免疫检查点抑制剂治疗非小细胞肺癌的研究进展

花 蕾 王榕林 苏海川

空军军医大学唐都医院肿瘤科，陕西西安 710038

2020 全球癌症统计数据显示，肺癌为全世界发病率第二、死亡率第一的恶性肿瘤[1]，肺癌中大约85%为非小细胞肺癌。肺癌早期症状不典型，确诊患者多已为中晚期，失去手术机会。目前同步放化疗一直是不可切除晚期非小细胞肺癌的首选治疗方法。但随着放疗和化疗技术的发展，并未明显改善晚期肺癌患者生存率。近年来随着对肿瘤免疫逃逸和免疫应答机制的揭示，使多种免疫治疗方法被提出，明显改善了肺癌患者的生存率[2]。但由于肿瘤的异质性和微环境的复杂性，单药治疗并不能取得良好的临床获益，还增加了耐药风险。当前多种治疗方法的联合使用，可以产生协同效果，增强疗效。联合治疗将是未来非小细胞肺癌的治疗方向。

1 肺癌免疫微环境

肺癌细胞和浸润性免疫细胞在内的基质细胞共同构成了肺癌微环境。肺癌的免疫微环境的改变，以细胞毒性CD8+T 细胞的失活为主要表现，这包括多种途径。未成熟的树突状细胞（dendritic cell，DCs）可以表达程序性细胞死亡蛋白1 配体1（programmed deathlligand 1，PD-L1）和PD-L2，直接抑制CD8+T 细胞[3]。骨髓源性抑制细胞是免疫抑制网络的重要组成部分，其通过产生血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子和缺氧诱导因子1 等，为肿瘤的生长和转移及新血管生成创造了有利环境[4]。还可通过表达精氨酸酶1（arginase-1，ARG1），参与抑制CD8+T 的细胞增殖[5]。肺癌中的巨噬细胞主要是M2 型，M2 型巨噬细胞可以促进肿瘤细胞的侵袭和增殖，导致非小细胞肺癌患者预后不良[6]。可见肺癌组织免疫微环境的改变，促进了肺癌的发生发展。但随着免疫治疗的开展，也开启了肺癌治疗的新时代。

2 免疫检查点作用机理

免疫检查点是在免疫细胞上表达，能够调控免疫激活程度的一些分子，在机体免疫反应中起着“刹车”作用。肿瘤细胞能够上调细胞表面免疫检查点的分子表达，肿瘤细胞利用免疫检查点途径逃避宿主免疫系统，抑制免疫细胞功能[7]。目前研究较为明确的是PD-1、PD-L1/PD-L2 和细胞毒性T 细胞抗原4（cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4，CTLA4）。PD-1是一个诱导表达的蛋白，在活化的T 细胞表面表达水平上调。PD-L1 主要表达于肿瘤细胞表面，肿瘤微环境可诱导PD-L1 的表达，两者结合后，促使PD-1 的免疫受体酪氨酸转换基序结构域中的酪氨酸发生磷酸化，致T 细胞活化所需基因及细胞因子的转录和翻译被抑制，发挥负向调控T 细胞活性[8]。CTLA4 是一种仅由T 细胞表达的抑制性受体，其功能是抑制T 细胞活性。CD28 和CTLA4 的结构具有同源性，但是产生的作用却不同。CD28 发挥的是正调节免疫反应，CTLA4 对免疫反应起负性调节作用。CTLA4与B7 的结合力比CD28 强。通过与CD28 竞争，阻断T 胞活化中的B7-CD28 信号途径，进而阻断T 细胞的活化[9]。CTLA4 还可诱导Treg 的发育和功能的，CTLA4 缺乏会在体内和体外损害Treg 的抑制功能[10]。

3 免疫治疗

3.1 免疫检查点抑制剂单药治疗

随着免疫治疗的兴起，免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibtors，ICIs）已经在非小细胞肺癌治疗中取得了显著效果。目前被批准用于肺癌治疗的药物包括帕博利珠单抗、纳武利尤单抗、度伐利尤单抗、阿替利珠单抗和卡瑞利珠单抗。在KEYNOTE-024 研究中，PD-L1 高表达的非小细胞肺癌患者，帕博利珠单抗单药一线治疗未经治疗的、无EGFR/ALK 异常的晚期非小细胞肺癌患者的有效性和安全性明显高于化疗组[11]。在CheckMate 078 和057 试验中，相对于多西他赛，纳武利尤单抗能够显著提高患者生存期，而不良反应（adverse events，AE）发生率明显减低，在PDL1 表达低的患者中，同样也能够明显获益。目前纳武利尤单抗已获批用于晚期复发性或难治性非小细胞肺癌的二线治疗[12]。在IMpower1 10 临床试验中，阿替利珠单抗相较化疗而言，在PD-L1 表达增高的EGFR和ALK 野生型肿瘤中，单抗治疗组的中位总生存期（overall survival，OS）比化疗组长7.1 个月，3 级以上AE 发生率更低（30.1% vs.52.5%）[13]。

