基于腫瘤免疫微環境聯合免疫治療卵巢癌的研究進展*

馬金燕，馮煒煒

200025上海，上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院 婦產科

卵巢癌是女性生殖系統惡性腫瘤中死亡率最高的腫瘤[1]，目前卵巢癌的一線治療仍然是手術和以鉑為主的化療，超過80%的患者最初會對治療產生反應，但大多數會復發，并最終發展為對化療耐藥[2]。然而，盡管采用多模式治療以及聚腺苷二磷酸核糖聚合酶 (poly adenosine diphosphate ribose polymerase,PARP)抑制劑應用于維持治療，晚期患者預后仍然很差，生存率在過去幾十年中只有微弱的改善[3]。近二十年來，免疫療法迅速發展，使各種癌癥的治療發生了革命性的變化。比如免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors，ICIs)，包括細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4,CTLA-4)及其配體(B7/CD80)和程序性死亡受體1 (programmed death receptor-1,PD-1)及其配體1(programmed death-ligand 1,PD-L1)的抑制劑，它們逆轉來自免疫抑制性腫瘤微環境(tumor microenvironment，TME)的信號，其作為癌癥治療的新方法被廣泛研究。過繼細胞治療(adoptive cell therapy，ACT)、溶瘤病毒、癌癥疫苗的應用也正在不斷更新發展。

腫瘤免疫微環境(tumor immune microenvironment，TIME)作為調控腫瘤發展、浸潤及轉移的重要環境，主要由浸潤的免疫細胞及其趨化因子和細胞因子組成。在TIME和腫瘤驅動基因的共同刺激下，腫瘤細胞可以通過重新編程宿主的正常細胞，使其獲得更適合腫瘤生長的表型和功能[4]。本文圍繞卵巢癌免疫微環境的變化，概述了近幾年免疫治療聯合化療、聯合靶向治療及過繼細胞治療等新型治療方式的發展和進步，為卵巢癌個性化治療提供理論依據。

1 卵巢癌的TIME

1.1 免疫細胞

在TME中，CD8+T細胞浸潤腫瘤，即CD8+腫瘤浸潤性淋巴細胞(tumor-infiltrating lymphocytes，TILs)，是免疫識別的象征，Sato等[5]證明高密度的CD8+TILs提示上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer，EOC)患者預后較好。CD8+T細胞通過分泌顆粒酶B、腫瘤壞死因子和干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)來清除腫瘤細胞，因此CD8+T細胞的調節在卵巢TME中至關重要[6]。在抗原暴露持續存在的癌癥內環境中，T細胞逐漸喪失效應功能，上調包括PD-1在內的抑制性受體的表達，并表現出較差的記憶能力。而這種耗竭型T細胞的耗盡，可被PD-1抗體等通過抑制性受體阻滯而重新激活[7]。

調節性T細胞(regulatory T cells，Tregs)和來源于腫瘤的抑制性細胞因子，如轉化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)，也能抑制T細胞的抗腫瘤反應[8]。Tregs以直接和間接的方式負向調節抗腫瘤反應，這表明Tregs 介導腫瘤免疫逃避[9]。Curiel 等[10]發現CD4+CD25+FOXP3+Tregs在體內特異性抑制抗腫瘤T細胞，促進腫瘤生長。此外，它們的存在與卵巢癌不良預后相關。在一項探討減瘤術對原發性和復發性EOC免疫系統的影響的研究中，CD4/CD8在原發性腫瘤中升高，而在復發性腫瘤中不升高。初次減瘤增加了循環效應細胞CD4+和CD8+T細胞，循環CD4+Tregs和IL-10血清水平下降，而TGF-β和IL-6水平沒有下降，CD4+Tregs在新輔助化療后也有所下降，表明手術會引起全身及TME中免疫抑制的減少，導致CD8+T細胞對回憶抗原反應的能力增強，而在化療或復發性EOC的患者中沒有出現這種情況[11]。此外，凋亡的Tregs細胞甚至獲得更優越的抑制能力。TME中的氧化應激導致腫瘤浸潤性Tregs細胞的高凋亡，這是由于細胞內核轉錄因子E2相關因子的抗氧化系統較弱[12]。凋亡的Tregs細胞通過CD39和CD73將大量ATP轉化為腺苷，然后通過腺苷受體亞型A2A途徑維持和放大抑制活性并介導PD-L1抑制劑耐藥。

