免疫檢查點抑制劑治療轉移性去勢抵抗性前列腺癌的研究進展

何華東 李昶灸

前列腺癌是全球男性發病率第二高的惡性腫瘤。據報道，美國2021年預計新發前列腺癌248 530例，占全部男性新發惡性腫瘤的26%，預計死亡34 130例[1]。我國前列腺癌發病率也呈逐年增高趨勢，目前居男性惡性腫瘤發病率的第6位[2]。隨著我國經濟社會的發展和醫療水平的進步，前列腺癌患者5年生存率明顯提高，2010至2014年期間達到69.2%[3]。但是前列腺癌一旦進展至轉移性去勢抵抗性前列腺癌（metastatic castrationresistant prostate cancer，mCRPC）階段，可供患者選擇的治療方案就很少，主要以阿比特龍、恩雜魯胺等內分泌治療或多西他賽等化療為主，中位生存期不足3年；其他療法如Ra-223、PARP抑制劑、靶向放射性配體治療等雖然有不錯的療效，但無法從根本上解決mCRPC患者中位生存期短、預后差的問題。近年來隨著對腫瘤免疫和腫瘤微環境的深入研究，免疫治療取得了極大發展。目前免疫治療的方式主要分為兩種：一種是通過刺激免疫系統以增強免疫系統功能（如疫苗、細胞因子等），腫瘤疫苗Sipuleucel-T已被批準用于無癥狀或較少癥狀mCRPC患者的治療[4]；另一種是通過抑制免疫抑制通路增強T細胞的抗腫瘤作用 [如免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint inhibitors，ICIs）]。近年來 ICIs被用于晚期惡性腫瘤的治療，并取得了顯著的療效[5]。然而，ICIs在大多數前列腺癌患者中并未發現有顯著療效，而有反應的前列腺癌患者通常表現出較持久的緩解，這表明ICIs在前列腺癌中的作用值得進行更深層次的研究。

1 前列腺癌的免疫微環境

免疫細胞在腫瘤組織中的浸潤類型和空間分布可以作為預測腫瘤患者預后及其對免疫治療反應的生物標志物[6]。與其他類型的腫瘤相比，目前對前列腺癌微環境的組成知之甚少。一般認為，前列腺癌是具有免疫抑制微環境的“冷”腫瘤。不同于免疫治療在“熱”腫瘤（如黑色素瘤、膀胱癌）中的顯著療效，只有一小部分前列腺癌患者對免疫治療有反應。雖然在前列腺病理切片中經常觀察到免疫細胞浸潤，但浸潤多發生在前列腺良性增生區域，大多數腫瘤區域幾乎沒有明顯的免疫細胞浸潤，這說明前列腺癌具有免疫抑制微環境，但是某些特定的免疫細胞（如髓源免疫抑制細胞、M2型巨噬細胞、調節性T細胞）明顯增多[7]。

前列腺癌是一種雄激素依賴性疾病，各種原因導致的雄激素受體（androgen receptor，AR）的異常激活在mCRPC的發生、發展中起重要作用。AR可以通過多種途徑促進前列腺癌發生免疫抑制。例如AR可以通過作用于非受體型蛋白絡氨酸磷酸酶1抑制JAK/STAT信號通路，從而抑制Th1的分化[8]。前列腺癌微環境中T細胞主要以調節性T細胞、Th17為主[7]。調節性T細胞可以通過抑制效應T細胞來促進腫瘤發生免疫抑制。

骨髓細胞從屬于固有免疫系統，包含各種亞型。這些亞型可分為單核細胞（如單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞）和多核細胞。巨噬細胞是腫瘤微環境中最豐富的免疫細胞之一，在腫瘤血管生成、侵襲和內滲等方面發揮重要作用[9]。巨噬細胞可以根據外部刺激極化為活化型巨噬細胞（M1型）或交替活化型巨噬細胞（M2型）[10]。腫瘤微環境可以刺激巨噬細胞極化為M2型巨噬細胞，M2型巨噬細胞可以分泌大量的IL-10發揮抗炎作用，此外還可以通過促進上皮細胞和基質細胞增殖、免疫抑制、組織重構等導致腫瘤進展，與預后不良相關。M1型巨噬細胞具有促進炎癥反應的特征，并具有破壞腫瘤的能力，與抗轉移作用和預后良好相關[11-12]。在前列腺癌中，CCL2上調導致STAT3異常活化，從而導致巨噬細胞募集和極化為M2型巨噬細胞。此外，血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、血小板衍生生長因子、表皮生長因子等細胞因子也可促進前列腺癌微環境中巨噬細胞募集和極化。

