免疫检查点抑制剂治疗转移性去势抵抗性前列腺癌的研究进展

何华东 李昶灸

前列腺癌是全球男性发病率第二高的恶性肿瘤。据报道，美国2021年预计新发前列腺癌248 530例，占全部男性新发恶性肿瘤的26%，预计死亡34 130例[1]。我国前列腺癌发病率也呈逐年增高趋势，目前居男性恶性肿瘤发病率的第6位[2]。随着我国经济社会的发展和医疗水平的进步，前列腺癌患者5年生存率明显提高，2010至2014年期间达到69.2%[3]。但是前列腺癌一旦进展至转移性去势抵抗性前列腺癌（metastatic castrationresistant prostate cancer，mCRPC）阶段，可供患者选择的治疗方案就很少，主要以阿比特龙、恩杂鲁胺等内分泌治疗或多西他赛等化疗为主，中位生存期不足3年；其他疗法如Ra-223、PARP抑制剂、靶向放射性配体治疗等虽然有不错的疗效，但无法从根本上解决mCRPC患者中位生存期短、预后差的问题。近年来随着对肿瘤免疫和肿瘤微环境的深入研究，免疫治疗取得了极大发展。目前免疫治疗的方式主要分为两种：一种是通过刺激免疫系统以增强免疫系统功能（如疫苗、细胞因子等），肿瘤疫苗Sipuleucel-T已被批准用于无症状或较少症状mCRPC患者的治疗[4]；另一种是通过抑制免疫抑制通路增强T细胞的抗肿瘤作用 [如免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitors，ICIs）]。近年来 ICIs被用于晚期恶性肿瘤的治疗，并取得了显著的疗效[5]。然而，ICIs在大多数前列腺癌患者中并未发现有显著疗效，而有反应的前列腺癌患者通常表现出较持久的缓解，这表明ICIs在前列腺癌中的作用值得进行更深层次的研究。

1 前列腺癌的免疫微环境

免疫细胞在肿瘤组织中的浸润类型和空间分布可以作为预测肿瘤患者预后及其对免疫治疗反应的生物标志物[6]。与其他类型的肿瘤相比，目前对前列腺癌微环境的组成知之甚少。一般认为，前列腺癌是具有免疫抑制微环境的“冷”肿瘤。不同于免疫治疗在“热”肿瘤（如黑色素瘤、膀胱癌）中的显著疗效，只有一小部分前列腺癌患者对免疫治疗有反应。虽然在前列腺病理切片中经常观察到免疫细胞浸润，但浸润多发生在前列腺良性增生区域，大多数肿瘤区域几乎没有明显的免疫细胞浸润，这说明前列腺癌具有免疫抑制微环境，但是某些特定的免疫细胞（如髓源免疫抑制细胞、M2型巨噬细胞、调节性T细胞）明显增多[7]。

前列腺癌是一种雄激素依赖性疾病，各种原因导致的雄激素受体（androgen receptor，AR）的异常激活在mCRPC的发生、发展中起重要作用。AR可以通过多种途径促进前列腺癌发生免疫抑制。例如AR可以通过作用于非受体型蛋白络氨酸磷酸酶1抑制JAK/STAT信号通路，从而抑制Th1的分化[8]。前列腺癌微环境中T细胞主要以调节性T细胞、Th17为主[7]。调节性T细胞可以通过抑制效应T细胞来促进肿瘤发生免疫抑制。

骨髓细胞从属于固有免疫系统，包含各种亚型。这些亚型可分为单核细胞（如单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞）和多核细胞。巨噬细胞是肿瘤微环境中最丰富的免疫细胞之一，在肿瘤血管生成、侵袭和内渗等方面发挥重要作用[9]。巨噬细胞可以根据外部刺激极化为活化型巨噬细胞（M1型）或交替活化型巨噬细胞（M2型）[10]。肿瘤微环境可以刺激巨噬细胞极化为M2型巨噬细胞，M2型巨噬细胞可以分泌大量的IL-10发挥抗炎作用，此外还可以通过促进上皮细胞和基质细胞增殖、免疫抑制、组织重构等导致肿瘤进展，与预后不良相关。M1型巨噬细胞具有促进炎症反应的特征，并具有破坏肿瘤的能力，与抗转移作用和预后良好相关[11-12]。在前列腺癌中，CCL2上调导致STAT3异常活化，从而导致巨噬细胞募集和极化为M2型巨噬细胞。此外，血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、血小板衍生生长因子、表皮生长因子等细胞因子也可促进前列腺癌微环境中巨噬细胞募集和极化。

