胃癌免疫治疗相关生物标志物的研究进展

石学淑，张永杰，祁向争

天津中医药大学第二附属医院消化科，天津 300150

胃癌是中国常见的恶性肿瘤之一，在全球范围内胃癌的发病率居第5位，病死率居第3位。胃癌的首选治疗方法是手术切除，其5年生存率低于25%，化疗对胃癌患者具有一定疗效，但对生存期的改善作用有限。美国国家综合癌症网络（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）指南对于胃癌的治疗纳入了免疫治疗，目前对于胃癌患者，微卫星不稳定性（microsatellite instability，MSI）以及程序性死亡受体配体1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也称 PD-L1）的表达能够有效评估免疫治疗的疗效。然而大多数胃癌的病理复杂，分子种类多样，找到一种合适的生物标志物具有一定的挑战性。本文主要介绍几种常见和新型的免疫治疗生物标志物在胃癌治疗中的研究进展及存在的问题。

1 肿瘤免疫微环境

对于胃肠道肿瘤微环境，具有抑制作用的最重要组成部分是调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）和髓源性抑制细胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）。Treg能够抑制 CD8T 细胞的增殖和活化，或者使自然杀伤（natural killer，NK）细胞的活性降低，同时在胃癌微环境中增加幽门螺杆菌（helicobacter pylori，HP）相关炎症的发生，有助于胃癌的发生发展。研究表明，MDSC在HP感染的过程中有助于癌前病变的发生，使胃癌发生的隐患进一步增加。

此外，免疫抑制细胞因子和生物活性分子对T淋巴细胞功能的抑制也很重要。在肿瘤免疫微环境中，肿瘤细胞和其他细胞可激活T淋巴细胞上的免疫检查点，并使得肿瘤细胞发生免疫逃逸。免疫检查点中，避免T细胞被过度刺激的负相共刺激因子细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4（cytotoxic T lymphocyte antigen-4，CTLA-4）和程序性死亡受体1（programmed cell death 1，PDCD1，也称 PD-1）/PD-L1较为常见。而针对免疫抑制性细胞上的免疫检查点的治疗方法则作为免疫治疗的先锋被研发，其中免疫检查点CTLA-4和PD-1在免疫中具有重要作用。CTLA-4是T细胞的抑制性检查点，而PD-1则作为一种免疫抑制分子，广泛存在于T细胞、B细胞、单核细胞和NK细胞中。

2 常见免疫治疗的分子标志物

2.1 PD-L1

PD-L1是B7家族中的重要成员。目前已有研究证实PD-L1在多种肿瘤细胞和肿瘤组织中均表达，肿瘤组织中过度表达的PD-L1通过与PD-1结合下调抗肿瘤免疫反应。PD-L1/PD-1信号通路在诱导效应T细胞凋亡、抑制T细胞活化、抑制机体抗肿瘤免疫反应和肿瘤免疫逃逸过程中发挥重要作用。研究表明，对于胃癌组织的肿瘤浸润淋巴细胞，CD8和CD4T细胞中PD-1的表达水平明显高于正常胃黏膜组织的免疫微环境。另有研究表明，在42%的胃癌组织中发现PD-L1表达，而在正常的胃黏膜组织中未见到PD-L1表达。Wu等基于15项研究发现，PD-L1的表达在各研究间存在高度异质性，介于14.3%和69.4%之间。与其他肿瘤（如肺癌或黑色素瘤）不同，胃癌细胞中PD-L1的表达呈散在性，主要表达于浸润性髓系细胞的肿瘤组织。

2.2 MSI/错配修复

微卫星高度不稳定性（microsatellite instabilityhigh，MSI-H）或错配修复缺陷（deficient mismatch repair，dMMR）一般作为胃肠道肿瘤治疗后预后评估的常见标志物。MSI在林奇综合征（Lynch syndrome，LS）相关的遗传性肿瘤、散发结直肠癌、胃癌中均可见到，并且MSI在胃癌的早期病变中即可发现，随着胃癌的进展，MSI的水平会不断提高，早期检测有助于早发现胃癌。Polom等的Meta分析显示，MSI与非MSI胃癌患者总生存期的风险比为0.69，意味着MSI高的患者预后良好。

对于采用免疫治疗的胃癌患者，MSI-H意味着更好的预后。MSI-H的肿瘤中大量细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）浸润，CTL含量明显上升，有助于抗肿瘤免疫发挥主导作用。此外，这些T淋巴细胞通过分泌γ干扰素（interferon-γ，IFN-γ）刺激PD-L1的表达。PD-L1高表达有利于纳武单抗（Nivolumab）等PD-L1单抗药物在抗肿瘤治疗中的疗效。

