靶向髓源抑制性細胞的腫瘤免疫治療研究進展

邢 凱(綜述)，劉 苗(審校)

(武漢大學人民醫院兒科，湖北 武漢 430060)

在腫瘤治療過程中，腫瘤免疫逃逸機制的存在使腫瘤細胞能夠逃避免疫系統的識別和清除，成為許多腫瘤耐藥、復發和轉移的重要原因[1]。免疫逃逸涉及多種機制，其中免疫抑制發揮關鍵作用，髓源抑制性細胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)是參與到免疫抑制過程的一種細胞類型。許多研究表明，MDSCs在黑色素瘤、胃腸道腫瘤、泌尿系統腫瘤以及血液系統腫瘤中表達增加[2-3]，并參與免疫檢查點抑制劑和化療藥物的耐藥過程，長期隨訪顯示MDSCs增多與多種腫瘤患者總體生存率(overall survival,OS)縮短存在相關性[4]。因此，開發靶向MDSCs的藥物有望成為改善腫瘤預后和克服耐藥的新型治療策略。近年來，MDSCs研究始終保持著較高的熱度，因此本文擬將靶向MDSCs的相關臨床試驗進行綜述。

1 MDSCs定義與功能

MDSCs起源于骨髓造血祖細胞，是具有免疫抑制功能的一群異質性細胞的統稱。根據其細胞表面的白細胞分化抗原通常被分為多形核MDSCs(polymorphonucler MDSCs,PMN-MDSCs)和單核MDSCs(monocytic MDSCs,M-MDSCs)，PMN-MDSCs形態上類似于中性粒細胞，其免疫表型為CD33+CD11b+HLA-DR+/lowCD14-CD15+，M-MDSCs形態上類似于單核細胞，其免疫表型為CD33+CD11b+HLA-DR+/lowCD14+CD15-[2,5-6]。MDSCs通過負性調節免疫應答來保護腫瘤細胞免受宿主免疫攻擊，其機制包括耗竭T細胞活化所必須氨基酸如精氨酸、半胱氨酸等和產生大量的活性氧和氮類物質來抑制T細胞的功能[2]。MDSCs也能通過招募誘導調節性T細胞和Th17細胞來誘導腫瘤的免疫耐受，這與MDSCs分泌TGF-β、IL-10、IFN-γ等細胞因子和上調CD86等配體有關[7]。研究表明，MDSCs分泌的外泌體能夠重塑腫瘤微環境，促進腫瘤的生長、侵襲和轉移[8]。此外，MDSCs也可以通過誘導巨噬細胞向M2表型極化和抑制NK細胞介導的細胞毒性作用來抑制機體的先天性免疫[6]。除免疫抑制功能外，MDSCs還能夠上調血管內皮生長因子促進血管生成來加快腫瘤生長[6,9]。

2 靶向MDSCs的臨床研究

鑒于MDSCs在誘導腫瘤免疫耐受中的作用，靶向MDSCs成為腫瘤免疫治療的新策略。目前，靶向MDSCs的臨床研究主要聚焦在四個方向：抑制MDSCs的擴張和募集如癌癥疫苗等、抑制MDSCs功能如磷酸二酯酶5抑制劑等、耗竭MDSC如常規化療等以及誘導MDSCs向成熟的髓樣細胞分化如全反式維甲酸等。

