前列腺癌免疫治疗的现状及其进展

向紫兵 蒋鹏程

目前，前列腺癌仍是男性中第二大恶性肿瘤，也是导致男性癌症相关死亡的第五大原因[1]。并且随着人民生活方式的改变和社会老龄化现象的日趋严重，我国所面临的疾病形式也愈发严峻。尽管有几种新的针对转移性激素抵抗前列腺癌治疗的药物已经获得批准，如醋酸阿比特龙、恩扎鲁胺、卡巴他赛和镭-223，但这些药物都只能延长患者几个月的寿命。因此，迫切需要可以提供持久疾病控制和长期生存获益的治疗方法。在过去的几十年间，免疫治疗已成为治疗某些癌症的重要组成部分。最近的试验显示，免疫治疗可分别使用sipuleucel-T、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)和PD-1的阻断剂增加激素抵抗前列腺癌、转移性黑素瘤和其他恶性肿瘤患者的存活率[1-3]，这为许多癌症患者提供了更多治疗的可能性。本文就近年来免疫疗法在前列腺癌治疗中的最新进展做一综述。

一、肿瘤的免疫治疗机制

机体的免疫系统可通过消灭诱导肿瘤形成的病原体、抑制致肿瘤性炎症反应和直接破坏肿瘤细胞等多种机制发挥保护作用。并且巨噬细胞、抗原呈递细胞、CD8+T细胞、CD4+T细胞和自然杀伤细胞等多种特异性免疫细胞也都在抗肿瘤免疫过程中扮演重要角色。然而一些肿瘤细胞却能通过调控抑制性免疫应答反应来逃避免疫系统的识别和杀伤，包括对抗原处理和呈递过程的破坏，以及调节免疫检查点以抑制T细胞活性等途径。此外，肿瘤细胞也可以招募调节性T细胞和髓系衍生抑制细胞等免疫抑制细胞，直接或间接的介导转化生长因子-β、白细胞介素-6和白细胞介素-10等免疫抑制因子的释放，共同促进免疫抑制肿瘤微环境的发生、发展[4-5]。

目前国际上的肿瘤免疫疗法主要基于以下4种机制：一是增加患者体内T细胞对一个或多个特异性肿瘤抗原的作用频率；二是对T细胞的CTLA-4、PD-1或PD-L1等免疫检查点进行抑制；三是利用T细胞来表达嵌合抗原受体(CAR)；四是改变或破坏免疫抑制肿瘤微环境。

二、肿瘤疫苗

目前，4种主要的前列腺癌疫苗分别为自体细胞来源疫苗、基于细胞技术的疫苗、基于病毒技术的疫苗和肽类疫苗。前列腺癌疫苗免疫疗法已展示出明显的生存获益，sipuleucel-T是第一个获得美国FDA批准并用于治疗恶性肿瘤的疫苗。这种自体树突状细胞疫苗由PAP和GM-CSF组成。一项临床Ⅲ期试验(IMPACT)表明，与服用安慰剂的21.7个月相比，接受sipuleucel-T治疗的前列腺癌患者其总体生存期中位数为25.8个月。然而，两组患者的疾病无进展生存期没有显著差异，并且该研究的短期结果显示，sipuleucel-T治疗组患者的前列腺特异性抗原(PSA)水平也没有明显降低[6]。同样在后来的多次免疫疗法试验中发现了类似的结果，经sipuleucel-T治疗的患者其长期疗效显著，但短期效果并不明显[7-8]。然而，鉴于其对患者总生存期的益处、对机体免疫反应的增强作用，sipuleucel-T是无症状或轻度症状的转移性激素抵抗前列腺癌患者的良好选择，此外，大量研究也发现在结合化疗、激素治疗或镭-223等治疗措施时，sipuleucel-T可能会表现出更好的治疗效果[9-10]。

另外一种基于细胞技术的疫苗GVAX，是由去势敏感性和去势抵抗性前列腺癌细胞系组成(分别为LNCaP和PC3细胞)，经基因改造后可以携带GM-CSF，进而发挥招募抗原呈递细胞到疫苗注射部位的作用。Ⅰ/Ⅱ期临床研究发现高剂量GVAX治疗转移性前列腺癌患者的平均生存期可以达到35个月，其最常见的不良反应为注射部位的红斑，并且高剂量组相比于低、中剂量组不良反应并无明显增加[11]。基于这一研究又开展了两项Ⅲ期临床研究(VITAL-1和VITAL-2试验)，但均因从初期的结果看不到预期的生存期获益而提前终止。其中VITAL-1试验中与多西他赛组相比，GVAX治疗缺乏显著的临床疗效[12]。而在VITAL-2试验中多西他赛联合GAVX组的病死率也较高[13]。尽管最近关于GVAX的临床试验并没有取得理想中的治疗效果，但是依然对前列腺癌免疫治疗的发展有着启示和指导作用。