髓源免疫抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）由骨髓祖细胞和未成熟髓系细胞组成，被认为是促进肿瘤进展和免疫逃逸的关键。在趋化因子CXCL12、CXCR4等作用下，MDSCs的前体细胞会被大量募集到肿瘤微环境中，同时肿瘤细胞分泌的多种细胞因子（如IL-6、VEGF、M-CSF等）可以抑制前体细胞分化，从而形成MDSCs[13]。MDSCs在肿瘤微环境中发挥免疫抑制作用，它可以通过抑制CD8+T细胞产生IFN-γ，直接抑制抗原特异性或非特异性CD4+T细胞增殖；也可以通过产生活性氮诱导CCL2转变为NCCL2，从而抑制T细胞浸润，帮助肿瘤细胞实现免疫逃逸[14-15]。MDSCs表面高表达程序性死亡配体1（programmed cell death ligand 1，PD-L1），并与 CD8+T细胞表面的程序性死亡受体1（programmed cell death protein 1，PD-1）结合来限制宿主的免疫反应。MDSCs还可通过分泌IL-10，下调巨噬细胞Th1型细胞因子IL-12的产生，此效应经巨噬细胞放大，进一步促进MDSCs分泌IL-10，以发挥免疫抑制作用，进而促进肿瘤细胞增殖、血管生成和转移[16]。此外，MDSCs可以通过生成VEGF来改变肿瘤局部微环境，促进肿瘤微环境重塑，进而促进肿瘤细胞增殖、血管生成[17]。

2 ICIs

CD8+T细胞的功能受到其细胞膜上表达的共刺激受体和共抑制受体，以及抗原提呈细胞（antigen presenting cell，APC）细胞膜上表达的配体的共同调节。正常情况下，活化后T细胞上细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）与PD-1表达上调，分别与APC上的B7、PDL1（也被称为CD279或B7-H1）结合，并发挥免疫抑制作用[18-19]。正常情况下，这种机制可以避免正常组织遭受T细胞攻击，维持机体免疫稳态，防止自身免疫。而在肿瘤微环境中，这些免疫检查点已被证明可以负性调节肿瘤微环境中细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）的活性，促进肿瘤细胞免疫逃逸，成为癌症免疫治疗的关键靶点[20]。因此，通过抑制CTLA-4和PD-1与其配体结合来维持T细胞的抗肿瘤活性是解决肿瘤细胞免疫逃逸的方案之一。

2.1 PD-1/PD-L1 近年来，靶向PD-1或PD-L1的ICIs在晚期恶性肿瘤治疗领域取得了极大的进展。8%的原发性前列腺癌患者和32%的mCRPC患者被检测出表达PD-L1[21]。

阿替珠单抗是一种抗PD-L1抗体，它通过靶向PD-L1阻断PD-1与PD-L1的结合，进而阻断CD8+T细胞的免疫抑制通路。在一项Ⅰ期临床试验中，15例mCRPC患者接受阿替珠单抗治疗，1例（9%）患者部分缓解，5例（33%）患者病情稳定，2例（13%）患者前列腺特异抗原（prostate-specific antigen，PSA）较基线下降50%以上；15例患者中位无进展生存期（median progression free survival，mPFS）为 3.4 个月，6 个月无进展生存率为26.7%，同时患者对阿替珠单抗单药治疗耐受良好，仅1例患者出现3级不良反应[22]。另一项使用阿替珠单抗的Ⅰa期临床试验（NCT01375842）中，35例mCRPC患者被纳入研究，2例（6%）患者部分缓解，3例（9%）患者PSA较基线下降50%以上，中位总生存期（median overall survival,mOS）为 14.7个月，患者 1、2年生存率分别为52.3%和35.9%，21例（60%）患者发生治疗相关性不良反应（treatment-related adverse events，TRAEs）[23]。

纳武单抗是一种抗PD-1抗体。在一项Ⅰb期临床试验（NCT00730639）中，296例患者接受纳武单抗治疗，其中mCRPC患者17例，尽管这17例患者中有2例被检测出表达PD-L1，但是没有患者获得客观缓解[24]。

