循環(huán)腫瘤細(xì)胞PD-L1表達(dá)在實(shí)體腫瘤中的研究現(xiàn)狀

張相成,李柏鈞

(1.中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院廣西醫(yī)院普外科,廣西南寧530021;2.廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院胸部外科,廣西南寧530021)

實(shí)體腫瘤的發(fā)病率和病死率依然在逐年遞增,復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移與腫瘤相關(guān)的高死亡率密切相關(guān)[1-2]。研究發(fā)現(xiàn)循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cell,CTC)在血液循環(huán)中逃逸機(jī)體免疫存活下來,是腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素[3]。人體的自身免疫功能多依賴于淋巴T細(xì)胞的活化,活化后的T細(xì)胞常表達(dá)一種程序性死亡受體-1(programmed cell death 1,PD-1)。CTC 表面上表達(dá)的PD-L1是PD-1的配體,兩者結(jié)合能使腫瘤細(xì)胞逃避T細(xì)胞免疫,PD-L1表達(dá)水平越高,腫瘤細(xì)胞逃逸機(jī)體細(xì)胞免疫能力越強(qiáng),癌癥患者預(yù)后越差[4]。應(yīng)用針對(duì)PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)的抑制劑,能顯著延長(zhǎng)CTC PD-L1陽性腫瘤患者的無進(jìn)展生存期和總生存期[5-6]。通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)CTC PD-L1表達(dá)狀態(tài),能夠及時(shí)優(yōu)化調(diào)整患者后續(xù)治療方案,明顯改善癌癥患者的預(yù)后[7-9]。另外,WINOGRAD等[10]研究發(fā)現(xiàn)晚期肝癌患者外周血中的CTC表面上PD-L1的陽性表達(dá)率明顯高于早期肝癌患者,這表明CTC PD-L1有潛力成為肝癌進(jìn)展的診斷標(biāo)志物。以上說明了檢測(cè)CTC PD-L1的水平可為腫瘤患者治療方案的制訂、療效評(píng)估和預(yù)后預(yù)測(cè)方面提供巨大的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 CTC PD-L1的概述

早在1869年ASWORTH等[11]在轉(zhuǎn)移性癌癥患者外周血中觀察到與原發(fā)腫瘤細(xì)胞的體積和形態(tài)相似的細(xì)胞,但其繁殖能力極強(qiáng),隨后提出了CTC概念。近些年,CTC成為腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移機(jī)制的研究熱點(diǎn)。隨著研究的不斷深入,有學(xué)者將CTC概念擴(kuò)展為:因自發(fā)或外界因素從原發(fā)病灶或者轉(zhuǎn)移灶脫落至外周血中的腫瘤細(xì)胞[12]。外周血中CTC對(duì)腫瘤的早期診斷[10]、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)[13]、評(píng)估分期以及確定免疫治療敏感性[14]和療效性[15]等方面具有一定的臨床意義。然而,僅對(duì)CTC進(jìn)行計(jì)數(shù)存在一定的局限性。后來,有不少學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)大部分CTC在血液循環(huán)中死亡,僅有少數(shù)的CTC在逃避氧化應(yīng)激、機(jī)體自身免疫等作用后存活下來,并引起腫瘤轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)[3, 16]。最近,越來越多的學(xué)者對(duì)CTC內(nèi)的基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄譜及蛋白成分如PD-L1進(jìn)行深入研究[17-18]。2015年MAZEL等[19]研究發(fā)現(xiàn)乳腺癌患者外周血中PD-L1多表達(dá)于CTC 細(xì)胞膜上,并且觀察到 CTC PD-L1水平在一定程度上提示乳腺癌分期和對(duì)免疫治療的反應(yīng)情況。隨后,越來越多的文獻(xiàn)報(bào)道了在肺癌[20]、肝癌[21]、結(jié)直腸癌[22]等實(shí)體腫瘤患者循環(huán)血液CTC中檢測(cè)到PD-L1的表達(dá)。在相關(guān)分析中發(fā)現(xiàn)CTC PD-L1水平與腫瘤早期診斷、免疫治療療效等都存在一定關(guān)聯(lián)。因此,對(duì)CTC PD-L1臨床應(yīng)用價(jià)值的深入研究就顯得尤為重要。

