晚期肺神经内分泌肿瘤免疫检查点抑制剂治疗进展
2021-11-26陈浩庆孟庆威
陈浩庆 孟庆威
肺神经内分泌肿瘤(pulmonary neuroendocrine tumors,PNETs)是一种源于肺神经内分泌细胞的上皮性肿瘤,具有独特的生物学和临床学特征,约占原发性肺肿瘤的20%,是神经内分泌肿瘤(neuroendocrine neoplasms,NENs)的常见类型[1]。美国国立癌症研究所数据库(Surveillance, Epidemiology, and End Results, SEER)显示,NENs年发病率逐年增加,由1973年的1.09/10万人升高到2012年的6.98/10万人。其中PNETs年发病率增加了4.36倍,自1973年的0.35/10万人升高到2012年的1.62/10万人[2]。
过去十年来已有许多治疗方式(如生长抑素类似物、肽受体放射性核素治疗、依维莫司、化疗以及抗血管生成药物)用于晚期PNETs的临床治疗中[3]。生长抑素类似物适用于PNETs合并类癌综合征,肽受体放射性核素治疗适用于生长抑素受体阳性的PNETs患者,依维莫司适用于非功能性PNETs,适用于PNETs的化疗药物包括链脲菌素、铂类、依托泊苷及替莫唑胺,抗血管生成药物在PNETs中也被认为有潜在疗效。
免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)已经在多种实体瘤中获得了革命性进展,但ICIs在PNETs领域的作用仍有待探索。本文围绕近年来PNETs的ICIs治疗的现状和进展,作一综述。
1 PNETs分类
根据2015年世界卫生组织分类标准,PNETs分为典型类癌(typical carcinoid, TC)、非典型类癌(atypical carcinoid, AC)、小细胞癌(small cell lung carcinoma SCLC)和大细胞神经内分泌癌(large cell neuroendocrine carcinoma, LCNEC)[4]。
四类PNETs之间的生物学特征具有较大的异质性,可分为高级别PNETs和低中级别PNETs。TC和AC属于高分化的低中级别PNETs,患者年龄较小,预后更好,与吸烟史无密切联系,很少有基因突变[4]。TC的有丝分裂率小于2个/2 mm²且无坏死,AC有丝分裂率则为2个/2 mm²-10个/2 mm²[3]。SCLC和LCNEC属于低分化的高级别PNETs,通常表现为高增殖活性、高有丝分裂率(≥10个/2 mm²)、广泛坏死。SCLC和LCNEC与吸烟史有密切联系,两者具有相互重叠的基因突变,常见的基因突变包括TP53、RB1、MYC/MYCL1、MLL2、LRP1B和PTEN等[1,5,6]。目前SCLC的ICIs临床试验较多,IMpower-133[7]和CASPIAN[8]等临床试验证实了ICIs联合化疗一线治疗可有效改善患者总生存期,但LCNEC和类癌的ICIs临床试验目前研究较少,因此本文主要围绕LCNEC和类癌进行阐述。
2 免疫逃逸机制
肿瘤免疫逃逸的一个重要机制是通过免疫检查点以阻断特异性T细胞特异性免疫反应。正常细胞中,T细胞对抗原的识别及效应功能受到免疫检查点的严格调控,以防止外周组织过度免疫反应[9]。目前研究最为深入的免疫检查点有两个,其中一个免疫检查点由程序性死亡配体1(programmed death ligand 1, PD-L1)和程序性死亡蛋白1(programmed death protein 1, PD-1)组成,另一个免疫检查点由细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白-4(cytotoxic T lymphocyteassociated protein-4, CTLA-4)和共刺激配体B7-1及B7-2组成。