此外，骨髓源性抑制細胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSCs)具有顯著的抑制T細胞反應的能力[13],其在卵巢癌患者中增加，并在疾病進展中發揮重要作用。腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages，TAMs)被認為是EOC組織和腹水中最豐富的浸潤性免疫細胞，它們具有免疫抑制M2表型，其特征是表達CD163、CD204、CD206和IL-10[14]，并且與腫瘤進展相關[15]。自然殺傷細胞(natural killer cells，NK)具有良好的抗腫瘤活性，包括產生IFN-γ和對癌細胞的直接細胞毒性。在卵巢癌患者腹水中發現完全成熟的人類NK細胞亞群過表達PD-1[16]。以上數據可能有助于設計新的治療方法，以提高 NK 細胞介導的抗腫瘤免疫反應。

這些先天和后天形成的免疫細胞，直接或間接地塑造了卵巢癌獨特的TME，充分了解腫瘤細胞與卵巢固有免疫系統不同細胞亞群之間相互作用的分子機制，才能進一步尋找免疫治療的靶點和聯合免疫治療的契機。

1.2 免疫抑制網絡及特點

卵巢癌免疫抑制網絡冗雜，是免疫治療中的一個重要障礙，即便患者通過免疫治療產生了大量腫瘤特異性T細胞，這些T細胞在體內可能也不會那么容易破壞腫瘤細胞。總的來說，卵巢癌免疫抑制網絡的機制包括如前所述Tregs抑制CD8+效應T細胞；其次為免疫調節酶吲哚胺-2,3-雙氧酶(indoleamine-2,3-dioxygenase，IDO)通過局部消耗色氨酸并產生有毒色氨酸代謝物(如kynurenine)來誘導免疫耐受性，導致TME中效應T細胞或NK細胞的生長受到阻礙，并抑制其殺傷功能，IDO抑制劑可以提高當前化療或免疫治療的抗腫瘤療效[17]；還有最經典的抑制途徑為抑制性免疫檢查點CTLA4和PD-1與配體PD-L1的結合；此外，MDSCs以及抑制因子如TGF-β等也參與調控卵巢癌免疫抑制網絡[18]。

1.3 免疫治療策略

目前對腫瘤與免疫系統相互作用的認識已經為患者合理分層管理和制定治療策略奠定了基礎。2009年，Camus等[19]首次在結直腸癌中基于免疫浸潤觀察到三個主要免疫協調譜(熱腫瘤、可變腫瘤、冷腫瘤)，這使得臨床工作者能夠根據腫瘤逃逸和免疫協調之間的平衡進行以免疫為基礎的腫瘤分類，這三類腫瘤的2年復發風險分別為10%、50%和80%。這一概念導致了免疫評分的開發和實施，即通過對腫瘤中心和邊緣浸潤的兩種淋巴細胞群體(CD3和CD8)的量化進行評分。評分范圍從I0(表示兩個區域兩種細胞類型密度都很低)到I4(兩個區域的免疫細胞密度都很高)。免疫評分已在全球范圍內在結腸癌中得到驗證，具有很大的預后價值。除了TILs的存在外，其他特征，如PD-L1的表達、可能的基因組不穩定性以及抗腫瘤免疫反應的存在，已被描述為免疫熱腫瘤的特征。相反，冷腫瘤也被描述為免疫無知(幾乎不表達PD-L1)，其特點是高增殖、低突變負荷和抗原提呈標記物低表達，如主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex，MHC)I類低表達[20]。另外對于“可變腫瘤”，其特征是TIME的改變和抑制性細胞的存在，這些細胞阻止存在于間質中的CD8+T細胞進入腫瘤細胞。這類患者可通過T細胞轉運調節劑、表觀遺傳調節劑、TME重塑分子、放射治療等增加免疫效應細胞在腫瘤中的浸潤[21]。在卵巢癌中，免疫治療的初步嘗試在很大程度上并不令人滿意，目前利用TME誘導抗腫瘤T細胞效應是免疫治療有效的重要因素，許多方法正在研究實現這一目標，包括樹突狀細胞(dendritic cell，DC)疫苗、自體腫瘤疫苗和其他聯合療法。成功的卵巢癌免疫治療依賴于抗原提呈細胞的刺激，減弱免疫抑制微環境，以及增強效應T細胞的活性。

