EB病毒相关胃癌免疫治疗的研究进展
2023-02-24张哲铭孔帅贾祥浩高鑫鑫郑春宁
张哲铭,孔帅,贾祥浩,高鑫鑫,郑春宁
1 潍坊医学院临床医学院,山东潍坊 261053;2 山东第一医科大学附属省立医院胃肠外科
EB 病毒又称人类疱疹病毒4 型,是一种可以致癌的双链DNA 病毒。EB 病毒相关胃癌(EBVaGC)是一种具有独特病理特征的胃癌亚型,好发于男性,近端胃或残胃多见,约占胃癌总数的10%[1]。目前,EBVaGC 尚无特殊的治疗方法,但大多数患者预后相对较好。随着精准医疗的不断发展,免疫疗法成为继手术、放疗和化疗之后的第四种肿瘤治疗手段。EBVaGC 具有高表达免疫检查点蛋白和高淋巴细胞浸润特性[2]。因此,免疫疗法有望成为EBVaGC新的治疗策略。本文结合文献就EBVaGC 免疫治疗的研究进展作一综述。
1 EBVaGC概述
EBVaGC 是一种具有独特病理特征的胃癌亚型,多伴有大量淋巴细胞浸润[3],好发于男性,近端胃或残胃多见。目前,EBVaGC 尚无特殊的治疗方法,治疗策略同一般胃癌,大多数患者需手术切除,术式并无特殊,但术后缺少敏感的化疗药物辅助治疗。近年来,随着肿瘤学、免疫学以及分子生物学的不断发展,肿瘤治疗进入精准医疗时代。EBVaGC具有高表达免疫检查点蛋白和高淋巴细胞浸润特性[2],免疫疗法有望成为EBVaGC 新的治疗策略。化疗药物几乎都是细胞毒性药物,在杀灭肿瘤细胞的同时,不可避免地对机体正常细胞产生毒性作用。而免疫疗法是利用机体免疫机制,通过一些主动或被动方法,增强机体免疫功能,从而达到杀伤肿瘤细胞的目的。免疫检查点阻断疗法是目前研究最多的一种免疫治疗手段。肿瘤细胞可通过激活免疫检查点通路来抑制抗肿瘤免疫反应,而免疫检查点抑制剂则可通过阻断该通路恢复自身免疫介导的抗肿瘤作用[4]。目前,EBVaGC免疫治疗研究较多的免疫检查点抑制剂为程序性细胞死亡受体1(PD-1)/程序性细胞死亡配体1(PD-L1)抑制剂、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)抑制剂。除此之外,还有利用干扰素基因刺激因子(STING)、BamH1-A片段右向ORF(BARF1)、主要组织相容性复合体(MHC)、CXC 趋化因子配体8(CXCL8)、自然杀伤(NK)细胞等分子或细胞的免疫治疗手段。
2 PD-1/PD-L1抑制剂治疗EBVaGC的研究进展
PD-L1 是一种Ⅰ型跨膜蛋白,在免疫细胞、抗原呈递细胞及肿瘤细胞等中广泛表达,是细胞毒性T淋巴细胞(CTL)表面PD-1 的主要配体[5]。PD-L1 与PD-1 结合会导致肿瘤浸润性CTL 被抑制,阻止其攻击和消灭肿瘤细胞。在EBVaGC 细胞中PD-L1 高表达,IFN-γ 刺激可进一步上调PD-L1 表达,从而抑制T 淋巴细胞增殖[6]。PD-1/PD-L1 抑制剂能够阻断PD-L1 与PD-1 结合,恢复免疫监视和免疫攻击能力,使肿瘤细胞再次被免疫系统识别和杀灭。PD-1/PD-L1 抑制剂对多种恶性肿瘤具有较好的治疗效果,如非小细胞肺癌、黑素瘤等[6]。目前,治疗EBVaGC 的PD-1/PD-L1 抑制剂有Avelumab、Pembrolizumab、Nivolumab、Toripalimab、Camrelizumab等[4,7-8]。虽然PD-1/PD-L1抑制剂是治疗EBVaGC 的有效药物,但目前大部分PD-1/PD-L1 抑制剂作为EBVaGC 二线或三线治疗药物,其真实疗效还需进一步验证。