当肿瘤细胞表达的PD-L1和效应T细胞表面的PD-1结合时,T细胞增殖抑制和抑制性细胞因子分泌增多,从而逃避T细胞介导的杀伤作用。CTLA-4属于T细胞上的跨膜受体。肿瘤可以通过诱导微环境下CTLA-4表达上调,导致免疫检查点发挥作用并下调T细胞免疫反应。因此ICIs与相应的检查点分子结合后阻断免疫逃逸机制,逆转被抑制的免疫反应,恢复细胞毒性T细胞免疫活性[10]。目前常见的ICIs包括CTLA-4抑制剂如Ipilimumab和Tremelimumab,PD-L1抑制剂如Avelumab、Durvalumab和Atezolizumab和PD-1抑制剂如Nivolumab、Pembrolizumab和Spartalizumab。
3 ICIs相关生物学标志物
3.1 PD-L1表达 PD-L1为一种跨膜蛋白,通过与免疫细胞表面PD-1结合调节免疫细胞活性。通常情况下,肿瘤细胞利用PD-L1和PD-1的相互作用,下调T细胞增殖并促进抑制细胞因子的产生来抑制抗肿瘤免疫反应[11]。因此,阻断PD-L1/PD-1通路已成为目前各类恶性肿瘤热门的治疗方案之一。近年来,多项非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)临床试验已确认PD-L1表达阳性为筛选ICIs获益人群的有效生物学标志物。KEYNOTE-001研究[12]显示PD-L1≥50%与ICIs疗效改善有关,KEYNOTE-024临床研究[13]显示,与化疗相比,PD-L1≥50%的晚期NSCLC患者使用Pembrolizumab可显著延长无进展生存期(progressionfree survival, PFS)和总生存期(overall survival, OS)。ATLANTIC和POPLAR研究也揭示了PD-L1表达阳性和ICIs预后改善的显著关系[14,15]。因此探究PNETs的PD-L1表达对于临床运用ICIs具有一定的指导意义。
目前研究[16,17]显示四种PNETs的PD-L1表达水平有很大的差异性,其阳性表达率在16%-85%之间。这种差异可能与不同研究使用的抗体和截断值不一样有关。AC的PD-L1表达情况极低,几乎全部为阴性表达,TC被报道有7%的PD-L1阳性率[16,18,19],SCLC和LCNEC的PD-L1阳性率比类癌高,分别为39%和75%[20,21]。
3.2 肿瘤突变负荷(tumor mutational burden, TMB) TMB是每百万碱基中被检测出的细胞基因突变总数,是反映肿瘤细胞携带基因突变总数的一种定量生物学标志物。TMB越高预示肿瘤表面能够刺激免疫反应的抗原越多,肿瘤细胞被毒性T细胞识别并杀伤的概率增加。多项NSCLC临床研究提示高TMB与ICIs预后和疗效改善有关。CheckMate 026研究[22]中Nivolumab一线治疗晚期NSCLC的结果显示,高TMB患者的免疫治疗应答率高于化疗组(47% vs 28%),无进展生存期更长(中位生存期9.7个月 vs 5.8个月)。CheckMate 227[23]和CheckMate 568[24]研究也表明高TMB(≥10 mut/Mb)是ICIs临床预后获益的独立预测因素。TMB对PNETs患者ICIs治疗是否具有类似的预测能力,仍有待于研究。
目前少数研究表明PNETs的总体TMB表达水平较高。Chae等[6]的回顾性研究显示SCLC和LCNEC患者的中位TMB均为9.9 mut/Mb,LCNEC的TMB上下四分位数分别为4.5 mut/Mb和17.1 mut/Mb,SCLC的TMB上下四分位数分别为6.3 mut/Mb和14.4 mut/Mb。Chi等[25]的回顾性研究认为PNETs的中位TMB为11.0 mut/Mb,Sabari等[26]回顾性研究显示LCNEC的中位TMB明显高于SCLC(15.3 mut/Mb vs 8.2 mut/Mb)和NSCLC(15.3 mut/Mb vs 5.7 mut/Mb)。