此外，研究人员也探索了一种以病毒载体为基础的肿瘤疫苗PROSTVAC-VF(PSA-TRICOM)，它由牛痘或鸡痘病毒载体和3种共刺激分子(B7.1、ICAM-1和LFA-3)组成，用于增强对PSA的特异性免疫应答。有研究报道，接受PROSTVAC-VF治疗的前列腺癌患者中，有57%的患者体内针对PSA特异性反应的T细胞增加了2倍[14]。在一项Ⅱ期非转移性前列腺癌患者的疫苗治疗研究中，PROSTVAC-VF能显著增加其中63%的患者的疾病无进展存活期达6个月以上，同时也能明显减缓PSA的倍增时间[8]。在另一项多中心的Ⅱ期临床试验中，125例激素抵抗前列腺癌患者随机接受疫苗或安慰剂治疗，虽然两组患者间的疾病无进展生存期无统计学差异，但疫苗治疗组的患者3年后的总生存率显著增加[15]。随后的PROSTVAC-VF疫苗的Ⅲ期研究已初步完成，最终结果正在整理之中(NCT01322490)。

前列腺癌疫苗的另一个新概念是个性化多肽疫苗(personalized polypeptide vaccine，PPV)，它根据预先存在的宿主免疫来筛选合适的疫苗肽抗原，并从每个患者的候选疫苗名单中筛选出4个多肽与人类白细胞抗原A1亚型(HLA-A1)匹配的多肽所制成的肿瘤疫苗。前期对激素抵抗前列腺癌患者的PPV治疗结果表明，PPV在某些患者中具有良好的耐受性，并且能降低患者的PSA水平[16-17]。在一项随机的Ⅱ期研究中，对激素抵抗前列腺癌患者联合使用PPV与低剂量磷酸雌莫司汀治疗要比标准剂量磷酸雌莫司汀治疗的存活时间更长[18]。而PPV联合低剂量的地塞米松治疗激素抵抗前列腺癌患者，也显示了较长的无进展生存期和中位生存期[19]。另外一项Ⅱ期研究表明，PPV治疗多西他赛抵抗的激素抵抗前列腺癌患者的总生存期也要比历史对照期更长[20]。

三、检查点抑制剂

检查点抑制剂是一种针对调节性或抑制性分子的抗体，如CTLA-4、PD-1及其配体PD-L1等。这些检查点通常通过抑制T细胞的激活或促进对T细胞的耐受来降低机体免疫应答。

Ipilimumab是一种阻断CTLA-4的单克隆抗体。一项Ⅲ期临床试验中，799例转移性激素抵抗前列腺癌患者被随机分配接受Ipilimumab或安慰剂治疗，结果显示两组患者的主要终点指标总生存期无显著差异，但Ipilimumab相比于安慰剂治疗对患者的疾病无进展生存期和PSA的水平均有明显的益处[21]。另一项Ⅲ期临床试验中，总共400例转移性激素抵抗前列腺癌患者同样被随机分配接受Ipilimumab或安慰剂治疗，研究结果表明，两组中位总生存期也没有显著差异。然而，接受Ipilimumab治疗的患者其疾病无进展生存期延长了大约2个月，并且对PSA有更高的免疫应答反应[22]。虽然Ipilimumab单药治疗对转移性激素抵抗前列腺癌患者的总生存期获益不大，但是该T细胞检查点抑制剂与其他疗法相结合的有效性仍在进一步的探究中。

T细胞表面分子PD-1与其配体PD-L1(或B7-H1)相互作用导致T细胞抑制。研究表明PD-L1在肿瘤区淋巴细胞中的表达水平与患者的预后密切相关，并且阻断PD-1与PD-L1间的相互作用可以增强机体的抗肿瘤免疫应答[23]。PD-1抗体，如nivolumab、pembrolizumab和PD-L1抑制剂atezolizumab等，已经在包括黑色素瘤、肾细胞癌、肺癌和膀胱癌在内的多种肿瘤中获得了应用[24-27]。在PD-L1阳性的晚期前列腺癌患者中使用pembrolizumab进行的Ⅰ期临床研究结果显示，患者对这种单抗的整体反应率为13%，中位疗程为59周，且病情稳定患者占总登记人数的39%[28]。另一项pembrolizumab与恩杂鲁胺联合用于治疗转移性激素抵抗前列腺癌患者的Ⅱ期研究显示，相比于单独使用恩杂鲁胺，20%的联合用药患者体内PSA表达水平下降了至少50%，并且其中一些患者在60周内病情也无明显进展[29]。目前，临床上正在进行的试验还有单独或联合其他免疫疗法探究pembrolizumab在前列腺癌中的治疗作用(NCT02312557，NCT02499835，NCT02489357，NCT02787005)以及nivolumab和Ipilimumab的组合在转移性激素抵抗前列腺癌中的疗效(NCT02601014)。