3.2 免疫检查点抑制剂联合化疗

化疗可以减少免疫抑制细胞的数量和活性，增强抗原递呈，增强T 细胞的杀伤作用，诱导PD-L1 在肿瘤细胞上的表达，增强ICIs 疗效[14]。在KEYNOTE-407 研究中，与单纯化疗比较，帕博利珠单抗联合组治疗转移性鳞状非小细胞肺癌显著改善患者的OS 和无进展生存期（progression-free survival，PFS）。中位PFS 为8.0 个月vs.5.1 个月，中位OS 为17.1 个月vs.11.6 个月。研究结果支持帕博利珠单抗联合化疗作为转移性鳞状非小细胞肺癌患者的标准一线治疗[15]。IMpower130 试验结果显示，对于一线治疗无ALK 或EGFR 突变的Ⅳ期非鳞非小细胞肺癌患者，阿替利珠单抗联合化疗在OS 和PFS 方面表现出显著且有临床意义的改善，中位OS 为18.6 个月vs.13.9 个月，中位PFS 为7.0 个月vs.5.5 个月，且无新AE 发生[16]。基于该结果，阿替利珠单抗联合白蛋白结合型紫杉醇+卡铂已被美国食品药品监督管理局批准用于一线治疗无EGFR/ALK 突变的转移性非鳞状非小细胞肺癌。

3.3 免疫检查点抑制剂联合放疗

放疗能够导致肿瘤细胞损伤，导致微环境充满坏死和凋亡的肿瘤细胞和碎片。这些抗原介导特异性T细胞的产生，诱导肿瘤的免疫原性细胞死亡[17]。同时，放疗通过激活DCs 和刺激主要组织相容性复合物-1（major histocompatibility complex，MHC-1）分子来促进抗原识别，从而改善CD8+T 细胞的定向杀伤能力[18]。可见免疫治疗联合放疗给肿瘤治疗提供了新策略。在KEYNOTE-001 试验中，与未接受放射治疗的晚期非小细胞肺癌患者比较，先前接受放射的非小细胞肺癌患者使用帕博利珠单抗治疗的中位PFS 和OS 更长，且安全性可接受[19]。在对PEMBRO-RT 和MDACC 两项试验的综合分析中，帕博利珠单抗联合放疗与单药治疗比较，肿瘤治疗应答率为41.7%vs.19.7%；中位OS为19.2 个月vs.8.7 个月。在帕博利珠单抗免疫治疗中加入放疗显著提高了转移性非小细胞肺癌患者的应答和预后[20]。在PACIFIC 临床试验中，放化疗后接受度伐利尤单抗治疗组与单行放化疗比较，PFS 为16.8 个月vs.5.6 个月，3 年OS 为57% vs.43.5%，副作用发生率未见明显增加[21]。基于PACIFIC 的结果，同步放化疗后接受度伐利尤单抗免疫治疗，已被欧洲肿瘤内科学会和中国临床肿瘤学会指南作为ⅠA类证据。

3.4 免疫检查点抑制剂联合靶向治疗

随着肿瘤驱动基因的发现，对于EGFR、ALK 等驱动基因突变的非小细胞肺癌患者而言，一线首选酪氨酸激酶抑制剂靶向治疗。酪氨酸激酶抑制剂可上调MHCⅠ和Ⅱ的表达，增加抗原提呈作用[22]。由于酪氨酸激酶抑制剂的多种免疫调节功能，靶向治疗联合免疫治疗被认为是一种有效的治疗策略。但在临床试验中，结论却不一致。在JVDF 研究中，探究了雷莫芦单抗联合帕博利珠单抗用于既往治疗的晚期非小细胞肺癌、胃食道癌或尿路上皮癌的疗效。晚期非小细胞肺癌患者的客观缓解率为30%，中位OS 为26.2 个月，且安全性可控[23]。而在NCT 02088112 试验中，度伐利尤单抗联合吉非替尼毒性高于单独使用两种药物。在扩大剂量时，35%的患者肝酶升高导致停药。与历史对照组比较，未发现PFS 显著增加[24]。免疫检查点抑制剂联合靶向治疗目前临床结果仍存在争议，有待大量的临床研究数据进一步验证。

3.5 双免疫检查点抑制剂联合治疗

在CheckMate227 试验中，评估了纳武利尤单抗+伊匹单抗一线治疗EGFR/ALK 阴性晚期非小细胞肺癌患者的临床疗效，在PD-L1≥1%的患者中，联合组与化疗组比较，中位OS 为17.1 个月vs.14.9 个月、中位缓解持续时间为23.2 个月vs.6.2 个月。在PD-L1＜1%的患者中，联合组与化疗组比较，中位OS 为17.2个vs.12.2 个月。同时联合组的3 级以上AE 发生比例并没有增加[25]。根据该试验结果，2020 年美国国家综合癌症网络指南首次推荐纳武单抗+伊匹单抗双免疫一线治疗EGFR/ALK 阴性非小细胞肺癌患者，推荐级别为2A，挑战了化疗一线的治疗地位。

