋巴细胞活化基因3（lymphocyteactivation gene 3，LAG-3）、T细胞免疫球蛋 白 黏 蛋 白 3（T cell immunoglobulin mucin 3，TIM3）、杀伤细胞免疫球蛋白样受体（killer-cell immunoglobulin-like receptor，KIR）等相应的靶向抗体也在研究之中［25-26］。

3.1 CTLA-4及其抑制性抗体 作为一种抑制性受体，CTLA-4能够抑制T细胞的活化，与激活性受体CD28竞争性结合抗原提呈细胞表面的CD80和CD86后，将抑制性信号传导至T细胞之中。Ipilimumab是一种抗CTLA-4的单克隆抗体，在2010年已经被美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）许可应用到转移性黑色素瘤的临床治疗当中［27］。然而，有关其对于头颈鳞癌的治疗效果还鲜有报道，目前还处于与其他药物联合治疗的临床试验期，如与西妥昔单抗及放疗的联用、与PD-1/PD-L1单克隆抗体的联用等。与Ipilimumab一样，另一种抗CTLA-4的单克隆抗体Tremelimumab也被纳入到联合治疗方案中，目前处于临床试验阶段（NCT02369874、NCT02551159等）。

3.2 PD-1/PD-L1及其抑制性抗体 PD-1是一种表达在活化T细胞膜表面上的免疫检查点受体蛋白。其能够分别与两种配体PD-L1和PD-L2结合，从而降低效应T细胞的活性并终止免疫反应，防止过度的炎症或者自身免疫反应［28］。PD-L1和PD-L2属于B7超家族蛋白，在包括头颈鳞癌在内的多种肿瘤中表达升高［29］，而PD-L2主要在抗原提呈细胞中表达；在炎症细胞因子的作用下，两者均可被诱导表达于肿瘤细胞表面。不同研究表明，接受抗PD-1/PD-L1抗体分别治疗12和16个周期后，转移性黑色素瘤及非小细胞肺癌患者能够得到显著缓解［28，30］。

Pembrolizumab是一种高度特异性的抗PD-1单克隆抗体，能够阻断PD-1与其配体PD-L1和PD-L2的相互作用，从而消除PD-1诱导的免疫应答抑制。在Ⅰb期临床试验（KEYNOTE-012）中，60例PD-L1阳性，复发或转移头颈鳞癌患者接受Pembrolizumab治疗，每两周一次（共24个月）直到疾病进展、无法耐受不良反应或出现其他阻碍治疗的疾病情况，总体缓解率为18%，无进展生存期和总生存期分别为2个月和13个月［31］。接下来，研究人员进行了更大范围的Ⅰ期临床试验，在132例受试者中（不考虑PDL1阳性与否），总体缓解率仍为18%，无进展生存期和总生存期分别为2个月和8个月，并且PD-L1阳性患者的缓解率明显高于PD-L1阴性患者［32］。基于这些突出的结果，FDA已于2016年批准Pembrolizumab治疗铂类抵抗的复发或转移性头颈鳞癌。目前，Pembrolizumab已进入头颈鳞癌Ⅲ期临床试验，来评估相比于传统一线化疗用药，其单用或与其他药物联用的治疗效果和安全性。Nivolumab是另一种PD-1抑制性抗体，并且在头颈鳞癌中已进行了大规模的研究。基于一项随机Ⅲ期临床试验结果（试验号：Checkmate 141），Nivolumab治疗铂类抵抗的复发或转移性头颈鳞癌最近也得到了FDA的批准；在此研究中，Nivolumab治疗组的中位生存期为7.5个月，而传统标准治疗组只有5.1个月［33］。

Durvalumab是一种具有高特异性和亲和性的PD-L1抑制性抗体，能够阻断PD-L1与其受体PD-1或CD80的结合，而且并不影响PD-L2的活性。在一项DurvalumabⅠ/Ⅱ期临床试验中，头颈鳞癌患者的总缓解率为12%，其中PD-L1阳性患者中为25%；此外，24周的疾病缓解率为16%（PD-L1阳性患者中为25%），而出现不良反应的患者仅占7%，并且没有发生治疗导致的死亡［34］。目前，Durvalumab已进入多项单药或者联合用药的头颈鳞癌Ⅲ期临床试验（NCT02207530、NCT02551159等）。

4 总结与展望

综上所述，免疫系统在头颈鳞癌的发生、发展中发挥着十分关键的作用，通过对肿瘤细胞与免疫细胞之间相互作用的深入研究，多种分子靶点被发现并应用到了免疫治疗当中，特别是免疫检查点抑制剂的开发。与传统治疗方法相比，肿瘤免疫治疗具有安全性好，不良反应少等特点，对晚期头颈鳞癌患者能够起到不错的治疗效果，为头颈鳞癌的临床治疗带来了新的思路和希望，但同时也应该注意到免疫治疗的总体缓解率仍有待提高，治疗方案仍需完善。因此，对头颈鳞癌患者做好充分的分子分型以及认真评估免疫治疗与传统治疗方法之间、免疫治疗药物之间的联合治疗效果，将是免疫治疗最终成为头颈鳞癌临床治疗方案之一的必经之路。

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