PD-1/PD-L1抑制劑治療膀胱癌的研究進展

楊曉嵐，田俊強

(蘭州大學第二醫院泌尿外科 甘肅省泌尿系統疾病重點實驗室 甘肅省泌尿系統疾病臨床醫學中心，蘭州 730000)

目前，惡性腫瘤的檢出率越來越高，由于其具有多種發病原因、發病機制和臨床表現，往往確診已屬中晚期。膀胱癌以尿路上皮癌(urothelium carcinoma，UC)最常見，年齡≥40歲、男性、環境致癌物質暴露(吸煙、工業化學品、砷等)是已知的膀胱癌危險因素。膀胱癌以非肌層浸潤性膀胱癌(non-muscle invasive bladder cancer，NMIBC)多見，復發率高，但可通過尿道膀胱電切術治療。肌層浸潤性膀胱癌約占最初診斷UC的20%[1]。對于肌層浸潤性膀胱癌患者，常行根治術，并輔以術后化療和放療，但患者的5年生存率僅為50%，已伴癌灶轉移患者的中位生存期僅為14個月，故仍需積極尋找治療膀胱癌的新方法[2-3]。

近年來，機體免疫對腫瘤發生發展的作用逐漸被發現，免疫治療腫瘤的臨床試驗亦取得了理想的效果，膀胱癌的一線治療正在發生變化。腫瘤細胞可通過阻斷控制T細胞抑制和激活的分子途徑或通過招募免疫抑制性T細胞(如調節性T細胞)避免自身的殺傷[4]。利用免疫系統對抗惡性腫瘤并非21世紀獨有，NMIBC的治療是膀胱癌免疫治療的最早形式。1976年，Morales等[5]發現，利用膀胱癌的抗原性和免疫原性行卡介苗膀胱內灌注化療可有效地預防NMIBC和原位癌。1990年，美國食品藥品管理局(Food and Drug Administration of the United States，FDA)正式批準將卡介苗膀胱內灌注化療作為首個用于膀胱癌的治療的免疫療法。然而卡介苗治療膀胱癌的失敗率很高，常出現疾病進展和復發，且卡介苗的生產短缺限制了NMIBC的治療[6]。程序性細胞死亡受體(programmed cell death，PD)1/程序性細胞死亡配體(programmed cell death ligand，PD-L)1信號通路在介導腫瘤免疫逃逸及形成腫瘤免疫微環境中具有重要意義。PD-1/PD-L1通路抑制劑治療腫瘤的療效較好，且不良反應較少，逐漸成為腫瘤治療的新選擇。目前，FDA批準用于膀胱癌治療的PD-1/PD-L1抑制劑包括Nivolumab、Pembrolizumab、Atezolizumab、Durvalumab、Avelumab，并可能將重新定義膀胱癌的治療標準[7]。現就近年來PD-1/PD-L1抑制劑治療膀胱癌的研究進展予以綜述。

1 PD-1/PD-L1概述

PD-1是分子量為50 000～55 000的Ⅰ型跨膜糖蛋白，又稱為CD279，屬于CD28-B7家族，于1992年由Ishida等[8]首次發現。PD-1分子由胞質區、疏水區及胞外區構成，其結構與細胞毒T淋巴相關抗原-4有23%的同源性，但PD-1/PD-L1抑制劑的不良反應更少[4]。其中，胞質區的酪氨酸殘基參與構成免疫受體酪氨酸轉換基序，并在負向調控T細胞活化與增殖以及介導腫瘤的免疫逃逸中具有重要作用[8-9]。免疫受體酪氨酸轉換基序可能是PD-1/PD-L1抑制劑的作用靶點之一，其活性可能隨著PD-1表達的增加而升高。正常情況下，PD-1在活化的免疫細胞(如T淋巴細胞、B淋巴細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞、單核細胞等)中表達，并通過負調控機制抑制效應T細胞的活性，避免導致周圍組織的免疫損害以及自身免疫性疾病。Nishimura等[10]的研究證實，隨著年齡的增長，PD-1缺陷小鼠可發展為典型的狼瘡性腎小球腎炎和破壞性關節炎。目前已明確的PD-L包括PD-L1和PD-L2。PD-L1在正常組織及腫瘤細胞中均有表達，如泌尿系統腫瘤、消化系統腫瘤、乳腺癌、肺癌、黑色素瘤等[11]。PD-L2與PD-L1在氨基酸序列上的相似度約為40%，目前發現僅在樹突狀細胞、巨噬細胞以及某些B細胞的亞類中表達，且兩種配體與PD-1的親和力也有差異，目前對PD-L1抑制劑的研究較多[12]。PD-1/PD-L1信號通路的過度激活可促進腫瘤免疫微環境的形成，從而抑制T細胞的活化與增殖，使腫瘤細胞免于機體免疫系統的監控與殺傷。當患者感染人類免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒、患系統性紅斑狼瘡等疾病時，可能由于T細胞表面高表達的PD-1誘導機體產生免疫抑制性細胞因子，從而逃避機體的免疫識別與清除。

