免疫检查点抑制剂治疗驱动基因阴性非小细胞肺癌脑转移的研究进展*

赵文华，曾爱屏

（广西医科大学附属肿瘤医院呼吸肿瘤内科，南宁 530021）

依据GLOBOCAN 2020癌症报告，预计2020年全球约有220万肺癌新发病例和180万肺癌死亡病例，我国约占新发病例和死亡病例的37%和40%[1]。其中非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）病例数约占肺癌的80%。近年来，非小细胞肺癌脑转移（non-small cell lung cancer brain metastases，NSCLC-BM）的发病率呈明显上升趋势，20%～65%的患者在病程中会发生BM，其自然平均生存期仅为1～2 个月[2]。外科手术切除、立体定向放射治疗（sterotactic radio surgery,SRS）和全脑放射治疗（whole brain radiation therapy,WBRT）等一直是NSCLC-BM 的主要局部治疗方式。随着靶向药物的使用，驱动基因阳性NSCLC-BM患者的生存期得到了延长，但驱动基因阴性的NSCLC-BM治疗手段仍有限。目前用于治疗NSCLC 的免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitors，ICIs）主要包括程序性死亡受体1（programmed cell death 1，PD-1）抑制剂、程序性死亡受体配体1（programmed cell death ligand 1,PD-L1）抑制剂和细胞毒T 淋巴细胞相关抗原4（cytotoxic T lymphocyte-asso-ciated antigen-4，CTLA-4）抑制剂，这些ICIs药物的使用，极大提高了驱动基因阴性的NSCLC 患者的生存期[3]。驱动基因阴性NSCLC-BM 患者的ICIs 治疗的疗效及安全性问题正逐渐成为临床关注的热点之一。本文将对正在进行中或已获得初步结果的临床前及临床研究进行汇总，分析已有的ICIs 药物在驱动基因阴性NSCLC-BM 患者中的应用的可能性及前景。

1 ICIs 治疗NSCLC-BM 的机制

由于缺乏典型的淋巴引流系统及血脑屏障的存在限制了免疫细胞从外周进入中枢神经系统，大脑长期都被认为是免疫豁免器官。然而Louveau等[4]发现，在大脑硬脑膜窦内排列着与颈深淋巴结相连的淋巴管，能够使免疫细胞进出中枢神经系统。这为ICIs 治疗NSCLC-BM 提供了解剖基础。多项研究认为，肿瘤免疫微环境（tumor microenvironment，TME）中PD-L1的表达、肿瘤浸润淋巴细胞（tumor-infiltrating lymphocytes,TILs）和肿瘤突变负荷（tumor mutation burden,TMB）越 高，预 示 着NSCLC 患者ICIs 治疗的效果越好，但BM 中TME与肺部原发病灶之间存在显著差异[5]。Song 等[6]研究显示相对于肺原发灶，BM中的CD8+TILs丰度更低。Kudo 等[7]分析78 对标本亦发现，BM 的T 细胞密度较低、浸润的巨噬细胞多、淋巴细胞少，树突状细胞成熟受到抑制，CD8+T细胞和Th1细胞频率低，淋巴细胞外渗、白细胞黏附信号通路受抑制。Song等[8]认为，星形胶质细胞和小胶质细胞会分泌大量免疫抑制因子，而使脑组织中T 细胞活性减弱。以上研究均提示NSCLC-BM 患者BM 灶中免疫微环境处于抑制状态。但是这些研究均是从未接受免疫治疗的回顾性队列患者中评估BM 的免疫表型，因此，无法评估这些标志物在NSCLC-BM 中应用ICIs 的预测价值。此外，这些研究在评估的生物标志物、使用的抗体克隆、阳性定义的截断值以及定量方法方面具有高度异质性，也可能会影响到所获得的结论。同时，活化后的T 淋巴细胞可以通过软脑膜血管到蛛网膜下腔、从毛细血管后微静脉到血管周围空间、通过脉络丛上皮基底膜和上皮细胞之间的紧密连接到脑脊液等途径进入颅内[9]。此外，由于BM时血脑屏障通透性增加以及血脑屏障可能会被破坏，抗体、淋巴细胞等可以自由进入脑实质内[10]。化疗、放疗可通过直接杀伤肿瘤细胞而使更多的肿瘤相关抗原得以暴露，改变了免疫细胞亚群和肿瘤微环境，增加肿瘤浸润淋巴细胞。因此联合治疗模式可能帮助那些对ICIs 单药无效的患者实现免疫介导的肿瘤控制[11]。由此可见，NSCLC-BM可能从ICIs治疗，特别是ICIs联合治疗中获益。