派姆单抗是一种抗PD-1抗体。在一项Ⅰb期临床试验（NCT02054806）中，23例标准治疗失败且PDL1在肿瘤或基质细胞中表达≥1%的mCRPC患者被纳入研究，他们接受派姆单抗治疗，其中4例（17.3%）患者部分缓解，8例（34.8%）患者病情稳定；中位缓解持续时间为13.5个月，mPFS、mOS分别为3.5、7.9个月；14例（60.9%）患者发生 TRAEs，其中 3例（13.0%）发生3～4级TRAEs[25]。在一项纳入多西他赛及内分泌治疗失败的mCRPC患者的Ⅱ期临床试验（NCT02787005）中，258例mCRPC患者被分成3个队列并分别接受派姆单抗治疗：队列1包含133例实体瘤疗效评价标准（response evaluation criteria in solid tumors，RECIST）可测量的肿瘤、PD-L1阳性的 mCRPC患者；队列2包含65例RECIST可测量的肿瘤、PD-L1阴性的mCRPC患者；队列3包含59例骨转移症状为主的mCRPC患者。在队列1中，2例（1.5%）患者完全缓解，5例（3.8%）患者部分缓解；在队列2中，2例（3%）患者部分缓解。9例患者中有4例患者在数据分析时仍在接受治疗，说明派姆单抗虽然对mCRPC患者的应答率较低，但有反应的前列腺癌患者通常表现出较持久的缓解。5%的PD-L1阳性和3%的PD-L1阴性mCRPC患者获得客观缓解，差异无统计学意义（P＞0.05），这说明mCRPC患者的PD-L1表达水平不一定可以作为评价免疫治疗疗效的生物标志物[26]。在另一项针对高度微卫星不稳定和错配修复缺陷（microsatellite instability-high/mismatch repair deficient，MSI-H/dMMR）的mCRPC患者的临床试验中，11例患者接受派姆单抗治疗，有6例（54.5%）患者PSA下降50%以上，其中4例PSA下降99%以上；随后对8例患者进行影像学评估，有4例（50.0%）患者获得影像学缓解。11例MSI-H/dMMR mCRPC患者中有5例（45.5%）患者仍在继续接受治疗，5例（45.5%）患者没有在派姆单抗治疗中获益，1例（9.1%）患者疾病稳定约 6个月[27]。

综上所述，单用PD-1单抗或PD-L1单抗的疗效并不理想，但是针对特定mCRPC患者（如MSI-H/dMMR）使用PD-1单抗可取得不错的应答率。但是，前列腺癌患者中拥有MSI-H/dMMR的患者极少，仅3.1%的患者拥有MSI-H/dMMR，所以单用PD-1单抗或PD-L1单抗的受益人群有限。

2.2 CTLA-4 CTLA-4抑制剂的疗效最初在小鼠前列腺癌转基因模型中得到验证。小鼠肿瘤切除后，97.4%（38/39）未使用CTLA-4抑制剂的小鼠在术后150 d内肿瘤复发，而使用CTLA-4抑制剂的小鼠150 d内前列腺癌复发率只有44%（17/38），这初步印证了CTLA-4抑制剂在前列腺癌中的抗肿瘤作用[28]。

