免疫检查点抑制剂联合放射治疗的热点问题解析*

张露萍，孙建国

(陆军军医大学第二附属医院肿瘤科，重庆 400037)

随着免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors，ICIs)治疗的兴起，ICIs联合放射治疗(放疗)的模式逐渐引起研究者的重视。放疗对于机体免疫的影响主要体现在两个方面。第一，放疗可以通过原位疫苗释放、改善抗原递呈和去除抑制性免疫微环境的方式，提高免疫系统对免疫治疗药物的响应，增加免疫治疗的有效率。第二，放疗促进肿瘤细胞表面程序性细胞死亡蛋白配体1(programmed cell death protein ligand 1，PD-L1)表达，增加免疫治疗反应性。放疗联合ICIs的协同作用有广阔的前景，然而，临床应用仍有许多待解决的问题，笔者就相关热点进行解析。

1 放疗联合免疫治疗的时机

ICIs联合放疗的治疗模式具有很强的理论基础，且被证实具有协同作用。放疗诱导抗原特异性，触发适应性免疫，称为“原位”接种。立体定向放射治疗(stereotactic body radiotherapy，SBRT) 可以激活先天性和获得性免疫，以增强免疫治疗反应。但目前关于ICIs和放疗的最佳联合治疗时机选择的临床证据较少，且存在争议。

PACIFIC研究带来了局部晚期非小细胞肺癌(non-small-cell lung cancer，NSCLC)的革命性突破，具有里程碑式的意义[1]。对于接受含铂方案同步放化疗(concurrent radiotherapy and chemotherapy，cCRT)(≥2个疗程)未进展的Ⅲ期不可切除NSCLC患者，Durvalumab组中位无进展生存期(progression-free survival，PFS)明显延长(17.2个月比5.6个月，HR=0.51，P<0.001)[2]，3年总生存期(overall survival，OS)率为57%，比对照组高出13.5%[3]。亚组分析显示，同步放化疗后14 d内介入免疫治疗会有更好的生存获益[<14 d，HR=0.42，95%CI=(0.27，0.67)，>14 d，HR=0.81，95%CI=(0.62，1.06)]，提示越早应用ICIs效果越好。

JAMA Oncol刊发PEMBRO-RT研究，SBRT一周内序贯pembrolizumab对照单药pembrolizumab治疗晚期NSCLC，对照组12周客观缓解率(objective response rate，ORR)为18%，研究组为36%(P=0.07)[4]。虽然ORR未达到预设研究终点标准，但有效率达到加倍。BAUML等[5]研究发现NSCLC寡转移性患者局部消融治疗(local ablative therapy，LAT)后4～12周给予pembrolizumab治疗，从LAT开始的中位PFS比历史值有显著改善(19.1个月比6.6个月，P=0.005)，从pembrolizumab开始的中位PFS为18.7个月，中位OS为41.6个月。法国多中心回顾性研究IMMUNOBrainZH显示，NSCLC颅内转移放疗间隔<3个月接受nivolumab治疗，较放疗间隔>3个月疗效更好，颅内缓解率分别是30.0% 和6.7%[6]。

上述研究都提示放疗后早期介入免疫治疗具有更好的临床效应。然而，2019年美国临床肿瘤学会(American Society of Clinical Onclogy,ASCO)会议报道一项回顾性研究显示[7]，Ⅳ期NSCLC患者接受SBRT后至少3周后给予免疫治疗较更早给予免疫治疗，OS有显著优势(中位OS 19个月比15个月，P= 0.0335)。

解析：不同研究显示，免疫治疗联合放疗在治疗时机有所不同，如何才能使得两者实现1+1≥2的效果目前还存在争议。多数研究显示，放疗后早期介入免疫治疗有更好的疗效，如PACIFIC研究同步放化疗后14 d内，PEMBRO-RT研究SBRT后1周内，BAUML研究的免疫治疗是在放疗后4～12周，IMMUNOBrainZH研究显示放疗间隔在3个月以内。只有2019年ASCO会议报道回顾性研究显示，在SBRT后3周给予免疫治疗有更好的OS。笔者认为，免疫与放疗的间隔时间不是最为重要的，二者在时间和空间上有联合才是最为重要的，从循证证据级别来看，随机对照研究的亚组分析可信度要高于回顾性分析。因此，可能放疗后给予免疫治疗的间隔时间越短越好。此外，这些研究都是先给予放疗再加入免疫治疗，是否免疫治疗与放疗同步或者先给予免疫治疗后给予放疗有更好的研究结果，目前只有基础研究的初步探索，尚不能推论到临床应用，有待今后的前瞻性研究探索。