四、PARP抑制剂

转移性激素抵抗前列腺癌可能会有干扰DNA修复的基因组畸变[30]，并且最近一份报告显示，11.8%的转移性去势抵抗前列腺癌患者的生殖细胞中介导DNA修复过程的相关基因有突变发生，并且这一比率高于先前的预期[31]。研究报道，PARP参与DNA修复的多个过程，一项使用BRCA-1缺陷的卵巢癌模型的临床前研究发现，CTLA-4抗体与PARP抑制剂联合治疗具有协同作用，可以提高免疫介导的肿瘤杀伤力和患者的生存率[32]。另一方面，在转移性激素抵抗前列腺癌相关的基因畸变中有一些对PARP抑制剂也表现出一定的敏感性，这些都表明应用PARP抑制剂在转移性激素抵抗前列腺癌的联合治疗中可能也发挥着重要的作用。在一项TOPARP-A的试验中，50例转移性去势抵抗前列腺癌患者接受了多西紫杉醇和PARP抑制剂奥拉帕尼的联合治疗，结果表明对于前列腺癌标准治疗无明显反应，且DNA修复基因有缺陷的患者，使用PARP抑制剂进行治疗会提高其应答率[33]。此外，也有研究发现，即使没有BRCA突变或DNA修复基因缺陷，使用PARP1抑制剂也可以抑制雄激素受体活性和肿瘤生长。虽然其具体的作用机制有待进一步阐明，但PARP抑制剂引起的双链DNA断裂可能会导致STING通路上调，在一定程度上可以解释在转移性激素抵抗前列腺癌的治疗中所观察到的现象[34]。

五、CAR-T细胞

CAR-T细胞是自体T细胞，其已被体外工程化以表达针对肿瘤相关抗原的CAR。CAR-T细胞由合成的T细胞受体或由针对肿瘤相关抗原的抗体重链和轻链可变区构成的单链可变片段(scFv)组成。近年来，经修饰后的CAR-T细胞已成为治疗肿瘤的有效工具。最近的研究显示，使用CAR-T细胞具有显著的抗肿瘤活性，它可以利用与TCR信号结构相融合的抗体识别结构域来识别细胞表面蛋白。针对CD19的CAR-T细胞已经在一些B细胞恶性肿瘤中得到了完全反应[35]，但是这种细胞疗法目前在实体恶性肿瘤的治疗中还没有取得满意的效果[36]。Junghans等[37]研究发现，针对前列腺特异性膜抗原的CAR-T细胞治疗的5例患者中仅有2例出现了PSA应答。并且另一项针对这种膜抗原的CAR-T细胞治疗的Ⅰ期剂量递增试验也正在评估之中。虽然组织特异性抗原的可用性限制了这种方法在前列腺癌治疗中的发展，但一些研究者也正在探索瞄准前列腺干细胞抗原的CAR-T细胞疗法。

六、肿瘤微环境干扰

肿瘤相关免疫抑制显著地促进了肿瘤的进展和对免疫疗法的抵抗。人们已经认识到调节性T细胞可以抑制T细胞的激活。在PBMCs、肿瘤微环境、前列腺癌患者的淋巴结、其他实体肿瘤和血液学恶性肿瘤中，调节性T细胞均明显增加。髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cell，MDSC)也与抑制免疫应答的多种机制相关，如树突状细胞功能的下调和调节性T细胞的激活等。在一些恶性肿瘤中，体液中的MDSC也会随着临床分期的进展而逐渐增加。在动物实验中，使用舒尼替尼，一种具有抗血管生成作用的受体酪氨酸激酶抑制剂，可促进淋巴细胞浸润和树突状细胞成熟，并减少肿瘤中MDSC的浸润[38-39]。随后进行的几个单一使用舒尼替尼治疗转移性激素抵抗前列腺癌的Ⅱ期试验都显示了其降低PSA的效果[40-41]。虽然在转移性激素抵抗前列腺癌患者中对舒尼替尼进行的Ⅲ期临床试验表明，舒尼替尼延长了无进展生存期，但患者的总生存期与安慰剂组相比无明显差别[42]。另一种针对前列腺癌肿瘤微环境的药物是他喹莫德，它能通过抑制MDSC和血管生成来对抗肿瘤生长[43-44]。在一项随机的、安慰剂对照的Ⅱ期研究中，他喹莫德可以显著延长转移性激素抵抗前列腺癌患者的无进展生存期[45]。然而，另一项国际双盲、安慰剂对照的Ⅲ期临床试验显示，他喹莫德并不能明显延长转移性激素抵抗前列腺癌患者的总生存期[46]。

七、总结

免疫疗法触发的是一种动态的免疫反应，可以在很长一段时间内杀死肿瘤细胞。通过深入探究细胞毒性T细胞介导免疫反应的调控机制，尤其是其在肿瘤微环境中抗原表达、激活和免疫编辑过程中的重要作用，使得针对前列腺癌的免疫治疗取得了重大进展。当前，治疗性肿瘤疫苗sipuleucel-T的Ⅲ期研究和检查点抑制剂的试验数据均已证明，前列腺癌可以适用于免疫治疗策略。许多临床试验也发现，免疫疗法与常规癌症治疗的协同结合同样具有巨大的潜力，一些药物或方法的结合可以成为转移性前列腺癌根治性治疗的关键。因此，我们确实还需要更多的研究来明确定义免疫疗法在晚期前列腺癌治疗中的作用，并探索出更多的治疗组合的可能性。