2 CTC PD-L1在實(shí)體腫瘤中的臨床應(yīng)用

2.1 CTC PD-L1在臨床診斷中的應(yīng)用對(duì)實(shí)體腫瘤患者的外周循環(huán)血中的腫瘤細(xì)胞上PD-L1的研究越來越深入。截至目前,CTC PD-L1表達(dá)能否應(yīng)用于早期診斷尚無明確定論。WINOGRAD等[10]在87名肝癌患者外周血中檢測(cè)CTC PD-L1陽性率,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性肝癌CTC PD-L1陽性率高達(dá)93.8%,明顯高于早期(8.2%)和晚期(54.5%),準(zhǔn)確鑒別出早晚期和轉(zhuǎn)移性肝癌患者(敏感度=71.1%,特異性=91.8%,AUC=0.807)。這說明CTC PD-L1有可能成為腫瘤早期診斷的新型標(biāo)志物。然而,未見有其他學(xué)者針對(duì)CTC PD-L1在惡性高、轉(zhuǎn)移早的實(shí)體腫瘤中可否作為腫瘤轉(zhuǎn)移的參考證據(jù)進(jìn)行深入分析。因此,還需進(jìn)一步研究CTC PD-L1在實(shí)體腫瘤臨床早期診斷的應(yīng)用價(jià)值。