2 PD-1/PD-L1與膀胱癌

與其他惡性腫瘤相同，泌尿系統腫瘤可通過下調腫瘤表達、上調免疫檢查點、滅活細胞毒性T細胞及維持腫瘤免疫微環境來逃避免疫系統的殺傷。一項回顧性研究表明，膀胱癌腫瘤細胞及免疫細胞中PD-L1的表達與腫瘤侵襲性呈正相關，均與膀胱癌復發及總生存期較短有關；多因素方差分析顯示，PD-L1免疫細胞是影響整體預后和無復發生存率的獨立因素[13]。PD-L1與膀胱癌發生發展的關系密切，與腫瘤細胞相比，免疫細胞可能對指導膀胱癌的免疫治療具有更積極的意義，在選擇治療對象時，應評估其免疫細胞中PD-L1的表達情況，而非局限于腫瘤細胞。

卡介苗通常用于UC的治療。Chevalier等[14]評估接受卡介苗治療膀胱癌患者血液和尿液中PD-L1+調節性T細胞水平的前瞻性研究，PD-L1+調節性T細胞在接受卡介苗治療UC患者尿液中高表達；進一步體外共培養試驗表明，卡介苗感染尿路上皮細胞可部分通過β干擾素介導的機制誘導PD-L1+調節性T細胞，尿液中PD-L1+調節性T細胞的水平與卡介苗治療后膀胱癌的快速復發有關。由此可見，卡介苗聯合PD-L1抑制劑治療UC的預后可能優于卡介苗單獨治療。

3 PD-1/PD-L1抑制劑與膀胱癌

3.1Nivolumab Nivolumab是百時美施貴寶公司研發的一種與PD-1結合的全人源化免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)G4型單抗，可阻斷PD-1與PD-LI 和PD-L2的相互作用，但不激活依賴抗體或補體依賴的細胞毒性[15]。2015年11月，FDA批準Nivolumab用于治療既往使用過抗血管生成藥物的晚期腎癌患者，成為歐洲泌尿外科指南的推薦藥物[4]。Sharma等[16]評估Nivolumab治療265例轉移性UC或手術無法切除UC患者的安全性和有效性的Check Mate 275(NCT02387996)Ⅱ期多中心試驗發現，81例PD-L1表達≥5%的患者中，23例(28.4%)達到客觀應答；122例PD-L1表達≥1%的患者中，29例(23.8%)達到客觀應答；143例PD-L1表達<1%的患者中，23例(16.1%)達到客觀應答。總體反應率(overall response rate，ORR)為19.6%，完全緩解率為2%；中位生存期為8.7個月，其中PD-L1≥1%患者的中位生存期為11.3個月，PD-L1<1%患者的中位生存期為5.9個月；中位無進展生存期(progression-free survival，PFS)為2.0個月；64%的患者出現免疫相關不良反應(immune-related adverse events，irAEs)，3例患者發生與治療有關的(肺炎、急性呼吸衰竭、急性循環衰竭)死亡。2018年美國癌癥研究協會更新的數據顯示，Check Mate 275總人群的ORR中值為20.4%，其中PD-L1表達<1%患者的ORR為16.1%，而PD-L1表達>5%的患者ORR中值為28.4%，中位PFS為1.9個月，中位生存期為8.6個月，反應期中位數為17.7個月[17]。基于以上試驗，FDA于2017年2月2日批準Nivolumab作為局部晚期或轉移性UC患者的二線治療方案[18]。2018年6月15日Nivolumab成為我國批準的首個PD-1抑制劑[19]。目前Nivolumab在我國僅用于非小細胞肺癌的治療，尚無有關其治療膀胱癌的大型臨床試驗報道，期望將來Nivolumab能夠應用于更多疾病的臨床治療，為癌癥患者帶來希望。