2.1 Avelumab Avelumab 是一种人源化IgG1 单克隆抗体。Avelumab 能够阻断PD-L1 与PD-1 结合,解除PD-1/PD-L1 介导的免疫抑制,促进T 淋巴细胞攻击肿瘤细胞。Avelumab 于2017年被美国FDA 批准上市,主要用于治疗膀胱癌、默尔克细胞癌、尿路上皮癌等。有研究采用Avelumab治疗1例低肿瘤突变负荷(TMB)且EB病毒阳性的转移性胃癌患者,取得了较好的治疗效果[9]。对癌症基因组图谱中胃癌的数据分析发现,EB 病毒阳性的肿瘤具有TMB 低、免疫浸润证据强、微卫星稳定(MSS)等特征[10]。在美国临床试验注册数据库中,有研究者提交了Avelumab 单药治疗PD-L1 阳性、EB 病毒阳性、高度微卫星不稳定(MSI-H)或POLE/POLD1 突变的晚期实体瘤Ⅱ期临床研究设计,目前尚未公布研究结果。以上研究提示,低TMB 和高免疫浸润可作为Avelumab 治疗响应的标志,而MSS、MSI对Avelumab的治疗响应有待于进一步评估。目前,关于Avelumab治疗EBVaGC 的研究较少,还有待于进一步积累临床数据。Avelumab 常见的不良反应为输液相关反应、疲劳、恶心、腹泻等,与免疫相关的不良反应有甲状腺功能减退或亢进、肾上腺功能不全等[10]。
2.2 Pembrolizumab Pembrolizumab 是一种人源化抗PD-1 单克隆抗体。许多恶性肿瘤细胞会表达与PD-1 结合的物质,从而阻断自身免疫系统攻击。Pembrolizumab 可与淋巴细胞上的PD-1 结合,阻断其与配体结合,恢复免疫监视和免疫攻击能力,利用自身免疫系统靶向杀灭肿瘤细胞。Pembrolizumab主要用于治疗黑色素瘤、肺癌、肾癌、尿路上皮癌、结直肠癌等。2017年美国FDA 批准Pembrolizumab 可用于治疗PD-L1高表达的复发性局部晚期或转移性胃癌以及胃食管结合部腺癌。有研究认为,转移性或重度预处理的EBVaGC 对Pembrolizumab 治疗是有响应的[11-13]。在MSI-H、肿瘤突变数量、PD-L1 阳性、EB 病毒阳性和使用PD-1 抑制剂类型(Pembroli⁃zumabvsNivolumab)的多变量Cox 比例风险回归分析中,只有MSI-H 和PD-L1 阳性与转移性胃癌患者较长的无进展生存期(PFS)显著相关[14]。另外,对Pembrolizumab 治疗响应良好的EB 病毒阳性转移性或晚期胃癌患者均显示出PD-L1、MLH-1高表达的特性。因此,,PD-L1、MLH-1可作为预测Pembrolizumab治疗EBVaGC患者预后的生物标志物[15]。在美国临床试验注册数据库中,有研究者提交了Pembrolizumab用于EBVaGC术前治疗、Pembrolizumab与放化疗联合治疗EBVaGC 的研究设计,目前仍在临床试验中。Pem⁃brolizumab对转移性EBVaGC 的治疗效果较好,但其与其他免疫单抗、化疗、放疗等联合治疗的效果有待于进一步研究。Pembrolizumab 常见的不良反应为疲劳、乏力、恶心、腹痛等,与免疫相关的不良反应有肺炎、结肠炎、肝炎等[16]。
