放療聯(lián)合程序性死亡受體1/程序性死亡受體配體1 抑制劑的研究進(jìn)展

李光輝，馮小兵

1 天津市第五中心醫(yī)院生態(tài)城醫(yī)院內(nèi)科，天津 300467

2 北京燕化醫(yī)院放療科，北京 102500

程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱PD-1）主要表達(dá)于活化的T 細(xì)胞上，是一種抑制性受體，與程序性死亡受體配體1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱PD-L1）結(jié)合，可顯著抑制T 細(xì)胞的活化和增殖，并調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的表達(dá)和分泌。人類多種腫瘤細(xì)胞表達(dá)PD-L1，通過與受體結(jié)合，傳遞負(fù)調(diào)控信號(hào)，導(dǎo)致腫瘤特異性T 細(xì)胞凋亡和免疫無能，使腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體免疫監(jiān)控。目前，國內(nèi)外上市多種PD-1/PD-L1 抑制劑，用于治療淋巴瘤、黑色素瘤和非小細(xì)胞肺癌等，顯示出較好的療效。有報(bào)道顯示，放療聯(lián)合免疫治療較單獨(dú)放療和免疫治療的療效更好[1-3]。

腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）由抑制性免疫細(xì)胞組成，在腫瘤發(fā)生中起關(guān)鍵作用。免疫耐受由多種免疫機(jī)制維持，其中包括腫瘤局部免疫耐受與微環(huán)境的平衡。腫瘤細(xì)胞有能力逃避這些機(jī)制，向免疫耐受的方向傾斜，從而發(fā)生增殖。放療對(duì)免疫微環(huán)境的許多影響都是免疫介導(dǎo)的。輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷和壞死可能會(huì)引起TME 改變和免疫原性改變，從而促進(jìn)針對(duì)惡性細(xì)胞的天然免疫反應(yīng)[4]。骨髓來源的抑制細(xì)胞（myeloid derived suppressor cell，MDSC）是TME 中存在的免疫抑制群體的一部分，MDSC 通過抑制免疫效應(yīng)細(xì)胞的增殖功能促進(jìn)腫瘤發(fā)生和進(jìn)展。TME 中的干擾素刺激因子（stimulator of interferon gene，STING）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可抑制MDSC 的募集、分化和功能。放療后，細(xì)胞質(zhì)雙鏈DNA 刺激干擾素基因的環(huán)狀GMP-AMP 合酶（cyclic GMP-AMP synthase，CGAS）/STING 途徑，導(dǎo)致Ⅰ型干擾素（type Ⅰinterferon，IFN-Ⅰ）的產(chǎn)生[5]。放療后的STING 信號(hào)通過分泌IFN-β招募C-C 基序趨化因子受體2（C-C motif chemokine receptor 2，CCR2）+單核細(xì)胞型MDSC，從而增強(qiáng)TME 的免疫抑制。STING 在腫瘤細(xì)胞和MDSC 中的表達(dá)和激活降低了抑制潛能，甚至可能有助于將MDSC 重新編程為免疫刺激細(xì)胞[6]?；A(chǔ)研究和臨床證據(jù)表明，放療能夠誘發(fā)免疫應(yīng)答，包括刺激和抑制免疫反應(yīng)以及DNA 損傷。因此，當(dāng)腫瘤逃避免疫抑制后，放療可適當(dāng)激活全身抗腫瘤免疫。放療誘導(dǎo)的免疫系統(tǒng)激活有可能導(dǎo)致遠(yuǎn)端病灶即照射野之外的腫瘤縮小，即發(fā)生遠(yuǎn)隔效應(yīng)。1953 年首次描述了這種效應(yīng)。CGAS/STING 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)遠(yuǎn)隔效應(yīng)至關(guān)重要。此外，臨床研究報(bào)道，放療與PD-1/PD-L1 抑制劑聯(lián)合應(yīng)用可促進(jìn)遠(yuǎn)隔效應(yīng)，提示聯(lián)合治療具有互補(bǔ)增效的抗腫瘤作用[7]。本文就近年來關(guān)于放療聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 放療聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑治療的基礎(chǔ)研究