髓源免疫抑制細胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）由骨髓祖細胞和未成熟髓系細胞組成，被認為是促進腫瘤進展和免疫逃逸的關鍵。在趨化因子CXCL12、CXCR4等作用下，MDSCs的前體細胞會被大量募集到腫瘤微環境中，同時腫瘤細胞分泌的多種細胞因子（如IL-6、VEGF、M-CSF等）可以抑制前體細胞分化，從而形成MDSCs[13]。MDSCs在腫瘤微環境中發揮免疫抑制作用，它可以通過抑制CD8+T細胞產生IFN-γ，直接抑制抗原特異性或非特異性CD4+T細胞增殖；也可以通過產生活性氮誘導CCL2轉變為NCCL2，從而抑制T細胞浸潤，幫助腫瘤細胞實現免疫逃逸[14-15]。MDSCs表面高表達程序性死亡配體1（programmed cell death ligand 1，PD-L1），并與 CD8+T細胞表面的程序性死亡受體1（programmed cell death protein 1，PD-1）結合來限制宿主的免疫反應。MDSCs還可通過分泌IL-10，下調巨噬細胞Th1型細胞因子IL-12的產生，此效應經巨噬細胞放大，進一步促進MDSCs分泌IL-10，以發揮免疫抑制作用，進而促進腫瘤細胞增殖、血管生成和轉移[16]。此外，MDSCs可以通過生成VEGF來改變腫瘤局部微環境，促進腫瘤微環境重塑，進而促進腫瘤細胞增殖、血管生成[17]。

2 ICIs

CD8+T細胞的功能受到其細胞膜上表達的共刺激受體和共抑制受體，以及抗原提呈細胞（antigen presenting cell，APC）細胞膜上表達的配體的共同調節。正常情況下，活化后T細胞上細胞毒性T淋巴細胞相關抗原-4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）與PD-1表達上調，分別與APC上的B7、PDL1（也被稱為CD279或B7-H1）結合，并發揮免疫抑制作用[18-19]。正常情況下，這種機制可以避免正常組織遭受T細胞攻擊，維持機體免疫穩態，防止自身免疫。而在腫瘤微環境中，這些免疫檢查點已被證明可以負性調節腫瘤微環境中細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）的活性，促進腫瘤細胞免疫逃逸，成為癌癥免疫治療的關鍵靶點[20]。因此，通過抑制CTLA-4和PD-1與其配體結合來維持T細胞的抗腫瘤活性是解決腫瘤細胞免疫逃逸的方案之一。

2.1 PD-1/PD-L1 近年來，靶向PD-1或PD-L1的ICIs在晚期惡性腫瘤治療領域取得了極大的進展。8%的原發性前列腺癌患者和32%的mCRPC患者被檢測出表達PD-L1[21]。

阿替珠單抗是一種抗PD-L1抗體，它通過靶向PD-L1阻斷PD-1與PD-L1的結合，進而阻斷CD8+T細胞的免疫抑制通路。在一項Ⅰ期臨床試驗中，15例mCRPC患者接受阿替珠單抗治療，1例（9%）患者部分緩解，5例（33%）患者病情穩定，2例（13%）患者前列腺特異抗原（prostate-specific antigen，PSA）較基線下降50%以上；15例患者中位無進展生存期（median progression free survival，mPFS）為 3.4 個月，6 個月無進展生存率為26.7%，同時患者對阿替珠單抗單藥治療耐受良好，僅1例患者出現3級不良反應[22]。另一項使用阿替珠單抗的Ⅰa期臨床試驗（NCT01375842）中，35例mCRPC患者被納入研究，2例（6%）患者部分緩解，3例（9%）患者PSA較基線下降50%以上，中位總生存期（median overall survival,mOS）為 14.7個月，患者 1、2年生存率分別為52.3%和35.9%，21例（60%）患者發生治療相關性不良反應（treatment-related adverse events，TRAEs）[23]。

納武單抗是一種抗PD-1抗體。在一項Ⅰb期臨床試驗（NCT00730639）中，296例患者接受納武單抗治療，其中mCRPC患者17例，盡管這17例患者中有2例被檢測出表達PD-L1，但是沒有患者獲得客觀緩解[24]。