2 放疗分割方式对远隔效应的影响

放疗远隔效应的出现，颠覆了大家对放疗的认识，然而临床上这种现象的发生率很低，近50年的报道显示，放射线诱导的远隔效应仅46例[8]。其主要原因在于肿瘤微环境中仍然存在许多免疫抑制因素。免疫治疗通过促进抗原呈递、减少肿瘤微环境中的免疫抑制因素而增强肿瘤特异性免疫效应，两者结合使用或可以进一步增强肿瘤特异性免疫效应，但何种放疗分割方式会最大化远隔效应，尚存在争议。2019年ASCO会议报道了pembrolizumab联合或不联合放疗治疗转移性NSCLC的随机Ⅰ/Ⅱ期试验[9]，72例患者可评估疗效，两组各36例，中位随访时间为15.4个月。在野外病变缓解率上，联合治疗组比单药组为22%比25%(P=1.00)，联合放疗虽然安全，但并没有增加接受pembrolizumab治疗的NSCLC患者的野外缓解率。在联合治疗组亚组分析中，SBRT比传统分割在未照射区域缓解率为38%比10%(P=0.10)，中位PFS为21.1个月比6.8个月(P=0.03)。

解析：免疫治疗联合放疗可能产生远隔效应，使局部治疗变成一种系统治疗有了更为清晰的前景。然而，产生放射-免疫远隔效应并非易事，并不是每个接受放射治疗联合免疫治疗的病例都能产生远隔效应。这种效应显得“可遇而不可求”，且无成规律的系统性研究结果。SBRT较传统分割放疗更有可能对远处病灶产生免疫调节作用，从而与免疫治疗发挥协同作用产生“远隔效应”。笔者认为，免疫治疗联合放疗，诱导远隔部位肿瘤的免疫效应可能分为两种情况，一种是产生了远隔部位肿瘤的退缩，可以称之为显性远隔效应；另一种是在远隔部位可以观察到有利于肿瘤控制的免疫微环境的改变，但并未产生远隔部位肿瘤退缩的临床效应，可以称之为隐性远隔效应。大剂量放疗增强T细胞活化，使受照射病灶及远处病灶CD+8介导的免疫应答增强，更易产生显性远隔效应，但单次分割的剂量究竟要多大可以产生远隔效应，仍有待更多的研究来回答。

当前，免疫治疗联合放疗，都倾向于单次大剂量的放疗，实际上，放疗界还有个神秘现象，就是小剂量放射超敏感性。大量研究探索未能很好揭示其内在机制，在临床上也没有很好地推广应用，而且，笔者目前尚未见小剂量超敏能否促进免疫效应的研究，从原理上来讲，促进免疫效应的是免疫原性坏死，而小剂量超敏现象促发的是细胞凋亡，从理论上不是最佳选择。

3 放化疗能否与免疫治疗三联同步

PACIFIC研究已经探索了cCRT后给予durvalumab巩固治疗的有效性和安全性，那么放化疗和免疫治疗能否三联同步，其不良反应是否可以接受？LIN等[10]研究的第二部分就是将atezolizumab与同步放化疗，1年PFS为57%，中位PFS为13.2个月； 1年OS为79%，中位OS尚未达到。安全性可接受，17%患者因为不良事件导致治疗中断。3级及以上不良事件的比例为67%，其中免疫相关的不良事件比例为20%，常见的不良事件为：皮疹(17.0%)，肺炎(13.0%)，关节痛(7.0%)。因此，ICIs联合cCRT后采用ICI巩固治疗是可行的。在其他瘤种中也有类似的研究报道，avelumab联合新辅助同步放化疗治疗可手术的晚期食管腺癌，共入组6例患者，其中5例患者达到R0切除，2例患者达到病理学完全缓解(pathologic complete response，pCR)，未发生预期之外的手术并发症，未观察到≥3级的免疫相关的不良反应(immune-related adverse events，irAEs)[11]。