2 ICIs 治疗NSCLC-BM 研究进展

2.1 ICIs单药治疗 Gustave Roussy医学中心回顾性分析了1 025 例基线伴/不伴BM 的NSCLC 患者在接受帕博利珠单抗（pembrolizumab）治疗后的客观缓解率（objective response rate，ORR）分别为21%和23%，而基线伴BM 患者（n=255）颅内ORR 为27%，提示ICIs 治疗可能倾向于使颅内病灶获益[12]。在一项pembrolizumab 单药治疗未经治疗NSCLC-BM 的Ⅱ期临床研究中，18 例PD-L1＞1%的患者中有4 例达到完全缓解（complete response，CR），2 例为部分缓解（partial response，PR），中位生存 期（median overall survival,mOS）达 到9.9 个月[13]。Mansfield 等[14]对KEYNOTE-010,001,042和024研究进行汇总分析发现，292例PD-L1表达阳性的NSCLC-BM患者使用pembrolizumab单药对比标准化疗的mOS分别为13.4个月和10.3个月（HR=0.83）；虽然该汇总分析没有单独报道神经系统毒性，但NSCLC-BM 患者获益幅度和毒性与2 878 例未合并BM患者相似。这意味着无论基线是否存在BM,PD-L1 阳性NSCLC 患者接受ICIs 单药治疗都比化疗有更好的临床获益，而且安全性是可控的。此外，该研究还表明PD-L1＞50%的患者（n=159），ICIs生存获益明显增加（HR=0.78）[14]。

在欧洲进行的二线及后线使用纳武利尤单抗（nivolumab）单药的EAP 研究纳入了基线存在NCSLC-BM 的患者。其中在意大利的EAP 队列中有446 例NCSLC（37 例鳞癌，409 例非鳞癌）基线存在BM。在鳞癌亚组中，总体人群（n=371）和BM 亚组的1 年OS 率分别为39%和35%，在非鳞癌亚组（n=1 588）中两者1 年OS 率分别为48%和43%[15-16]。法国EAP队列中22%的患者（n=197）基线存在BM，但多因素分析显示NCSLC-BM接受nivolumab治疗与较低的OS 率显著相关（HR=1.29,P=0.005）[17]。荷兰的EAP 系列研究中有17%（389/2 302）患者存在BM，但BM是否接受ICIs治疗和OS恶化无关（HR=1.17,P=0.07）[18]。因而NCSLC-BM患者二线及后线使用nivolumab治疗是否获益还存在一定争议。

西米普利单抗（cemiplimab）对比含铂双药化疗一线治疗局部晚期或转移性NSCLC 患者（PD-L1≥50%）的Ⅲ期试验EMPOWER-Lung 1 研究纳入的563 例患者中有68 例（免疫组34 例，化疗组34 例）BM 患者，mOS 分别为18.7 个月和11.0 个月，mPFS分别为10.4 个月和5.3 个月，ORR 分别为41%和9%，免疫组疗效显著优于化疗组。但该研究的结果存在明显的人种差异，亚裔人群接受cemiplimab 治疗相对于含铂双药化疗并不能降低死亡风险[19]。而在EMPOWER-Lung 3 研究中cemiplimab 的数据并不乐观，纳入的24例经治的临床症状稳定的BM的患者，使用cemiplimab 联合含铂双药对比含铂双药化疗并无OS和PFS上的获益[20]。

