小细胞肺癌免疫治疗及靶向治疗的相关研究进展
2022-11-23孙倩倩郭惠琴
孙倩倩,郭惠琴
首都医科大学附属北京世纪坛医院胸部外科,北京 100038
小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)约占所有肺癌类型的15%,是男性恶性肿瘤死亡的首要原因,也是全球女性恶性肿瘤死亡的第二大原因[1-2]。由于肿瘤生长速度较快且缺乏特异性的临床症状,SCLC患者的预后极差,5年总生存率不足5%,没有接受任何积极治疗患者的平均总生存期仅为2~4个月[3-4]。依据SCLC进展情况可分为局限期 SCLC(limited stage-small cell lung cancer,LSSCLC)和广泛期 SCLC(extensive stage-small cell lung cancer,ES-SCLC),其中ES-SCLC约占新诊断病例的65%[5]。目前研究认为,若采用以铂类为基础的化疗联合胸腔放疗及预防性颅脑放疗,LS-SCLC患者的总生存率为20%~25%[6]。但对于ES-SCLC,虽然联合化疗可以延长患者的生存期并改善生活质量,但对化疗耐受的患者出现复发是不可避免的,只有不到10%的ES-SCLC患者在确诊2年后仍生存[6]。近年来,SCLC的免疫治疗和分子靶向治疗被广泛研究并应用于临床,本文就SCLC免疫治疗和靶向治疗的相关研究进展进行综述。
1 免疫治疗
免疫系统可以识别并摧毁可能恶变为肿瘤细胞的异常细胞,但部分肿瘤细胞已经进化从而具有逃避免疫细胞攻击的能力。临床通过对肿瘤细胞逃避免疫系统作用的探索,研发了多种免疫疗法[7]。
1.1 伊匹单抗(Ipilimumab)联合化疗
伊匹单抗是一种抗细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白 4(cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4,CTLA4)单克隆抗体,是第1个与化疗联合用于未经治疗的ES-SCLC且被评估的免疫检查点抑制剂。于2011年3、7月分别被美国食品药品管理局(FDA)、欧洲药品评价局(European Medicines Evaluation Agency,EMEA)批准单药治疗不可切除或转移性黑色素瘤,同时也被积极开发用于治疗其他类型的肿瘤,如肺癌、前列腺癌和间皮瘤[8]。2013年进行的Ⅰ/Ⅱ期多中心研究的Ⅱ期部分结果显示:伊匹单抗[与纳武利尤单抗(Nivolumab)联合使用]至少联合一种铂类化疗药物的方案,可使LS-SCLC或ES-SCLC患者有所获益。尽管有令人鼓舞的Ⅱ期研究数据,但与卡铂/依托泊苷单药相比,在依托泊苷中加入伊匹单抗未能改善患者的总生存期(overall survival,OS)[9]。这可能是因为伊匹单抗是针对CTLA4的单克隆抗体,可使外周T细胞激活,但不激活肿瘤微环境中的T细胞。鉴于这种作用机制,Reck等[10]推测,ES-SCLC患者中使用伊匹单抗联合化疗治疗的价值可能有限。目前多项伊匹单抗联合或不联合化疗治疗SCLC的临床研究正在进行中,期待更多的研究成果出现。
1.2 阿特珠单抗(Atezolizumab)联合化疗