4 ICIs治疗现状和进展
4.1 LCNEC ICIs治疗(表1) LCNEC的ICIs治疗证据主要来源于回顾性研究和病案报告。法国一项多中心回顾性研究[27]评估了Nivolumab或Pembrolizumab用于化疗后进展晚期LCNEC的ICIs疗效。纳入的10例患者中,有8例患者为IV期疾病,中位年龄为59岁。使用ICIs后60%的患者部分缓解,10%的患者疾病稳定,中位无进展生存期(median PFS,mPFS)为13.3个月。10例患者中仅有1例在检测PD-L1阳性后使用Pembrolizumab,其余9例未经PD-L1检测即接受了Nivolumab治疗,因此无法进一步验证PD-L1能否筛选潜在获益人群。
表1 LCNEC相关免疫治疗回顾性研究及临床研究Tab 1 ICIs related retrospective study and clinical trial for LCNEC
另一项回顾性研究[28]进行了晚期LCNEC患者和非LCNEC晚期肺癌患者单药ICIs疗效评估。研究结果显示,LCNEC组mPFS为4.2个月,客观缓解率(objective response rate, ORR)为33%,11%的患者出现完全缓解,22%的患者出现部分缓解;LCNEC组患者较非LCNEC组患者中位总生存期(median OS, mOS)占优(11.8个月 vs 6.9个月)。该研究未观察到OS和肿瘤PD-L1表达的显著相关性,这可能和LCNEC的罕见性和临床样本量少有关。
除外回顾性研究,诸多病例报道显示出ICIs在LCNEC上具有显著临床活性。1例不可切除的局部晚期LCNEC的41岁女性患者在含铂化疗3个周期后出现肿瘤进展,行姑息性胸部放疗后,使用Nivolumab单药治疗获得显著疗效(PD-L1表达>1%),用药8个周期和14个周期观察到了肿瘤持续消退。最后,该例患者进行了挽救性手术,术后8个月内一直处于肿瘤完全缓解状态[29]。该例患者ICIs疗效优异的潜在机制可能是肿瘤细胞放疗后释放大量肿瘤抗原,联合ICIs后触发了更持久的免疫反应。提示ICIs联合放疗很可能具有协同作用,是很有希望的一种LCNEC治疗模式。Chauhan等[30]报道了3例LCNEC患者ICIs治疗情况,1例合并多发转移患者6个周期化疗后使用Nivolumab,出现原发灶缩小且肝脏转移疾病稳定;另外1例合并脑转移患者二线Nivolumab治疗后获得完全缓解;第3例患者伴有高TMB和PD-L1阳性,ICIs治疗后呈现疾病稳定。Takimoto等[31]报道了1例IVb期LCNEC老年男性患者Nivolumab三线治疗情况,尽管在2个周期后由于间质性肺炎而停止治疗,患者疾病稳定约6个月且期间无新增免疫相关不良反应。另外有病例报道称1例早期LCNEC患者免疫组化显示PD-L1阴性,基因检测显示PD-L1扩增、MYC扩增、STK11(LKB)、APC、RB1和TP53等基因突变以及高TMB(24.76 mut/Mb),该患者在Pembrolizumab治疗1个周期后肿瘤病灶全部缩小,并获得6个月疾病持续稳定[32]。
除外免疫单药治疗,不同机制的ICIs联合治疗可能是一种潜在的选择。II期临床试验DART SWOG 1609研究纳入了32例NENs患者,其中6例患者为PNETs,入组患者接受Nivolumab和Ipilimumab双药治疗。总体ORR为25%,高级别NENs的ORR为44%,低中级别NENs的ORR为0%。总体6个月PFS率为31%,高级别NENs组6个月PFS率为44%,低中级别NENs则为14%[33]。该研究结果提示在高级别LCNEC中使用免疫双药可能具有更好的ORR。然而,38%的患者发生了3级-4级免疫治疗相关不良事件,31.5%的患者因不良事件停止了ICIs治疗,因此使用免疫双药时应注意对免疫治疗相关不良事件的管理。