3.2Pembrolizumab Pembrolizumab是Merck公司研發的全人源化IgG4型抗PD-1單抗，通過阻斷PD-1與PD-L1的相互作用來阻斷T細胞的抑制信號，從而增強抗腫瘤免疫。2017年5月18日，FDA批準將Pembrolizumab作為化療后12個月內疾病進展或轉移性UC患者的二線治療用藥，同時還批準其作為順鉑不合格患者局部晚期或轉移性UC的一線藥物[20]。一項對542例鉑化療后復發或進展患者進行的比較Pembrolizumab與化療(多西他賽、紫杉醇、長春新堿)的KEYNOTE045 (NCT02256436)國際性Ⅲ期隨機臨床試驗發現，與化療組相比，Pembrolizumab治療組患者的死亡風險降低了27%，且Pembrolizumab治療組患者的所有免疫相關不良反應發生率均低于化療組。Pembrolizumab治療最常見的不良反應為瘙癢(19.5%)、疲勞(13.9%)和惡心(10.9%)，僅1例患者死于治療相關性肺炎；隨后，將中位隨訪時間延長27.7個月的研究顯示，Pembrolizumab的中位生存期較前延長(10.3個月比 7.3個月)；與化療組相比，Pembrolizumab治療組的ORR更高(21.1%比11.0%)[21]。

歐洲藥品管理局對KEYNOTE-361的早期數據進行審查后表示，接受Pembrolizumab一線治療的PD-L1低表達UC患者的存活率降低，建議限制Pembrolizumab作為UC一線治療的使用[22]。同時，一項PURE-01研究印證了PD-L1表達水平對膀胱癌治療效果的影響，在35例PD-L1綜合評分≥10%的患者中，19例(54%)患者出現病理完全應答，只有2例(13%，2/15)PD-L1綜合評分<10%的膀胱癌患者出現病理完全應答[23]。

3.3Atezolizumab Atezolizumab是一種全人源化IgG1型抗PD-L1單抗，可選擇性與PD-L1結合，從而阻斷其與PD-1及CD80(B7.1)的相互作用，使T細胞克服外周對腫瘤細胞的耐受性。Atezolizumab有一個Fc結構域，通過依賴抗體和補體依賴的細胞毒性來防止T細胞衰竭[15]。2016年5月，FDA批準Atezolizumab用于治療晚期或轉移性UC以及接受鉑化療的UC患者，也是首個被批準用于治療膀胱癌的PD-1/PD-L1抑制劑[18]。一項納入95例轉移性UC患者的NCT01375842Ⅰ期試驗研究(具體試驗方案為Atezolizumab 1 200 mg/3周，直到患者出現不可接受的毒性作用或主動放棄治療為止)顯示，患者的部分應答率為26%，中位PFS為2.7個月，中位生存期為10.1個月；其中PD-LI表達≥5%者占40%，中位生存期為14.6個月；PD-LI表達<5%占11%，中位生存期為7.6個月，未發生與治療有關的死亡[24]。

與Pembrolizumab類似，歐洲藥品管理局對NCT02807636試驗的數據進行審查發現，Atezolizumab對PD-L1低表達患者的治療效果欠佳，并建議限制使用Atezolizumab作為UC的一線治療[22]。生產Pembrolizumab的默克公司和生產Atezolizumab的Genentech公司均停止招募低水平PD-L1患者進行Atezolizumab或Pembrolizumab單藥治療[20]。由此可見，在某些情況下，化療可能比Pembrolizumab與Atezolizumab治療更有效。此外，合適的治療時機和治療對象的選擇尤為重要，PD-L1高表達患者可能從中獲益，應在治療前對PD-L1表達水平進行綜合評價，包括腫瘤組織、免疫細胞、轉移灶中PD-L1的表達水平。在評價Atezolizumab活性及有效性的研究中，除檢測PD-LI外，還評價了癌癥基因組圖譜基因表達和腫瘤突變負荷，發現PD-LI表達以及對Atezolizumab的反應與免疫激活基因表達有關，如γ干擾素誘導的Th1型趨化因子(CXC趨化因子配體9和CXC趨化因子配體10)[25-26]。