阿特珠单抗是一种人源化单克隆抗程序性死亡受体配体1(programmed cell death 1 ligand 1,PDCD1LG1,也称 PD-L1)抗体,可阻断 PD-L1、程序性死亡受体1(programmed cell death 1,PDCD1,也称PD-1)和PD-L1-B7-1信号通路的转导,并恢复肿瘤特异性T细胞的免疫功能[11-13]。在一项Ⅰ期临床研究中,阿特珠单抗对复发或难治性SCLC患者的持久反应性良好[14]。目前,Ⅲ期IMpower133研究[15-16]为免疫检查点抑制剂在ES-SCLC一线治疗中的作用提供了最有说服力的证据,该研究将403例未经治疗的ES-SCLC患者随机分为依托泊苷+阿特珠单抗(每3周1200 mg)组(n=201)和安慰剂组(n=202),均治疗4个周期,然后给予阿特珠单抗维持治疗或安慰剂直至疾病进展或出现不可耐受的毒性,主要观察终点为OS和无进展生存期(progression-free survival,PFS)。该研究结果显示,在铂类/依托泊苷的基础上联合阿特珠单抗,可使绝对中位OS获益2个月,且1年后的绝对生存率提高14%。IMpower133试验[17]是自20世纪90年代引入铂类化疗药物以来第1个证明ES-SCLC经一线治疗OS有明显改善的研究。因此,该研究结果已被纳入2022年第2版的美国国立综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)SCLC指南,该指南推荐阿特珠单抗联合依托泊苷作为ES-SCLC初治或辅助治疗的首选方案。
一项多中心回顾性分析结果显示,阿特珠单抗在美国迅速普及、广泛使用,其中近一半的患者可以进行IMpower133试验[如美国东部肿瘤协作组(Eastern Cooperative Oncology Group,ECOG)体力状况(performance status,PS)评分≥2分][18],但进一步的现实生活数据仍需继续等待[19]。SPACE试验(NCT04221529)是一项正在进行的开放标签的Ⅱ期研究,评估阿特珠单抗联合依托泊苷治疗未经治疗的ES-SCLC且PS评分为2分患者的有效性,其结果也有所期待。
由此可见,阿特珠单抗与化疗联合治疗SCLC的耐受性较好。重要的是,在化疗中加入阿特珠单抗可以改善患者的OS,且不会对患者的健康相关生活质量(health-related quality of life,HRQOL)产生不利影响[20-21]。
1.3 纳武利尤单抗联合伊匹单抗
纳武利尤单抗是一种针对PD-1的人免疫球蛋白G4(immunoglobulin G4,IgG4)单克隆抗体,可阻断PD-1与其配体PD-L1的结合。在SCLC患者中,纳武利尤单抗最初在CheckMate-032试验[22-23]中进行测试,符合条件的患者年龄均≥18岁且为LS-SCLC或ES-SCLC,并在此之前至少接受过一次含铂方案治疗后出现疾病进展,给予纳武利尤单抗单药治疗或不同剂量纳武利尤单抗联合伊匹单抗治疗,主要终点为客观缓解率(objective response rate,ORR),并对109例接受纳武利尤单抗治疗的患者进行亚组分析。结果显示,纳武利尤单抗联合伊匹单抗治疗患者的ORR为11.9%(95%CI:6.5%~19.5%);缓解持续时间(duration of response,DOR)为3.0~42.1个月,中位17.9个月;12个月的总生存率为 28.3%(95%CI:20.0%~37.2%)。该研究结果与三线化疗的结果相似,并最终使美国FDA授予加速批准纳武利尤单抗单药疗法(固定剂量240 mg,每3周1次)用于既往接受一线铂类化疗和至少一种其他治疗的转移性SCLC患者[24-25]。CheckMate-032的研究结果表明,虽然纳武利尤单抗联合伊匹单抗治疗患者的ORR高于纳武利尤单抗单药治疗患者,但二者的OS相似,长期随访的OS均良好,但两药联合治疗与纳武利尤单抗单药治疗相比不良反应更常见[11]。
1.4 帕博利珠单抗(Pembrolizumab)