伊匹单抗是一种抗CTLA-4的单克隆抗体，可以与CTL表面的CTLA-4结合，以减少免疫抑制通路的激活，增强T细胞的抗肿瘤作用，目前已经被美国FDA批准用于晚期黑色素瘤的治疗[29]。在一项Ⅲ期随机双盲临床试验（NCT01057810）中，无症状或症状轻微且未进行化疗的mCRPC患者被纳入研究，安慰剂组（199例）患者 mOS、mPFS分别为 29.7、3.8个月，伊匹单抗组（399例）患者 mOS、mPFS分别为 28.7、5.6个月，两组mOS比较差异无统计学意义（P＞0.05），但mPFS比较差异有统计学意义（P＜0.05）。以PSA应答率作为疗效终点进行评估，伊匹单抗组的PSA应答率为23%，安慰剂组为8%。82%的伊匹单抗组患者发生TRAEs，其中3～4级TRAEs的发生率为40%；而安慰剂组TRAEs发生率为49%，3～4级TRAEs发生率为6%[30]。一项Ⅲ期多中心双盲随机对照实验中试验（NCT00861614）中，799例多西他赛治疗后进展且至少有一处骨转移的mCRPC患者被纳入研究，在接受局部放疗后，399例患者接受伊匹单抗治疗，400例患者被归为安慰剂组。结果显示，尽管伊匹单抗可以改善mCRPC 患者 mPFS（4.0个月比 3.1个月，P＜0.05），但两组患者mOS比较差异无统计学意义（11.2个月比10.0个月，P＞0.05）。两组患者总生存期均低于预期，可能是因为很多患者的基线特征不佳，有超过40%的mCRPC患者年龄＞80岁，近1/3的患者有内脏转移[31]。在随后的多变量分析中，Hb水平及碱性磷酸酶水平正常、无内脏转移的mCRPC患者似乎对伊匹单抗具有更好的疗效。这项Ⅲ期临床试验的最终结果显示，在第3年及以后，伊匹单抗组患者的总体生存率是安慰剂组的2～3倍（3年总体生存率：15.3%比7.9%，4年总体生存率：10.1%比3.3%，5年总体生存率：7.9%比2.7%）[32]。这一结果表明，虽然伊匹单抗的短期抗肿瘤效果有限，但长期的抗肿瘤效果似乎具有临床意义。

2.3 以ICIs为基础的联合治疗 在最初的几个临床试验中，单独使用ICIs均无法明显改善mCRPC患者的总生存期，因此后续临床试验的方向逐渐转为以ICIs为基础的联合治疗。

在一项大型临床试验（NCT02985957）中，90例mCRPC患者接受纳武单抗（剂量1 mg/kg）联合伊匹单抗（剂量3 mg/kg）治疗，队列1（未进行化疗的mCRPC患者45例）和队列2（有化疗史的mCRPC患者45例）的中位随访时间分别为11.9、13.5个月，客观缓解率分别为25%和10%，mOS分别为19.0、15.2个月；两个队列中各有2例患者获得完全缓解[33]。此外，拥有DNA损伤修复（DNA damage repair，DDR）基因突变、同源重组修复缺陷（homologous recombination deficiency，HRD）或高肿瘤突变负荷的mCRPC患者也有更高的客观缓解率。但在42%～53%的患者中发生了3～4级TRAEs，只有33.3%和24.4%的患者完成了全部周期的治疗，有4例患者发生TRAEs而死亡，这说明人体对纳武单抗联合伊匹单抗治疗的耐受不佳。

有研究表明，PARP抑制剂奥拉帕利在具有HRD的mCRPC患者中的疗效优于恩杂鲁胺或阿比特龙[34]，因此有临床试验关注奥拉帕利与ICIs联用的疗效。在一项评估派姆单抗联用治疗mCRPC有效性的临床试验（NCT02861573）中，84例多西他赛和激素治疗失败的mCRPC患者被纳入队列A（使用派姆单抗联合奥拉帕利治疗），结果显示7例（9%）患者PSA下降，客观缓解率为8%（24例RECIST可测量疾病患者中有2例获得客观缓解），所有应答都是持久的（≥12个月），22%的患者实现疾病控制（应答或疾病稳定）[35]。另外一项Ⅱ期临床试验（NCT02484404）评估了德瓦鲁单抗联合奥拉帕利治疗mCRPC患者的疗效，共有17例mCRPC患者被纳入该临床试验，结果显示9例（53%）患者PSA下降50%以上，其中4例患者同时有影像学缓解。所有患者的中位放射学无进展生存期为16.1个月，12个月无进展生存率为51.5%。有、无DDR基因突变的mCRPC患者12个月无进展生存率分别为83.3%和36.4%，这证明联合疗法对存在DDR基因突变的患者具有更好的抗肿瘤效果。无患者因TRAEs而退出试验，说明患者对德瓦鲁单抗联合奥拉帕利具有良好的耐受性[36]。

一项Ⅱ期临床试验（NCT02312557）旨在评估派姆单抗联合恩杂鲁胺的抗肿瘤效果，28例mCRPC患者被纳入研究，结果显示5例（18%）患者PSA下降50%以上，其中2例患者在39.3和37.8个月后仍有PSA缓解和影像学缓解。所有患者的mOS为21.9个月，应答患者的mOS为41.7个月。应答患者中有3例接受活检，1例患者拥有MSI-H和DDR基因突变，3例患者的活检结果均没有发现PD-L1表达[37]。