3.4Durvalumab Durvalumab是一種全人源化IgG1型抗PD-L1單抗，通過PD-L1與PD-1及CD80的相互作用而發揮作用。2016年12月，FDA批準Durvalumab用于治療PD-L1陽性的不可手術或已轉移的基于鉑化療的膀胱癌患者[18]。一項對61例排除免疫相關疾病、應用大量激素以及具有中樞神經系統轉移UC患者的Ⅰ/Ⅱ期試驗 (NCT01693562)發現，可評價的42例患者的總ORR為31.0%，其中PD-L1陽性(PD-L1表達>25%)亞組和PD-L1陰性(PD-L1表達<25%)亞組的ORR分別為46.4%和0%。腫瘤細胞PD-L1陽性亞組的ORR為46.7%，陰性亞組的ORR為22.2%，免疫細胞PD-L1陽性亞組和PD-L1陰性亞組的ORR分別為55.6%和12.5%[27]。有研究顯示，61例膀胱惡性腫瘤患者中，39例患者(64%)發生了irAEs[2]。檢測膀胱癌各亞組中免疫細胞及腫瘤細胞PD-L1表達水平的研究發現，免疫細胞PD-L1 的表達水平對患者ORR的影響更大[28]，因此，不應忽略臨床綜合評估時對膀胱癌及其他疾病不同治療前的免疫細胞分析。一項對191例局部晚期或轉移性膀胱癌患者的研究發現，103例符合療效分析標準，總ORR為17.8%，其中PD-L1陽性表達者ORR為27.6%，PD-L1陰性表達者ORR為5.1%；所有患者的中位PFS為1.5個月，中位生存期為18.2個月，7例達到完全緩解[29]。

3.5Avelumab Avelumab是一種全人源化IgG1型抗PD-L1單抗，可選擇性地抑制PD-1/PD-L1的相互作用，但不干擾PD-1/PD-L2通路。Avelumab保留一段固有的Fc區，在體外通過依賴抗體的細胞毒性誘導腫瘤細胞的裂解[30]。體外研究表明，在外周血單核細胞存在時，Avelumab可以裂解一系列人類腫瘤細胞[31]。2017年5月9日，FDA批準 Avelumab 作為局部晚期或轉移性UC患者的二線用藥[29]。一項對44例接受Avelumab治療UC患者的Ⅰb期試驗(NCT01772004)發現，Avelumab治療UC的ORR為18.2%，其中5例完全反應，3例部分反應，中位生存期為13.7個月；PD-L1表達陽性與表達陰性患者的ORR分別為53.8%和4.2%[2]。另外一項納入249例不適合鉑基化療或鉑治療后進展的轉移性UC患者的Ⅰb期試驗中，對隨訪至少6個月的161例患者的分析顯示，ORR為17%，包括6%的完全緩解患者，中位PFS為 6.6周，中位生存期為6.5個月[32]。目前，還有Avelumab相關的臨床試驗(如NCT0333040、NCT02554812、NCT02603432等)正在進行。

4 其 他

4.1irAEs及處理措施 irAEs的整體發生率低于化療，且大部分可逆。常見irAEs有乏力、皮膚反應、消化道癥狀，嚴重時可出現肺炎、肝腎功能異常、甲狀腺功能異常及糖尿病性酮癥酸中毒，治療終止后可能發生葡萄膜炎、胰腺炎、自身免疫性神經病變、脫髓鞘、血管炎、運動功能障礙、腎上腺皮質功能異常等[33-35]。通常irAEs的消化道癥狀及肝功能異常緩解較快，內分泌癥狀緩解慢，聯合治療時，irAEs的發生率更高。irAEs通常采用糖皮質激素治療，但長期大劑量使用激素可導致諸多不良反應。當激素治療無明顯改善時，可給予替代免疫抑制劑(如英夫利昔單抗、嗎替麥考酚酯)及阿片類拮抗劑(如納洛酮)治療[36]。

4.2PD-1/PD-LI抑制劑的有效性相關因素分析 PD-1/PD-L1高表達并不代表免疫治療有效。當僅有少量T淋巴細胞時，機體無法進行免疫應答，因此，免疫治療可能并不適用于免疫缺陷以及各種治療方式失敗的終末期患者。抗生素的頻繁過量使用引起的耐藥已得到廣泛認可，相關報道指出，使用抗生素可影響機體的腸道菌群，進而影響免疫檢查點抑制劑的療效[37]。目前相關試驗僅用于非小細胞肺癌與腎癌，但不能確定使用抗生素對膀胱癌患者療效的影響。此外，宿主基因對患者固有免疫功能的影響可能也是導致免疫治療反應差異的基礎之一。