大量的臨床前研究已經(jīng)揭示了輻射可引起免疫激活。輻射通過觸發(fā)免疫原性細(xì)胞死亡（immunogenic cell death，ICD）激活宿主免疫，其特征是釋放損傷相關(guān)分子模式（damage-associated molecular pattern，DAMP），激活樹突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC），促進(jìn)腫瘤抗原提呈，并以劑量依賴的方式啟動(dòng)抗原特異性T 細(xì)胞。ICD 包括：①鈣網(wǎng)蛋白的細(xì)胞表面轉(zhuǎn)位；②高遷移率族蛋白B1（high mobility group protein B1，HMGB1）的細(xì)胞外釋放；③腺苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）的細(xì)胞外釋放[7-8]。放療的局部治療效應(yīng)來自誘發(fā)激活的CD8+細(xì)胞，從而產(chǎn)生干擾素；另一方面，射線誘導(dǎo)微環(huán)境變化可引起腫瘤細(xì)胞及周圍的基質(zhì)細(xì)胞發(fā)生系統(tǒng)免疫反應(yīng)。因此，放療與免疫治療聯(lián)合應(yīng)用較單獨(dú)應(yīng)用放療或免疫治療更加有效[7,9]。也有研究顯示，放療能夠誘導(dǎo)DC 的炎癥反應(yīng)，從而激活腫瘤相關(guān)抗體，引起白細(xì)胞介素-1β相關(guān)的抗腫瘤免疫反應(yīng)[10]。

除ICD 外，IFN 對(duì)化療誘導(dǎo)的免疫激活也很重要。IFN-Ⅰ（α和β）在照射后通過STING 途徑的CGAS 刺激物上調(diào)[11]。CGAS 識(shí)別細(xì)胞質(zhì)DNA并催化環(huán)狀GMP- AMP（cyclic GMP- AMP，cGAMP）的合成，cGAMP 作為第二信使結(jié)合并激活銜接蛋白STING。CGAS/STING 通路的激活通過干擾素調(diào)節(jié)因子3（interferon regulatory factor 3，IRF3）/核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）依賴性轉(zhuǎn)錄激活誘導(dǎo)IFN-Ⅰ產(chǎn)生。輻射誘導(dǎo)的IFN-Ⅰ增強(qiáng)DC 的交叉反應(yīng)，這是放療使腫瘤縮小所必需的[12]。

許多臨床前研究報(bào)道了輻照誘導(dǎo)PD-L1 表達(dá)[9,13-15]。IFN 依賴途徑是PD-L1 表達(dá)的典型途徑，機(jī)體在照射后PD-L1 表達(dá)也上調(diào)。雖然Ⅰ型和Ⅱ型IFN 均能上調(diào)PD-L1，但I(xiàn)FN-γ對(duì)PD-L1 的誘導(dǎo)作用更強(qiáng)，通過Janus 激酶（Janus kinase，JAK）/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子（signal transduction and activator of transcription，STAT）/IRF 途徑更持久[7]。Herter-Sprie 等[16]構(gòu)建Kirsten 鼠肉瘤病毒癌基因同源物（Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog，KRAS）基因驅(qū)動(dòng)誘導(dǎo)形成的非小細(xì)胞肺癌小鼠模型，采用放療聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑的治療模式，發(fā)現(xiàn)腫瘤持續(xù)性退縮。由于放療前后臨床標(biāo)本難以獲取，所以檢測(cè)PD-L1 表達(dá)的變化還是比較困難的。目前文獻(xiàn)報(bào)道的臨床研究還是以小樣本或個(gè)案報(bào)道居多。Nigro 等[17]報(bào)道1 例非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移患者，在行全腦放療前后，其PD-L1 陽性表達(dá)率分別為10%和≥50%。原發(fā)腫瘤PD-L1 表達(dá)陰性的非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移患者在放療后其PD-L1 表達(dá)逐漸增加。Kim 等[18]報(bào)道PD-1 抑制劑與立體定向放療聯(lián)合治療顱內(nèi)膠質(zhì)瘤小鼠，小鼠存活率提高。Kroon 等[19]通過小鼠模型發(fā)現(xiàn)，抑制PD-1 能夠提高放療的有效率。

2 放療聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑的臨床應(yīng)用

很多臨床研究已顯示放療聯(lián)合免疫治療比單獨(dú)應(yīng)用效果好，如黑色素瘤、宮頸神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤[1-2,20-22]。放療聯(lián)合免疫治療在肺癌、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌、轉(zhuǎn)移性Merkel細(xì)胞癌等多種實(shí)體腫瘤中也顯示一定的優(yōu)勢(shì)，不良反應(yīng)也是可以接受的[1,23-25]。聯(lián)合應(yīng)用對(duì)于肉瘤樣分化的耐藥腫瘤也有很好的療效[26]。

