胃癌免疫治療進展
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作者:中山大學腫瘤防治中心 魏小麗 徐瑞華
胃癌是最常見的惡性腫瘤之一,其發病率居惡性腫瘤的第3位,全球每年新發的胃癌病例數高達100餘萬人次,我國是胃癌發病率和死亡率較高的國家之一。
胃癌起病隱匿,大多數患者就診時已經處於進展期。
傳統的治療方式有手術、放療和化療,但對於進展期胃癌,療效均有限,進展期胃癌5年生存率不足10%。
近年來,分子靶向治療在胃癌領域有所進展,但僅部分人群可獲益。
尋找新的有效的治療方法任重道遠。
免疫治療是一種新興的、具有一定療效的腫瘤治療模式。
免疫治療的基礎是細胞免疫應答。
在胃癌中,免疫治療的策略和現有方法包括:過繼性細胞治療、腫瘤疫苗和免疫檢查點的調節等。
既往免疫治療在胃癌領域發展緩慢。
然而近年來,在惡性腫瘤領域,免疫治療,特別是靶向免疫檢查點治療的發展突飛猛進。
2013年12月,《科學》雜誌將腫瘤免疫治療列為十大科學突破之首。
2014年,癌症基因組圖譜研究網絡的研究人員將胃癌分為四種亞型:EBV陽性型、微衛星不穩定型、基因穩定型和和染色體不穩定型,研究成果發表在《自然》雜誌中。
其中EBV陽性型伴隨JAK2、PD-L1與PD-L2基因的擴增,提示該亞型存在著腫瘤微環境免疫抑制並可能成為靶向免疫檢查點治療的潛在人群。
該研究成果受到業界的廣泛關注與重視。
此外,在2015年ASCO盛會中,免疫治療作為熱點,成果豐碩。
在惡性腫瘤領域,免疫治療的時代已經開啟。
本文將對胃癌免疫治療的進展進行綜述。
一、 免疫檢查點調節
免疫檢查點是在免疫系統中的抑制性通路,它們對於維持自身免疫耐受、調節生理性免疫應答的持續時間和幅度起重要作用,從而避免免疫反應對正常附屬組織的損傷和破壞。
此外,這些檢查點可能與腫瘤的免疫逃逸相關。
免疫檢查點通路由配體/受體的相互作用所調控。
CTLA-4是第一個應用於臨床的T細胞免疫檢查點,其次是PD-1與其主要配體PD-L1。
CTLA-4與PD-1表達於淋巴細胞表面,而PD-L1表達於多種腫瘤細胞表面,也可表達於抗原呈遞細胞。
當T細胞被激活後,細胞膜CTLA-4通過複雜的機制被上調,CTLA-4與CD28競爭性結合CD80和CD86分子,抑制共刺激信號,從而抑制T細胞的功能。
而PD-1與其配體PD-L1、PD-L2結合後,通過抑制激活T細胞的激酶信號通路而發揮負調節作用。
靶向CTLA-4以及PD-1通路的單克隆抗體可以阻斷抑制性免疫信號(圖1)。
它們在臨床上對多種腫瘤顯示出強大的抗腫瘤效應,Ipilimumab和Nivolumab已被FDA
批准上市,分別用於黑色素瘤、黑色素瘤和肺鱗癌的治療。
在胃癌領域,研究者們也對靶向免疫檢查點治療進行了一些探索和嘗試(表1)。
Tremelimumab是一種全人源化的抗CTLA-4單克隆抗體,已在惡性黑色素瘤、肝癌、腸癌、惡性間皮瘤等多種腫瘤中進行評估,並顯示出一定的抗腫瘤效應。
一項小型Ⅱ期臨床試驗評估了Tremelimumab作為二線治療對晚期胃及食管腺癌的療效,結果於2010年被報導。
該研究共入組了18例患者,受試者每3個月接受一次Tremelimumab治療,直至疾病進展。
結果有1例患者在8程治療後達部分緩解,4例患者在治療期間最佳療效為疾病穩定,中位至疾病進展時間為2.83個月,中位總生存時間為4.83個月。
儘管整體療效一般,但Tremelimumab在療效達部分緩解的患者中顯示出持久的抗腫瘤效應。
該患者入組時存在著多發肝、肺、腎上腺、胸膜、淋巴結以及骨轉移瘤,在接受了11程Tremelimumab治療後,總生存時間超過32.7個月。
這提示尋找療效預測指標、選擇合適的人群對於靶向免疫檢查點治療具有重要意義。
