黃泰淇,黃劍
524001 廣東 湛江,廣東醫科大學附屬醫院 病理診斷與研究中心
美國癌癥數據顯示,肺癌是導致患者死亡的主要癌癥類型之一,約占癌癥患者死亡人數的21%[1]。我國近1/5 的新發癌癥和近1/4 的癌癥死亡病例均由肺癌導致,且肺癌長期位居我國癌癥發病率及死亡率的首位。非小細胞肺癌(nonsmall cell lung cancer,NSCLC)約占肺癌的85%。對于早期NSCLC,手術是主要的治療方法。然而晚期NSCLC 患者的術后復發率及遠處轉移率均較高,限制了手術治療的應用。免疫治療的誕生改變了晚期NSCLC 的治療方式[2]。免疫治療包括細胞因子治療、免疫細胞治療、腫瘤疫苗治療以及免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors, ICIs)治療等,其中ICIs 的應用最為廣泛,我國不少針對免疫檢查點的特異性抗體也陸續獲批用于臨床治療。細胞程序性死亡受體-1(programmed cell death protein 1, PD-1)、細胞程序性死亡配體-1(programmed cell death-ligand 1, PD-L1)、細胞毒性T淋巴細胞相關抗原-4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4, CTLA-4)等是臨床治療中常作為治療靶點的免疫檢查點。
新輔助治療是指在局部治療之前進行的可提高治愈率的任何治療方法。新輔助免疫治療具有降低分期,提高癌癥的手術切除率,并且能更及時消除微轉移病灶[3]等優點,在NSCLC 治療中備受關注。臨床研究數據表明,免疫治療聯合化療的新輔助治療可有效提高NSCLC 患者的病理緩解率,改善總生存(overall survival,OS)。免疫治療聯合化療的新輔助治療可用于根治性手術前,主要適用于可切除的表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)及間變性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)陰性的IB~IIIA 期NSCLC 患者以及不可切除的EGFR/ALK 陰性的局部晚期NSCLC 患者(聯合治療誘導后降期再重新評估手術可能性)[4]。該文將對免疫治療聯合化療的新輔助治療的可能作用機制、臨床研究、療效評估及生物標記物等方面進行綜述。
前期臨床研究表明,大多數化療藥物具有免疫刺激作用,而在聯合治療中,化療或許可以通過不同方式與免疫治療產生協同作用[5-6]:(1)誘導免疫原性細胞死亡以及免疫調節功能。細胞毒性化療主要通過抑制DNA 復制、細胞代謝或微管組裝來阻斷細胞分裂并促進腫瘤細胞死亡[7],免疫原性腫瘤細胞死亡則可通過釋放腫瘤相關抗原和危險相關分子模式,招募并激活免疫細胞,發揮抗腫瘤免疫作用。(2)抑制腫瘤的免疫逃逸。①化療可以通過上調腫瘤抗原本身或與抗原結合的I 類主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex-I,MHC-I)的表達來增強腫瘤抗原呈遞[8];②蒽環類化療藥物促進腫瘤細胞內鈣網蛋白向細胞表面轉移,有利于樹突狀細胞(dendritic cell,DC)識別并吞噬垂死的腫瘤細胞[9],增強免疫系統對腫瘤細胞的免疫應答;③腫瘤微環境(tumor microenvironment,TME)中,DC 交叉呈遞抗原能力受損,而吉西他濱則可以逆轉腫瘤浸潤DC 在交叉呈遞抗原能力方面的缺陷[10];④消耗髓系抑制細胞、腫瘤相關巨噬細胞以及調節性T 細胞等免疫抑制細胞,從而增強T 細胞的功能,這也是化療重要的免疫調節作用[5];⑤化療不但可以上調腫瘤細胞表面表達的共刺激分子(B7-1)或下調共抑制分子 (PD-L1/B7-H1 或B7-H4)來增強效應T 細胞活性,還可以通過一系列機制,如Fas、穿孔素和顆粒酶B 等,使腫瘤細胞對CD8+T 細胞介導的裂解作用敏感[8]。不同的化療藥物可以通過上述不同方式改變TME,從而與免疫治療相協同,增強抗腫瘤效果。此外,我們還需要評估不同的化療方案,調整最合適的化療藥物、用藥劑量、用藥周期,這樣才能在聯合治療中發揮更好的作用[11]。