2.1 放療聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑在非小細(xì)胞肺癌中的應(yīng)用

非小細(xì)胞肺癌占肺癌的85%～90%，是一種惡性程度較強(qiáng)的腫瘤。分子靶向治療顯著延長(zhǎng)了非小細(xì)胞肺癌患者的生存期，改善了患者的生活質(zhì)量。近年來，PD-1/PD-L1 抑制劑取代了化療作為PD-L1 高表達(dá)非小細(xì)胞肺癌的標(biāo)準(zhǔn)一線治療方案[17]。Koenig 等[27]分析了97 例不同原發(fā)部位腦轉(zhuǎn)移患者的疾病控制率及放療和免疫抑制劑（immune checkpoint inhibitor，ICI）的不良反應(yīng)，其中包括45 例（46%）非小細(xì)胞肺癌患者，與序貫使用放療和ICI 相比，同時(shí)使用放療和ICI 提高了總生存率和顱內(nèi)疾病控制率。關(guān)于非小細(xì)胞肺癌免疫治療及放療的Ⅰ期臨床試驗(yàn)表明，放療聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑治療較在免疫治療前未放療的患者，具有更長(zhǎng)的無進(jìn)展生存期和總生存期，且沒有患者產(chǎn)生≥3 級(jí)的臨床不良反應(yīng)。另有研究表明，放療聯(lián)合免疫治療耐受性是良好的[28-30]。Chiramel等[31]報(bào)道了一項(xiàng)Ⅲ期臨床研究，該研究顯示，使用度伐利尤單抗作為放化療后1～42 天內(nèi)的鞏固治療，治療組較安慰劑組無進(jìn)展生存期明顯延長(zhǎng)。亞組分析發(fā)現(xiàn)，1～14 天內(nèi)使用度伐利尤單抗鞏固治療組患者的總生存期也明顯延長(zhǎng)。

2.2 放療聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑在惡性黑色素瘤中的應(yīng)用

惡性黑色素瘤是來源于黑色素細(xì)胞的一類惡性腫瘤，最常見于皮膚，是一種極具侵襲性的腫瘤，是皮膚惡性腫瘤中惡性程度最高的一種，容易出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。黑色素瘤被認(rèn)為是一種極具免疫原性的腫瘤，故免疫治療已經(jīng)成為晚期或轉(zhuǎn)移性惡性黑色素瘤的標(biāo)準(zhǔn)治療方案。近些年，放療聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑治療惡性黑色素瘤也有相關(guān)報(bào)道。放療聯(lián)合PD-1 抑制劑能夠激活體內(nèi)免疫細(xì)胞增殖[32]。研究表明，PD-L1 表達(dá)陰性的黑色素瘤患者，在放療后其PD-L1 表達(dá)逐漸增加[33]。Ueki 等[34]報(bào)道1 例原發(fā)乳腺的惡性黑色素瘤，該患者屬于腫瘤晚期，乳腺、鎖骨上下區(qū)及腋窩等多部位受累，使用PD-1 抑制劑聯(lián)合放療，腫瘤明顯縮小。Liniker 等[35]報(bào)道53 例晚期黑色素瘤患者，放療聯(lián)合PD-1 抑制劑治療應(yīng)答率為45%，未出現(xiàn)額外的不良反應(yīng)，提示聯(lián)合治療是安全的。放療聯(lián)合免疫治療為局部晚期難治性黑色素瘤提供了一個(gè)療效較好的治療策略[36]。

2.3 放療聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑在轉(zhuǎn)移性皮膚鱗狀細(xì)胞癌中的應(yīng)用