3.6 免疫检查点抑制剂联合肿瘤疫苗

肿瘤疫苗是将肿瘤抗原以多种形式导入患者体内，克服肿瘤引起的免疫抑制状态，增强免疫原性，激活患者自身的免疫系统，诱导机体免疫应答，从而达到控制或清除肿瘤的目的。NCT 02897765 是一项基于新抗原的个体化疫苗NEO-PV-01 联合PD-1 阻断剂，用于晚期黑色素瘤、非小细胞肺癌或膀胱癌患者的试验。该试验的所有受试者在接种疫苗后，均观察到新抗原特异性CD4+和CD8+T 细胞应答。疫苗诱导的T 细胞具有细胞毒性表型，能够转移到肿瘤并介导细胞杀伤。同时未观察到与治疗相关的严重不良事件[26]。

4 免疫检查点抑制剂疗效预测标志物

目前临床中越来越多的非小细胞肺癌患者开始接受ICIs 治疗。但获益人群有限。可见，建立有效的免疫治疗反应生物标志物来筛选获益人群，对实现精准治疗以及治疗费用的优化尤为重要。迄今为止，PD-L1 表达、突变负荷、潜在突变相关的新抗原计数、中性粒细胞/淋巴细胞等已被报道与应答相关。

PD-L1 表达是首选的ICIs 疗效预测生物标志物。在NCT 00730639 试验中，17 例PD-L1 阴性肿瘤患者，均没有客观反应，而在25 例PD-L1 阳性肿瘤患者中有9 例（36%）有客观反应。提示PD-L1 在肿瘤细胞上的表达与客观反应之间存在联系[27]。

肿瘤突变负荷是指肿瘤基因组去除胚系突变后的体细胞突变数量，反映了肿瘤细胞所携带的突变总数。基于CheckMate 568 临床研究显示，在高肿瘤突变负荷的非小细胞肺癌患者中，无论PD-L1 表达水平如何，一线纳武利尤单抗+伊匹单抗联合化疗的客观缓解率更高，PFS 明显延长，肿瘤突变负荷可作为选择患者的生物标志物[28]。

但在CheckMate 078 和057 试验中，纳武利尤单抗对肺癌的治疗获益，与PD-L1 表达状态无关。在PD-L1 低表达的患者中，同样能够明显获益[12]。可见免疫反应调控是一个复杂过程。在治疗中，单纯依靠一种指标，并不能很好地预测免疫治疗的效果。对于免疫检查点抑制剂治疗效果的预测，更应是多种指标协同，综合分析。这需要今后大量的研究来证实。

5 免疫检查点抑制剂相关不良反应

免疫相关不良反应（immune-related adverse events，irAE）不同于由细胞毒性或分子靶向药物引起的毒性。毒性作用的时间可能会延迟。目前ICIs 毒性机制仍有待确定，即使使用同种药剂，患者之间也可能存在异质性。目前ICIs 的发生率为54%～76%[29]。irAE 的治疗主要基于皮质类固醇和其他免疫调节剂。对于轻中度不良反应，可以通过降低剂量或停止使用药物缓解，而严重不良反应，需要永久停用免疫检查点抑制剂。

6 免疫检查点抑制剂面临的困境

虽然，目前ICIs 在肿瘤治疗中表现出强劲势头，但是仍存在不少问题亟须解决。首先，irAE 的发生。免疫检查点抑制剂相关不良反应的发生率为54%～76%，虽然主要为1～2 级不良反应，但仍需引起研究者重视[29]。其次，缺乏筛选患者的有效指标。虽然PD-L1、突变负荷在内的多项指标已在许多试验中显示出一定的预测价值。但也有一些试验提出了不同观点。可见需要筛选更有效的指标，或建立多指标预测模型，来提高预测的精准性。再次，获得性免疫耐药。尽管ICIs 疗法已经改善了许多癌症患者预后结果，但仅有少数患者在接受ICIs 治疗后获得了持久的反应。即使在对ICIs 反应率最高的黑色素瘤患者中，60%～70%的患者对抗PD-1 治疗没有客观反应。在这些患者中，20%～30%的患者最终会出现肿瘤复发和进展[30]。最后，经济问题。目前ICIs 价格相对较高，治疗周期长，医疗费用仍是一个需要考虑的问题。

7 总结与展望

综上所述，随着免疫治疗的日益成熟，以ICIs 为代表的免疫治疗在非小细胞肺癌治疗中的作用，已逐渐凸显出来。但如何确定ICIs 的治疗方案，如何挑选适合患者，实现个体化精准治疗，提高抗癌治疗的效率和成本效益，值得进一步研究。同时，ICIs 相关不良反应也应该引起足够的重视，在追求有效性的同时，应最大程度降低毒副作用。目前，新药研发仍在开展，大量的临床试验正在进行，期待这些临床试验的结果，将为非小细胞肺癌的治疗带来新的机遇。