派姆單抗是一種抗PD-1抗體。在一項Ⅰb期臨床試驗（NCT02054806）中，23例標準治療失敗且PDL1在腫瘤或基質細胞中表達≥1%的mCRPC患者被納入研究，他們接受派姆單抗治療，其中4例（17.3%）患者部分緩解，8例（34.8%）患者病情穩定；中位緩解持續時間為13.5個月，mPFS、mOS分別為3.5、7.9個月；14例（60.9%）患者發生 TRAEs，其中 3例（13.0%）發生3～4級TRAEs[25]。在一項納入多西他賽及內分泌治療失敗的mCRPC患者的Ⅱ期臨床試驗（NCT02787005）中，258例mCRPC患者被分成3個隊列并分別接受派姆單抗治療：隊列1包含133例實體瘤療效評價標準（response evaluation criteria in solid tumors，RECIST）可測量的腫瘤、PD-L1陽性的 mCRPC患者；隊列2包含65例RECIST可測量的腫瘤、PD-L1陰性的mCRPC患者；隊列3包含59例骨轉移癥狀為主的mCRPC患者。在隊列1中，2例（1.5%）患者完全緩解，5例（3.8%）患者部分緩解；在隊列2中，2例（3%）患者部分緩解。9例患者中有4例患者在數據分析時仍在接受治療，說明派姆單抗雖然對mCRPC患者的應答率較低，但有反應的前列腺癌患者通常表現出較持久的緩解。5%的PD-L1陽性和3%的PD-L1陰性mCRPC患者獲得客觀緩解，差異無統計學意義（P＞0.05），這說明mCRPC患者的PD-L1表達水平不一定可以作為評價免疫治療療效的生物標志物[26]。在另一項針對高度微衛星不穩定和錯配修復缺陷（microsatellite instability-high/mismatch repair deficient，MSI-H/dMMR）的mCRPC患者的臨床試驗中，11例患者接受派姆單抗治療，有6例（54.5%）患者PSA下降50%以上，其中4例PSA下降99%以上；隨后對8例患者進行影像學評估，有4例（50.0%）患者獲得影像學緩解。11例MSI-H/dMMR mCRPC患者中有5例（45.5%）患者仍在繼續接受治療，5例（45.5%）患者沒有在派姆單抗治療中獲益，1例（9.1%）患者疾病穩定約 6個月[27]。

綜上所述，單用PD-1單抗或PD-L1單抗的療效并不理想，但是針對特定mCRPC患者（如MSI-H/dMMR）使用PD-1單抗可取得不錯的應答率。但是，前列腺癌患者中擁有MSI-H/dMMR的患者極少，僅3.1%的患者擁有MSI-H/dMMR，所以單用PD-1單抗或PD-L1單抗的受益人群有限。

2.2 CTLA-4 CTLA-4抑制劑的療效最初在小鼠前列腺癌轉基因模型中得到驗證。小鼠腫瘤切除后，97.4%（38/39）未使用CTLA-4抑制劑的小鼠在術后150 d內腫瘤復發，而使用CTLA-4抑制劑的小鼠150 d內前列腺癌復發率只有44%（17/38），這初步印證了CTLA-4抑制劑在前列腺癌中的抗腫瘤作用[28]。