2.3 Nivolumab Nivolumab 是一种人源化抗PD-1的IgG4 单克隆抗体,具有免疫检查点抑制活性和抗肿瘤活性。Nivolumab 已被美国FDA 批准上市,用于治疗非小细胞肺癌、胃或胃食管连接部腺癌等。有研究认为,晚期胃癌对Nivolumab 治疗是有响应的[11,17],在肿瘤细胞存在MMR-d、高TMB、EB 病毒阳性、PD-L1 阳性至少一种特征患者的客观缓解率(ORR)为31%,而无这些特征患者的ORR 为0。MISHIMA 等[17]研究发现,Nivolumab 单药治疗可延长经预处理的晚期胃癌患者生存期。然而,Nivolumab似乎仅对一小部分患者有治疗效果,较高的应答率和疾病控制率与PD-L1阳性、低中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)、血清Na 水平≥135 mmol/L有关,而与EB 病毒感染和TMB 无关[18]。以上研究提示,PD-L1 阳性可作为EBVaGC 患者Nivolumab 治疗有效的生物标志物,而MMR、TMB、NLR、血清Na及MSI[11]尚需进一步验证。Nivolumab 治疗可能会引起免疫相关的不良反应,如免疫相关性肺炎、结肠炎、肝炎、肾功能损害等。
2.4 Toripalimab Toripalimab 是一种靶向PD-1 的选择性人源化单克隆抗体,能够与T 淋巴细胞表面的PD-1 结合,并解除T 淋巴细胞的抑制状态。Toripalimab 是国内首个被批准上市的PD-1 抑制剂,主要用于治疗黑色素瘤、鼻咽癌等。有研究发现,Toripalimab 联合化疗一线治疗化疗难治性胃癌患者的总生存期显著高于Toripalimab 单药治疗,并且高TMB 患者的总生存期高于低TMB 患者[19]。提示高TMB 与晚期胃癌患者的总生存期显著相关,可作为预测Toripalimab 治疗EBVaGC 患者预后的生物标志物。有研究采用Toripalimab 联合赫赛汀、多西他赛、奥沙利铂、亚叶酸钙和氟尿嘧啶新辅助化疗治疗1 例晚期胃癌患者,该病例获得了病理完全缓解[20],这为EBVaGC 治疗提供了新的思路。目前,关于Toripalimab 治疗EB 病毒阳性胃癌的研究纳入样本数量较少,今后还需大规模的临床研究进一步验证其治疗效果。Toripalimab 可能会引起免疫相关不良反应,如甲状腺功能减退、血小板减少、免疫相关肺炎等[19]。
2.5 Camrelizumab Camrelizumab 是一种人源化IgG4-κ 抗PD-1 单克隆抗体。Camrelizumab 于2019年在国内被批准上市,主要用于治疗经典型霍奇金淋巴瘤、晚期肝细胞癌、非鳞状非小细胞肺癌、食管鳞癌等。有研究观察了Camrelizumab和SOX方案化疗联合治疗转移性EBVaGC 的有效性和安全性,患者肿瘤细胞具有高表达PD-L1、高TMB 以及肿瘤微环境PD-L1 阳性、CD68 阳性巨噬细胞高度浸润等特征,手术治疗后2个月出现腹腔转移淋巴结肿大,在接受Camrelizumab 和SOX 方案化疗联合治疗8 周后观察到肿瘤体积较前缩小并达到部分缓解[21]。结果表明Camrelizumab联合SOX方案化疗可作为肿瘤微环境富集PD-L1 阳性、CD68 阳性巨噬细胞的转移性EBVaGC 的一线治疗方案。Camrelizumab 单药治疗EBVaGC 的临床效果一般,可考虑与其他方案联合来提高其治疗响应,但这一结论仍需进一步验证。
3 CTLA-4抑制剂治疗EBVaGC的研究进展
CTLA-4 是T 淋巴细胞上的一种跨膜受体,与CD28 共享B7 分子配体。CTLA-4 与B7 分子结合后能够降低T 淋巴细胞活性,从而参与免疫反应的负调节。CTLA-4抑制剂通过抑制这种受体-配体的相互作用,导致T淋巴细胞活化和增殖,减少肿瘤微环境中免疫抑制调节性T 淋巴细胞[22]。目前,唯一被批准上市的CTLA-4 抑制剂为Ipilimumab,主要用于治疗黑色素瘤,胃癌亦为其潜在适应证。CTLA-4抑制剂在EBVaGC 免疫治疗中的效果有待于进一步研究,双抗疗法或许是其免疫治疗的新方向。
