免疫治疗肾细胞癌的研究进展

敖智宪，柳建军，莫介荣，陈立新 （广东医科大学附属医院泌尿外科，广东湛江 524023）

肾细胞癌(renal cell carcinoma，RCC)是临床常见且恶性程度较高的泌尿系肿瘤，约占肾脏恶性肿瘤的90%，据2012年全球癌症统计数据显示，全球约有33.8万患者被确诊为肾癌，当中有14.3万患者死于肾癌[1]。因为缺乏早期临床症状及可靠的诊断生物学标志，约1/3肾细胞癌患者在诊断时已发生转移[2]， 有1/5患者根治后出现转移或复发[3]。RCC是一种免疫原性较强的恶性肿瘤，对传统的治疗方法不敏感，因此，需要寻找更有效的治疗方法。白细胞介素-2已应用于肾癌免疫治疗，但其毒性高且疗效较差[4]。随着对肾细胞癌遗传改变和癌症免疫应答机制的深入研究，肾细胞癌的治疗取得了明显进展，从非特异性免疫方法(细胞因子时代)到抗血管内皮生长因子(VEGF)和雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的靶向治疗以及新型免疫治疗(免疫检查点抑制剂、联合免疫治疗)，免疫治疗在肾细胞癌中开启了新的时代。本文就几种常见的免疫检查点抑制剂及免疫联合治疗肾细胞癌的研究进展作一综述。

1 免疫检查点及其抑制剂在肿瘤中的作用机制

免疫T细胞利用其表面受体(T cell receptor，TCR)与抗原提呈细胞(antigen presenting cell, APC)呈递的肿瘤抗原特异性识别和结合，使其获得激活的第一信号，即抗原特异性信号，在T细胞及APC表面的多种共刺激分子提供第二信号作用下，T细胞被激活并增殖分化，发挥对肿瘤的免疫反应，这些共刺激分子称为免疫检查点，包括正性共刺激分子(CD28、CD80、CD86等)及负性共刺激分子如程序性死亡-1(PD-1)、PD-1配体(PD-L1)、细胞毒性T细胞相关抗原-4 (CTLA-4)、Tim-3。一般情况下，共刺激分子通过负性免疫调控信号来维持自身免疫耐受[5]，然而肿瘤细胞同样可以利用免疫检查点来抑制T细胞的活化及功能，实现免疫逃逸及自我增殖。目前主要研究的免疫检查点包括CTLA-4、PD1/PDL1，它们可在多种恶性肿瘤中表达，如肾细胞癌、非小细胞肺癌、黑色素瘤、乳腺癌、胶质瘤、卵巢癌等[6-7]。免疫检查点抑制剂可以有效阻断PD1/PDL1、CTLA-4等免疫检查点的抑制性免疫调节作用，从而间接强化抗肿瘤免疫反应，提高治疗效果。

2 PD-1单克隆抗体—Nivolumab

免疫肿瘤学研究发现，PD-1分子是参与免疫耐受和免疫逃逸机制的主要免疫检查点分子，活化的CD4+T 细胞、CD8+T 细胞、B细胞、NK-T细胞、单核细胞和树突状细胞高度表达PD-1[7]。PD-1有两个配体：PD-L1和PD-L2，其中PD-L1是主要配体，在肾细胞癌等肿瘤组织中表达较高[8]。据相关报道，PD-L1过表达与肿瘤患者预后不良有关，且PD-L1在肾细胞癌组织中过表达的不良预后意义已经得到证实[9]。PD-1与PD-L1结合导致T细胞活化受到抑制和抗肿瘤免疫反应的减弱。目前全球范围内常用的PD-1/ PD-L1抑制剂有Nivolumab、Pembrolizumab、Atezo-lizumab、Avelumab 、Durvalumab[9-12]。Nivolumab是在肾细胞癌中研究较彻底的一种完全人源化的IgG4单克隆抗体，已获得FDA和EMA批准用于晚期转移性肾细胞癌的一线治疗[13]。 Motzer等[14]进行了Nivolumab和Everolimus对抗血管生成治疗无效的转移性肾细胞癌(cRCC)的临床III期试验，参照纳入标准将821例患者按1:1随机分为410例的Nivolumab组和411例Everolimus组，Nivolumab组患者每2周静脉注射3 mg/kg的Nivolumab溶液，Everolimus组患者每天口服10 mg的依维莫片，直至记录到疾病进展、出现毒性反应、患者要求退出试验及研究结束，主要观察终点为总体生存期(OS)，随访约30个月，结果发现Nivolumab组的中位OS较Everolimus组延长5.45个月；此外，Nivolumab组较Everolimus组有更长没有疾病进展或毒性症状的时间(TWiST)(相差2.7个月，P<0.001)，以及更短的毒性反应≥3级的时间(TOX)(相差0.4个月，P<0.001)[15]。

