PD-1/PD-L1抑制劑在晚期NSCLC免疫治療中的應用研究進展

包曉燕 陳飛 金鐵峰 高文倉

2015年中國肺癌新發病例73.3萬，病死病例61.0萬，其發病率和病死率均居惡性腫瘤首位[1]。肺癌患者中，約80%為非小細胞肺癌（NSCLC），70%的患者在確診時已處于晚期，往往失去手術治療的機會[1]。晚期NSCLC的治療仍以化療為主，但化療引起的毒性反應在一定程度上限制了其廣泛應用。分子靶向藥物具有高精準的特點，臨床上效果較好，但治療靶點陰性患者的遠期生存率仍然較低[2]。隨著科技的進步，腫瘤免疫治療成為目前抗腫瘤研究領域的重要方向之一。其中程序性死亡分子-1（PD-1）及其配體（PD-L1）抑制劑頗受關注，有望開啟腫瘤治療的新模式。筆者就PD-1/PD-L1抑制劑在晚期NSCLC免疫治療中的應用研究進展作一綜述。

1 PD-1/PD-L1

PD-1是免疫細胞的共抑制分子之一，隸屬于T細胞受體CD28家族，為Ⅰ型跨膜蛋白；其胞外區由1個單一的IgV樣域組成，胞質區包含1個免疫受體酪氨酸抑制基序和1個免疫受體酪氨酸轉化基序[3]。在外周，PD-1廣泛表達于活化的CD4+T細胞、CD8+T細胞、B細胞、單核細胞及樹突狀細胞表面，參與自身免疫耐受[3-4]。PD-1有2種配體，即PD-L1和PD-L2[5]。PD-L1是負性共刺激分子，主要表達于腫瘤細胞上，也可表達于多種細胞表面[6-7]。PD-L2的結構與PD-L1相似，但它表達范圍小，對PD-1/PD-L1/PD-L2信號通路的調節遠不及PD-L1；因此，目前研究主要集中在PD-1/PD-L1相互作用上。在PD-1與PD-L1或PD-L2結合后，受抗原受體信號轉導，使得PD-1胞質區2個酪氨酸信號基序磷酸化，最終使效應T細胞處于無能狀態或凋亡[8-9]。

2 PD-1/PD-L1抑制劑與腫瘤逃逸機制

研究發現，PD-L1作為負性共刺激分子，高表達于多種腫瘤細胞表面（如黑色素瘤、NSCLC、卵巢癌、腎細胞癌等），提示與腫瘤的免疫逃逸有關[10-11]。具體機制有以下幾點：PD-L1可以通過上調表面Fas配體及分泌大量IL-10來促進CD8+細胞毒性T淋巴細胞的凋亡[12]。PD-1通過抑制細胞周期蛋白依賴性激酶2對Sma及Mad相關蛋白3的磷酸化促進T細胞向調節性T細胞分化，同時作用于Ras通路，放大調節性T細胞的免疫抑制作用[13]。腫瘤上皮細胞-間充質轉化與腫瘤侵襲、轉移和抗凋亡的特性有關；Cao等[14]發現小鼠皮膚癌模型PD-L1表達會降低腫瘤細胞上皮鈣黏蛋白含量，加快腫瘤上皮細胞-間充質轉化和上皮細胞癌變的進展，促進腫瘤細胞的免疫逃逸。此外，PD-1/PD-L1通過影響T細胞能量代謝、誘導細胞毒性T淋巴細胞轉變為功能耗竭型T細胞為腫瘤細胞的免疫逃逸提供條件[15]。因此，PD-1/PD-L1抑制劑可以通過多種途徑發揮T細胞對抗腫瘤的免疫效應。

3 PD-1/PD-L1抑制劑的現狀

PD-1/PD-L1抑制劑相繼被FDA、歐盟、日本批準用于黑色素瘤、NSCLC、腎癌、膀胱癌等腫瘤治療。目前美國FDA批準上市的PD-1/PD-L1抑制劑有5種藥物，見表1。國內首個PD-1抑制劑Nivolumab于2018年6月獲CFDA批準上市。目前國內多項治療肺癌的PD-1/PD-L1抑制劑研究已進入Ⅲ期臨床試驗；多家藥企PD-1藥物的上市申請尚處于審評、審批階段。

表1 美國FDA批準上市的PD-1/PD-L1抑制劑

4 PD-1/PD-L1抑制劑在NSCLC治療中的應用

4.1 PD-1/PD-L1抑制劑單藥應用

4.1.1 Nivolumab 基于 CheckMate-017、CheckMate-057這2項Ⅲ期臨床試驗結果（比較Nivolumab與多西他賽），美國FDA于2015年先后批準Nivolumab用于治療后進展的鱗癌型和非鱗癌型晚期NSCLC患者的二線治療[16-17]。隨訪至今，最新數據顯示Nivolumab能給患者持續的生存獲益，進一步鞏固其在二線治療中的優勢地位[18]。CheckMate-017、CheckMate-057 這 2 項研究主要針對西方人群，那么東亞人群呢？吳一龍團隊在中國開展的Ⅲ期臨床研究（CheckMate-078）解答了這一問題。據今年4月份美國癌癥研究協會會議上口頭公布的結果，Nivolumab在耐受性和安全性方面與CheckMate-017、CheckMate-057研究結果一致，見表 2[19]。CheckMate-078臨床試驗陽性結果證實，Nivolumab對東亞人群也有效果且安全性較好；其亞組研究結果顯示，Nivolumab對不同腫瘤組織學類型和PD-L1表達水平的患者都有效果[19]。這有望開啟中國肺癌免疫治療的新時代。