ICIs 的種類較多,主要包括PD-1 抑制劑(nivolumab、toripalimab、pembrolizumab)、PD-L1 抑制劑(durvalumab、atezolizumab)和CTLA-4 抑制劑(tremelimumab、ipilimumab)等,導致臨床研究中新輔助聯合治療方案的多樣性,這反而有利于我們篩選出發揮最大效益的聯合治療方案。目前已有多項針對NSCLC 免疫治療聯合化療的新輔助治療的II、III 期臨床研究數據發表(表1),現將II、III 期臨床研究數據歸類如下。

表1 免疫治療聯合化療的新輔助治療的臨床研究數據Table 1.Clinical Study Data of Neoadjuvant Therapy Comprised of Immunotherapy and Chemotherapy
NADIM(NCT03081689)研究[12]共入組46 例EGFR/ALK 陰性且腫瘤可手術切除的IIIA 期NSCLC患者,進行nivolumab 聯合化療(卡鉑+紫杉醇)的新輔助治療,術后再進行1 年nivolumab 輔助治療。結果顯示,41 例患者(89%)接受手術治療,全部實現R0 切除,達到主要病理緩解(major pathologic response,MPR)以及病理完全緩解(pathologic complete response,pCR)的患者比例分別為83%和63%。43 例(93%)發生治療相關不良事件(treatment-related adverse events, TRAEs),14 例(30%)發生3 級或更嚴重的TRAEs;沒有不良事件與手術延遲或死亡相關。而最新隨訪數據顯示[13],在意向治療(intention-to-treat,ITT)人群中,36 個月和42 個月無進展生存 (progression-free survival,PFS)率均為69.6%;在按方案(per-protocol,PP)治療人群中,36個月和42個月PFS 率同樣一致,均為81.1%。 此外,在OS 方面, ITT 人群的36 個月和42 個月OS 率分別為81.9%和78.9% ,PP 人群的36 個月和42 個月OS 率更是達到91.0%和87.3%,幾乎是歷史數據的3 倍(3 年OS 率不超過30%),彰顯了nivolumab 聯合化療顯著延長生存的實力。
SAKK16/14(NCT02572843)研究[14]共入組68例IIIA(N2)期NSCLC 患者,術前給予順鉑聯合多西他賽,后序貫durvalumab 治療,術后繼續使用durvalumab 治療1 年。結果顯示,55 例患者接受手術切除,其中34 例(62%)達到了MPR,10 例(18%)達到pCR,術后淋巴結降期(ypN0-1) 37 例(67%),51 例(93%)手術患者R0 切除;而1 年無事件生存(event-free survival, EFS)率為73%。在安全性方面,59 例(88%)患者的不良事件等級為3 級以上,但未觀察到5 級TRAEs。由此可見,在新輔助化療后序貫免疫治療能進一步提高病理緩解率(既往的新輔助化療MPR 率約20%,pCR 率約4%)。
NCT04304248 研究[15]共納入33 例IIIA 或IIIB(T3-4N2)期NSCLC 患者,肺腺癌患者術前接受toripalimab 聯合卡鉑和培美曲塞,其他亞型患者術前接受toripalimab 聯合卡鉑和白蛋白結合型紫杉醇。結果顯示,30 例(90.9%)患者接受手術切除,29 例達到R0 切除(96.7%)。ITT 人群中MPR 率和pCR 率分別為60.6%和45.5%,而PP 人群中MPR 率和pCR 率分別為66.7%和50.0%。在安全性方面,最常見的3 級TRAEs 是2 例(6.1%)貧血,嚴重的TRAEs 包括1 例(3.0%)3 級周圍神經病變。NCT02716038 研究[16]共入組30 例IB ~IIIA期NSCLC 患者,術前給予atezolizumab 聯合白蛋白結合型紫杉醇和卡鉑。結果顯示,26 例(89%)的患者達到R0 切除,MPR 率和pCR 率分別為為57%、33%,無治療相關死亡病例。
上述II 期臨床研究顯示了各種聯合治療方案均可以在保證安全性的前提下讓患者獲益。與既往的新輔助單藥免疫治療(MPR 率約17%~45%,pCR率約5%~16.2%)相比,MPR 率和pCR 率均得到明顯改善,而且TRAEs 發生率也在可耐受范圍內。不足之處在于樣本量較少,沒有明確的聯合治療方案優選以及缺少與其它新輔助治療方案的對照。