与SCLC相比,LCNEC免疫用药仍缺乏前瞻性随机对照试验的证据支持。目前有少量LCNEC前瞻性临床试验正在开展,如Pembrolizumab联合铂类和依托泊苷化疗一线治疗晚期LCNEC的II期临床试验(NCT03901378),以及Nivolumab联合Ipilimumab二线/三线以上治疗用于转移性或不可切除的复发性LCNEC的II期临床试验(NCT03591731)。
4.2 类癌ICIs治疗(表2) 早期类癌首选手术,晚期类癌治疗目前仍缺乏国际公认的标准方案[34]。KEYNOTE-028研究[35]是一项非随机Ib期临床试验,纳入了475例PD-L1阳性且接受Pembrolizumab治疗的晚期实体瘤患者,其中25例为PD-L1阳性晚期类癌患者。类癌亚组试验结果显示,ORR为12%,15例患者疾病稳定,mPFS及mOS分别为5.6个月和21.1个月。该研究还显示PD-L1与ORR(P=0.018)及PFS(P=0.005)之间存在显著相关性,高TMB也与ORR(P=0.018)以及PFS(P=0.051)改善有关。基于KEYNOTE-028结果,Mehnert等[36]评估了Pembrolizumab对PD-L1阳性晚期类癌或胰腺NENs的疗效,其中类癌队列有25例患者接受Pembrolizumab单药治疗。该试验纳入患者均为PD-L1表达阳性,类癌队列ORR为12.0%(95%CI:2.5%-31.2%),有3例患者获得部分缓解,32%患者疾病稳定超过6个月,mPFS为5.6个月,中位缓解持续时间为9.2个月。
表2 类癌相关免疫治疗临床试验及回顾性研究Tab 2 ICIs related clinical trials and retrospective study of immunotherapy for carcinoid
Spartalizumab是一种高亲和力人源化的新型抗PD-1抗体,可同时阻断PD-L1和PD-L2与PD-1的结合。Yao等[37]开展的II期临床试验评估了Spartalizumab二线治疗对于晚期NENs的作用。纳入的116例患者中有30例为类癌患者。初步结果显示,分化良好NENs总ORR为7.4%,类癌ORR达到20%,初步结果显示了Spartalizumab在类癌中的临床活性。近来Yao等[38]对Spartalizumab的进一步研究显示,类癌队列ORR为16.7%,且PD-L1表达阳性患者和较高ORR有关,这预示着PD-L1在类癌ICIs治疗中可能具有预测意义。
II期临床研究CA209-538探索了Nivolumab和Ipilimumab双药治疗NENs的临床疗效。纳入的29例晚期NENs患者中,16例为中低级别NENs,13例为高级别NENs,其中PNETs占比最高,达38%。研究结果显示总体ORR为24%,临床获益率为72%,AC组ORR为33%,其中有2例患者获得完全缓解;总体mPFS和mOS分别为4.8个月和14.8个月。66%的患者出现免疫相关不良事件,34%的患者出现3级-4级不良事件,17%的患者由于3级-4级不良事件停止ICIs治疗[39]。该研究中AC使用免疫双药获得了较好的缓解率,提示免疫双药是AC治疗的潜在选择。
5 展望
ICIs治疗在许多癌症类型中都显示了巨大进展,目前被探索用于PNETs中。PNETs前瞻性临床试验极少,这和PNETs发病率较低、具有较大异质性有关。现有的研究主要涉及ICIs单药治疗,仅有少数患者能从中获益。未来相关ICIs临床试验应探索更多免疫联合治疗方式,如免疫双药、免疫联合化疗、免疫联合放疗以及免疫联合抗血管生成药物等。ICIs相关生物学标志物有待深入探索,以筛选出合适的患者。PD-L1和TMB是主要的预测性标志物,但对ICIs疗效的预测能力并不明确,联合PD-L1、TMB以及其他潜在标志物进行联合预测是未来ICIs精准治疗的方向。