2.2 CTC PD-L1在指導(dǎo)治療和評(píng)估療效中的應(yīng)用目前,研究發(fā)現(xiàn)使用針對(duì)PD-1/PD-L1檢查點(diǎn)的免疫療法能顯著改善癌癥患者的預(yù)后,并且無論是療效方面還是副作用方面,免疫治療都優(yōu)于傳統(tǒng)的放化療[23]。然而,在接受PD-1/PD-L1檢查點(diǎn)抑制劑治療的非選擇人群中產(chǎn)生客觀應(yīng)答者不足20%[24],因此篩選出免疫治療潛在的獲益人群十分重要。既往研究主要集中在觀察組織樣本的PD-L1水平來篩選免疫治療的人群,這既不能消除轉(zhuǎn)移性癌癥的時(shí)空異質(zhì)性,免疫應(yīng)答率也未令人滿意[25]。近年,有研究表明CTC同時(shí)具備原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶腫瘤細(xì)胞的特質(zhì),CTC PD-L1可用作分析患者腫瘤生物學(xué)特征的實(shí)時(shí)樣本,實(shí)時(shí)反映腫瘤生物學(xué)變化,評(píng)估免疫治療療效[26]。DALL'OLIO等[5]發(fā)現(xiàn)接受PD-1/PD-L1檢查點(diǎn)免疫治療劑治療的非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者中,CTC PD-L1陽性患者的總生存周期明顯延長(zhǎng)。同樣,HERBST等[27]和MULLER等[28]均觀察到使用帕博利珠單抗免疫治療能夠顯著提高CTC PD-L1陽性的局部晚期和轉(zhuǎn)移性 NSCLC 的總生存周期及無進(jìn)展生存期。另外,也有研究發(fā)現(xiàn)針對(duì)PD-1/PD-L1檢查點(diǎn)的免疫治療同樣明顯延長(zhǎng)了CTC PD-L1陽性的肝癌[10]、乳腺癌[29]、胃癌[6]、結(jié)直腸癌[30]等實(shí)體腫瘤患者總生存周期并改善臨床癥狀。此外,針對(duì)PD-1/PD-L1的免疫治療有助于增加腫瘤細(xì)胞對(duì)放化療治療的敏感度[31]。所以,檢測(cè)患者的CTC PD-L1陽性率,可以篩選出最佳的免疫治療藥物,制訂最佳的治療方案,提升患者生存期和改善預(yù)后。此前,臨床上多依賴于臨床癥狀的改變和影像學(xué)檢查評(píng)估治療的療效,但影像學(xué)檢查提示病灶擴(kuò)大有可能是免疫治療對(duì)清除腫瘤細(xì)胞的滯后性所造成的“假進(jìn)展”。近年來,許多研究表明動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)CTC PD-L1水平除了可以指導(dǎo)治療方案外,還可以實(shí)時(shí)反映免疫治療的效應(yīng)。YUE等[30]對(duì)35例接受PD-1/PD-L1檢查點(diǎn)免疫抑制劑IBI308治療的晚期胃腸道腫瘤患者進(jìn)行回顧性分析,發(fā)現(xiàn)基線CTC PD-L1高陽性率的患者疾病控制率更高。TAN等[32]對(duì)比實(shí)體腫瘤患者接受免疫治療前后CTC PD-L1陽性率發(fā)現(xiàn),免疫治療前CTC PD-L1陽性的患者疾病控制率較高,而經(jīng)免疫治療后疾病客觀緩解率和疾病控制率與CTC PD-L1陽性率降低幅度相關(guān),說明CTC PD-L1可以反映使用PD-1/PD-L1抑制劑治療的有益反應(yīng)。另外,NICOLAZZO和其同事[20]動(dòng)態(tài)檢測(cè)24例4期肺癌患者基線以及接受納武利尤單抗治療3個(gè)月和6個(gè)月的CTC PD-L1水平,同時(shí)與臨床治療效應(yīng)進(jìn)行相關(guān)分析,肺癌患者基線和治療3個(gè)月后 CTC PD-L1高陽性率與治療良好效應(yīng)相關(guān),而免疫治療6個(gè)月后CTC PD-L1陽性率仍較高的患者對(duì)免疫治療獲益差。以上研究說明實(shí)體腫瘤患者外周血CTC PD-L1 表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化能夠成為評(píng)估治療反應(yīng)的有效標(biāo)記物。隨著免疫治療在實(shí)體腫瘤領(lǐng)域的廣泛推進(jìn),CTC PD-L1表達(dá)檢測(cè)在評(píng)估免疫治療療效中必將發(fā)揮越來越重要的作用。但是,目前大部分研究所納入的研究對(duì)象數(shù)量有限,缺乏多中心對(duì)照研究。因此,還需在多中心、大數(shù)據(jù)作為研究基礎(chǔ),進(jìn)一步探討CTC PD-L1作為實(shí)體腫瘤患者免疫治療療效評(píng)估指標(biāo)的可靠性。