Choi 等[4]報(bào)道1 例轉(zhuǎn)移性皮膚鱗狀細(xì)胞癌患者，病灶侵犯右腮腺、右Ⅲ級(jí)頸部、縱隔、左肺門、后頸部皮下組織和肺，肝臟、胃小曲度、腹膜等多處病變。該患者進(jìn)行了4 個(gè)周期阿替利珠單抗治療后，胸腔和腹部病灶持續(xù)縮小，但右側(cè)下頜下淋巴結(jié)和右側(cè)Ⅲ區(qū)淋巴結(jié)腫瘤進(jìn)展。第6 個(gè)周期后，出現(xiàn)了新的左腎上腺轉(zhuǎn)移。隨后接受了右下頜下和Ⅲ區(qū)淋巴結(jié)局部立體定向放療，共4500 cGy，分5 次治療。第8 個(gè)周期后的影像學(xué)檢查顯示頸部和腎上腺轉(zhuǎn)移灶完全消失，其余腹部轉(zhuǎn)移灶部分緩解或穩(wěn)定。

2.4 放療聯(lián)合PD-1/PD-L1抑制劑在腎癌中的應(yīng)用

30%～40%的腎細(xì)胞癌（renal cell carcinoma，RCC）患者為轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌（metastatic renal cell carcinoma，mRCC），PD-1/PD-L1 抑制劑在很大程度上提高了RCC 患者的生存率[37]。立體定向放射治療能夠在有限的分段內(nèi)提供高適形、大劑量的輻射，越來越多的證據(jù)表明，立體定向放射治療在mRCC 中可在1 年提供90%的持久局部控制（local control，LC），且不良反應(yīng)發(fā)生率降低[38]。除局部獲益外，立體定向放射治療還可能通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞表型和正?；惓Ｄ[瘤血管來刺激全身免疫反應(yīng)[39]。Xie 等[40]報(bào)道了1 例mRCC 患者同時(shí)使用立體定向放射治療和帕博利珠單抗治療，該患者在開始治療后僅2.2 個(gè)月就獲得了全身完全緩解。在mRCC 中，立體定向放射治療聯(lián)合PD-1 抑制劑已被證明是可行的，其中PD-1 抑制劑+立體定向放射治療組與PD-1 抑制劑組之間3 級(jí)或更高級(jí)別不良事件的發(fā)生率相似（54.8%vs65.6%），使用PD-1 抑制劑聯(lián)合立體定向放射治療在mRCC患者中具有可接受的安全性[41]。

2.5 放療聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑在椎體轉(zhuǎn)移瘤中的應(yīng)用

Fareed 等[42]回顧性分析了37 例（共57 個(gè)病灶）有椎體轉(zhuǎn)移和脊髓壓迫風(fēng)險(xiǎn)的患者，其中非小細(xì)胞肺癌21 例、腎細(xì)胞癌9 例和黑色素瘤7 例，在開始使用PD-1 抑制劑后接受椎體放療的患者疼痛緩解率較高（71%vs17%，P=0.04），大多數(shù)患者（33 例可評(píng)估患者中的22 例）在放療后30 天的復(fù)查中表現(xiàn)出放射區(qū)域病灶的穩(wěn)定性，3 例患者完全緩解，4 例患者部分緩解。對(duì)于接受PD-1 抑制劑治療的患者，聯(lián)合放療治療椎體轉(zhuǎn)移瘤耐受性良好且有效，疼痛減輕和神經(jīng)系統(tǒng)改善明顯。Dovedi 等[43]認(rèn)為，放療同時(shí)聯(lián)合免疫治療，可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間的腫瘤控制。

關(guān)于PD-1/PD-L1 抑制劑聯(lián)合放療應(yīng)用的報(bào)道越來越多，短期的療效評(píng)價(jià)較好，也未出現(xiàn)明顯的不良反應(yīng)，期待更多的Ⅱ、Ⅲ期臨床試驗(yàn)，規(guī)范化的聯(lián)合應(yīng)用能夠盡早指導(dǎo)臨床工作。

3 小結(jié)與展望

目前多種實(shí)體腫瘤的Ⅱ、Ⅲ期臨床研究正在開展，放療聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑具有較好的治療前景，但仍存在很多需要解決的問題，如放療的劑量、分割方式、靶區(qū)的大小、PD-1/PD-L1 抑制劑使用時(shí)間等。同時(shí)，為了評(píng)估聯(lián)合治療的精確機(jī)制，還需要使用臨床樣本分析放療誘導(dǎo)的長(zhǎng)期免疫反應(yīng)。評(píng)價(jià)放療對(duì)TME 的影響，以及研究與免疫治療相結(jié)合的潛在協(xié)同效應(yīng)，對(duì)開發(fā)新的腫瘤治療模式具有重要的意義。