此外，还有研究人员同时采用刺激免疫系统和抑制免疫抑制通路的方式，旨在通过提供免疫靶点的疫苗推动免疫细胞进入肿瘤微环境，从而改善临床结果。在一项Ⅰ/Ⅱ期临床试验的初步数据中，研究人员将派姆单抗与一种针对PSA的减毒李斯特菌疫苗（ADXS-PSA）联合使用，37例mCRPC患者接受ADXSPSA与派姆单抗联用治疗，13例mCRPC患者接受ADXS-PSA单独治疗。结果发现联合治疗组中，16例（43%）患者PSA下降，单药组有2例（14%）患者PSA下降，其中联合治疗组有7例（19%）患者PSA下降超过50%，单药组没有患者PSA下降超过50%。联合治疗组、单药组患者的mOS分别为32、8.5个月[38]。在一项Ⅰ期剂量递增试验（NCT00113984）中，poxviral疫苗的使用并未加重伊匹单抗相关的TRAEs，提示人体对肿瘤疫苗与ICIs联用具有良好的耐受性。但是这种联用似乎对既往进行过化疗的mCRPC患者疗效不佳。6例既往有化疗史的患者中仅1例出现PSA下降，而未化疗患者中58%（14/24）出现PSA下降，6例患者较基线下降50%以上[39]。GAVX是一种主动免疫制剂，是将粒细胞或巨噬细胞的CSF基因修饰到肿瘤细胞表面，灭活后注射到体内以刺激机体产生肿瘤特异性的细胞免疫反应，以达到抗肿瘤的目的。一项Ⅰ期剂量递增试验（NCT01510288）测试了伊匹单抗和GVAX联用的不良反应及疗效，在28例mCRPC患者中（剂量递增组12例，扩展组16例），7例患者经12个月治疗后PSA下降50%；在15例患者中（剂量递增组7例，扩展组8例），2例部分缓解，1例完全缓解，2例病情稳定；同时提示3 mg/kg伊匹单抗与GVAX联用对mCRPC患者是可耐受和安全的[40]。

3 小结与展望

近年来，ICIs已被用于晚期恶性肿瘤患者的治疗，并取得了显著的疗效。但是到目前为止，ICIs在mCRPC的治疗中（尤其是ICIs单药治疗）并未发现有明显的生存益处，ICIs在mCRPC的治疗中仍有许多问题亟待解决。

缺乏有效的生物标志物阻碍了临床医生选择潜在的免疫治疗受益患者。其他实体肿瘤的初步数据表明，肿瘤细胞或免疫细胞表面表达的PD-L1水平可能是预测免疫治疗效果的生物标志物，然而在mCRPC中ICIs的敏感性似乎与肿瘤或免疫细胞上的PD-L1表达无关。前列腺癌的平均肿瘤突变负荷为每百万碱基0.9个，远低于其他恶性肿瘤，这可能由于前列腺癌的发生、发展主要受激素影响而非肿瘤突变。一些局部和晚期前列腺癌患者基因中会产生生殖系或体细胞突变，导致肿瘤基因组不稳定性增加，对ICIs反应的可能性更高。一些DDR基因突变（如BRCA1-2、CDK12、ATM）与免疫细胞高度浸润相关，提示DDR基因突变的mCRPC患者对ICIs有潜在的敏感性。目前一项Ⅱ期临床试验（NCT03570619）正在招募CDK12突变的mCRPC患者，将评估纳武单抗和伊匹单抗联合治疗以及纳武单抗单药治疗CDK12突变的mCRPC患者的疗效。此外，MMR基因（MLH1和MSH2）突变可能是导致MSI-H的重要因素，但是仅3.1%的患者拥有MSI-H/dMMR。

前列腺癌有着不同于其他恶性肿瘤的特性，如激素依赖性、低肿瘤突变负荷和免疫抑制微环境，因此需要跳出借鉴其他恶性肿瘤的治疗方式来治疗前列腺癌这一固有的思维模式，未来应该深入了解前列腺癌免疫微环境，探究影响免疫治疗的因素，优化患者选择策略，通过新的组合治疗和序列治疗等方式克服前列腺癌免疫抑制和免疫逃逸，提高免疫治疗在mCRPC中的疗效。此外，还应特别关注前列腺癌的早期阶段，在免疫系统尚未被过度抑制时进行治疗，以获得更好的临床结果。