PD-L1 抗体抑制剂阿替利珠单抗（atezolizumab）单药在欧盟和美国均被批准为NSCLC患者的二线治疗。在Ⅱ期FIR 研究中评估了atezolizumab 作为二线或二线以后治疗的作用。其中在队列3中纳入了经治的13例BM患者，ORR为23%，mOS为6.8个月，30 个月OS 率为19%。安全性方面，15%的患者发生了3～4级不良事件，与无BM患者相似[21]。在允许无症状和经治的BM 入组的Ⅲ期OAK 研究进行探索性分析显示，14%（123 例）发生了BM，与多西他赛相比，atezolizumab 延迟了BM 的发生时间，mOS分别为16.0个月和11.9个月，在基线经治无症状BM 亚组中，atezolizumab 组的mOS 时间仍未达到，而多西他赛组为9.3个月（HR=0.38，P=0.023 9）[22]，atezolizumab表现出能延长NCSLC-BM生存期和延缓BM发生的趋势。

2.2 ICIs联合化疗 目前，在NCCN、CSCO等权威治疗指南中，ICIs 联合化疗已成为驱动基因阴性的晚期NSCLC 患者的标准一线治疗。三项KEYNOTE 系列研究（021G、189 和407）均为一线pembrolizumab 联合化疗对比化疗的临床试验，接受未治（仅限KEYNOTE-189/KEYNOTE-407，且颅内转移灶最大直径＜15 mm）但症状稳定，或者先前治疗且临床稳定≥2周（KEYNOTE-021 队列G 中≥4 周）的NCSLC-BM 患者入组。其汇总分析显示，13%（171例）入组时即存在BM。与标准化疗相比，pembrolizumab 联合化疗获得了更长的中位mOS（18.8 mvs7.6 m，HR=0.48）和mPFS（6.9 mvs4.1 m），联合治疗组的ORR更高，DOR更长。值得注意的是，在没有BM的患者中，pembrolizumab联合化疗组与化疗组的治疗相关不良事件（treatment-related adverse events，TRAEs）发生率分别为95%和91%，而在有BM 的患者中，TRAEs 发生率分别为88%和83%。尽管两组神经系统TRAEs 发生率相似（32%vs36%），3～5级TRAEs发生率在联合治疗的BM亚组中略高于无BM亚组（60%vs51%）[23]。

ATEZO-BRAIN是一项在西班牙进行的针对未治NSCLC-BM 的非随机Ⅱ期临床研究，采用atezolizumab 联合卡铂及培美曲塞治疗4 周期后再使用atezolizumab 联合培美曲塞维持至2 年治疗非鳞NCSLC-BM。该研究分别采用RECIST v1.1标准评估全身状况，RANO-BM 标准评估颅内病灶状况。2021 年世界肺癌大会报道了40 例患者情况，在中位随访17.3个月时，全身PFS为8.9个月，18个月的PFS 率为25%；颅内PFS 为6.9 个月，18 个月PFS 率为10%，与KEYNOTE-189 报告的PFS 相似。mOS 为13.6 个月，有32%的患者生存期超过2年。全身ORR 为48%，颅内ORR 为40%，10%（4例）患者疗效评价为CR，全身及颅内病灶缓解程度基本相当。常见AE 包括疲劳（60%）、贫血（45%）、呼吸困难（28%）和恶心（28%）。大多数AE 为1 级或2级，仅3例患者发生了4级TRAEs（血小板减少、中性粒细胞减少和幻觉），无致死性TRAEs发生[24]。

