结直肠癌免疫治疗中应用PD-1/PD-L1阻断剂的研究进展

李想芸

[摘要]程序性死亡受体1及其配体（PD-1/PD-L1）位点可抑制免疫细胞等发挥其功能，尤其在肿瘤患者中，PD-1表达数量明显增多，近几年用于很多晚期肿瘤的治疗，均取得了一定的疗效，但在结直肠癌中反映一直不理想，尤其是错配修复基因精确型（pMMR）患者。其影响因素还包括局部免疫微环境中相关物质，如β2-微球蛋白等，可能对疾病的治疗及预后起指导作用。本文总结了目前结直肠癌免疫治疗的临床證据，并回顾了目前临床面临的挑战和新的治疗方法，发现一些联合治疗及局部免疫微环境的改善可能对该肿瘤的免疫疗法有所帮助。

[关键词]程序性死亡受体1;结直肠癌;免疫疗法;基因;微环境

[中图分类号] R735.34          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-4721（2020）9（b）-0028-04

Research progress of PD-1/PD-L1 blocker in immunotherapy of colorectal cancer

LI Xiang-yun

School of Clinical Medicine， Bengbu Medical College， Anhui Province， Bengbu   233000， China

[Abstract] Programmed death receptor 1 and its ligand （PD-1/PD-L1） check point can inhibit the function of immune cells， especially in patients with tumor， the number of PD-1 expression increased significantly. In recent years， PD-1 has been used in the treatment of many advanced tumors， and has achieved certain effect， but it has not been ideal in colorectal cancer， especially in patients with the precise mismatch repair gene （pMMR）. The influence factors also include related substances in the local immune microenvironment， such as β2-microprotein， which may play a role in the treatment and prognosis of the disease. This paper summarizes the clinical evidence of immunotherapy for colorectal cancer， reviews the current clinical challenges and new treatment methods， and it is found that some combination therapy and improvement of local immune microenvironment may be helpful for immunotherapy of this tumor.

[Key words] Programmed death receptor 1; Colorectal cancer; Immunotherapy; Gene; Microenvironment

结直肠癌是近些年发病率上升较快的癌症，严重威胁人类的生命安全。随着人们生活水平的不断提高，肿瘤治疗的难度也越来越大，虽然近年来外科、化疗等技术不断提高，但多数患者被诊断为结直肠癌时已为晚期[1]，难以手术。近几年不断涌现了很多新型分子治疗技术[2]。其中，程序性死亡受体1及其配体（PD-1/PD-L1）阻断剂一直备受瞩目，因PD-1/PD-L1检查点对体内免疫系统的抑制作用广泛，甚至可参与部分肿瘤的免疫逃避机制[3]，使其与手术、放疗等方式联合已经改变了一些肿瘤的治疗模式。该药物在结直肠癌中的临床治疗中尚未普及，可能与结直肠癌患者的错配修复基因（MMR）的缺失有密不可分的联系[4]。除此之外，肿瘤的免疫微环境也可影响该药物疗效[5]，甚至在未来可直接参与该肿瘤预后的评分。不断有学者们在研究如何提高PD-1/PD-L1阻断剂对结直肠癌患者的疗效，从而进行了一些临床试验，并取得了一定成绩。本文叙述PD-1/PD-L1在结直肠癌临床应用中的最新进展，现报道如下。