2.1抑制MDSCs的擴張和募集

2.1.1癌癥疫苗 癌癥疫苗在近年多項試驗中展現出良好的抗腫瘤效果，它能特異性地識別腫瘤相關蛋白，阻止腫瘤細胞生長[10]。一些研究者，探索多種不同的癌癥疫苗在常規化療耐藥的惡性腫瘤患者中對MDSC的作用。在Kongsted等[11]設計的臨床試驗中，接受樹突狀細胞癌疫苗聯合多西紫杉醇治療的患者被檢測到MDSCs明顯減低，而僅接受多西紫杉醇治療的患者的MDSCs沒有明顯變化。雖然2組患者的臨床預后沒有顯著性差別，但這仍能說明DCvac疫苗具有減少MDSCs的作用。有 臨床試驗也表明了GM-CSF轉基因疫苗可能具有減少MDSCs的作用，接受米托蒽醌治療后接種GVAX疫苗的患者比未接種疫苗的患者的無復發生存率(progress-free survival,PFS)從1.6個月提升至5.9個月，并且接種疫苗后DC細胞與MDSCs之比升高[12]。接受多西紫杉醇治療后接種GVAX疫苗的患者與未接種疫苗的患者間未發現有統計學意義的結果。此外，Kongsted等[11-12]的兩項試驗共同提示多西紫杉醇可能不具有降低MDSCs的作用，見表1。

表1 抑制MDSCs擴張和募集的藥物

2.1.2趨化因子受體拮抗劑 雖然MDSCs在外周血、骨髓和腫瘤微環境(tumor microenvironment,TME)中都有分布，但TME中的MDSCs在協助腫瘤轉移、免疫逃逸和耐藥方面更為重要。因此，阻止MDSCs向TME遷移聚集也是靶向MDSCs的治療策略之一。現有的研究表明，MDSCs主要被趨化因子CC亞家族和CXC亞家族招募到TME[6]。所以針對CXCR2、CXCR4、 CXCL5等的拮抗劑被開發用于阻止MDSCs遷移。Bockorny等[13]研發一種名為“BL-8040”的CXCR4拮抗劑，兩個隊列的胰腺癌患者均接受BL-8040聯合pembrolizumab治療。在37人的隊列中，疾病控制率為34.5%，另一個22人的隊列中疾病控制率為77%。Bockorny等[13]對腫瘤組織活檢顯示T細胞密度增加，而PMN-MDSCs密度減少。這表明BL-8040減少MDSCs在TME中的募集，改善T細胞功能。

2.1.3其他 除了癌癥疫苗和趨化因子拮抗劑之外，多種不同類型的藥物在臨床試驗中被發現具有抑制MDSCs擴增和募集的作用。大豆異黃酮是一種天然化合物，研究表明大豆異黃酮可以預防多種疾病的發生[17]。Lesinski等[14]實施的Ⅱ期臨床試驗發現前列腺癌患者使用特制面包(含大豆異黃酮)后，M-MDSCs顯著減少，并且IL-6、GM-CSF、G-CSF和M-CSF等減少。這提示大豆異黃酮可能通過調節MDSCs和炎癥因子對前列腺癌患者發揮保護作用。Madan等[15]的臨床試驗報道雄激素受體拮抗劑恩雜魯胺在前列腺癌中的療效，接受恩雜魯胺治療的患者被檢測到PMN-MDSCs減少，并且大部分患者的前列腺特異性抗原在首個療程后下降超過90%。除了實體瘤，Cubillos-Zapata等[16]研究沙利度胺類似物CC-122在彌漫性大B細胞淋巴瘤中的作用。3例彌漫性大B細胞淋巴瘤患者接受CC-122治療后MDSCs減少，這可能與干擾素調節因子7增加抑制了MDSCs的聚集有關。

2.2抑制MDSCs的功能

2.2.1磷酸二酯酶5抑制劑 抑制MDSCs的免疫抑制功能也在較多的臨床試驗中開展。自磷酸二酯酶5抑制劑被發現具有抗腫瘤活性后[18]，已有多項研究其對MDSCs影響的臨床試驗開展。Califano等[19]實施了一項Ⅱ期臨床試驗，頭頸部鱗癌患者在接受他達拉非治療后體內MDSCs明顯降低，T細胞增殖增強。他們還發現誘導型一氧化氮酶和精氨酸酶1減少，前者參與NO的合成，后者參與精氨酸的耗竭[9]。這表明他達拉非可能通過增加精氨酸和減少NO來增強抗腫瘤免疫。除了頭頸部鱗癌外，他達拉非也被試用于轉移性黑色素瘤的治療。Hassel等[20]報道12例黑色素瘤患者接受他達拉非后獲得4.6個月的中位PFS和8.5個月的中位OS，流式細胞計數檢測發現M-MDSCs減少。