為進一步明確nivolumab 聯合化療的新輔助治療在可切除NSCLC 中的療效,NADIM II(NCT03838159) 研究[17]共入組90 例IIIA 期可切除的NSCLC 患者,無EGFR/ALK 突變的患者被隨機分為術前接受 nivolumab 聯合化療的聯合治療組和單獨化療的對照組。結果顯示,聯合治療組的最終手術率(91%vs69%)、pCR 率(36.2%vs6.8%)、MPR率(52%vs14%)均高于化療組。安全性方面,聯合治療組的3~4 級TRAEs 率略高于化療組(24%vs10%)。2022 年世界肺癌大會(World Conference on Lung Cancer, WCLC)上公布了該研究的PFS 和OS結果:聯合治療組的1 年和2 年PFS 率為89.3%和66.6%,而化療組的分別為60.7%和42.3%,中位PFS 分別為未達到和18.3 個月;聯合治療組的1 年和2 年OS 率為98.2%和84.7%,化療組的分別為82.1%和63.4%;兩組的中位OS 均未達到。NADIM II 研究在NADIM 研究的基礎上進一步明確了新輔助nivolumab 聯合化療在IIIA 期可切除 NSCLC患者中的優勢,即顯著提高病理緩解率、生存期以及手術可行性,且3~4 級TRAEs 雖有增加,但也在可耐受范圍內。新輔助nivolumab 聯合化療也有望成為IIIA 期可切除 NSCLC 的標準治療選擇。
CheckMate-816(NCT02998528)研究[18-20]在358 例可切除的IB ~IIIA 期NSCLC 患者中開展。無EGFR/ALK 突變的患者被隨機分配至術前接受nivolumab 聯合含鉑雙藥化療或者單用含鉑雙藥化療。結果顯示,與單獨化療組相比,聯合治療組的pCR 率提高了10 倍(24.0%vs2.2%);而且聯合治療組的pCR 率在關鍵亞組中依然保持一致,不管疾病分期、組織學類型以及PD-L1 表達水平如何。對于MPR 率,聯合治療組比化療組提高了4 倍(36.9%vs8.9%)。在手術方面,聯合治療組的最終手術率更高(83.2%vs75.4%);在安全性方面,聯合治療組和化療組TRAEs 率相似??梢?,聯合治療并不妨礙手術的可行性,也不增加手術并發癥或不良事件的發生率。該試驗的EFS 結果在最近公布,聯合治療組中位EFS 明顯改善(31.6 個月vs20.8 個月)。此外,由于OS 數據尚不成熟,該試驗將繼續對 OS 進行隨訪,我們拭目以待。作為第一個證實聯合治療能夠為可切除NSCLC 患者的pCR 帶來顯著改善的III 期臨床研究,CheckMate-816 不但奠定了免疫聯合化療在新輔助治療領域的重要價值,而且證實其在IB~IIIA 期NSCLC 治療中的有效性;而美國食品藥品監督管理局也于2022 年3 月批準nivolumab聯合含鉑雙藥化療用于新輔助治療可切除性(腫瘤≥4 cm)NSCLC 患者[21]。
目前,還有多項免疫治療聯合化療的新輔助治療的III 期臨床研究正在進行中,包括AEGEAN(NCT03800134)[22]、CheckMate 77T(NCT04025879)[23]、IMpower 030(NCT03456063)[24]、 KEY NOTE 671(NCT03425643)[25]、RATIONALE 315、NCT04158440等,相關研究數據還沒公布,詳見表2。

表2 正在進行的免疫治療聯合化療的新輔助治療的III 期臨床研究Table 2.Ongoing Phase III Clinical Studies of Neoadjuvant Therapy Compriesd of Immunotherapy and with Chemotherapy
此外,對于IV 期或轉移性NSCLC,免疫治療聯合化療的應用同樣取得獲得不俗的成績。IMpower130(NCT02367781)研究[26]與KEYNOTE-189(NCT02578680)研究[27]分別證實了IV 期非鱗狀NSCLC 以及轉移性非鱗狀NSCLC 中免疫治療聯合化療的優勢:與化療相比,患者OS、PFS 均明顯改善。2021 年,雙藥免疫治療聯合化療的出現也預示著人們從未停下探索更好治療模式的步伐。POSEIDON (NCT03164616)研究[28]在1 013 例轉移性NSCLC 患者中開展,無EGFR/ALK 突變的患者被隨機分配成3 組:(1)三聯治療組,接受durvalumab +tremelimumab 聯合標準化療;(2)雙聯治療組,接受durvalumab 聯合化療;(3)化療組。