在Nivolumab進軍一線治療的路上，Ⅲ期臨床試驗（CheckMate-026）顯示Nivolumab對患者生存的改善并不優于標準化療[20]。如何使Nivolumab達到最大的臨床獲益，未來仍需進一步研究。

表2 已上市PD-1/PD-L1抑制劑相關Ⅲ期臨床試驗結果

4.1.2 Pembrolizumab KEYNOTE-001臨床試驗首次證實了Pembrolizumab對NSCLC的療效，并發現其療效與PD-L1表達水平有關[21]。基于該結果，2015年10月美國FDA通過了“Pembrolizumab用于二線治療PD-L1陽性（≥1%）且在含鉑化療期間或之后發生疾病進展的轉移性NSCLC患者”的快速審批[22]。KEYNOTE-010臨床試驗首次將PD-L1表達作為預測Pembrolizumab療效的指標，并肯定了其預測價值[23]。在KEYNOTE-024臨床試驗中，學者評價了Pembrolizumab一線治療效果，并與化療進行比較[24]。美國國立綜合癌癥網絡指南推薦Pembrolizumab用于PD-L1陽性（≥50%）轉移性NSCLC的一線用藥[25]。可見，Pembrolizumab在一線、二線治療中均有一定優勢，可為臨床治療提供更靈活的選擇方式；也為先免疫再序貫化療的治療順序提供了依據。

4.1.3 Atezolizumab 基于全球性的Ⅲ期OAK臨床試驗結果[26]，2016年10月美國FDA批準Atezolizumab用于治療多線治療失敗的轉移性NSCLC患者，其療效及安全性較好，且不受組織類型及PD-L1表達的影響。在PD-L1≥1%的人群中，試驗組中位生存期延長了5.4個月（15.7個月vs 10.3個月）；在PD-L1低表達或不表達患者中，中位生存期延長了3.7個月（12.6個月vs 8.9個月）；鱗癌型與非鱗癌型NSCLC患者有著相似的生存獲益。有學者對日本患者進行亞組分析，也得出了相似的結果[27]。但是，Atezolizumab對我國患者的臨床獲益情況，目前尚缺乏相關研究。

4.1.4 Durvalumab 在全球范圍內，約30%的NSCLC患者為Ⅲ期；對于Ⅲ期不可切除NSCLC患者，目前延緩疾病進展的策略是放化療。2017年歐洲腫瘤內科學會會議報告了Ⅲ期臨床研究PACIFIC的結果[28]：試驗組無進展生存期較對照組延長11.2個月，不良事件發生率升高不明顯。日前，美國FDA批準Durvalumab可用于治療不可切除、接受放化療后疾病未進展的Ⅲ期NSCLC，該免疫治療藥物是延緩NSCLC進展的第一種藥物。由于89%的Ⅲ期NSCLC患者腫瘤會進展并發生轉移，這一延緩疾病進展的治療顯得彌足珍貴。

4.2 PD-1/PD-L1抑制劑聯合其他藥物應用

4.2.1 PD-1/PD-L1抑制劑聯合化療 基于KEYNOTE-021臨床試驗結果[29]，2017年5月美國FDA批準了Pembrolizumab聯合培美曲塞+卡鉑用于既往未經治療、無突變的晚期非鱗癌型NSCLC患者的一線治療，將肺癌的免疫治療帶入聯合化療的全新治療模式。雖然該研究入組例數較少，3級以上不良事件發生率有所升高，獲批也存在爭議，但后續Ⅲ期臨床試驗KEYNOTE-189、KEYNOTE-407均得出Pembrolizumab聯合化療較單純化療提高接近1倍的客觀緩解率（58.4%vs 35.0%）[30-31]。關于Atezolizumab聯合化療一線治療晚期鱗癌型NSCLC患者的IMPower131臨床試驗中期分析結果于2018年6月美國臨床腫瘤學會會議上公布，其效果值得肯定[32]。聯合化療能減少29%的疾病惡化或病死風險，1年無進展生存率增加1倍（24.7%vs 12.0%），且在各亞組中均能觀察到，包括PD-L1表達陰性腫瘤和肝轉移患者；總生存期數據尚未成熟；在安全性方面，與單藥治療的已知風險一致。從亞組來看，PD-1高表達患者的獲益相對呈階梯式升高，提示雖然聯合治療效果總體上優于單藥化療，但真正從中獲益的仍是PDL1高表達的患者。因此，準確選擇高獲益人群很重要。