2.2.2酪氨酸激酶抑制劑 Zahoor等[21]發現接受血管生長因子受體靶向藥舒尼替尼治療的膀胱癌患者MDSCs有所降低，且獲得了4.7個月的中位PFS，這提示通過抑制MDSCs的促血管生成作用來抗腫瘤是可行的。Chen等[22]發現接受舒尼替尼聯合放療的患者比僅接受放療的患者體內的MDSCs表達磷酸化的STAT3和精氨酸酶1減少，這說明舒尼替尼結合VEDFR后可能通過抑制胞內STAT3通路發揮作用。另一種酪氨酸激酶抑制劑類藥物acalabrutinib對腫瘤患者MDSCs影響也在兩項臨床試驗中被報道。Acalabrutinib是一種Bruton酪氨酸激酶抑制劑，Zhang等[23]在一項Ⅱ期臨床試驗中對比了PD-1抑制劑pembrolizumab聯合acalabrutinib與單用pembrolizumab在尿路上皮癌中的療效。雖然MDSCs在治療后減少，聯合治療組客觀緩解率較單用pembrolizumab組升高(25%比20%)，但相關性分析表明MDSCs的變化與臨床療效無關。Overman等[24]的Ⅱ期臨床試驗則對比acalabrutinib聯合pembrolizumab與單用acalabrutinib在胰腺導管腺癌中的療效，兩個治療組的PMN-MDSCs和M-MDSCs都減少，這說明抗MDSCs作用可能主要來自acalabrutinib而非pembrolizumab。Overman等[24]的研究也表明聯合用藥組顯著高于單用acalabrutinib組(7.9%比0)，這提示pembrolizumab雖然不具有減少MDSC的作用，但聯合用藥能夠改善患者預后，見表2。

表2 抑制MDSCs功能的藥物

2.2.3CTLA-4抗體和三萜類化合物 除了磷酸二酯酶5抑制劑外，CTLA-4的單克隆抗體ipilimumab在黑色素瘤中也被證實具有抑制MDSCs表達ARG-1的作用。Coaa等[25]設計了一項雙盲對照試驗，5例黑色素瘤患者在接受ipilimumab治療后被檢測到PMN-MDSCs下降，并且ARG-1產生減少[25]。而Tarhini等[26]的臨床試驗納入了更多的患者，在接受ipilimumab的35例黑色素瘤患者中，3例患者獲得客觀反應，21例患者病情穩定。與Pico de Coaa等[25]的結果不同的是，Tarhini等[26]發現ipilimumab治療后以M-MDSCs減少最明顯而非PMN-MDSCs。此外，Tarhini等[26]取腫瘤組織活檢發現CD8+T細胞浸潤增加，這表明ipilimumab一定程度上解除MDSCs對T細胞的抑制。

三萜類化合物是一種抗氧化炎癥調節劑[28]，在Hong等[27]實施的Ⅰ期臨床試驗中，47例患者接受了合成三萜類化合物甲基巴多酚酮的治療，其中1人獲得疾病的完全緩解，10例疾病部分緩解，10例疾病穩定沒有繼續進展。

2.3直接耗竭MDSCs

2.3.1常規化療 常規化療方案不僅對腫瘤細胞具有損傷作用，同時也能破壞MDSCs等免疫細胞。Wang等[29]在接受來那度胺聯合環磷酰胺治療的前列腺癌患者中發現治療后的MDSCs較基線下降了64%，接受治療的患者獲得20個月的中位生存時間。Bonomi等[30]的臨床試驗分析化療在非小細胞肺癌中對MDSCs的作用，在PD-1單抗pembrolizumab的基礎上聯用卡鉑和紫杉醇后MDSCs明顯下降，而單用pembrolizumab的患者MDSCs沒有明顯變化，這說明MDSCs減少應歸因于化療而不是pembrolizumab。結合前文的分析，紫杉醇類可能不具有減少MDSCs的作用，因此MDSCs的減少可能是由卡鉑引起的。Bonomi等[30]發現加用化療藥物組有9例疾病得到控制，而未接受化療組僅有6例，這提示化療減少MDSCs對預后的價值。Spehner等[31]在肛門鱗癌患者的臨床試驗中發現了DCF方案(紫杉醇、順鉑、5-氟尿嘧啶)同樣具有減少MDSCs的作用。