3.1 Ipilimumab Ipilimumab 是一种单克隆抗体,能够阻断CTLA-4途径诱导的T 淋巴细胞抑制信号,消除对免疫反应的抑制作用,恢复T 淋巴细胞活性和增殖能力。Ipilimumab 于2011年被美国FDA 批准上市,主要用于治疗晚期黑色素瘤。一项Ⅱ期临床试验采用Ipilimumab 单药治疗局部晚期或转移性胃癌及胃食管连接部癌,发现Ipilimumab 缺乏可证实的临床活性,该研究在中期分析后提前终止。为了评价EB 病毒对胃癌免疫检查点阻断疗法效果的预测价值,进一步确定EBVaGC 免疫检查点阻断疗法效果预测的分子标志物,有研究对95例晚期或转移性胃癌患者进行免疫治疗,发现接受Nivolumab +Ipilimumab 双药治疗患者治疗响应优于单药免疫治疗患者;高TMB 的EBVaGC 患者PFS 显著长于低TMB 患者;SMARCA4 基因突变在有治疗响应患者中更为常见,并且双药治疗后SMARCA4 突变患者获得部分缓解[23]。结果表明,CTLA-4、TMB 和SMARCA4 突变可作为Ipilimumab 用于EBVaGC 治疗的潜在预测生物标志物。因此,Nivolumab +Ipilimumab 双抗疗法可能对EBVaGC 有更好的治疗效果,是CTLA-4 免疫治疗的新方向。Ipilimumab 的不良反应与使用剂量有关,如疲劳、失眠、呕吐,常见的免疫相关不良反应有皮炎、小肠结肠炎以及内分泌功能紊乱等[24]。
3.2 Tremelimumab Tremelimumab 被认为是下一个最有可能上市的抗CTLA-4 抑制剂。有研究采用Tremelimumab 联合Durvalumab 治疗不可切除肝细胞癌患者发现,Tremelimumab 联合Durvalumab 治疗ORR 达到24.0%,显著高于单独使用Tremelimumab或Durvalumab,并且中位起效时间仅1.86 个月[25]。结果提示,Tremelimumab 联合Durvalumab 能够获得较好的治疗效果并且起效时间较早。虽然目前Tremelimumab 不能作为EBVaGC 的一线治疗药物,但结合EBVaGC 肿瘤微环境中免疫细胞高度浸润的特征,Tremelimumab 在未来的EBVaGC 免疫治疗中具有非常大的潜力[26]。目前观察到的不良反应主要为免疫系统过度激活导致的腹泻、皮疹等。
4 其他免疫疗法治疗EBVaGC的研究进展
除了经典利用PD-1/PD-L1、CTLA-4 免疫检查点的免疫治疗外,利用STING、BARF1、MHC、CXCL8、NK细胞等分子或细胞的免疫治疗手段正在临床前和临床研究中。
4.1 STING 环GMP-AMP合成酶-STING信号通路被认为是对抗病原体和肿瘤的关键性先天免疫信号通路。STING 是天然免疫反应和抗肿瘤反应的重要调控因子。有研究表明,EBVaGC 细胞STING、PD-L1 表达显著高于EB 病毒非相关性胃癌,并且EBVaGC 细胞中STING 表达与PD-L1 表达呈正相关关系[27]。因此,STING 有可能是EBVaGC 潜在的免疫治疗靶点。