Nivolumab是一種抗PD-1的全人源化單克隆抗體,多項臨床試驗已證實它在多種腫瘤中顯示出卓越的療效。
Nivolumab分別於2014年12月、2015年05月批准用於晚期或不可切除的、Ipilimumab(如果BRAF
V600突變,BRAF抑制劑)耐藥的黑色素瘤和鉑類為基礎的化療耐藥的轉移性肺鱗癌的治療。
目前,一項評估Nivolumab單藥和Nivolumab聯合Ipilimumab治療在進展期或轉移性實體瘤中的療效及安全性的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(NCT01928394)正在進行中,該研究可入組5種腫瘤:三陰性乳腺癌、胰腺癌、小細胞肺癌、膀胱癌以及胃癌。
計劃入組410例患者,估計2017年完成。
而另一項多中心隨機對照Ⅲ期臨床試驗(NCT02267343),將評估Nivolumab在標準治療失敗的不可切除的復發或轉移性胃腺癌中的療效,該研究計劃入組480例患者,預期2017年10月完成,結果值得期待。
另一種高特異性的人源化的抗PD-1單克隆抗體Pembrolizumab(MK-3475),在一項大型隨機Ⅰ期臨床試驗KEYNOTE-001(NCT01295827)中,Pembrolizumab在135位轉移性黑色素瘤患者的總有效率達38%,另一項Ⅰ期臨床試驗(NCT01295827)則在173例Ipilimumab耐藥的晚期黑色素瘤患者中再次驗證了Pembrolizumab的療效,總有效率為26%。
FDA於2014年批准其用於治療晚期或不可切除的、Ipilimumab(如果BRAF
V600突變,BRAF抑制劑)耐藥的黑色素瘤。
其在非小細胞肺癌中的療效近期也得到了一項Ⅰ期臨床試驗的驗證。
在2015年ASCO-GI會議上,Muro報導了一項Ⅰb期臨床試驗KEYNOTE-012(NCT01848834),對165位晚期胃癌或胃食管結合部腫瘤的患者進行篩查,40%患者(65位)為PD-L1陽性(定義為PD-L1基質染色陽性或腫瘤細胞染色陽性率≥1%),其中有39位患者每2周接受一次Pembrolizumab(10mg/kg)治療。
研究結果顯示客觀緩解率為22.2%,13.9%患者病情穩定。
6個月無進展生存與總生存率分別是24%與69%。
此外,該研究中還觀察到了PD-L1表達與反應率、無進展生存之間存在著聯繫。
本研究提示採用PD-L1陽性作為篩選指標,有可能富集能從抗PD-1單克隆抗體治療中獲益的人群。
一項正在進行中的Ⅰ/Ⅱa期臨床試驗(NCT02268825)擬評估Pembrolizumab聯合mFOLFOX6方案化療在晚期消化道腫瘤中的療效及安全性,擬入組128例晚期結直腸、胃食管、胰腺及膽道腫瘤患者,該研究於2015年1月開始啟動,計劃於2020年結束。
2012年發表於《新英格蘭雜誌》的一項多中心Ⅰ期臨床試驗(NCT00729664),評估了抗PD-L1單克隆抗體MDX-1105(BMS-936559)在多種晚期實體瘤中的療效,研究總共入組了207例患者,其中包括7例胃癌。
在黑色素瘤、非小細胞肺癌、卵巢癌以及腎細胞癌中,觀察到了6%~17%的有效率,然而入組的7例胃癌中,無一例有效。
然而對抗PD-L1單克隆抗體在胃癌中療效的探索方興未艾。
MEDI4736也是一種抗PD-L1單克隆抗體,在2015年ASCO會議中,Segal
N等人報導了一項Ⅰ期臨床試驗(NCT01693562),雖然截止至報導時僅有6周的中位隨訪時間,但已觀察到MEDI4736在多種腫瘤,包括胃癌中均具有一定療效。
在今年ASCO會議中,另一種抗PD-L1單克隆抗體Avelumab(MSB0010718C)在多種腫瘤中開展的Ⅰ期臨床試驗(NCT01772004)也被報導,該試驗目前已入組超過700例患者,計劃入組總病例數1570例,其中胃及胃食管結合部腺癌患者共150例。