帕博利珠单抗是一种与PD-1受体结合并阻断其通路的治疗性抗体。在Ⅰb期研究KEYNOTE-028(NCT02054806)和Ⅱ期研究 KEYNOTE-158(NCT02628067)中,帕博利珠单抗已显示出对既往治疗的复发或转移性SCLC患者的临床益处[26]。通过对KEYNOTE-028和KEYNOTE-158中既往接受过二线及以上治疗的83例SCLC患者汇总分析发现,随访0.5~48.7个月,中位随访7.7个月,结果ORR为19.3%;2例患者完全缓解(其中1例为PD-L1阳性),14例患者部分缓解(其中13例为PD-L1阳性),但缓解的中位持续时间没有达到;其中61.4%的患者经历了任何级别的治疗相关不良反应[26]。基于KEYNOTE-028和KEYNOTE-158研究的结果,帕博利珠单抗在2019年6月被美国FDA批准用于治疗以铂类为基础的化疗期间或之后疾病进展的转移性SCLC患者,以及之前至少接受过一种其他疗法的患者[27]。由此可见,帕博利珠单抗在既往接受过二线及以上的复发或转移性SCLC患者中表现出持久的抗肿瘤活性,且与PD-L1的表达情况无关,且帕博利珠单抗的耐受性良好。帕博利珠单抗单药治疗在重度预处理的三线治疗中提供了一种选择,其耐受性比化疗好[26]。
1.5 帕博利珠单抗联合化疗
帕博利珠单抗单药治疗已经在SCLC患者中显示出抗肿瘤活性。一项随机、双盲、Ⅲ期KEYNOTE-604研究[28]比较了帕博利珠单抗联合依托泊苷+顺铂与安慰剂联合依托泊苷+顺铂对既往未经治疗的ES-SCLC患者的治疗效果,帕博利珠单抗200 mg,每3周1次,最多35个周期,依托泊苷+顺铂4个周期,主要观察终点为PFS和意向治疗人群的OS,结果显示,帕博利珠单抗联合依托泊苷+顺铂治疗患者的12个月无进展生存率为13.6%,高于安慰剂联合依托泊苷+顺铂治疗患者的3.1%;帕博利珠单抗联合依托泊苷+顺铂治疗患者的24个月总生存率为22.5%,高于安慰剂联合依托泊苷+顺铂治疗患者的11.2%;与安慰剂联合依托泊苷+顺铂一线治疗相比,帕博利珠单抗联合依托泊苷+顺铂可明显改善ES-SCLC患者的PFS。表明在依托泊苷+顺铂标准一线治疗中加入帕博利珠单抗可以明显改善ES-SCLC患者的PFS,并与部分患者的持久反应有关。
2 靶向治疗
临床前期研究已经为SCLC的新型治疗方法明确了多个分子靶点[29]。尽管经历多种挫折,许多分子靶向治疗的方法目前正在临床试验中进行研究。
2.1 特司林-洛伐妥珠单抗(Rovalpituzumab tesirine,Rova-T)
Rova-T是一种δ样蛋白3(Delta-like 3,DLL3)抑制剂。DLL3是Notch受体配体家族的非典型成员,是Notch信号转导通路中的抑制性配体,在细胞发育中发挥重要作用。目前大部分研究认为,Notch信号通路是SCLC中肿瘤抑制因子和神经内分泌分化的主要调节因子,Notch过表达可使细胞周期停滞于G1期,Notch信号激活可对SCLC发挥肿瘤抑制作用,同时会抑制神经内分泌肿瘤细胞的增殖[30-32]。DLL3是一种高选择性的细胞表面蛋白,能促进肿瘤细胞增殖并抑制其凋亡[33],它在神经内分泌来源的肿瘤中高表达,在超过80%的SCLC中高表达[34-35]。
Rova-T以SCLC细胞上表达的DLL3为靶点,并通过其可以内化到细胞质中的细胞毒性载荷作用诱导细胞死亡。在61例复发SCLC患者中进行的Rova-T试验中,24.59%(15/61)的患者获得了完全缓解或部分缓解,72.13%(44/61)的患者达到疾病稳定。DLL3在50%以上的患者中高表达,其临床获益率为98%,中位OS为8个月[36]。但Rova-T与拓扑替康二线治疗在Ⅲ期临床试验中的初步结果表明,Rova-T并不优于拓扑替康,因此,独立数据安全委员会建议中止试验[37]。Rova-T最早通过一项Ⅰ期研究率先在SCLC的三线治疗中取得令人鼓舞的效果,但后续的Ⅱ期临床研究却未能重复前期的研究数据[38]。实际上,2019年公布的Ⅲ期MERU研究的中期分析结果显示,与安慰剂相比,Rova-T一线维持治疗并没有改善晚期SCLC患者的OS,Rova-T的开发项目也同时正式终止。