与微卫星低度不稳定性（microsatellite instability-low，MSI-L）胃癌患者相比，MSI-H胃癌患者在免疫治疗中也有诸多获益。Le等研究中对一线抗肿瘤治疗后进展且dMMR的12种不同类型肿瘤患者进行帕博利珠单抗（Pembrolizumab）治疗，其中胃癌患者的完全缓解率达到了21%，相比其他类型的肿瘤患者，胃癌患者的完全缓解率高很多。CheckMate 142研究中，伊匹单抗（Ipilimumab）联合Nivolumab治疗dMMR/MSI-H的胃肠道肿瘤较微卫星稳定（microsatellite stable，MSS）/错配修复基因正常（proficient mismatch repair，pMMR）的胃肠道肿瘤更有效。对MSI-H的患者进行免疫治疗联合化疗，相比单纯化疗更加敏感，KEYNOTE-062试验中，免疫治疗联合化疗患者和单纯化疗患者生存期的风险比（hazard ratio，HR）分别为0.37和0.26；Pembrolizumab联合化疗患者的客观缓解率（objective response rate，ORR）为64.7%，明显高于全体患者的48.6%。2017年，美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准Pembrolizumab用于治疗MSI-H、dMMR的实体瘤，这是通过基础和临床试验的积累将其纳入考量范围的。

2.3 EB 病毒

在东亚的胃癌患者中，EB病毒（Epstein-Barr virus，EBV）阳性的比例相对较多，且EBV阳性胃癌患者对免疫治疗的响应可能会优于EBV阴性的胃癌患者。Kim等研究发现，EBV阳性胃癌中的免疫反应相关基因变化较EBV阴性胃癌明显，这些变化可能使其募集反应性免疫细胞。主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）Ⅱ类基因和调节趋化因子活性的基因在EBV阳性的胃癌中变化明显，这些促进免疫调控基因上调有助于免疫治疗发挥作用，提高疗效。

Derks等对胃癌患者胃癌组织中PD-L1的表达水平进行分析，结果发现，EBV高表达患者的PD-L1表达水平较高，抗PD-L1抗体治疗的疗效更佳。EBV高表达能够有效上调IFN-γ信号通路的启动基因，从而更有效地对胃癌患者进行免疫治疗。此外，PD-L1的表达情况可预测EBV相关恶性肿瘤的预后。通过诱导适应性免疫反应，约2/3的EBV阳性胃癌被证明具有与较好预后相关的Ⅰ型或Ⅳ型微环境，而70%以上的EBV阴性胃癌属于Ⅱ型和Ⅲ型微环境，显示缺乏免疫反应且预后不良。上述结果也显示对于EBV阳性的肿瘤患者采用免疫治疗后，可能会获益更明显。

2.4 肿瘤突变负荷

肿瘤突变负荷（tumor mutation burden，TMB）是用蛋白编码区的非同义突变位点总数除以蛋白编码区的总长度，一般评定标准为每百万个碱基对中突变的数量。TMB的出现代表着体细胞的突变可转录并表达于RNA和蛋白质水平，使得肿瘤细胞能够释放出新的抗原、蛋白质及多肽，而它们能够被自身免疫系统识别，激活抗肿瘤免疫反应。目前TMB在胃癌免疫治疗中的研究较少，Wang等针对标准治疗失败的胃癌患者使用toripalimab单抗治疗，结果发现，高TMB（即TMB≥12 muts/Mb）患者的有效率高于低TMB患者（33.3%vs 7.1%，P=0.017），总生存时间长于低TMB患者（14.6个月vs 4.0个月，P=0.038）。说明TMB对于胃癌的免疫治疗具有一定的指导作用。

3 其他基因

黏蛋白16（mucin 16，MUC16）也被称为糖类抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）。Lan等对肿瘤基因图谱（the Cancer Genome Atlas，TCGA）中胃癌患者的外显子组和转录组进行分析，首先证明了MUC16与TMB具有很大联系，从而能够间接影响肿瘤免疫治疗的预后。此外，MUC16能够直接或间接调节部分免疫信号通路，从而影响胃癌患者的生存期。Kirsten鼠肉瘤病毒癌基因（Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog，KRAS）作为表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）的下游信号，在肿瘤的发生发展中具有重要作用，而KRAS基因突变与MSI-H可能具有明显关系，能够辅助MSI对免疫治疗患者的预后进行评估。

4 小结与展望

胃癌的常规治疗（如手术、化疗及靶向治疗）对患者的疗效十分有限。从目前的临床试验结果来看，免疫检查点抑制剂的效果非常明显，但是目前评估免疫治疗的生物标志物比较局限，这些生物标志物除了对肿瘤细胞产生直接的免疫杀伤作用外，还与肿瘤免疫刺激信号及效应细胞的激活有关，其中的机制较为复杂，仍需要通过基础实验和临床试验进一步探索。此外，采用单一指标评价疗效并不恰当，应同时结合患者的其他情况，对免疫治疗的疗效进行评估。