2 聯合免疫治療

2.1 化療聯合ICIs治療

化療是卵巢癌一線標準治療，可以導致癌細胞的破壞和免疫原性分子的釋放[22]。鉑類化療可以通過下調DC和腫瘤細胞上PD-L2的表達，提高腫瘤T細胞識別能力，從而干擾信號轉導子和轉錄激活因子6介導的TME免疫抑制[23]。紫杉醇治療也可能有利于卵巢癌的免疫治療，因為已有研究證明紫杉醇治療提高了CD8+T細胞浸潤水平，上調了PD-L1的表達，并且發現紫杉醇聯合抗PD-L1/PD-1抗體治療的荷瘤小鼠比單用紫杉醇治療的小鼠存活時間更長[24]。Mkrtichyan等[25]發現，環磷酰胺和PD-L1抑制劑(CT-011)的聯合，減少Tregs的滲透，并顯著增強CD8+TILs的數量。吉西他濱聯合CTLA-4阻斷劑可誘導CD4+和CD8+T細胞依賴性抗腫瘤免疫反應[26]。

2.2 抗血管生成藥物聯合ICIs治療

根據III期臨床研究數據，抗血管生成藥物貝伐單抗已作為晚期卵巢癌的一線治療藥物，與卡鉑和紫杉醇聯合使用[27]。腫瘤血管在結構和功能上往往異常，由于淋巴引流功能的障礙，腫瘤血管傾向于缺氧、低pH值和高組織間壓力的免疫抑制環境。異常TME促進免疫抑制性Tregs細胞的激活和擴增，促進TAMs的招募，促進異常內皮細胞的擴增，抑制DC的成熟，從而導致抗原呈遞受損和腫瘤特異性細胞毒性淋巴細胞的激活。PD-1/PD-L1通路經常使腫瘤細胞和腫瘤浸潤的細胞毒性T淋巴細胞上調，標記它們為功能失調或“耗盡”，并限制其細胞毒性潛能[28]。此外，血管內皮生長因子在TME中可促進MDSCs的擴增，增強其免疫抑制功能[29]。因此，可將抗血管新生療法和ICIs相結合，許多III期臨床試驗目前正在進行中。抗血管生成藥物可能通過使異常的腫瘤血管正常化、對免疫細胞和內皮細胞的直接抑制作用、增加免疫效應細胞向腫瘤的浸潤以及將免疫抑制性TME轉化為免疫支持性TME從而部分提高免疫治療的有效性[30]。

Liu等[31]2018年在ESMO上發表了令人鼓舞的初步結果，II期試驗評估了抗PD-1抑制劑和貝伐單抗聯合用于38例EOC患者，包括18例鉑耐藥患者。組合治療顯示客觀緩解率(objective response rate，ORR)為28.9%，中位無進展生存期為8.1個月并且無意外的不良反應。在一項II期非隨機臨床試驗中，pembrolizumab(抗PD-1抗體)與貝伐單抗和口服環磷酰胺的組合耐受性良好，并在25.0%的復發性卵巢癌患者中顯示出95.0%的臨床獲益和>12個月的持久治療反應。這種組合可能代表了未來復發性卵巢癌的治療策略[32]。