伊匹單抗是一種抗CTLA-4的單克隆抗體，可以與CTL表面的CTLA-4結合，以減少免疫抑制通路的激活，增強T細胞的抗腫瘤作用，目前已經被美國FDA批準用于晚期黑色素瘤的治療[29]。在一項Ⅲ期隨機雙盲臨床試驗（NCT01057810）中，無癥狀或癥狀輕微且未進行化療的mCRPC患者被納入研究，安慰劑組（199例）患者 mOS、mPFS分別為 29.7、3.8個月，伊匹單抗組（399例）患者 mOS、mPFS分別為 28.7、5.6個月，兩組mOS比較差異無統計學意義（P＞0.05），但mPFS比較差異有統計學意義（P＜0.05）。以PSA應答率作為療效終點進行評估，伊匹單抗組的PSA應答率為23%，安慰劑組為8%。82%的伊匹單抗組患者發生TRAEs，其中3～4級TRAEs的發生率為40%；而安慰劑組TRAEs發生率為49%，3～4級TRAEs發生率為6%[30]。一項Ⅲ期多中心雙盲隨機對照實驗中試驗（NCT00861614）中，799例多西他賽治療后進展且至少有一處骨轉移的mCRPC患者被納入研究，在接受局部放療后，399例患者接受伊匹單抗治療，400例患者被歸為安慰劑組。結果顯示，盡管伊匹單抗可以改善mCRPC 患者 mPFS（4.0個月比 3.1個月，P＜0.05），但兩組患者mOS比較差異無統計學意義（11.2個月比10.0個月，P＞0.05）。兩組患者總生存期均低于預期，可能是因為很多患者的基線特征不佳，有超過40%的mCRPC患者年齡＞80歲，近1/3的患者有內臟轉移[31]。在隨后的多變量分析中，Hb水平及堿性磷酸酶水平正常、無內臟轉移的mCRPC患者似乎對伊匹單抗具有更好的療效。這項Ⅲ期臨床試驗的最終結果顯示，在第3年及以后，伊匹單抗組患者的總體生存率是安慰劑組的2～3倍（3年總體生存率：15.3%比7.9%，4年總體生存率：10.1%比3.3%，5年總體生存率：7.9%比2.7%）[32]。這一結果表明，雖然伊匹單抗的短期抗腫瘤效果有限，但長期的抗腫瘤效果似乎具有臨床意義。

2.3 以ICIs為基礎的聯合治療 在最初的幾個臨床試驗中，單獨使用ICIs均無法明顯改善mCRPC患者的總生存期，因此后續臨床試驗的方向逐漸轉為以ICIs為基礎的聯合治療。

在一項大型臨床試驗（NCT02985957）中，90例mCRPC患者接受納武單抗（劑量1 mg/kg）聯合伊匹單抗（劑量3 mg/kg）治療，隊列1（未進行化療的mCRPC患者45例）和隊列2（有化療史的mCRPC患者45例）的中位隨訪時間分別為11.9、13.5個月，客觀緩解率分別為25%和10%，mOS分別為19.0、15.2個月；兩個隊列中各有2例患者獲得完全緩解[33]。此外，擁有DNA損傷修復（DNA damage repair，DDR）基因突變、同源重組修復缺陷（homologous recombination deficiency，HRD）或高腫瘤突變負荷的mCRPC患者也有更高的客觀緩解率。但在42%～53%的患者中發生了3～4級TRAEs，只有33.3%和24.4%的患者完成了全部周期的治療，有4例患者發生TRAEs而死亡，這說明人體對納武單抗聯合伊匹單抗治療的耐受不佳。

有研究表明，PARP抑制劑奧拉帕利在具有HRD的mCRPC患者中的療效優于恩雜魯胺或阿比特龍[34]，因此有臨床試驗關注奧拉帕利與ICIs聯用的療效。在一項評估派姆單抗聯用治療mCRPC有效性的臨床試驗（NCT02861573）中，84例多西他賽和激素治療失敗的mCRPC患者被納入隊列A（使用派姆單抗聯合奧拉帕利治療），結果顯示7例（9%）患者PSA下降，客觀緩解率為8%（24例RECIST可測量疾病患者中有2例獲得客觀緩解），所有應答都是持久的（≥12個月），22%的患者實現疾病控制（應答或疾病穩定）[35]。另外一項Ⅱ期臨床試驗（NCT02484404）評估了德瓦魯單抗聯合奧拉帕利治療mCRPC患者的療效，共有17例mCRPC患者被納入該臨床試驗，結果顯示9例（53%）患者PSA下降50%以上，其中4例患者同時有影像學緩解。所有患者的中位放射學無進展生存期為16.1個月，12個月無進展生存率為51.5%。有、無DDR基因突變的mCRPC患者12個月無進展生存率分別為83.3%和36.4%，這證明聯合療法對存在DDR基因突變的患者具有更好的抗腫瘤效果。無患者因TRAEs而退出試驗，說明患者對德瓦魯單抗聯合奧拉帕利具有良好的耐受性[36]。

一項Ⅱ期臨床試驗（NCT02312557）旨在評估派姆單抗聯合恩雜魯胺的抗腫瘤效果，28例mCRPC患者被納入研究，結果顯示5例（18%）患者PSA下降50%以上，其中2例患者在39.3和37.8個月后仍有PSA緩解和影像學緩解。所有患者的mOS為21.9個月，應答患者的mOS為41.7個月。應答患者中有3例接受活檢，1例患者擁有MSI-H和DDR基因突變，3例患者的活檢結果均沒有發現PD-L1表達[37]。