3 细胞毒性T淋巴细胞抗原-4(CTLA-4)抑制剂—Ipilimumab

APC表面的CD80、CD86等正性刺激分子与T细胞表面的CD28结合，对免疫反应起正性调节作用，可促进T细胞的增殖及活化；而T细胞表面的CTLA-4与CD28竞争结合CD80、CD86分子，且与CD80、CD86分子的亲和力更高，从而导致T细胞的增殖及活化受到抑制，参与免疫反应的负调控作用；同时，CTLA-4与CD80、CD86分子结合后能够降解APC表面CD80、CD86分子的数量，进一步阻止T细胞的激活[16-17]。Ipilimumab是唯一获得FDA批准上市的抗CTLA-4的免疫检查点抑制剂，在黑色素瘤、头颈部鳞状细胞癌、非小细胞癌、肾细胞癌等多种恶性肿瘤中应用。I/II期临床试验表明Ipilimumab可以缩小肾细胞肿瘤体积，减缓肾细胞癌的进展[18]。过去认为，Ipilimumab可通过封闭CTLA-4激活T细胞，而现在发现Ipilimumab治疗肿瘤主要依靠抗体介导的细胞毒作用(antibody-dependent cellular cytotoxicity，ADCC)，ADCC可以杀死肿瘤调节性T细胞。Du等[19]利用人类CTLA-4基因敲入小鼠以及用人类造血干细胞重构的小鼠进行了一系列实验，发现Ipilimumab并不能如传统观念认为的有效阻断CTLA-4与CD80、CD86分子的结合，也不能阻断CTLA-4与CD80、CD86分子结合后对CD80、CD86分子的下调，而是通过ADCC介导肿瘤微环境中的调节性T细胞的消耗，间接增强抗肿瘤免疫反应。

4 免疫联合治疗在肾细胞癌中的应用

免疫检查点抑制剂在肾细胞癌的临床应用取得了显著的进展。然而，目前的证据也表明，单一免疫检查点抑制剂的治疗并不是对所有患者都有益，必须强调免疫联合治疗策略的重要性。基于相关临床前试验及PD-1/PD-L1、CTLA-4与调节性T细胞非冗余的途径相关，目前的研究主要集中于双重免疫检查点抑制、联合免疫检查点和抗血管药物这两种联合免疫治疗策略上。

4.1 双重免疫检查点抑制剂的联合治疗

CTLA-4和PD-1是抑制T细胞活化和功能的非冗余途径，阻断CTLA-4可以帮助肿瘤特异T细胞进入肿瘤微环境，T细胞介导的γ-干扰素(IFN-γ)可上调肿瘤及免疫细胞中PD-L1的表达，这提示阻断PD-1轴可以使CTLA-4的阻断作用更有效[17]。一项Ⅲ期的临床研究中(CheckMate214)比较了Nivolumab+Ipilimumab和Sunitinib在未经治疗的中低风险晚期肾细胞癌患者的疗效，结果发现Nivolumab+Ipilimumab 组较Sunitinib组具有更高的客观缓解率(ORR)和总体生存率(OS)以及更长的无进展生存期(PFS)，能够快速控制肿瘤大小，同时Nivolumab+Ipilimumab 组的药物反应更完全、更持久，这表明联合组患者的受益更多[20]。基于此试验，FDA批准Nivolumab+Ipilimumab成为转移性肾细胞癌的一线治疗。