結果顯示,與化療組相比,雙聯治療組的中位PFS 得到改善(5.5 個月vs4.8 個月);而三聯治療組的中位PFS(6.2 個月vs4.8 個月)和中位OS(14.0 個月vs11.7 個月)改善更為顯著,且差異均具統計學意義。在安全性方面,3 組相似,未發現新的安全問題。三聯療法的出現讓我們始料未及之余仍大受鼓舞。該研究通過將三聯治療組與雙聯治療組、化療組相對比,發現durvalumab + tremelimumab 聯合化療的三聯療法可以為轉移性NSCLC 患者帶來更好的臨床生存獲益,且安全可控,日后有望成為轉移性NSCLC 的一線治療方案。
在臨床研究中,與隨訪時間較長的PFS、OS 相比,新輔助治療療效的初步評估可以更快地實現,這不僅對患者的后續治療至關重要,還可以成為PFS、OS 等結果的早期替代終點,更精準、快速地預測預后。
治療后腫瘤縮小是新輔助治療發揮抗腫瘤活性的明確依據,因此CT 及實體瘤療效評價標準(response evaluation criteria in solid tumors, RECIST)評分法常用于評估NSCLC 患者對新輔助治療的反應[4,29]。然而,RECIST 評分與病理評估結果存在不一致性,不符合率更是達到41%[30]。不符合率高的原因有:(1)腫瘤中除了癌細胞,還包括腫瘤間質以及炎性細胞等成分,這些成分在外觀上與活癌細胞難以區分,導致CT 無法準確預測新輔助治療后的組織病理學反應以及新輔助治療的療效;(2)偽進展等反應模式的出現也是CT 評估治療效果時的一個重要混雜因素[31-32]。
常規成像具有依賴于形態學變化的局限性,因為它是通過對腫瘤大小變化的測量來確定療效[4]。事實上,NSCLC 患者從免疫治療中獲得臨床益處并不需要影像學上的腫瘤縮小,因此,需要常規成像結合代謝成像來確定療效[30]。正電子發射計算機斷層顯像(positron emission tomography-computed tomography, PET-CT)可以在形態學改變前反映腫瘤的代謝水平,似乎更適合對療效的評估。在一項研究中[33],氟代脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG) PET-CT 在預測NSCLC 免疫治療的療效和生存率方面比CT 更為準確;另一項關于NSCLC新輔助免疫治療的研究[34]也證實了18F-FDG PETCT 在預測MPR 中的重要價值,這是因為腫瘤對18F-FDG 的攝取與腫瘤的增殖活性和剩余存活癌細胞的數量有關。因此,18F-FDG PET-CT 也被用于臨床研究中NSCLC 免疫治療聯合化療的新輔助治療療效的初步評估。盡管如此,FDG PET-CT 也有自身局限性,即巨噬細胞、單核細胞的浸潤會競爭攝取FDG[30]。
由于影像學在評估新輔助免疫治療療效方面的應用有限,因而組織病理學才是評估新輔助免疫治療療效較準確的標準。Cottrell 等[35]發現了NSCLC在新輔助免疫治療中獨特的組織學表現——腫瘤消退床,即消退床是指經免疫治療后有治療反應而無腫瘤細胞殘存的區域,也就是免疫介導的腫瘤清除區域,并提出免疫相關病理反應標準(immune-related pathologic response criteria, irPRC)。采用這種方法,免疫相關殘存活腫瘤百分比(immune-related residual viable tumor,%irRVT)=RVT 面積/腫瘤床總面積,其中腫瘤床總面積=消退床+RVT+壞死。根據腫瘤的%irRVT 值,可將患者分成pCR(即未見任何腫瘤細胞)、MPR(irRVT ≤10%)[36]。目前,irPRC的應用價值仍處于初期階段,還需要結合患者治療后PFS 以及OS 等數據來明確其實際臨床應用價值。
事實上,在缺乏治療的情況下,腫瘤消退也可以發生,只是發生的幾率較低,這可能會混淆病理醫生對接受新輔助治療患者的腫瘤評估。國際肺癌研究協會(International Association for the Study of Lung Cancer, IASLC)[29]認為應該避免使用“消退床”這個術語,因為區分治療相關的組織學改變與腫瘤自身引起的組織學改變有一定的難度。因此,IASLC把腫瘤床描述為:(1)殘存活腫瘤;(2)壞死;(3)間質(包括纖維化和炎癥);3 種成分的百分值之和為100%;而3 種成分的百分比則可以用來判斷治療的病理反應,并建議用于所有新輔助治療類型(包括化療、免疫治療以及免疫治療聯合化療等)[29]。不同的新輔助治療類型有不同的機制對抗并殺死腫瘤,因此不同的新輔助治療類型也會有不同的形態學特征和臨床相關性;然而,IASLC 還是建議通過上述統一的方法來比較MPR(殘存活腫瘤 ≤10%)和pCR(殘存活腫瘤為0)對不同類型新輔助治療的影響。如此一來,有利于我們直觀對比不同類型新輔助治療的病理反應。