2.2 Pracinostat
Pracinostat是一种组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)抑制剂,编码乙酰转移酶的CREBBP基因,是SCLC中最经常发生突变的基因之一。CREBBP基因失活可使表达紧密连接和细胞黏附的基因表达下调,如CDH1,也会促使部分上皮细胞发生上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)过程;但部分EMT的激活会使CDH1的表达下调[39],使CDH1与其他黏附基因表现出组蛋白乙酰化的减少。HDAC抑制剂——Pracinostat可增加组蛋白的乙酰化并恢复CDH1的表达。CDH1属于抑癌基因,易在胃癌、乳腺癌、膀胱癌和其他肿瘤中发生突变[40-42]。虽然CDH1本身不是SCLC失活突变的靶点,但CDH1表达缺失已经与SCLC化疗抵抗[43]和小鼠晚期SCLC[44]有关。总之,CREBBP基因在SCLC中是一种强大的肿瘤抑制因子,其失活会增强SCLC对靶向治疗的反应[45]。
一项研究将5种泛HDAC抑制剂反应谱与实体瘤细胞系(n=659)的转录组相关联,进行综合药物转录组分析,以系统地确定与HDAC抑制剂敏感性和耐药性相关的、可概括的基因特征;然后将所建立的特征用于识别对HDAC抑制剂有潜在敏感性或抗性的肿瘤亚型,以及增强HDAC抑制剂疗效的药物;最后通过多个独立的药物反应数据集和实验来评估所建立的HDAC抑制剂特征的再现性[46]。该研究最终成功地划定了用于预测所有5种HDAC抑制剂的敏感性(包含46个基因)和抗性(包含53个基因)可归纳的基因签名,其再现性被多个外部来源和独立的内部试验所证实;该研究利用这些基因特征最终确定,携带异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase,IDH)1/2突变的低级别胶质瘤和非Yes相关蛋白1(Yes-associated protein 1,YAP1)驱动的SCLC患者特别受益于HDAC抑制剂单药治疗;这项研究的另一个发现是,非YAP1驱动的SCLC亚型对HDAC抑制剂单药治疗很脆弱。也有研究证明了HDAC抑制剂对SCLC的有效抑制作用[47-49],在临床前模型中通过联合化疗可以进一步加强这种作用[50-51]。通常情况下,SCLC主要分为4个分子亚型,即神经母细胞特异性转移因子1(achaete-scute complex homologue 1,ASCL1)、神经源性分化因子1(neurogenic differentiation factor 1,NEUROD1)、YAP1 和 POU2F3[52]。但在这项研究中发现,YAP1是唯一与HDAC抑制剂敏感(负相关)和耐药(正相关)高度相关的SCLC亚型[46],这表明HDAC抑制剂单药治疗优先抑制非YAP1特征的SCLC亚型,重新连接的YAP激活并广泛参与了各种治疗的抗性[53-54],可能介导了SCLC或其他实体瘤对HDAC抑制剂的抗性。
2.3 Pracinostat联合达沙替尼(Dasatinib)