1 PD-1/PD-L1抗肿瘤机制

1992年首次在白细胞介素-3（IL-3）缺乏的鼠造血祖细胞（LyD9）和鼠T细胞杂交瘤（2B4-11）细胞系中发现了PD-1，也称为CD279[6]。PD-1表达在T细胞、B细胞、单核细胞和自然杀伤细胞等细胞表面上[7]，其配体为PD-L1和PD-L2，蛋白质结构包括细胞外免疫球蛋白可变区（IgV）结构域，包含有基于免疫受体酪氨酸的抑制磷酸化位点和基于免疫受体的开关基序中的磷酸化位点，是T淋巴细胞的负调节因子，当PD-L1与PD-1结合时，结果是一个反抑制负反馈环。这是一种保护机制，防止宿主受到自身免疫系统的攻击。一些癌症利用这种负反馈环，使其细胞表达PD-L1，以逃避免疫监测。Wei等[8]证实了在肠癌细胞的细胞核中过表达PD-L1激活了经典的信号通路（PI3K/AKT信号传导通路），从而加速肿瘤的发生。与细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4）一样为免疫系统中两个重要的位点，常用于自身免疫疾病的治疗。除此之外，马宝镇等[9]表明PD-1还可能参与肿瘤的免疫逃避机制，因此，PD-1/PD-L1阻断剂可作为肿瘤的免疫治疗。Yassin等[10]的小鼠实验中，证明了PD-1确实介导了肿瘤的免疫毒性。

2结直肠癌的免疫治疗

结直肠癌由环境、遗传等因素导致[11]，目前普遍用传统的放疗、化疗及手术治疗，最终目的是达到疾病稳定或完全缓解，但一直以来取得的效果均不理想[12]，亟需开发新型分子药物，而免疫应答是抗肿瘤免疫领域研究的热点[13]，其中的PD-1免疫位点一直在胃癌[14]、胶母细胞瘤[15]、非小细胞肺癌[16]、黑色素瘤[17]中大放光彩。尽管结直肠癌是第一个被发现受免疫控制的肿瘤，但迄今为止大多数用免疫疗法治疗这种恶性肿瘤的尝试都以失败告终[18]。2015年Le等[19]的实验扭转了这一局势，首先将患者分为三组：错配修复基因缺陷型（dMMR）的肠癌患者、错配修复基因精确型（pMMR）的肠癌患者、dMMR的其他肿瘤，分别进行抗PD-1药物治疗，最后的客观反映率（ORR）分别为：40%、0、71%。这将人们的目光集中在了dMMR的结肠癌患者上。

3 PD-1/PD-L1与错配修复基因

MMR是基因表达过程中，能及时修复异常过程的基因。如果该基因缺失，则易引起表达产物的突变与微环境的不稳定。研究表明，肠癌患者中部分为dMMR，这些患者通常对抗PD-1治疗效果显著，其机制为部分结肠癌患者MMR的缺失将随着时间的推移，肿瘤比pMMR型患者突变累计率增高，形成稳定的突变负荷和新抗原谱[20]，引起大量细胞毒性T细胞（CD8+T）和辅助T细胞（Th1）浸润[21]，導致免疫微环境失调，增加了肿瘤的免疫原性，而这些效应T细胞在没能力完全清除肿瘤细胞的情况下，持续受抗原刺激，则会抑制了T细胞产生细胞毒分子和γ-干扰素（IFN-γ）[22]等炎症细胞因子的能力，因此可以推断未扩散的dMMR患者对免疫抑制剂反应良好。已有证据表明[23]，PD-1阳性是影响dMMR患者预后的独立危险因素，可能与结直肠癌患者PD-1基因启动子DNA明显甲基化，PD-L1基因低甲基化有关[24]。