2.3 CTC PD-L1在預(yù)后預(yù)測(cè)中的應(yīng)用目前,臨床上多采用腫瘤分期、影像學(xué)檢查、組織病理檢查等因素來判斷疾病的預(yù)后。臨床分期預(yù)測(cè)預(yù)后的敏感性和特異性不足,而病理檢查只能用于術(shù)后評(píng)估,不適用于腫瘤晚期患者。另外,影像學(xué)上病灶的擴(kuò)大不易區(qū)分疾病上的“假進(jìn)展”,還是患者對(duì)免疫治療的無應(yīng)答[33]。因此,亟需尋找更加簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確的新型 “液體活檢”標(biāo)志物來輔助評(píng)估預(yù)后。近幾年研究表明,CTC PD-L1 是評(píng)估腫瘤患者總生存期和疾病無進(jìn)展生存期的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,患者基線高水平的CTC PD-L1表達(dá)或免疫治療后其水平下降不佳或仍持續(xù)上升預(yù)示著患者預(yù)后不良[34]。這結(jié)論在肺癌、肝癌、宮頸癌、乳腺癌等惡性腫瘤患者中得到進(jìn)一步證實(shí)。因此,CTC PD-L1有望成為預(yù)測(cè)實(shí)體腫瘤患者預(yù)后的新型生物標(biāo)志物。WANG等[35]發(fā)現(xiàn)基線 CTC PD-L1 陽性的非小細(xì)胞肺癌患者預(yù)后比陰性患者更差,并且觀察到部分接受放化療的患者中CTC PD-L1 表達(dá)有明顯增加趨勢(shì),并且后來隨訪中發(fā)現(xiàn)該部分患者預(yù)后較差。同樣,GUIBERT等[36]收集96名晚期非小細(xì)胞肺癌患者腫瘤組織及外周血,檢測(cè)了腫瘤組織細(xì)胞和CTC上PD-L1的表達(dá),CTC的PD-L1陽性率明顯高于腫瘤組織,同時(shí)CTC PD-L1高陽性率與患者疾病進(jìn)展和死亡風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān),這說明PD-L1高陽性率的患者預(yù)后較差。WINOGRAD等[10]分析了肝癌患者CTC PD-L1與其預(yù)后相關(guān)性時(shí),發(fā)現(xiàn)CTC PD-L1高陽性率的患者生存率明顯較低,在控制了腫瘤分期、AFP和MELD評(píng)分后,CTC PD-L1仍然是患者生存的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,支持了其作為預(yù)后生物標(biāo)志物的實(shí)用性。另有研究[37]表明,乳腺癌患者CTC PD-L1表達(dá)狀態(tài)與轉(zhuǎn)移部位數(shù)量和疾病無進(jìn)展生存期顯著相關(guān)。LI等[38]對(duì)局部晚期宮頸癌患者外周血PD-L1進(jìn)行檢測(cè),PD-L1表達(dá)陰性患者具有更長(zhǎng)的總生存期和無進(jìn)展生存期,這結(jié)果表明CTC PD-L1檢測(cè)可協(xié)助評(píng)估宮頸癌患者預(yù)后。因此,CTC PD-L1對(duì)預(yù)測(cè)實(shí)體腫瘤患者預(yù)后狀況具有非常重要的臨床價(jià)值。

3 總結(jié)與展望

CTC PD-L1表達(dá)檢測(cè)在臨床上具有廣闊的應(yīng)用前景,尤其是動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)CTC PD-L1在實(shí)體腫瘤的指導(dǎo)治療方案、療效評(píng)估以及預(yù)后評(píng)估展現(xiàn)出重要的臨床價(jià)值。雖然CTC PD-L1在臨床上已經(jīng)得到初步應(yīng)用,但其作用有限,聯(lián)合臨床其他指標(biāo)和影像資料構(gòu)建整體模式將會(huì)更加準(zhǔn)確、全面地對(duì)腫瘤進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)評(píng)估。目前對(duì)CTC PD-L1的檢測(cè)方法多種多樣,無法統(tǒng)一對(duì)其水平定量,暫不能依據(jù)CTC PD-L1的水平定性地指導(dǎo)治療方案、療效評(píng)估以及預(yù)后評(píng)估,進(jìn)行多中心、大規(guī)模的臨床研究將是未來腫瘤研究的重要方向。研究納入的多數(shù)患者是接受放化療、靶向治療效果欠佳后才開始進(jìn)行CTC PD-L1檢測(cè)評(píng)估可否行免疫治療,而先前治療往往會(huì)影響PD-L1的表達(dá),因此腫瘤組織PD-L1表達(dá)檢測(cè)仍是評(píng)估腫瘤患者預(yù)后和指導(dǎo)治療中重要的一環(huán)。另外,CTC PD-L1檢測(cè)價(jià)格昂貴、結(jié)果分析時(shí)間長(zhǎng),在一定程度上阻礙了其臨床應(yīng)用,未來尋求簡(jiǎn)便、廉價(jià)的CTC PD-L1檢測(cè)技術(shù)將提升其臨床應(yīng)用價(jià)值。