研究发现,达沙替尼联合HDAC抑制剂可能是某些实体瘤的理想靶向治疗方案[46]。首先,HDAC抑制剂耐药特征中的基因高表达多与达沙替尼的敏感性有关;其次,YAP1的表达与HDAC抑制剂耐药特征呈正相关,并预测对HDAC抑制剂的耐药性及对达沙替尼的敏感性;最后,达沙替尼与HDAC抑制剂在抑制SCLC细胞方面有协同作用。既往研究表明,靶向HDAC可以极大地提高达沙替尼对胰腺癌的疗效[55]。达沙替尼联合HDAC抑制剂是一种对实体肿瘤有潜在价值的联合治疗方案,特别是对于SCLC,其特点是在不同肿瘤类型中HDAC抑制剂的敏感性最高。
2.4 曲妥珠单抗(Trastuzumab)联合香菇多糖(Lentinan)
人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)是ErbB 家族的成员,在促进致癌转化和肿瘤细胞生长方面发挥着重要作用[56]。曲妥珠单抗已成功用于HER2过表达乳腺癌患者[57]。香菇多糖是一种从香菇中提取的多糖,香菇多糖注射液在亚洲部分国家是临床批准用于治疗肺癌的药物[58]。香菇多糖主要由β-葡聚糖组成,具有抗肿瘤、抗炎等作用[59]。1985年,日本批准香菇多糖作为胃癌治疗的辅助药物。临床研究显示,香菇多糖是一种生物反应调节剂,在肿瘤治疗中有确切的疗效[60-61]。一项体内实验表明,香菇多糖与曲妥珠单抗联合治疗能显著抑制裸鼠中的BT474异种移植瘤的生长[62]。考虑到HER2在18%~33%的非小细胞肺癌、17%~42%的腺癌和2%~40%的大细胞癌中过表达[63],当香菇多糖与抗体和细胞毒性化疗药物联合用于治疗HER2阳性肺癌患者时,可能会有协同作用。尽管香菇多糖的不良反应很少,但部分临床病例报道了低血压等不良反应[58]。在护理期间需要对该药物进行更多的观察,从而及时避免严重后果。
2.5 卢比克替定(Lurbinectedin)
卢比克替定是一种致癌性转录抑制剂,用于治疗各种实体肿瘤,包括SCLC[64]。该药物可与各种核苷酸三段式的中心鸟嘌呤共价结合形成加合物,能够诱发双链断裂,最终导致细胞凋亡[65],也可以诱导免疫原性细胞死亡(immunogenic cell death,ICD)并刺激抗肿瘤免疫反应[66],与肿瘤相关巨噬细胞(tumor associated macrophage,TAM)的显著减少有关,因此也可能直接影响肿瘤微环境[67]。卢比克替定于2020年6月15日被美国首次批准用于治疗以铂类为基础的化疗中或之后疾病进展的成年转移性SCLC患者[68]。
在一项Ⅰb期试验的扩展队列中,27例既往接受过≤1次化疗的SCLC患者接受了卢比克替定2 mg/m2+多柔比星40 mg/m2的治疗,多柔比星在10个周期后停药,患者继续单独使用卢比克替定。结果显示,ORR为37%,其中4%的患者达到完全缓解;无化疗间隔>90天的患者(化疗敏感型)总缓解率为50%,6%的患者获得完全缓解;总体中位PFS为3.4个月,在无化疗间隔30~90天的患者中为1.9个月,而无化疗间隔>90天的患者为5.7个月[69]。
在一项单臂、开放标签的Ⅱ期篮子试验,从医院招募了105例患者,给予卢比克替定3.2 mg/m2静脉滴注1 h,每3周1次,直至疾病进展或出现不可耐受的毒性,依据实体瘤疗效评价标准1.1(response evaluation criteria in solid tumor 1.1,RECIST 1.1)评估总体反应(完全缓解或部分缓解),结果显示,最终37例患者出现了总体反应,中位随访时间为17.1个月,未发生治疗相关死亡[70]。因此,卢比克替定作为SCLC的二线治疗在总体反应方面是积极的,表明卢比克替定可能是那些没有选择,尤其是复发SCLC患者的潜在新疗法。