2.3 PARP抑制劑聯合ICIs治療

PARP是一個由17個核蛋白組成的家族，其特征是有一個共同的催化位點參與DNA損傷修復[33]。PARP-1顯示出廣泛的免疫調節作用：調節單核細胞來源的DC成熟；減少CD86和CD83以及IL-12和IL-10的表達；調節T細胞功能中必不可少的活化T細胞核因子(nuclear factor of activated T cell，NFAT)的激活過程[34]。具有乳腺癌易感基因蛋白1和2(breast cancer susceptibility gene l/2,BRCA1/2)突變的EOC已被確定為免疫治療和PARP抑制劑聯合治療的理想候選者[35]。在高級別漿液性卵巢癌(high-grade serous ovarian cancer，HGSOC)中，含有同源重組缺陷(homologous recombination deficiency，HRD)且BRCA1/2突變的腫瘤表現出更高的新抗原負荷和更多的CD3+和CD8+TILs，與同源重組完備的腫瘤相比，PD-1和PD-L1表達水平升高，提示BRCA1/2突變的HGSOC對PD-1/PD-L1抑制劑的敏感性增高[36]。PARP抑制劑增強腫瘤抗原性，使腫瘤對檢查點阻斷療法敏感。PARP抑制劑還能通過產生更高的突變負擔，提高新抗原表達水平，從而改善HRD卵巢癌對免疫治療的反應。同時，阻斷PD-L1可恢復免疫活性，以增強PAPP抑制劑的抗腫瘤作用[37]，在復發性卵巢癌中表現出適度的臨床療效[38]。因此，評估免疫檢查點阻斷聯合PARP抑制劑在卵巢癌臨床試驗中的療效是一種潛在的治療策略。在I/II期TOPACIO試驗中，評估了PARP抑制劑尼拉帕利和抗PD-1抗體派姆單抗聯合治療鉑類耐藥卵巢癌的療效，在具有BRCA1/2突變的隊列中，ORR和疾病控制率(disease control rate，DCR)分別為45%和73%[39]。I/II期籃式MEDIOLA試驗表明，聯合PARP抑制劑奧拉帕利和抗PD-L1抗體durvalumab治療鉑敏感復發并且BRCA突變的EOC，12周時，DCR為81%，ORR為63%[40]。上述結果表明，PARP抑制劑和PD-1/PD-L1抑制劑聯合應用可以增加抗腫瘤效果，在EOC的臨床應用方面亟待進一步探索。

2.4 抗CTLA-4抗體

單一的抗CTLA-4單克隆抗體(ipilimumab或tremelimumab)在晚期或復發性EOC中的療效并不理想，與PARP抑制劑的聯合治療處于早期階段，但似乎可以耐受并誘導抗腫瘤反應。研究發現PD-1/CTLA-4表達水平的升高可減弱細胞毒性T淋巴細胞的表達。順鉑聯合PD-L1抗體和CTLA-4抗體治療大大增強了BRCA1缺陷小鼠的抗腫瘤免疫，產生系統性免疫反應。這種反應包括增強DC的活化和減少Tregs的數量，并在CD8+和CD4+TILs的活化中增強[41]。Higuchi等[42]證實，CTLA-4抗體和PARP抑制劑聯合應用可以增強T細胞功能，增加新型淋巴細胞克隆量，從而產生持久的抗腫瘤效果。在NCT02485990 II期試驗中，24例晚期或復發性患者tremelimumab單用或聯合奧拉帕利合用，其中1例部分緩解，9例疾病穩定，沒有報道4級不良反應[43]。在NCT02571725 I期臨床試驗中，同樣的組合用于3個BRCA突變的EOC患者，具有良好的安全性，并且在3個周期后腫瘤體積有所減小[44]。