4.2.2 PD-1/PD-L1抑制劑聯合免疫治療 自雙免疫阻斷模式分別于2011、2017年被美國FDA批準用于惡性黑色素瘤和腎細胞癌后，該模式在肺癌治療方面的研究也不斷展開。目前，雙免疫阻斷的主要模式有PD-1/PDL1抑制劑聯合細胞毒性T淋巴細胞相關抗-4抑制劑、PD-1/PD-L1抑制劑聯合肺癌疫苗；但尚無PD-1/PDL1抑制劑聯合PD-1/PD-L1抑制劑的研究[33]。由于PDL1與細胞毒性T淋巴細胞相關抗-4分別作用于免疫調節的活化及效應階段[34]，所以同時阻斷這2個關鍵點，可能會帶來意想不到的效果。CheckMate 227臨床試驗對Nivolumab聯合Ipilimumab與化療對NSCLC患者的療效進行了比較，目前報道的主要數據顯示，該聯合方式的安全性較高，對高腫瘤負荷患者的療效尤為突出；同時發現PD-L1表達水平與高腫瘤負荷狀態無關[35]。

4.2.3 PD-1/PD-L1抑制劑聯合分子靶向藥物 約50%的亞裔NSCLC患者存在表皮生長因子受體（EGFR）基因的突變[36]。該基因突變能上調肺癌細胞PD-L1的表達，而PD-1/PD-L1抑制劑能明顯降低突變肺癌細胞PD-L1的表達，降低其生存能力[37-38]。這為PD-1/PD-L1抑制劑聯合EGFR-酪氨酸激酶抑制劑治療肺癌提供了思路。一項關于Nivolumab聯合厄洛替尼治療晚期NSCLC患者的Ⅰ期臨床研究NCT01454102中期數據表明聯合治療有效[39]。值得思考的是，若EGFR-酪氨酸激酶抑制劑下調了PD-L1表達，那么聯合PD-1/PD-L1抑制劑能否達到“1+1≥2”的效果？血管內皮生長因子通路不僅促進了腫瘤血管生成，還通過傳遞抑制性免疫信號促使腫瘤細胞的免疫逃避。貝伐珠單抗可以通過逆轉血管內皮生長因子介導的免疫抑制，增加Atezolizumab活化的T細胞殺傷腫瘤的效應。Ⅲ期臨床試驗IMpower150評估了Atezolizumab+化療（卡鉑和紫杉醇）聯合或不聯合貝伐珠單抗（B、C組）對初治Ⅳ期非鱗NSCLC的療效和安全性，還對入組患者進行了治療標本活檢[40]。從今年美國臨床腫瘤學會更新數據來看，在野生型（ITT-WT型）患者中，B組總生存期優于C組（19.2個月vs 14.7個月，HR=0.78）；A組（貝伐珠單抗+化療）較C組的總生存期延長，但差異無統計學意義；且PD-L1高表達及肝轉移患者獲益明顯；在EGFR+/間變淋巴瘤激酶（ALK）+患者中，B組無進展生存期優于C組（9.7個月vs 6.1個月，HR=0.59），中位總生存期有望延長12.5個月[40]。目前關于免疫聯合一線治療的臨床研究大多排除了EGFR+/ALK+患者，而IMpower150臨床研究對EGFR+/ALK+患者進行了療效分析，是一大特色；但這類患者是否適合一線免疫治療，有待更多研究進行探索。

5 免疫治療標志物

PD-1/PD-L1抑制劑在治療NSCLC方面取得了一定的成功；但有研究表明在未經選擇的患者中，僅20%對治療產生反應[41]。因此，準確選擇對PD-1/PD-L1抑制劑治療有反應的患者至關重要，且在開發與PD-1/PD-L1抑制劑聯合治療方面更為重要。PD-L1表達和高腫瘤負荷是目前較為確定的標志物，但它們不穩定，都是不完美的預測因素。目前對TIM-3、LAG-3、TIGIT、TILs等能否作為標志物，正在探索研究中。

6 小結

免疫治療已成為備受關注的腫瘤治療手段之一，也成為許多晚期腫瘤患者的希望。越來越多證據支持PD-1/PD-L1抑制劑在肺癌治療方面的效果。總的來說，PD-1/PD-L1抑制劑單藥在二線治療方面明顯優于標準化療，已成為一線化療失敗晚期NSCLC的標準治療方案。在一線治療方面，Pembrolizumab較其他藥物略勝一籌；Durvalumab是唯一可以延緩肺癌進展的免疫藥物。在聯合治療方面，PD-1/PD-L1抑制劑聯合化療的優勢明顯，聯合靶向治療大有前景，雙免疫阻斷模式對高腫瘤負荷患者的療效最明顯，其他免疫聯合有待更多研究進行探索。PD-1/PD-L1抑制劑的不良反應較少，但免疫相關不良反應要引起注意，應及時識別并處理以降低風險。此外，尋找最佳的生物標志物來篩選獲益人群是目前最有意義的工作，也是指導晚期NSCLC患者精準、個體化治療的先決條件。