此外，還有研究人員同時采用刺激免疫系統和抑制免疫抑制通路的方式，旨在通過提供免疫靶點的疫苗推動免疫細胞進入腫瘤微環境，從而改善臨床結果。在一項Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗的初步數據中，研究人員將派姆單抗與一種針對PSA的減毒李斯特菌疫苗（ADXS-PSA）聯合使用，37例mCRPC患者接受ADXSPSA與派姆單抗聯用治療，13例mCRPC患者接受ADXS-PSA單獨治療。結果發現聯合治療組中，16例（43%）患者PSA下降，單藥組有2例（14%）患者PSA下降，其中聯合治療組有7例（19%）患者PSA下降超過50%，單藥組沒有患者PSA下降超過50%。聯合治療組、單藥組患者的mOS分別為32、8.5個月[38]。在一項Ⅰ期劑量遞增試驗（NCT00113984）中，poxviral疫苗的使用并未加重伊匹單抗相關的TRAEs，提示人體對腫瘤疫苗與ICIs聯用具有良好的耐受性。但是這種聯用似乎對既往進行過化療的mCRPC患者療效不佳。6例既往有化療史的患者中僅1例出現PSA下降，而未化療患者中58%（14/24）出現PSA下降，6例患者較基線下降50%以上[39]。GAVX是一種主動免疫制劑，是將粒細胞或巨噬細胞的CSF基因修飾到腫瘤細胞表面，滅活后注射到體內以刺激機體產生腫瘤特異性的細胞免疫反應，以達到抗腫瘤的目的。一項Ⅰ期劑量遞增試驗（NCT01510288）測試了伊匹單抗和GVAX聯用的不良反應及療效，在28例mCRPC患者中（劑量遞增組12例，擴展組16例），7例患者經12個月治療后PSA下降50%；在15例患者中（劑量遞增組7例，擴展組8例），2例部分緩解，1例完全緩解，2例病情穩定；同時提示3 mg/kg伊匹單抗與GVAX聯用對mCRPC患者是可耐受和安全的[40]。

3 小結與展望

近年來，ICIs已被用于晚期惡性腫瘤患者的治療，并取得了顯著的療效。但是到目前為止，ICIs在mCRPC的治療中（尤其是ICIs單藥治療）并未發現有明顯的生存益處，ICIs在mCRPC的治療中仍有許多問題亟待解決。

缺乏有效的生物標志物阻礙了臨床醫生選擇潛在的免疫治療受益患者。其他實體腫瘤的初步數據表明，腫瘤細胞或免疫細胞表面表達的PD-L1水平可能是預測免疫治療效果的生物標志物，然而在mCRPC中ICIs的敏感性似乎與腫瘤或免疫細胞上的PD-L1表達無關。前列腺癌的平均腫瘤突變負荷為每百萬堿基0.9個，遠低于其他惡性腫瘤，這可能由于前列腺癌的發生、發展主要受激素影響而非腫瘤突變。一些局部和晚期前列腺癌患者基因中會產生生殖系或體細胞突變，導致腫瘤基因組不穩定性增加，對ICIs反應的可能性更高。一些DDR基因突變（如BRCA1-2、CDK12、ATM）與免疫細胞高度浸潤相關，提示DDR基因突變的mCRPC患者對ICIs有潛在的敏感性。目前一項Ⅱ期臨床試驗（NCT03570619）正在招募CDK12突變的mCRPC患者，將評估納武單抗和伊匹單抗聯合治療以及納武單抗單藥治療CDK12突變的mCRPC患者的療效。此外，MMR基因（MLH1和MSH2）突變可能是導致MSI-H的重要因素，但是僅3.1%的患者擁有MSI-H/dMMR。

前列腺癌有著不同于其他惡性腫瘤的特性，如激素依賴性、低腫瘤突變負荷和免疫抑制微環境，因此需要跳出借鑒其他惡性腫瘤的治療方式來治療前列腺癌這一固有的思維模式，未來應該深入了解前列腺癌免疫微環境，探究影響免疫治療的因素，優化患者選擇策略，通過新的組合治療和序列治療等方式克服前列腺癌免疫抑制和免疫逃逸，提高免疫治療在mCRPC中的療效。此外，還應特別關注前列腺癌的早期階段，在免疫系統尚未被過度抑制時進行治療，以獲得更好的臨床結果。