4.2 BARF1 BARF1 属于EB 病毒的裂解基因[28]。BARF1与酪氨酸激酶的集落刺激因子受体(FMS)结构相似,可与FMS 竞争性结合巨噬细胞集落刺激因子并形成免疫复合物,降低CD11b、CD14、CD16、CD169 等巨噬细胞分化标志物表达,抑制干扰素α合成和释放,从而负调节免疫反应。在绝大多数EBVaGC 细胞中可被检测到。有研究发现,EBCaGC细胞分泌的BARF1 通过自分泌和旁分泌方式上调NF-κB 表达,进而上调miR-146a 表达和下调SMAD4表达,从而促进EBVaGC 的发生、发展[29]。EB 病毒在潜伏感染期可表达少量病原蛋白,不易被免疫系统识别,当由潜伏感染发展为裂解复制阶段时,大量的病原蛋白被释放,从而引起免疫识别和肿瘤细胞裂解。因此,通过诱导EBVaGC 细胞中潜伏感染的EB 病毒裂解复制,增强外源性蛋白的免疫原性,能够促进肿瘤细胞破坏。BARF1 还可诱导体内抗原特异性体液反应和T 淋巴细胞反应。在BARF1 阳性肿瘤动物模型中,EB病毒优化编码的免疫原分子可通过诱导CD8+T 淋巴细胞抑制肿瘤进展[30]。这些研究表明,BARF1 有可能成为EBVaGC 免疫治疗的一个重要靶点。
4.3 MHC MHC 的基本功能是与内源性、外源性抗原肽结合,并在靶细胞和抗原呈递细胞表面表达,从而被CD8+或CD4+T 淋巴细胞识别,启动免疫应答反应。有研究报道,与正常胃黏膜细胞或其他胃癌细胞比较,EBVaGC 细胞普遍表现出更高水平的MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ组分[31]。因此,通过MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ呈递抗原可能有助于改善EBVaGC 患者预后,或许可以把MHC 及其调控基因作为未来EBVaGC靶向治疗和预后评估的标志物。
4.4 CXCL8 CXCL8 是一种多功能促炎症趋化因子,最近被发现在肿瘤发生、发展中具有重要作用。有研究报道,CXCL8 表达与胃癌患者总生存期呈负相关关系[32]。EB 病毒能够上调CXCL8 表达,通过NF-κB 信号通路促进胃癌组织新生血管形成,而NF-κB信号通路抑制剂BAY 11-7082和BMS-345541可逆转NF-κB 信号通路的作用。因此,CXCL8 有可能成为EBVaGC 抗肿瘤治疗的新靶点,而CXCL8 高表达的EBVaGC 患者可考虑使用BAY 11-7082 和BMS-345541来抑制肿瘤新生血管形成。
4.5 NK 细胞 虽然NK 细胞可以阻止EB 病毒相关的上皮性恶性肿瘤发生、发展,但EB 病毒感染的肿瘤细胞往往能够逃避NK 细胞的免疫监视。有研究显示,EB 病毒感染诱导的F3 能够介导血小板聚集,抑制NK 细胞的功能[33]。这为研发以NK 细胞为基础的治疗方法与F3抑制剂治疗EB 病毒相关上皮性恶性肿瘤提供了理论依据。
综上所述,EBVaGC 是一种具有独特病理特征的胃癌亚型,根据其具有高表达免疫检查点蛋白和高淋巴细胞浸润特性,免疫疗法有望成为EBVaGC新的治疗策略,如PD-1/PD-L1 抑制剂、CTLA-4 抑制剂。目前,治疗EBVaGC 的PD-1/PD-L1 抑制剂有Avelumab、Pembrolizumab、Nivolumab、Toripalimab、Camrelizumab 等,CTLA-4 抑制剂有Ipilimumab、Tremelimumab。 除此之外,还有利用STING、BARF1、MHC、CXCL8、NK 细胞等分子或细胞的免疫治疗手段。但免疫疗法治疗EBVaGC 的临床研究尚少,其具体疗效还有待于进一步验证。