2.3 双免疫治疗 CheckMate 817 研究包括多个研究队列。主要探索固定剂量nivolumab（240 mg，q2w）和低剂量易普利姆玛单抗[ipilimumab（1 mg/kg，q6w）]的双免疫方案在一线治疗晚期NSCLC 患者（队列A 和队列A1）中的疗效和安全性。队列A纳入了391 例体力状况ECOG PS 评分0～1 分的患者，队列A1 则由198 例ECOG PS 评分为2 分或ECOG PS 评分0～1 分但合并无症状的未治疗BM，肝或肾功能损伤或HIV 感染者组成的特殊患者（AOSP），研究结果显示，A1 组双免疫联合治疗在AOSP 人群中ORR 为37%，表现出令人鼓舞的结果。TRAEs 发生率为78%，3～4 级TRAEs 发生率为34%，与A组既往发表的数据相比，双免疫联合方案在一般人群、ECOG PS 评分0～1 分人群（A 组）和ECOG PS 评分为2 分或AOSP 人群（A1 组）中安全性无差异。但遗憾的是该研究未单独公布AOSP人群的疗效与安全性数据[25]。

CheckMate 227 研究的亚组分析比较了nivolumab联合ipilimumab对比化疗用于基线合并BM的NCSLC 患者的疗效与安全性。其中化疗组（n=66）和双免疫组（n=69）的mPFS 分别为5.8 个月和5.4 个月；mOS 分别为13.7 个月和18.8 个月（HR=0.57），1年和2年两组的mPFS率分别21%和38%，7%和22%；24个月和48个月OS率分别59%和57%，26%和44%。双免疫治疗在NCSLC-BM 患者中显示出明显的长拖尾效应[26]。

CheckMate 9LA 研究中将nivolumab 联合ipilimumab 和两周期化疗对比标准化疗用于一线治疗NSCLC-BM（BM 经过充分治疗且≥2 周无临床症状）的患者。亚组分析数据截止至2021 年2 月18日，对于基线NCSLC-BM 的患者，联合治疗组（n=51）与化疗组（n=50）的mOS 分别为19.3 个月和6.8个月（HR=0.43），mPFS 分别为10.6 个月和4.1 个月（HR=0.40），中位DOR 分别为15.5 个月和4.4 个月，中位颅内mPFS 分别为13.5 个月和4.6 个月（HR=0.36）；而基线无BM患者，联合治疗组（n=310）与单独化疗组（n=308）的mOS分别为15.6个月和12.1个月（HR=0.79），mPFS 分别为5.8 个月和5.4 个月（HR=0.74），DOR分别为13.0个月和5.4个月。双免疫联合化疗疗效明显优于标准化疗，基线有BM 的患者似乎更能从双免疫联合化疗中获益。安全性方面，联合治疗组TRAEs 发生率为90%，3～4 级TRAEs发生率为43%，导致神经功能障碍的TRAEs发生率为22%，主要为味觉障碍（6%）、周围神经病变（2%）、头晕（4%）和头痛（4%）；标准化疗组TRAEs发生率为82%，3～4 级TRAEs 发生率为46%，导致神经功能障碍的TRAEs 为10%，主要为周围神经病变（4%），无味觉障碍、头晕和头痛的发生[27]。

2.4 免疫联合抗血管生成治疗 肿瘤的发生发展涉及一系列的基因改变，其中血管生成和免疫逃逸是两个关键过程，抗血管生成与ICIs有协同增效的作用[28]。抗血管生成药物贝伐珠单抗在全球多个国家已获批准用于转移性非鳞状NSCLC 的一线治疗，在NSCLC-BM 患者展现了很好的前景，且能减少BM放疗后皮质类固醇激素的使用[29]。这使得将贝伐单抗联合化疗和ICIs 的方案用于NCSLC-BM患者的疗效备受期待。虽然评估卡铂—紫杉醇—贝伐单抗-atezolizumab 四药方案的IMpower 150 研究显示出令人鼓舞的抗肿瘤活性和可耐受的安全性，但该研究排除了未经治疗的BM 的患者。一项多队列I期研究（NCT02039674）探讨了在初治的晚期非鳞状NSCLC 中，pembrolizumab 联合卡铂—紫杉醇—贝伐单抗方案的抗肿瘤活性和安全性，其队列B 中有16%存在BM，总体人群ORR 为56%，1 例（4%）CR，13 例（52%）PR，mPFS 为7.1 个月，mOS 为16.7 个月，虽然96%的患者发生了TRAEs，但大多数为轻至中度[30]。