ATLANTIS试验[71]是一项开放标签、随机、多中心的Ⅲ期研究,共纳入150例经一线铂类化疗后进展的SCLC患者,采用环磷酰胺/多柔比星/长春新碱或拓扑替康治疗,结果显示,患者的OS为18个月。这项研究的结果将有助于确定卢比克替定或多柔比星在SCLC中的作用,并有可能重新定义这种难治肿瘤的标准疗法。
2.6 奥拉帕利联合替莫唑胺
通过抑制多腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]靶向DNA损伤修复已成为SCLC的一种潜在治疗策略[72]。奥拉帕利是一种PARP抑制剂,可通过肿瘤DNA修复途径缺陷优先杀死肿瘤细胞,其靶点为乳腺癌易感基因(breast cancer susceptibility gene,BRCA)1/2、PARP、共济失调毛细血管扩张突变(ataxia-telangiectasia mutated,ATM)或细胞周期检查点激酶2(cell cycle checkpoint kinase 2,CHEK2)。替莫唑胺是一种单功能的SN-1烷化剂,在生理pH值下可转化为活性产物替莫唑胺代谢物,降解为甲基重氮阳离子,后者再将甲基转移到DNA,抑制DNA复制启动,从而诱使细胞凋亡,具有抗肿瘤活性。
一项对既往治疗过的SCLC患者给予奥拉帕利和替莫唑胺治疗的Ⅰ/Ⅱ期联合试验,确立了推荐的Ⅱ期剂量(RP2D):第1~7天,给予奥拉帕利200 mg+替莫唑胺75 mg/m2口服,每天2次,21天为1个周期;在整个研究范围内,48例复发SCLC患者的ORR为41.7%,中位PFS为4.2个月,中位OS为8.5个月[73]。表明在SCLC中,奥拉帕利联合替莫唑胺是一种有希望的新治疗策略。
3 小结与展望
SCLC作为一种难治性肿瘤,治疗进展相当缓慢,经过不断探索,免疫治疗和靶向治疗为SCLC带来了新希望。使用针对CTLA4和PD-1/PD-L1的免疫检查点抑制剂进行治疗可能会改变SCLC的治疗模式。纳武利尤单抗±伊匹单抗已经在复发性SCLC中显示出了令人信服的结果,并有可能延长这一患者群体的生存期。阿特珠单抗联合化疗也已经表现出了良好的治疗效果。帕博利珠单抗对复发或转移性SCLC患者具有良好的抗肿瘤活性和持久的临床获益,但并没有发现新的安全信号来支持帕博利珠单抗单药疗法用于SCLC患者的三线或后期治疗。帕博利珠单抗联合依托泊苷+顺铂没有出现意外的毒性,支持帕博利珠单抗对ES-SCLC的益处。由此可见,免疫治疗是一种很有前途的策略,但鉴于多数SCLC患者对单纯使用检查点抑制剂的效果不佳,将免疫疗法与靶向药物相结合便成为一种新兴的治疗策略。
Notch通路被认为是SCLC发生发展、肿瘤异质性和对系统性治疗抵抗的一个关键因素。DLL3的确定促使第1个被证实对SCLC有效的靶向药物的开发。尽管试验表明部分SCLC患者的症状得到了缓解,但确定适合Rova-T的最佳患者选择仍有待证实,在不同的临床环境中(无论是单药还是联合治疗)测试Rova-T的随机试验都迫切需要进一步的结果。
CREBBP基因作为一种强大的肿瘤抑制因子,将在SCLC的治疗中发挥重要作用。尽管SCLC通常具有最高的HDAC抑制剂敏感性,但也存在异质性,因为在SCLC的4种分子亚型中,YAP驱动的SCLC与HDAC抑制剂治疗的耐药性有关。鉴于达沙替尼治疗可以优先抑制YAP激活的SCLC,达沙替尼联合HDAC抑制剂可能代表一种与4种分子亚型无关的有效治疗方法。即使香菇多糖在体外对肿瘤细胞显示出了细胞毒性,但其功能主要是作为一种免疫系统调节剂,其在治疗过程中总是被当作抗肿瘤治疗的辅助疗法。未来非特异性与特异性免疫疗法的结合、使用不同的免疫疗法均是值得探索的。