解析：ICIs与放化疗三联同步，少量研究显示了其尚可接受的安全性，但这种治疗模式还有诸多疑问。比如，在联合ICIs的情况下，放疗是否还需要达到根治剂量？ICIs与放化疗同步还是序贯，哪种治疗模式是优选方案？不同性质的放射线在与免疫治疗联合时是否存在疗效和安全性上的差异？该小样本数据来自国外研究，国内患者能否耐受三联治疗，有待未来研究探索。笔者认为，不宜推广ICIs与放化疗三联同步，一是毒性肯定会不同程度地增加，一旦达到III级及以上毒性，会使整体治疗策略失败，使临床获益受损；二是限于少量的研究，三联联合模式对临床疗效并未有突破性提高，治疗增益比不突出。

4 脑转移癌放疗是否联合免疫治疗

脑转移癌常规治疗是放疗，因为化疗药物一般通过血脑屏障有限，放疗对于脑转移具有更为重要的作用。霍普金斯医院的回顾性研究[12]分析了立体定向放射外科-立体定向放射治疗(stereotatic radiosurgery-stereotactic radiotherapy，SRS-SRT)对260例脑转移实体瘤患者的疗效，其中，仅接受SRS-SRT患者(181例)的中位OS为12.9个月，而SRS-SRT同步联合免疫治疗患者(28例)和SRS-SRT序贯联合免疫治疗患者(51例)的中位OS达到24.7个月和14.5个月。2019年美国临床肿瘤学会(American Society of Clinical Oncology,ASCO)会议报道了NSCLC合并脑转移患者接受颅内放疗联合或不联合免疫治疗的生存比较分析[13]，在倾向性评分匹配的多因素比较中，接受免疫治疗是NSCLC颅内转移患者总体生存率提高的独立预测因素(P=0.0002)。另一项回顾性研究[14]分析了163例接受颅内放疗NSCLC脑转移患者，其中50例患者接受了免疫治疗，与单纯颅内放疗相比，颅内放射毒性的发生率相似。

然而，免疫治疗联合放疗的安全性仍值得我们关注。美国Dana-Farber癌症中心的回顾性研究[15]，接受立体定向放射治疗的480例脑转移患者，其中115例脑转移患者接受免疫治疗，相比单纯放疗者，有症状放射性脑坏死为20.0%(23/115)和6.8%(25/365)，联合治疗者脑坏死显著升高。

解析：总体而言，NSCLC脑转移放疗联合免疫是可行的，上述研究已经证实了放疗联合免疫在脑转移治疗中的价值，但仍有许多问题没有解决。首先，常用于脑转移症状治疗的类固醇药物对免疫治疗疗效的影响尚不清楚。其次，如何评估SRT联合ICIs治疗的疗效，如何有效区分放射性坏死、假进展或疾病进展。笔者认为：在脑转移放疗有效的病例，无需增加免疫治疗，而控制不理想或有颅内高压风险的患者，增加免疫治疗，以达到最大化的颅内肿瘤控制。

5 免疫治疗联合放疗在不同瘤种的效应不同

不同瘤种对放疗的敏感性不尽相同，对放射线敏感的肿瘤有：视网膜母细胞瘤、鼻咽癌、卵巢癌中的无性细胞瘤、睾丸精原细胞瘤、肾胚胎瘤、恶性淋巴瘤等。而对放疗不敏感的肿瘤，如纤维肉瘤、平滑肌肉瘤、脂肪肉瘤、神经纤维肉瘤及黑色素瘤等。因此放疗联合免疫治疗在不同瘤种中的有效性也是值得探讨的问题之一。 2019年ASCO会议上报道了tremelimumab和durvalumab±放疗治疗复发性小细胞肺癌(small cell lung cancer，SCLC)患者的随机II期研究[16]，结果显示durvalumab(D)/tremelimumab(T)组ORR为0，DCR 28.5%；D/T+SBRT组ORR 28.6%，DCR 42.9%，两组间没有显著差异。