2.5 免疫联合放疗 已有多项研究表明，放疗可以通过直接杀伤和诱导肿瘤细胞免疫源性死亡、调节肿瘤细胞表型、诱导肿瘤血管正常化、促进免疫细胞浸润和系统治疗药物局部浸润，甚至通过“远隔效应”达到与ICIs 协同增效的作用[31]。Shaverdian等[32]回顾性评价了KEYNOTE 001研究中97例晚期NCSLC患者使用pembrolizumab单药治疗前是否接受放疗对PFS和OS的影响。结果显示，ICIs治疗前接受了放疗与未接受放疗患者的mPFS 分别为4.4个月和2.1个月（HR=0.56,P=0.019），mOS分别为10.7 个月和5.3 个月（HR=0.58,P=0.019），且未见毒性明显增加，初步显示放疗联合免疫治疗有更好的疗效及良好的安全性。

Patruni等[33]利用美国国家癌症数据库（NCDB）比较了颅内病灶接受放疗联合或者不联合ICIs 治疗的NSCLC-BM 患者的疗效。发现545 例接受联合治疗的患者mOS 是13.1 个月，而只接受放疗的13 545例患者mOS仅为9.7个月（P＜0.001），3年生存率分别为17%和12%（HR=0.77,P＜0.001）。倾向性评分匹配后进行多因素分析显示，颅内病灶接受放疗和ICIs 治疗是生存获益的独立预后因素。在2021 年发表的一项回顾性研究中比较了分别采用ICIs、SRS 及SRS 联合ICIs 治疗的2 989 例NSCLCBM患者在mPFS及mOS方面的差异。该研究中只接受ICIs 治疗（286 例）、只接受了SRS 治疗（916例）、接受联合治疗（469例）患者的mOS分别为17.2个月、23.2 个月（HR=0.79，P＜0.002）和48.2 个月（HR=0.45,P＜0.001），mPFS 分别为9.9 个月、23.3个 月（HR=0.56，P＜0.001），29.3 个月（HR=0.45，P＜0.001）。与仅ICIs组相比，接受SRS 或SRS 联合ICIs能延长mPFS和mOS，与SRS组相比，联合治疗组的mOS和mPFS更长。再次验证了放疗与ICIs联合能改善NSCLC-BM 患者的生存预后，与Tatineni 等[34]的研究一致。

Mcgunigal 等[35]利用NCDB 数据进行了大型回顾性分析，探讨了不同放疗模式与ICIs联合治疗的差异。该研究分析显示，1 125 例NSCLC-BM 患者同时接受了颅内放疗和ICIs 治疗,其中，684 例接受WBRT治疗，441例接受SRS治疗，按放射治疗方式进行分层分析时发现：与WBRT 相比，SRS 的患者mOS 显著改善（16.6 个月vs10.6 个月，P＜0.001）。多因素分析显示，与SRS 相比，WBRT 是生存较差的独立预测因素（HR=0.6,P＜0.001）。尽管该研究有许多未调整的混杂因素，但作者仍认为SRS联合ICIs 治疗的生存优势值得在临床试验中进一步评估。