3 ACT

ACT是在體外選擇抗原特異性T細胞，并將其擴增到一定水平，從而獲得靶向性免疫應答。用于ACT的T細胞可以來自外周血淋巴細胞或TILs。在體外修飾培養和擴增后，激活的T細胞被重新注入到宿主體內，這些工程細胞通過識別MHC中的抗原而啟動[45]。T細胞可以通過基因修飾表達腫瘤抗原特異T細胞受體(T-cell receptor,TCR)，或者編碼跨膜蛋白的嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor,CAR)兩種類型。首次證明ACT在EOC中可能具有活性的證據來自于一項非隨機I期研究，13例EOC患者，在首次手術并結束含鉑的化療后，接受TILs過繼轉移治療(TIL組)，與11例對照組(僅化療)比較3年總生存率與3年無病生存率有顯著性差異。結果表明，在所有化療完成后，TILs的過繼轉移可能是實現完全治愈晚期EOC的一種有希望的方法[46]。間皮素是一個有潛力的靶點，且在約70%的EOC中表達。有證據表明第二代抗間皮素CAR-T在卵巢癌治療中的初步結果是令人鼓舞的：6名EOC受試者接受抗間皮素CAR-T靜脈輸注治療，這些T細胞在受試者的血液中擴增，并轉運到腫瘤部位，治療1個月后，1名患者惡性胸腔積液清除，所有患者病情穩定，表明該療法是可行并且安全的[47]。

隨著合成生物學技術的發展，有可能產生更強大的TCR或CAR修飾T細胞。然而，與目前處于III期臨床試驗(NCT022788887)的惡性黑色素瘤的ACT研究相比，卵巢癌的ACT治療仍處于起步階段，最近一項小規模的研究提出,ACT和ICIs聯合應用卵巢癌是可行并且安全的[48]，因此聯合免疫療法可以為ACT治療的完善與發展提供新的思路。

4 其他免疫治療方法

基于腫瘤生物學、免疫治療與TME的關系以及免疫抑制網絡，許多學者正在研究針對卵巢癌新的更有效的免疫治療方法。特異性抗原如NY-ESO-1、FR-alpha、MSLN、MUC16和p53是有吸引力的免疫治療靶標，因為它們在EOC中頻繁表達；還有主動免疫如癌癥疫苗、溶瘤病毒等。另外，靶向其他免疫抑制途徑可能是一種增強免疫治療反應的方法。其中IDO通過消耗色氨酸使T細胞增殖停滯是影響TILs抗腫瘤作用的關鍵靶向途徑之一，最近研究表明卵巢癌中IDO1的表達通過芳香烴受體(aromatic hydrocarbon receptor,AHR)激活誘導T細胞PD-1表達[49]，為設計針對IDO1和AHR通路的策略以增強卵巢癌的抗腫瘤免疫提供了依據。

然而，像其他癌癥治療一樣，在卵巢癌患者中使用免疫治療也有免疫相關不良事件的發生。ICIs治療后腫瘤生長出現反常的加速稱為高進行性疾病(hyperprogressive disease，HPD)，據報道發病率在4%到29%之間[50]。因此，未來確定HPD的生物學基礎和機制以預測哪些患者易感HPD是非常重要的。

5 總結與展望

TIME是免疫抑制和免疫耐受的重要調節器，可以破壞TILs的數量和活性。更好地理解卵巢癌細胞和間質環境之間的關系對于確定有效的治療方法和可靠的預測性生物標志物至關重要。在設計新的治療策略時，尤其是針對“可變腫瘤”或“冷腫瘤”的治療策略時，應考慮TME的所有組成部分。這些策略可能包括啟動T細胞反應的策略；針對腫瘤細胞新抗原的疫苗和ACT;在原位接種策略中誘導免疫原性細胞死亡；以及同時靶向負責T細胞無能或衰竭的檢查點抑制劑。

盡管單一免疫治療在卵巢癌中療效有限，聯合治療似乎是最大化達到治療益處的樂觀選擇，仍需要進一步分析療效和風險，確定理想的反應標志物，從而制定個性化的免疫治療方法應用于臨床實踐。

作者聲明：本文全部作者對于研究和撰寫的論文出現的不端行為承擔相應責任；并承諾論文中涉及的原始圖片、數據資料等已按照有關規定保存，可接受核查。

學術不端：本文在初審、返修及出版前均通過中國知網(CNKI)科技期刊學術不端文獻檢測系統的學術不端檢測。

同行評議：經同行專家雙盲外審，達到刊發要求。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

文章版權：本文出版前已與全體作者簽署了論文授權書等協議。