預期在2017年4月試驗結束。
而另一項由日本學者開展的評估Avelumab用於晚期實體瘤治療的Ⅰ期臨床試驗(NCT01943461)也正在招募中,該研究在完成劑量爬坡後的後繼拓展試驗部分將集中於亞洲胃癌患者。
計劃入組38例患者,於2016年2月完成。
目前,一項2015年1月啟動的Ⅰb/Ⅱ期臨床試驗(NCT02340975),擬評估MEDI4736、Tremelimumab單藥或聯用在復發或轉移性胃及胃食管腺癌中的療效及安全性。
該研究計劃入組174例患者,預期在2017年11月試驗結束。
在惡性腫瘤領域,靶向免疫檢查點的單克隆抗體治療相關的研究正蓬勃發展,胃癌也是熱門腫瘤之一。
雖然上述臨床試驗中,靶向免疫檢查點治療在未經篩選的胃癌患者中的效果並不如黑色素瘤、非小細胞肺癌等鼓舞人心,但KEYNOTE-012研究顯示,經過篩選的PD-L1陽性的晚期胃癌或胃食管結合部腫瘤,接受抗PD-L1治療可達到22.2%的有效率。
Herbst等對277例晚期實體瘤患者進行PD-L1免疫組化檢測,發現不論是在腫瘤浸潤的淋巴細胞,還是在腫瘤細胞中,胃癌中PD-L1的陽性率均不及黑色素瘤、非小細胞肺癌、腎癌等腫瘤。
事實上,大多數胃癌並不像上述幾種類型的腫瘤一樣,能夠誘導效應性T細胞的反應。
通過某些指標,有效地篩選出可獲益於靶向免疫檢查點治療的患者在胃癌中顯得尤為迫切。
既往研究發現PD-L1表達、腫瘤/間質淋巴細胞浸潤可能是預測靶向免疫檢查點治療的療效預測指標。
幽門螺旋菌、EB病毒感染導致的慢性炎症是促進胃癌發生髮展的重要因素。
在炎症因子和趨化因子的介導下,多種免疫細胞,如巨噬細胞、T細胞、中性粒細胞、骨髓源性抑制細胞等遷移至腫瘤微環境。
免疫細胞分泌的一些細胞因子,如IFN-γ、IL-1等,可上調免疫檢查點的表達,抑制免疫反應的程度。
Das
S等發現Cag等多種幽門螺旋菌的成分均能夠誘導PD-L1的表達。
EB病毒相關性胃癌則被多項研究證實與免疫反應的有關基因異常調節相關,包括JAK2、PD-L1與PD-L2的擴增、某些趨化因子和炎症因子的過表達、MHC-Ⅰ及MHC-Ⅱ類分子上調等。
此外,《新英格蘭雜誌》近期發表了一項Ⅱ期臨床研究(NCT01876511)的結果,該研究評估了pembrolizumab用於11例微衛星不穩定的結直腸癌、21例微衛星穩定的結直腸癌以及9例微衛星不穩定的其它腫瘤的治療。
在上述三個人群中,pembrolizumab總反應率分別為40%、0和71%。
全外顯子測序結果顯示,相比於微衛星穩定的腫瘤,微衛星不穩定的腫瘤有更多的體細胞突變,且更高的體細胞突變率與更長的無進展生存相關。
既往研究認為微衛星不穩定的腸癌有較多的淋巴細胞浸潤,一個合理的解釋是體細胞突變將產生新生抗原,由腫瘤細胞表達,因此相對於微衛星穩定的腫瘤更容易引發免疫系統的抗腫瘤效應。
在胃癌中,既往報導的微衛星不穩定的陽性率波動在8.5%~37.8%。
因此,靶向免疫檢查點治療在胃癌中是相當有前景的治療模式,可能的有效人群包括EB病毒相關性胃癌和微衛星不穩定性胃癌等,相信隨著相關臨床試驗的開展與研究的深入,該治療模式將有很大機會篩選出合適的胃癌人群中應用臨床實踐。
二、 過繼性細胞治療
將腫瘤特異性T細胞輸入進腫瘤患者體內被稱為過繼性細胞治療。
T細胞被從人體分離,在體外擴增,再大量回輸入人體。
這是早期過繼性細胞治療採用的模式。
1988年,Rosenberg SA等人使用腫瘤浸潤的淋巴細胞聯合IL-2治療20例轉移性黑色素瘤,在既往IL-2治療耐藥的患者中,總反應率為40%,而在既往未接受過IL-2治療的患者中,總反應率達60%。
2002年,Kono
K等報導了的一項過繼性免疫治療在晚期胃癌患者中的臨床試驗結果,在44位患者中,與單純化療相比,使用腫瘤相關淋巴細胞聯合低劑量化療生存明顯延長(中位OS 11.5 vs.
