免疫疗法在三阴性乳腺癌治疗中的应用研究进展
2019-02-12夏地也吐尔洪依日夏提艾海提甫拉提吾瓦力汉
夏地也·吐尔洪,依日夏提·艾海提,甫拉提·吾瓦力汉
(1 新疆医科大学附属肿瘤医院,乌鲁木齐830001;2 西安交通大学)
三阴性乳腺癌(TNBC)是一种比较复杂的乳腺癌亚型,是指雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)的表达均为阴性的乳腺癌,约占所有乳腺癌病理类型的15%~20%。与激素受体和HER2阳性乳腺癌相比,绝经前妇女TNBC发病率和侵袭性更高。TNBC具有更强的攻击力,肿瘤体积更大、组织学分级更高,在明确诊断后的2~3年内,远处转移率和复发风险都明显高于其他类型。因此,TNBC的治疗机会和时间窗具有有限性[1, 2]。随着针对HER2受体的靶向药的开发,HER2阳性乳腺癌的治疗已经取得了巨大的进展。曲妥珠单抗和帕妥珠单抗以及T-DM1的使用已经改变了HER2阳性乳腺癌的治疗[3]。ER阳性乳腺癌可用芳香化酶抑制剂或阻断雌激素信号传导的药物。抗雌激素治疗与新批准的细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(如帕博西尼、瑞博西尼和Abemaciclib)的结合用药,已显示出无进展生存期(PFS)的改善[4]。只有TNBC的治疗仍然停留在手术和化疗阶段。随着我们对免疫系统在肿瘤发生、发展和转移中的作用的理解不断增加,包括TNBC在内的恶性肿瘤的治疗有可能取得进一步进展。免疫疗法,也称为生物疗法,是一种通过增强机体对抗癌症的天然防御能力来治疗癌症的方法。免疫疗法可以通过阻止或减缓癌细胞的生长、阻止癌症扩散到人体的其他器官以及帮助免疫系统更好地破坏癌细胞等方式起作用。目前,TNBC的免疫疗法包括免疫检查点抑制剂、肿瘤疫苗、T细胞、溶瘤病毒等。现将免疫疗法在TNBC治疗中的应用研究进展综述如下。
1 免疫检查点抑制剂的应用
免疫检查点是适应性免疫系统的多种调节点,具有自身耐受和对抗肿瘤免疫的作用。在生理上,这些免疫检查点在免疫反应的正负调节中发挥作用,协调免疫反应的强弱和类型[5]。大多数有关免疫检查点的临床实验,都在重点研究程序性死亡受体-1(PD-1)、程序性死亡配体-1(PD-L1)、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)。PD-1和CTLA-4作为免疫激活的负调控因子,在肿瘤微环境中起到了阻止抗肿瘤免疫应答作用[5]。因此,针对这两条通路的免疫调控抑制剂能够抑制肿瘤的免疫逃逸,起到抗肿瘤作用。同时,最新发现的跨膜受体蛋白CD47,在多种肿瘤细胞中均有高表达,主要通过抑制细胞吞噬功能来增值肿瘤细胞。
1.1 抗PD-1/PD-L1抗体 肿瘤细胞和免疫浸润细胞上的PD-L1的表达被认为是抗PD-1抗体或抗PD-L1抗体治疗后评估治疗反应的重要生物标志物。在许多恶性肿瘤中,PD-L1的表达与肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的增加和抗PD-L1抗体免疫检查点的阻断有关。在一些研究[6]中指出,PD-1+TIL和PD-L1在乳腺癌中的表达与预后不良有关。最新研究[7]报道,PD-L1在乳腺癌中的表达,特别是在TNBC中的表达,与更长的总生存时间(OS)和无病生存时间(DFS)有关。一项有关转移性TNBC的Ⅰ期临床研究[8]中发现,在9例晚期TNBC患者中抗PD-L1单克隆抗体阿特珠单抗治疗的总有效率为33%。同样,一项涉及168名肿瘤患者的大规模ⅠB期临床研究,其中TNBC患者57例,曾接受过紫杉醇和蒽环类药物治疗,用抗PD-L1药物阿维鲁单抗治疗后评估疗效,在所有患者中,客观有效率(ORR)为5.4%,其中40例患者表现出病情稳定。研究[9]显示,免疫细胞中PD-L1阳性表达的TNBC患者与PD-L1非阳性的TNBC患者相比,前者对抗PD-1/PD-L1抗体治疗的临床反应率明显高于后者。这些数据表明,抗PD-1/PD-L1抗体可能是治疗TNBC的一种有效方法。