解析：放疗引起的免疫应答程度与放疗部位有关，比如皮肤、胃肠道和肺脏等器官与外界相通，其免疫系统具有特殊性；肝脏长期接触代谢产物，其免疫应答也有所不同；中枢神经系统以及生殖系统(如睾丸)的免疫应答方式也比较特殊。放疗在这些器官引起的免疫应答程度各不相同，不同的瘤种放疗联合免疫治疗的疗效不同，疗效结果不能类推。目前，免疫治疗联合放疗在恶性黑色素瘤、乳腺癌、NSCLC等取得不错疗效，但在SCLC的研究则为阴性结果。因此，不同瘤种应该按照临床研究选用合适的免疫治疗药物，超适应证使用务必权衡风险与获益。笔者认为，复发SCLC患者，给予ICIs联合放疗的治疗策略，研究结果为阴性不一定是个普遍规律，很多因素影响了研究结果，例如，放疗剂量与方式、放疗与ICIs的联合时机、不同ICIs药物以及分子标志物选择等，对于未放疗过的病灶，先给予一定剂量的放疗，促进肿瘤抗原释放之后，再来给予ICIs药物，从免疫学机制上来讲，似乎应能产生更好的协同效应，值得深入探索。

6 放疗能否扩大免疫治疗受益人群

BAUML等研究入组了46.7% PD-L1阴性的患者，中位OS达到了41.6个月[95%CI=(27.0，56.2)个月]。Pembro-RT研究亚组分析结果显示，PD-L1阴性的患者接受放疗联合免疫治疗疗效似乎更好。此外，成熟的错配碱基修复获微卫星稳定(proficiency of mismatch repair/microsatellite stability，pMMR/MSS)型结直肠癌无免疫治疗指征，但2019年ASCO会议公布了来自麻省总医院的II期研究[17]，对于化疗失败的微卫星稳定(microsatellite stability，MSS)晚期结肠癌ipilimumab+nivolumab一周期后，第二周期联合放疗(8 Gy×3次)，之后双免疫联合直到进展，主要终点疾病控制率(disease control rate，DCR)达到25%[意向治疗”(intent to treat，ITT)人群40例]和37%(调整的ITT人群27例)，次要终点客观缓解率(Objective response rate，ORR)达到10%(ITT人群40例)和15%(调整的ITT人群27例)。虽然这些数据仍不够理想，然而，Checkmate142研究中[18]，其中一个队列是MSS经治的晚期结肠癌患者，与上述研究采用了同样剂量和组合的双免疫治疗策略，10例患者的ORR为0。两相对比，放疗使得对免疫治疗无反应的MSS结肠癌患者产生了临床疗效，扩大免疫治疗的适应人群。

解析：放疗联合免疫治疗对于PD-L1阴性患者可能有疗效；双免疫联合放疗对于MSS型结直肠癌患者有效，意外地扩大获益人群，特别对于95%的MSS型结直肠癌而言，无疑是巨大的福音。然而，这些发现究竟是个别现象，还是一些规律性结果，尚不能有明确结论，值得广泛深入地探索。笔者认为，对于错配修复蛋白缺失(deficiency of mismatch repair，dMMR)的局部晚期直肠癌患者，原本的标准治疗是新辅助放化疗，ICIs联合放疗是否能成为新策略，值得前瞻性研究，但对于MSS患者，ICIs联合放疗的策略需要很长时间的探索，临床研究设计需要从后线治疗开始，而一线、二线的标准治疗仍然是化疗。

7 放疗是否会改变免疫微环境

放疗除了具有直接杀伤肿瘤细胞的作用，还会引起肿瘤微环境中的免疫细胞数量及其功能的改变，从而影响抗肿瘤免疫功能。如可致血管内皮细胞损伤诱导肿瘤血管新生；激活Treg、髓源性抑制细胞；破坏肿瘤细胞，至其应急反应，激活肿瘤相关成纤维细胞等。这些改变均与放疗抵抗和肿瘤复发相关。2019年ASCO的一项研究探索局部晚期NSCLC放化疗后肿瘤免疫微环境的改变[19]，研究显示无论PD-L1基线水平如何，cCRT后PD-L1表达均显著上调，这可能为cCRT后应用抗PD-L1药物改善预后提供了病理学依据。cCRT后间质CD+8细胞亦增加，可能与cCRT的病理缓解有关。