2.3.2抗CD33 抗體CD33在造血祖細胞和成熟血細胞不表達，主要表達在急性髓系白血病細胞上，同時也是MDSCs的重要標志[32]。因此，CD33抗體是靶向MDSCs的特異性抗體，被作為近年來藥物開發的重點。Westervelt等[33]報道CD33抗體AMV564的Ⅰ期試驗結果，接受AMV564治療的19例患者中的12例患者骨髓原始細胞減少，并且白細胞介素6、白細胞介素8、白細胞介素10等顯著增加，活化T細胞數量增加。這表明AMV564通過減少MDSCs細胞挽救了T細胞的功能。

2.4誘導MDSCs向成熟的髓樣細胞分化 如前文所述，MDSCs的產生與髓系細胞成熟受阻有關，因此誘導MDSCs發育為粒細胞和單核細胞等成熟細胞是可行的方案。全反式維甲酸在急性早幼粒細胞白血病的治療中被證實具有誘導原始細胞向髓樣細胞分化的作用[34]，因此研究人員希望通過全反式維甲酸誘導MDSCs的分化成熟來解除免疫抑制。Tobin等[35]設計一個Ⅱ期臨床試驗對比ipilimumab聯合全反式維甲酸在晚期黑色素瘤患者中的療效。單用ipilimumab的患者的平均隨訪時間為318 d，而接受ipilimumab 聯合全反式維甲酸治療的患者的平均隨訪時間延長到365 d。在隨訪期間單用ipilimumab組的兩例患者出現疾病進展，而ipilimumab 聯合ATRA治療組無疾病進展發生。流式細胞計數檢測也證實ipilimumab 聯合ATRA治療組的MDSCs低于單用ipilimumab組[35]。全反式維甲酸在小細胞肺癌中同樣表現出靶向MDSCs的治療效果。Iclozan等[36]實施的臨床試驗發現接受p53疫苗聯合全反式維甲酸治療的小細胞肺癌患者外周血中的MDSCs降低至治療前的一半，而單用p53疫苗并不影響MDSCs水平。這表明在治療方案中增加全反式維甲酸能有效減少MDSCs，推測其機制與ATRA誘導MDSCs分化成熟有關，見表3。

表3 耗竭MDSCs和誘導MDSCs向髓樣細胞分化的藥物

3 總 結

本綜述按照靶向MDSCs的策略對相關臨床試驗結果進行總結。在腫瘤類型上，大部分臨床試驗的受試者為實體瘤患者，尤其是黑色素瘤、頭頸部鱗癌、前列腺癌、卵巢癌最多，淋巴瘤、白血病以及膠質母細胞瘤等僅在個別試驗被研究。在腫瘤分期上，幾乎全部腫瘤都處于復發、轉移、或一線治療耐藥階段。絕大部分試驗結果表明研究者所選擇的藥物能夠減少MDSCs計數，并在一定程度上解除對T細胞的免疫抑制，這表明靶向MDSCs策略是可行的。但當前的臨床試驗存在一些不足。首先，不同藥物或治療方案的臨床療效是參差不齊的，部分藥物雖然可以減少MDSCs但不能改善臨床預后。其次，許多試驗都是探索性的，并且受試者數量較少。此外，大部分研究者主要關注在外周血液中的MDSCs計數，只有個別試驗檢測了用藥后腫瘤微環境中的MDSCs變化。總之，臨床試驗表明靶向MDSCs有望成為復發性、難治性腫瘤的可行方案，但需要開展更多的更大規模的臨床試驗來驗證。