1.2 抗CTLA-4抗体 CTLA-4是一种白细胞分化抗原,是T细胞上的一种跨膜受体,与CD28共同享有B7分子配体。CTLA-4与B7分子结合后诱导T细胞无反应性,并通过与树突状细胞(DC)上CD86和CD80结合,参与免疫反应的负调节。CD28传递刺激信号,而CTLA-4以比CD28更大的亲和力结合CD80和CD86,向T细胞传递抑制信号。在调节性T细胞中也发现了CTLA-4,并起抑制功能。研究[10, 11]认为,CTLA-4抗体通过阻断TME中的Foxp3+树突细胞和Akt磷酸化途径诱导抗肿瘤免疫,从而使T细胞得以有效扩增,从而增强肿瘤细胞的排斥反应。抗CTLA-4抗体伊匹单抗,于2011年被美国食品和药物管理局(FDA)批准用于晚期黑色素瘤患者的治疗,以提高整体生存率,这些患者单用伊匹单抗治疗的ORR为11%[12]。来自Ⅰ期临床研究[13]的数据表明,将伊匹单抗与纳武单抗联合应用治疗晚期黑色素瘤患者的ORR可高达61%。此外,在一项关于黑色素瘤抗原家族的研究中,Karn等[14]发现MAGE-A抗原定义了TNBC的侵袭性亚组,具有肿瘤微环境中缺乏免疫浸润的特征。因此,抗CTLA-4抗体可能在MAGE-A表达阳性的TNBC患者中具有更强的免疫反应性。
1.3 抗CD47抗体 CD47是一种细胞表面跨膜蛋白,在多种肿瘤细胞和肿瘤干细胞上高表达。在巨噬细胞和树突状细胞表面,信号调节蛋白α(SIRP-α)和血小板反应素-1(TSP-1)通过与其配体结合,抑制吞噬功能。根据Noman等[15]的研究,CD47在上皮间充质转换(EMT)激活的间充质乳腺癌细胞中高表达。通过SNAI1和ZEB1(均为EMT诱导转录因子)与人CD47近端启动子的直接结合,可有效地增强和恢复CD47的吞噬功能。虽然还没通过临床试验来证实其作用,但所有这些结果都为CD47阻断以及EMT抑制剂联合治疗高侵袭性和转移性乳腺癌的新型临床前期实验提供了一个理论基础。
1.4 免疫检查点抑制剂与靶向药物的联合应用 目前免疫检查点抑制剂表现出较显著的抗肿瘤作用,而免疫检查点抑制剂与其他靶向治疗的联合应用可能带来更高的获益。无论是黑色素瘤还是肺癌,联合使用纳武单抗和伊匹单抗抗体都比单用纳武单抗或化疗药物有更好的疗效[16]。免疫检查点抑制剂与靶向治疗相结合,可减少肿瘤的生长和转移,提高免疫疗法的效果,同时也提高了肿瘤特异性T淋巴细胞的反应。
2 肿瘤疫苗的应用
肿瘤疫苗是肿瘤免疫疗法的另一种新策略,其原理是将肿瘤抗原以多种形式如肿瘤细胞、肿瘤相关蛋白或多肽、表达肿瘤抗原的基因等方式导入患者体内,克服肿瘤引起的免疫抑制状态,增强免疫原性,激活患者自身的免疫系统,诱导机体细胞免疫和体液免疫应答,从而达到控制或清除肿瘤的目的。肿瘤疫苗包括为免疫系统提供单一肿瘤相关抗原(TAA)靶标的单价疫苗和提供多种TAA靶标的多价肽疫苗。研究较多的单价疫苗有肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体受体2(TRAIL-R2,又称DR5)疫苗、DC疫苗。治疗性肿瘤疫苗可引起对肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原的免疫应答,在包括TNBC在内的高风险性乳腺癌中,肿瘤疫苗可以起到预防复发的作用。
2.1 DR5疫苗 DR5在多种实体肿瘤中过表达,它通过TRAIL或激动剂抗体调节细胞凋亡。对TRAIL敏感的TNBC细胞中,抗DR5抗体诱导的细胞凋亡与caspase-3的裂解有关。此外,DNA疫苗接种可诱导DR5特异性干扰素-γ分泌T细胞。这些发现均支持DR5作为TNBC和其他DR5表达阳性恶性肿瘤的可行免疫疗法靶点。