放疗与ICIs 治疗顺序的问题亦引起了部分学者的关注。Chen等[36]对157例BM患者进行回顾性研究发现，“同步SRS和ICIs”方案对比“序贯SRS和ICIs”方案以及“单用SRS”方案的mOS 分别为24.7个月、14.5个月和12.9个月，且“同步SRS和ICIs”方案不会提高irAE 或急性神经毒性的发生率。多因素分析显示“同步SRS和ICIs”相比“单用SRS”可显著提高mOS（HR=2.69），但值得注意的是，在这项研究中，包含了部分黑色素瘤和肾癌的患者。Porte等[37]发现，NSCLC-BM患者“同步ICIs和SRS”较“先ICIs后SRS”和“先SRS后ICIs”对BM病灶的局部控制更好，且急性神经系统毒性和放射性坏死的发生率均未增加，安全性方面与Riley 等[38]的研究一致。另一项多中心回顾性研究则认为，ICIs 序贯放疗时“先SRS 后ICIs”与“先ICIs 后SRS”的mOS 无显著差异（P=0.129），但与SRS和ICIs间隔＞7 d相比，间隔≤7 d的患者生存获益更明显（倾向匹配评分调整后P=0.008）。联合治疗组耐受性良好，与单纯SRS组在颅内放射性坏死方面无明显差异，SRS 与ICIs的时间间隔对TRAEs的发生无影响[39]。

然而，一些回顾性研究提出了不同的观点。Lehrer 等[40]认为，采用ICIs 联合SRS 并不增 加NSCLC-BM 患者mOS。另一项研究也显示，单独SRS 与同时SRS 和ICIs 的mOS 和中枢神经系统的mPFS 无统计学差异（P＞0.05）[41]，但是这些研究对同步SRS 和ICIs 的定义没有统一的标准。在安全性方面，尽管多项回顾性研究[36-39]认为ICIs 治疗并未单独增加NSCLC-BM 患者放疗相关不良反应，SRS 和ICIs 的先后顺序不会影响SRS 的TRAEs。但是在一项回顾性研究中分析了480例接受SRS治疗的BM 患者（294 例继发于NSCLC），共有115 例患者接受了ICIs，其中6.8%未接受ICIs 的患者和20%接受ICIs 的患者发生了症状性放射性坏死，其认为ICIs 更容易诱发症状性放射性坏死[42]。可见，安全性上的数据亦待于前瞻性研究进一步证实。

3 结语

目前ICIs 用于NSCLC-BM 患者仍存在许多问题。例如多项研究证明TMB、PD-L1的表达和TME中TILs 细胞的被认为是判断ICIs 疗效预后的标记物之一[43]。然而，与颅外部位相比，颅内病灶的PDL1的表达和TILs存在时空异质性而TMB在BM中的价值也尚不清楚[6-7]。此外颅内病灶的标本获取亦存在相当难度。DNA错配修复功能缺陷（dMMR）/微卫星高度不稳定性（MSI-H）在NSCLC 中的出现的频率很低而限制了其临床应用[44]。因此，目前尚无合适的生物标记物能很好的预测NSCLC-BM 患者接受ICIs治疗的疗效。此外，类固醇激素常用于BM的NSCLC患者，但激素的使用与ICIs疗效较低和预后较差有关[45]。故而，如何合理的使用这两类药物亦需要继续探索。ICIs联合治疗策略亦面临许多挑战。首先，ICIs 治疗和抗血管生成药物或者化疗的联合方案多种多样,哪种联合治疗方案最有效同时毒副作用更小还无定论。放疗的模式与剂量，放疗与免疫治疗的联合的顺序如何安排以及接受免疫治疗时颅外病灶的疗效评判标准是否适应于颅内病灶等问题也尚在探索之中。

目前，免疫治疗在NSCLC-BM中的疗效和不良反应的数据尚缺乏大型的前瞻性临床研究来证实。首个采用nivolumab 和ipilimumab 联合化疗应用于未经治疗的NSCLC-BM 患者的前瞻性Ⅱ期临床研究正在开展[46]。其他如度伐利尤单抗联合放疗的Ⅱ期临床研究（NCT04889066）、pembrolizumab联合化疗的单臂开放Ⅱ期临床研究（NCT04964960）、替雷利珠单抗联合化疗的研究（NCT04507217）、卡瑞利珠单抗联合SRT/WBRT 及化疗的Ⅲ期临床研（NCT04768075）等都聚焦于NSCLC-BM患者，如果上述研究能证明颅内疗效，那么将成为这类患者的一种新的治疗选择。