4.2 免疫检查点抑制剂联合抗血管药物的免疫治疗

基于越来越多的证据表明肿瘤的发生需要新血管生成和免疫抑制双重调节，我们可以假设联合抗血管药物及免疫检查点抑制治疗可能有助于抗肿瘤免疫反应。抗血管药物如Sunitinib在过去十几年是转移性肾细胞癌的一线治疗，但许多患者出现抵抗性，其中就包括PD-L1阳性的转移性肾细胞癌患者。相关研究证明肿瘤内PD-L1表达上调限制了抗血管生成治疗中适应性免疫抑制的一部分，进一步支持了抗血管生成和免疫检查点抑制剂联合治疗的可行性[21]。一项大型的Ⅲ期临床试验(NCT0242-0821)评估了PD-L1阻断剂atezolizuma+ VEGF抑制剂Bevacizumab与Sunitinib在晚期肾细胞癌中的疗效，分析PD-L1阳性患者的无进展生存期及无进展生存率，发现Sunitinib组的PFS、无进展生存率分别为7.7个月和38%，而atezolizuma+Bevaci-zumab组的无进展生存期、无进展生存率为11.2个月和49%，结果表明与Sunitinib单药治疗，在PD-L1阳性患者中atezolizuma+Bevacizumab联合治疗显示更好的效果，同时具有更高的安全性[22]。一项Pembrolizumab联合Axitinib与Sunitinib在转移性肾细胞癌中比较的Ⅲ期临床研究(NCT02853331)宣布达到主要研究终点，结果表明，在未经治疗的晚期肾细胞癌患者中，Pembrolizumab联合Axitinib比Axitinib可以延长总体生存期和无进展生存期，并具有更高的客观缓解率[23]。

5 新免疫治疗时代对生物标志物的要求

目前，免疫检查点抑制剂及免疫联合方案在转移性肾细胞癌的治疗中取得了可喜的疗效，但仍有部分患者疗效不佳，且因免疫检查点抑制剂的药物毒性可以发生在全身多个器官，引起免疫相关不良事 件 (immune related adverse events， irAEs))的 发生。有研究表明，接受免疫检查点抑制治疗患者的irAEs发生率甚高，可达70%以上[24]，因此发现并选择有效的对免疫治疗反应的生物标志物，以及对选择最获益的人群和减少毒副作用、提高疗效有重大意义。肿瘤细胞表达PD-L1可以抑制T细胞的抗肿瘤免疫反应，且在肾细胞癌中过表达，因此PD-L1可作为预后生物标志物；但因部分PD-L1阴性的肾细胞癌患者也可以从PD-1/PD-L1抑制剂中获益，尚有PD-L1表达的异质性，PD-L1作为反应预后生物标志物仍有争议。一项对肾透明细胞癌的研究发现有11例患者PD-L1在原发肿瘤灶和转移灶中表达并不一致[25]。肿瘤突变负荷(tumor mutation burden，TMB)是指在一份肿瘤样本中，所评估基因的外显子编码区每兆碱基中发生置换和插入、缺失突变的总数，TMB总数越多，免疫细胞识别的新抗原就越多，免疫反应越容易被激活。越来越多证据表明，TMB很可能是对免疫检查点抑制剂敏感的新兴生物标志物。一项关于7 033例癌症的大型队列研究结果发现，非小细胞肺癌、黑色素瘤、肾细胞癌等多种癌症组织中的TMB值越高，接受免疫检查点抑制治疗者的生存率能够得到提高[26]。TMB或可以成为一个重要的独立预测指标，已经从临床研究迈向临床应用。然而TMB在临床应用仍存在很多局限性，如目前的研究缺乏对高TMB界值的统一标准，TMB值的测定依靠基因测序成本过高，TMB在不同类型的肿瘤中表达水平不同等[5]。因此，我们需要进一步探索更多的免疫治疗反应的生物标志物，以期使免疫治疗在肿瘤治疗中获得更大的进展。

6 小结与展望

近年来，随着对肾细胞癌免疫机制的深入研究，不断有新的治疗靶点和通路被挖掘，免疫治疗逐渐成为肾细胞癌治疗中不可或缺的一部分，给晚期肾细胞癌的治疗带来重大变革，使肾癌的治疗方案有了新的进展。从免疫治疗模式上看，无论是免疫单一用药、免疫检查点抑制剂联合用药或是免疫联合抗血管生成靶向药物及放疗药物，在大部分肾细胞癌患者中均表现出一定的疗效及产生临床获益，但有少部分患者无明显获益和出现了一些不良反应。免疫治疗在体内的应答是一个复杂的反应过程，目前我们对免疫治疗的了解甚少，免疫治疗的巨大潜能尚未完全探索，同时仍有很多问题需要解决，如免疫相关不良事件的发生；部分患者并未从免疫检查点抑制剂中获益；缺乏对一些罕见的肾细胞癌类型患者的临床研究；通过免疫治疗获益的患者什么时候可以停止免疫治疗，如今仍未有公认的预测免疫治疗效果的生物标志物等。我们相信在不久的未来，随着研究人员对免疫治疗的深入研究，可以寻找到可靠的分子标志物来预测治疗效果，优化肾细胞癌患者联合免疫治疗方案，使治疗更加个性化和合理化。