2.2 DC疫苗 DC是一种诱导和调节免疫应答的骨髓源性抗原呈递细胞(APC)。在肿瘤疫苗的研究中,DC常被用作诱导肿瘤抗原特异性作用和记忆细胞的天然辅佐剂。DC疫苗可分为肿瘤抗原肽疫苗、全肿瘤细胞抗原负载疫苗和基因修饰疫苗。TNBC免疫疗法相关的肿瘤疫苗主要为全肿瘤细胞抗原负载疫苗和基因修饰疫苗。全肿瘤细胞抗原负载的DC疫苗呈现许多肿瘤抗原表位,以增强T细胞免疫并防止肿瘤细胞的免疫逃逸。Zhang等[17]通过使用细胞电融合技术,融合来自外周血的DC细胞和TNBC细胞来制备全肿瘤细胞抗原负载融合疫苗,他们报告说,融合疫苗诱导许多免疫活性因子,如IL-12和IFN-γ等,同时也发现融合疫苗诱导的效应细胞可促进T淋巴细胞的增殖,增强T淋巴细胞对乳腺癌细胞的杀伤活性,提示该方法可能对TNBC细胞起到杀灭作用。基因修饰的DC疫苗通过在肿瘤细胞中过度表达而转染DC细胞,增强T细胞的免疫功能,诱导特异性的免疫细胞的杀伤作用。Tang等[18]在制备慢病毒后,通过转染DC,制备基因修饰的DC疫苗,基因修饰的DC疫苗与T细胞协同作用后,T细胞分泌IL-12和IFN-γ显著增加,并增强了它们对乳腺癌细胞的细胞毒性活性。
2.3 多价肽疫苗 个性化肽免疫(PPV)疗法根据不同患者的主动免疫,选择不同的肽激发对癌细胞的免疫应答。研究[19~24]表明,PPV治疗复发性或进展性胶质母细胞瘤、不可切除的胰腺癌、黑色素瘤、肺癌、结直肠癌、宫颈癌和其他晚期肿瘤具有一定的临床疗效。PPV治疗18例转移性TNBC的Ⅱ期研究[25]报告,多数患者CTL水平和IgG明显升高,1例TNBC患者有完全的免疫应答,另外1例患者产生部分免疫应答,未发现与药物相关性副作用,提示PPV可能对TNBC的治疗有一定的促进作用。AE37是一种HER-2衍生肽疫苗,临床试验表明它具有肽特异性并诱导持续免疫应答,因此可以预防乳腺癌的复发。此外,Mittendorf等[26]对298例患者进行临床实验,其中单用粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CFS)的患者145例,联合应用AE37和GM-CFS治疗的患者153例,结果显示,AE37对HER-2低表达乳腺癌患者,尤其是TNBC患者有更好的临床疗效。
2.4 联合疫苗 IGF-1R/HER-1抗体组合能提高TNBC治疗的抗癌效果。MDA-MB-231具有抗肿瘤作用,与诱导凋亡细胞死亡、抑制细胞增殖和增强抗体依赖性细胞介导的细胞毒性有关[27]。IGF-1R在多种恶性肿瘤中过度表达,是联合治疗的重要组成部分。因此,联合疫苗接种可以提高HER-1靶向免疫疗法(例如西妥昔单抗)对TNBC的疗效。
3 T细胞的应用
3.1 肿瘤浸润淋巴细胞(TIL) TIL存在于肿瘤内和邻近基质组织中,在乳腺癌中具有预测预后的作用。Ruffell等[28]报道,TIL主要由CD3+/CD56-T细胞组成,少数由NK细胞或CD20+细胞组成。CD3+细胞以CD4+或CD8+T细胞为主。CD8+T细胞最开始不表达颗粒酶B,处于灭活状态,但在乳腺癌新辅助化疗后,三分之一的患者开始表达颗粒酶B。研究[29]表明,TIL的升高与新辅助化疗后患者的病理完全缓解率(PCR)密切相关。新辅助化疗后,只有TNBC和HER 2阳性乳腺癌患者的OS提高明显,而这种改善的预后与疾病分期成反比。研究[30]认为,这种整体生存率的改善可能跟TNBC中TIL水平的升高有关。在大多数研究中也发现,TIL的高表达可能提示TNBC患者辅助化疗和新辅助化疗后更高的生存率和更低的疾病复发率。TNBC中TIL与治疗效果以及OS和DFS的关联,强调了抗肿瘤免疫疗法在TNBC患者中的预后价值。总的来说,考虑到在TNBC中,TIL升高的免疫微环境可能与更好的预后和更高的化疗受益有关,因此许多研究人员发现高水平的TIL与早期接受系统化疗的TNBC患者复发或死亡的低风险之间存在着强烈的关联[31]。这些结果表明,在早期TNBC中,通过采用适当的免疫标记物进行风险分层,可以有效地确定早期疾病复发的风险。然而,TIL评估临床效用的证据仍然很少,这可能跟缺乏权威的TIL评估标准有关。