8.3m,P<0.05)。
隨後的一些小型研究在胃癌中探索了自體自然殺傷細胞、細胞因子誘導的殺傷細胞、γδT細胞等在過繼性細胞免疫治療在胃癌中的價值,認為過繼性細胞治療聯合化療在產生可耐受的副反應的同時,可以改善胃癌患者的生活質量、延長生存時間。
過繼性輸注的殺傷細胞的特異性對於是否引發免疫反應導致的致命副作用具有重要意義,這在一定程度上限制了常規由人體分離得到的免疫細胞的大劑量使用。
使用腫瘤特異性抗原刺激免疫細胞可增加其抗腫瘤特異性。
在胃癌中,使用黑色素瘤相關基因3(MAGE-3)和HER-2/neu多肽對樹突狀細胞進行免疫刺激被證實安全有效。
此外,部分腫瘤缺乏MHC-I類分子的表達,通過使NK細胞功能性失活、抗原呈遞能力受損等機制使腫瘤產生免疫逃逸。
嵌合抗原受體是通過基因改造技術產生的一種融合的分子,它由腫瘤相關抗原結合區域、鉸鏈區域、跨膜區域和胞內區域組成,與T細胞抗原受體不同,嵌合抗原受體對T細胞的激活不依賴於MHC分子。
然而,尋找到特異性非常高的腫瘤相關抗原並非易事,並且嵌合抗原受體T細胞治療可能帶來嚴重的副反應,在一項採用抗HER2/neu
CAR T細胞治療HER2過表達腫瘤的研究中,一位受試者於治療後5天死於由肺上皮細胞低水平HER2被識別所導致的炎症風暴與呼吸衰竭。
最近,表達抗CD-19嵌合抗原受體的T細胞用於急性白血病、瀰漫大B細胞淋巴瘤、惰性B細胞淋巴瘤的治療中取得了成功,在治療有效的同時副反應尚可耐受。
CAR
T細胞治療對於胃癌的應用尚未起步,目前,兩項利用抗CEA-CART細胞治療CEA陽性腫瘤的Ⅰ期臨床試驗(NCT02349724、NCT02416466)正在招募患者,抗CEA-CAR T細胞對於胃癌治療的價值將得到初步探索。
三、 腫瘤疫苗
腫瘤疫苗通過激發腫瘤特異性T淋巴細胞來增強機體免疫系統識別與殺傷腫瘤細胞的能力。
腫瘤疫苗包括腫瘤細胞疫苗、樹突狀細胞疫苗、多肽疫苗、基因疫苗、免疫佐劑等。
Sipuleucel-T(PROVENGE;Dendreon)是全球第一個被FDA批准的腫瘤疫苗,於2010年4月獲批用於治療無症狀或症狀輕微的轉移性去勢治療無效的攝護腺癌。
迄今為止,已有成千種腫瘤抗原被識別,並用於檢測抗腫瘤治療價值。
在胃癌中,既往研究也發現了多種腫瘤多肽疫苗的抗腫瘤作用。
G17DT是一種來源於胃泌素-17的9個胺基酸組成的抗原表位。
一項在轉移或不可切除的胃及胃食管結合部腺癌中開展的單臂Ⅱ期多中心臨床試驗,探索了G17DT 結合PF(順鉑+氟脲嘧啶方案化療的療效,根據血清抗體水平,發現69%患者產生了免疫應答,這部分患者較未產生免疫應答者有更長的至疾病進展時間和中位生存時間(10.0 vs.
3.8m,P<0.001)。
Masuzawa
T等人開展的一項Ⅰ/Ⅱ期研究中,來源於VEGFR1和VEGFR2的多肽疫苗與化療(S-1+DDP)聯合被證明能誘導一種VEGF特異性細胞毒淋巴細胞反應,在22例進展期胃癌患者中有效率達到55%,分別有82%患者對兩種多肽疫苗產生細胞毒性T細胞免疫應答,並顯示出更長的至疾病進展時間與總生存時間。
在此基礎上,另一項Ⅰ期臨床試驗將來源於VEGFR1的多肽抗原與來源於URLC10另一種多肽抗原聯合,用於化療耐藥的晚期胃癌患者,證實了兩種多肽抗原合用的安全性。
此外,一項探索多靶點疫苗OTSGC-A24在晚期胃癌中療效的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗預期今年結束(NCT01227772)。
PSK是一種從雲芝中提取的蛋白結合多糖,具有免疫佐劑的作用。
一項亞洲的Ⅱ期臨床研究發現,在254例接受胃切除術的Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者中,PSK聯合S-1較5-FU類單藥化療並未提高5年總生存率,但在淋巴結轉移陽性的患者中,聯合PSK治療可以明顯改善5年總生存率(7.8% vs.