疾病超進展的發生與年齡密切相關，其發生率為9%～13.5%[38]。此外，MDM-2擴增和表皮生長因子受體突變可能亦與疾病超進展有關。還需要對疾病超進展與假性進展進行鑒別，假性進展是大量T細胞和免疫調控細胞進入腫瘤病灶區殺傷腫瘤，并非腫瘤增長。通過循環腫瘤RNA液體活檢對循環腫瘤RNA變化譜進行觀察可識別假性進展[39]。腫瘤組織血運豐富，腫瘤微環境可促進血管生成因子(如血管內皮生長因子、轉化生長因子-β、成纖維細胞生長因子、血小板衍生生長因子等)的分泌，進而加速腫瘤血管異常化，異常的腫瘤血管中細胞黏附分子(血管細胞黏附分子-1，細胞間黏附分子-1)降低，免疫細胞無法聚集并殺傷癌細胞。在腫瘤血管正常化的相關研究中，抗血管內皮生長因子-血管內皮生長因子受體最常見，靶點藥物有酪氨酸激酶抑制劑和單抗類(如貝伐單抗、阿帕替尼)。

PBRM1基因缺失可能改變腫瘤細胞的整體表達譜，從而影響患者對免疫檢查點治療的反應。對35例腎透明細胞癌患者的研究發現，多達41%的患者發生了PBRM1基因功能缺失的改變，與無PBRM1基因功能缺失的腫瘤患者相比，其生存期和無進展生存期明顯延長，腫瘤負擔持續減輕[40]。由此可見，PBRM1基因可能在其他腫瘤中具有同樣意義，對PBRM1基因的檢測有助于評估患者預后，對PBRM1基因的人為干預可能成為新的腫瘤治療措施。腫瘤干細胞具有自我更新和分化為原始異質性腫瘤的所有細胞類型的能力，腫瘤干細胞的存在可能是治療失敗和腫瘤控制效果差的原因之一[41]。

4.3PD-L1檢測 檢測PD-L1表達水平對腫瘤的免疫治療具有重要意義，但不同PD-1/PD-L1抑制劑和不同臨床試驗對PD-L1陽性率的評價標準不同，因此不能直接比較。此外，原發腫瘤和轉移腫瘤中PD-L1的表達可能不同。目前，可通過免疫組織化學、循環腫瘤細胞及其外泌體、循環腫瘤RNA等方法檢測PD-L1[42-43]。不同抗體使用及存在的系統差異導致PD-L1的檢測方法不同，且PD-1/PD-L1的表達呈動態變化，缺氧、干擾素(如γ干擾素、腫瘤壞死因子-α)水平、是否接受過前期治療均可影響PD-1/PD-L1的表達[44]。2018年歐洲腫瘤內科學年會收錄了VENTANA SP142、VENTANA SP263、PD-L1 IHC pharmDx 22C3、PD-L1 IHC pharmDx 28-8等PD-L1相關免疫組織化學檢測試劑，其中PD-L1 IHC pharmDx 22C3與VENTANA SP263的一致性較好(≥85%)。另外，利用放射性核素(如銦-111、锝-99m、鋯-89、銅-64等)標記PD-1/PD-L1抗體作為顯像劑的核醫學顯像技術對檢測PD-1/PD-L1表達具有一定意義，可在不同治療時期、不同病理階段動態評估PD-1/PD-L1的表達，與傳統免疫組織化學方法相比，放射性核素標記PD-1/PD-L1抗體檢測法的優越性顯著[45]。

5 小 結

許多實驗正在評價PD-1/PD-L1抑制劑單藥及與化療、放療等聯合治療膀胱癌的安全性及有效性。藥物選擇、治療前對患者的有效評估以及最佳用藥周期和聯合治療次序的確定等均可影響患者的治療效果，應根據患者的性別、年齡、機體狀態、經濟條件給予個體化治療，使患者獲益。使用PD-1/PD-L1抑制劑治療膀胱癌的過程中，應進行嚴密隨訪，針對免疫相關不良反應適時給予藥物控制或終止治療；停止使用PD-1/PD-L1抑制劑后，仍有必要對患者進行持續監測，特別是患者獲得持久反應后容易出現自行停止治療。除Nivolumab外，國產PD-1/PD-L1單抗(如特瑞普利單抗注射液、信迪利單抗注射液)亦陸續在我國上市，更多抗腫瘤靶點及相關藥物正在研究，將為腫瘤的治療帶來新的希望。