眾所周知,PD-L1 表達可作為免疫治療中的療效預測的生物標志物,而在免疫治療聯合化療中,PD-L1 的預測作用似乎不盡如人意。一方面,NCT02716038 研究[16]報告了接受atezolizumab 聯合化療的NSCLC 患者中,達到pCR 和MPR 的患者與治療前PD-L1 水平之間無顯著相關性;另一方面,NADIM II 研究[17]發現,nivolumab 聯合化療組pCR患者的PD-L1 表達水平比非pCR 患者更高,而隨著PD-L1 表達水平的增加,pCR 率也獲得上升。另外,CheckMate-816 研究[20]則發現,盡管PD-L1 陽性組中的pCR 率隨著PD-L1 水平的增加而上升;但是在PD-L1 陽性組和PD-L1 陰性組中,nivolumab 聯合化療的pCR 率卻基本保持一致。因此,PD-L1 并不能很好地預測NSCLC 患者對免疫治療聯合化療的反應,PD-L1 的預測價值仍有待于未來研究的進一步驗證。
在CheckMate-816 研究[20]中,nivolumab 聯合化療組的ctDNA 清除患者比例高于單純化療組(56%vs35%);不管聯合治療組還是化療組,ctDNA 清除患者的EFS 以及pCR 均優于ctDNA 殘留患者。這表明ctDNA 清除率與EFS 以及pCR 具有相關性。無獨有偶,2022 年WCLC 上,NADIM II 研究者公布了ctDNA 與OS 和PFS 的相關性:ctDNA 低水平患者的PFS 和OS 明顯改善,而基線ctDNA 水平可明顯識別出疾病進展和死亡風險較高的患者,并可用于指導后續治療決策。ctDNA 作為NSCLC 免疫治療聯合化療中的生物標志物具有較好的研究價值及前景,也有不少相關性研究正在進行中。
2020 年,3 篇關于TLSs 在免疫治療領域的研究[37-39]接連發表,研究者們共同認為:TLSs 與免疫治療的預后密切相關,甚至患者能否從免疫治療中獲益,可能取決于TLSs 的浸潤情況。TLSs 是在非淋巴組織中形成的異位淋巴器官[40],主要在慢性炎癥中出現,如自身免疫性疾病、慢性感染和癌癥。TLSs 具有與次級淋巴器官相似的結構和功能[41],存在于腫瘤基質和邊緣。一項研究[42]對接受抗PD-1/PD-L1 治療的3 個獨立癌癥患者隊列進行大規?;仡櫺苑治?,發現TLSs 與PFS、OS 的改善有關。而在針對NSCLC 的研究中,也可以觀察到TLSs 在對新輔助免疫治療有反應的患者腫瘤中富集[35]。值得注意的是,在鱗狀細胞肺癌中,新輔助化療會導致TLSs 成熟受損并失去預測療效的能力[43],但目前化療對TLSs 產生負面影響的機制還不清楚,可能與化療同時給與的類固醇治療有關。此外,ICIs 則被認為能促進TLSs 的形成以及增強其功能[44],而免疫治療聯合化療后對TLSs 有何影響呢?2022 年,一項對IIIA 期NSCLC 進行新輔助Pembrolizumab 聯合化療的研究[45]中則發現聯合治療能促進腫瘤組織中更多TLSs 的形成,而TLSs 中B 細胞和CD4+ T細胞的協同增加與陽性治療反應相關。我們期待后續更多研究驗證TLSs 在NSCLC 免疫治療聯合化療中的預測作用。
本文總結了現階段NSCLC 免疫治療聯合化療的新輔助治療的臨床研究數據,為今后臨床治療的適用人群、治療方案提供了選擇,也為療效評估及療效預測生物標志物的篩選提供了建議。然而,仍然有很多問題需要我們進一步探索:(1)真正適合的療效預測生物標志物;(2)新輔助聯合治療時,不同的用藥順序似乎有不同的治療效果,如何設置最佳順序及劑量;(3)術后的輔助治療方案的選擇:免疫治療、化療以及兩者聯合治療。期待更多的III 期研究數據的公布來解答這些問題。此外,我們還應探索新的新輔助免疫治療聯合組合及策略,如雙免疫治療聯合化療、雙免疫治療聯合放療等,以實現更好的治療協同作用并提高臨床效益。
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