22.8%,P=0.03)。
腫瘤疫苗治療在胃癌已經取得了初步成功,未來的研究將進一步驗證已鑑別出的腫瘤疫苗在胃癌中的治療效果,鑑別出更多的高效、特異的腫瘤疫苗,以及探索最佳的治療方式,以推動腫瘤疫苗治療在臨床中的應用。
四、 展望與挑戰
隨著免疫治療在黑色素瘤、肺鱗癌等腫瘤中取得的巨大成功,對其治療價值的探索也迅速拓展到其他類型的腫瘤,包括胃癌。
腫瘤的治療已經進入了免疫治療的時代。
然而不同於黑色素瘤等免疫原性較強的腫瘤,胃癌免疫原性相對較弱。
這一點也在上述各項胃癌免疫治療的臨床研究中得到體現,總體來說,免疫治療在胃癌有效率並不高。
然而對於胃癌,一個與感染密切相關的疾病,免疫治療具有相當大的潛在價值,前提是能找到適合免疫治療的胃癌亞群。
例如,對於靶向免疫檢查點治療來說,這樣的胃癌亞群需要腫瘤微環境中有較多的免疫細胞浸潤,同時也具備免疫抑制的特點。
近期一項研究通過基因組學與生物信息學的方法,鑑定出腫瘤特異的突變抗原,發現它既是靶向免疫檢查點治療的重要靶點,也可以應用於製作個體化的腫瘤特異性疫苗。
EB病毒陽性、高頻體細胞突變的胃癌亞群有較大的潛力成為適合接受免疫治療的對象。
當我們解答了免疫治療是否是一種安全有效的治療手段後,下一個問題則是如何選擇最佳的治療模式。
對靶向免疫檢查點治療的探索,已經從單藥治療邁向聯合治療。
一項Ⅲ期隨機對照臨床試驗比較了Ipilimumab與Nivolumab單用或聯用治療初診不可切除的Ⅲ
Ⅳ期黑色素瘤,聯合組明顯增加了3~4級不良反應,同時證實了在PD-L1陰性的患者,聯合治療較任何單藥治療均能明顯提高療效。
2015年4月發表在《新英格蘭雜誌》的一個個案報導,介紹了一例胸壁巨大黑色素瘤患者,在使用單劑量Ipilimumab與Nivolumab聯合治療後,僅3周時間,腫瘤迅速消失,甚至快過機體正常組織修復時間。
提示抗PD-1/PD-L1通路與抗CTLA-4聯合治療,在某些亞群腫瘤中可能具備相當高的抗腫瘤效應。
此外,對於非免疫原性腫瘤,使用腫瘤特異性疫苗誘導免疫應答,使效應性T細胞趨化至腫瘤微環境,再結合靶向免疫檢查點治療是一種理論上非常合理有效的治療模式。
這一理論在已在研究中得到證實。
胃癌同樣作為一種免疫原性較弱的腫瘤,此種治療模式具有很大的潛能。
免疫治療與化療的聯合應用,已經被多項臨床研究所採納,胃癌中大多數研究發現聯用免疫治療較單純化療可一定程度地改善療效。
多種化療藥物均可以誘導腫瘤細胞PD-L1
的上調,促進免疫逃逸,這為化療與免疫治療的聯合應用提供了部分理論依據。
然而化療的骨髓抑制作用是最常見的副反應,這在一定程度上會削弱免疫治療的效果,與化療聯合免疫治療的理念相矛盾。
因此,化療與免疫治療結合使用的最佳模式可能需要得進一步深入探討。
儘管免疫治療已經取得了相當多的成果,並且胃癌的免疫治療臨床研究也在如火如荼地開展,仍有不少亟待解決和需要深入研究的問題。
首先,靶向免疫檢查點的療效預測指標對於指導選擇適合的胃癌人群進行免疫治療具有重要意義,然而目前對於療效預測指標的研究結論仍存在爭議。
其次,免疫治療的療效評價標準不同於普通化療,因為在治療初期可能因免疫細胞浸潤、炎症反應等出現影像學上腫瘤先增大,經過一段時間後再縮小的情況,因此RESIST實體瘤療效評價標準可能並不適用於免疫治療,需要確定新的、合適的療效評價方案。
最後,由於免疫治療的原理是激發機體自身的免疫反應,對於某些特殊人群,可能出現嚴重的、超出預料的副反應,對於嚴重副反應的預測、預防及處理,也值得關注。
當然,更全面深入地研究腫瘤微環境中複雜的相互作用機制,是一切免疫治療研究的基礎。
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