4 PD-1/PD-L1阻断剂在癌症治疗中的临床应用

Liu等[25]的实验中，共8名肠癌患者（2例被诊断为多源性结直肠癌，2例为直肠癌，另外4例为结肠癌），在使用PD-1/PD-L1阻断剂治疗分别单用、联合其他化疗药物作为新辅助治疗，待疗程结束且不良反应完全消除后，再行根治性手术，其临床/病理结果均表达了某些程度的缓解反应，其中包括1例为完全缓解，但由于该组报道病例数过少，其价值还有待进一步研究。另有研究[26]表明同时给予三氟丙啶/替匹西（FTD/TPI）和奥沙利铂可增强双重化疗的抗肿瘤效果。因为FTD/TPI和奥沙利铂联合治疗不仅诱导免疫原性细胞死亡（ICD）活化CD8+T细胞，也上调表达的PD-L1和PD-1。除此之外，中药葛根岑连汤（GQD）在异种移植实验中，联合PD-1治疗可明显抑制肿瘤生长。Lv等[27]发现GQD和抗小鼠PD-1联合治疗显著增加了外周血和肿瘤组织中CD8+T细胞的比例。GQD联合抗小鼠PD-1直接治疗可增加IFN-γ的表达，是抗肿瘤免疫治疗的关键因素，此外，GQD与抗小鼠PD-1联合治疗可下调PD-1，升高IL-2水平，提示联合治疗可通过抑制抑制性检查点有效恢复T细胞功能。中药复方GQD联合PD-1阻断免疫治疗可作为治疗微环境稳定型（MSS）肿瘤的一种新策略。Floudas等[28]的实验中，15例患者接受PD-1融合蛋白（AMP-224）与低分子量环磷酰胺联合立体定向的放射治疗，10例患者（67%）接受了全部6剂AMP-224，其中的1例患者（7%）在疾病进展前继续使用AMP-224治疗4个周期，另外5例（33%）患者在完成计划的6剂AMP-224治疗前因进行性疾病而停止治疗，15例受试者中有3例（20%）病情稳定（SD）（95%可信区间），疾病控制率为20%，有5例（33%）在试验治疗结束前有疾病进展，有3例患者出现新的脑转移。总体来说，该方法耐受性良好，但是，在转移性结直肠癌患者中没有观察到明显的临床益处。石荣亮[29]也已证明，射频消融在激活免疫系统的同时，也可上调消融区外肿瘤微环境的PD-L1阳性表达水平，从而使部分患者从中受益。

5局部免疫微环境对PD-1阻断剂的影响

已有证据表明[30]，β2-微蛋白突变会降低PD-1疗效。突变介导的HLA 1类分子表达缺失的免疫微环境主要发生在活化的PD-1阳性T细胞浸润的环境中。大量的PD-1阳性的T细胞渗出物与β2-微蛋白突变显著相关，因此推断，以后PD-1免疫疗法可能需要考虑β2-微蛋白突变情况。免疫微环境对结肠癌的影响深远，其预后参数也可在今后取代传统分类[18，31]。Tomé等[32]证明PD-1在T细胞上的表达需要借助蛋白转化酶（PC）的活性，抑制PC可以提高T细胞对微卫星不稳定和稳定大肠癌的靶向性，这些观察表明PC参与PD-1的表达，PC抑制剂可以在RNA和蛋白质水平上阻止PD-1的表达，这也许是未来一个新的研究方向。滤泡辅助性T细胞（Tfh）已被证明在白介素-21依赖的途径中增强了CD8+T的功效[33]，在肿瘤环境中起到一定的细胞毒作用，但不及PD-1/PD-L1介导的免疫抑制作用。

6现状与展望

2018年诺贝尔生理学奖颁给了PD-1的发现者[34]，证明了PD-1免疫疗法在癌症的治疗中可占有一席之地，但在目前并没有足够证据证明结直肠癌患者可从中受益，其中明确肠癌患者中错配修复基因缺陷型在一定程度上可获得不错的疗效[23]，已是一个极大的成功。未来研究方向可能有以下几个方面：①pMMR的结直肠癌患者的免疫治疗问题;②伴有肝转移的患者中的免疫疗法;③已有多案例证实联合治疗有效[25-27，29]，关于联合疗法的具体运用;④免疫疗法与其他疗法的先后关系，如一、二、三线等如何进行筛选;⑤已有部分相关因子被证实与肿瘤预后有关[18，32]，免疫微环境中各种物质对肿瘤预后的具体评分。

人类从传统的手术、化疗、放疗到如今热门的靶向和免疫治疗，正在一步步实现着人类科学水平的进步，从CTLA-4到PD-1，相信免疫治疗未来也能攻克难关，给结直肠癌患者们送去福音。

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（收稿日期：2020-05-06）