3.2 细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK) CIK是一种异质性细胞,具有杀死多种肿瘤细胞的特征,它具有较强的增殖能力、细胞毒性和特异性免疫特性。Pan等[32]对90例手术切除后的TNBC患者进行研究,结果表明,45例TNBC患者经CIK治疗后,OS和DFS均有明显提高;多因素生存分析显示,CIK辅助治疗是TNBC患者OS的独立预后因素;亚组分析显示,Ⅲ期TNBC患者的OS和DFS延长更为明显。Wang等[33]为23例绝经前TNBC患者提供了由蒽环类和紫杉烷类组成的化疗方案,每天维持环磷酰胺50 mg,并在化疗过期间给予DC-CIK治疗,发现部分患者有免疫反应,OS和PFS中位数分别为15.2个月和13.5个月,治疗期间未发现与治疗相关的死亡。上述研究表明,CIK联合化疗可以预防TNBC复发,延长患者的生存期。
3.3 嵌合抗原受体T细胞(CAR-T) CAR-T 治疗是利用基因工程技术对T细胞进行修饰,通过一种针对肿瘤细胞的嵌合抗体来识别和杀伤肿瘤细胞。Song等[11]构建了FRα特异性嵌合抗原受体,编码该受体的基因,将其插入T淋巴细胞中。当这些T细胞在体外扩增时,它们可杀死体内的TNBC细胞,并抑制肿瘤细胞的生长。在乳腺癌中靶向HER2的CAR-T临床实验正在进行中,尽管许多患者在CAR-T治疗后获益,但这种治疗的广泛应用会导致严重的细胞因子释放综合征(CRS)和神经毒性。CRS和神经毒性通常发生在T细胞输注后的几天内,在CAR-T细胞扩张的高峰期。这些不良反应可能对IL-6受体阻滞剂敏感,为了降低潜在的风险,可用皮质类固醇(高剂量)进一步治疗[34]。
4 溶瘤病毒的应用
溶瘤病毒具有选择性感染肿瘤细胞的独特性质,可使癌细胞对健康组织的毒性最小。溶瘤病毒通过诱导局部免疫反应、肿瘤细胞溶解和增强全身抗肿瘤免疫,来实现生物制剂的作用。T-Vec是美国FDA批准的第一种用于治疗癌症的活病毒。研究[35]显示,T-Vec优先感染和溶解肿瘤细胞,并诱导抗肿瘤的全身免疫反应。在TNBC中,嵌合体副氧病毒CF189是一种有效的溶瘤病毒。Choi等[36]的研究显示,CF189在非转移和转移来源的四种TNBC细胞系中诱导了有效的细胞毒性,并且在低剂量下具有抗肿瘤作用。这些证据表明,溶瘤病毒的免疫刺激性质可能为TNBC患者带来一种新型治疗方法。
综上所述,TNBC仍为乳腺癌预后较差的亚型。尽管在许多其他恶性肿瘤和其他乳腺癌亚型方面取得了进展,由于TNBC的特殊表型,晚期TNBC的治疗上仍难以取得显著成绩。考虑到传统治疗方法的局限性,免疫疗法可能提高TNBC患者的生存率和预后,提高其特异性和免疫记忆能力,为TNBC的治疗提供一个新的契机。免疫检查点抑制剂在有关乳腺癌的临床试验中显示出了较乐观的结果,为转移性晚期TNBC患者带来了希望。TNBC新的免疫检查点和肿瘤疫苗策略的开发和早期试验正在加快这一领域的发展。对于近几十年来在临床治疗方面没有取得实质性进展的癌症来说,免疫疗法的出现,使我们对TNBC患者的持续临床反应抱有希望。目前对TNBC患者免疫疗法的研究较少,大多数研究还处于基础研究阶段,还有许多问题有待解决。生物学、生物标记物的选择以及加强免疫疗法反应的策略,对于TNBC免疫疗法和一般癌症的成功至关重要。我们相信,免疫疗法将在基础研究、科学技术改革、肿瘤高特异性抗原的发现与筛选以及联合免疫疗法的基础上,开创TNBC治疗的新时代。