2019年ASCO的另一项研究探索先前的化疗或放疗对NSCLC肿瘤突变负荷的影响[20]，结果显示未接受过放疗比接受过放疗样本的TMB差异无统计学意义(P=0.75)，提示放疗虽可诱发体细胞突变，但并不带来TMB显著变化。

解析：放疗可使肿瘤微环境有益于效应T细胞的募集和功能活化，可诱使趋化因子参与效应T细胞的补充，有效地使肿瘤变为“炎性”组织，而被T细胞攻击。放疗可能对肿瘤微环境中的基质细胞和肿瘤细胞本身产生直接的促炎作用，从而促进建立免疫介导的肿瘤排斥的微环境。然而，放射线对免疫微环境的反馈影响以及对免疫治疗的意义，直接的证据仍然非常有限。从放射线作用机制来讲，放射线使肿瘤细胞DNA单链或双链断裂，在DNA损伤修复过程中，残留较多的基因突变，理论上应该增加TMB，然而研究结果显示放射线并不带来TMB的显著改变，放射线改善肿瘤微环境，增强ICIs疗效，其主要的机制在于T细胞浸润和功能转化，而不在于突变负荷。

8 免疫治疗联合放疗有何疗效预测标志物

近几年的多中心随机研究和荟萃分析表明化放综合治疗优于单纯放疗或单纯化疗，与手术效果相似，同步放化疗优于序贯放化疗。2019年ASCO会议的一项研究探索ctDNA分析用于同步放化疗后的局部NSCLC个体化巩固免疫治疗[21]，研究显示在ICIs治疗期间ctDNA增加都出现了疾病进展，ICIs期间ctDNA清除的2例患者，1例在CRT后22个月出现孤立的局部复发，另1例无病生存已达11个月。

一项I期临床研究[22]评估帕博利珠单抗(pembrolizumab) 联合多部位SBRT在转移性实体瘤患者中安全性和疗效，在照射后活检标本中对四种预选的IFN-γ相关基因表达水平进行分析，基因表达水平增加与未照射肿瘤的反应显著相关(P= 0.023)。

解析：PD-L1、突变负荷、肠道微生物组等标志物对于指导免疫治疗有一定的价值，也有一定的局限，但在免疫治疗联合放疗的疗效预测中尚无证实。上述研究显示，ctDNA和IFN-γ相关基因，可能对于免疫治疗联合放疗有预测价值，而且在放疗的初期即可有效地判断是否能产生临床效应。关于ctDNA对疗效预测的价值，还可以做一个推演。对于如下情况，ctDNA可能是一个不错的预测指标，包括局部晚期患者，经过同步放化疗后，是否需要进行免疫巩固治疗；晚期患者经免疫治疗后，何时停止治疗；根治性治疗以后，是否存在肿瘤复发，是否需要介入新的治疗手段。这些问题，都需要未来开展前瞻性研究进行深入探讨。此外，除了ctDNA，可从肿瘤微环境、基因突变/新抗原负荷、肠道微生物等多方面进行探索，综合考虑多因素指标对临床决策的影响，更好地选择可从免疫治疗联合放疗获益的患者。

放疗联合免疫治疗的治疗模式是未来肿瘤治疗的发展趋势之一，大量临床前研究已经证实联合治疗可以有效激活机体抗肿瘤免疫反应，但相关机制仍需进一步研究。未来相关研究需要在不同肿瘤中寻找最优的联合治疗策略，包括放疗部位的选择、放疗的分割模式与总剂量、联合治疗的时间窗、有效的生物反应标志物来判断预测疗效等。此外，各类ICIs联合放疗向临床转化的关键在于筛选合适的目标人群和评估联合治疗的安全性，疗效预测生物标志有待进一步的探索；而针对联合治疗相关性不良反应的管理也需进一步优化。