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胃癌的免疫治疗

编辑:全球肿瘤医生网2017-08-15 16:02

胃癌是最常见的恶性肿瘤之一,其发病率居恶性肿瘤的第3位,全球每年新发的胃癌病例数高达100余万人次,我国是胃癌发病率和死亡率较高的国家之一。胃癌起病隐匿,大多数患者就诊时已经处于进展期。传统的治疗方式有手术、放疗和化疗,但对于进展期胃癌,疗效均有限,进展期胃癌5年生存率不足10%。近年来,分子靶向治疗在胃癌领域有所进展,但仅部分人群可获益。寻找新的有效的治疗方法任重道远。

 

免疫治疗是一种新兴的、具有一定疗效的肿瘤治疗模式。免疫治疗的基础是细胞免疫应答。在胃癌中,免疫治疗的策略和现有方法包括:过继性细胞治疗、肿瘤疫苗和免疫检查点的调节等。既往免疫治疗在胃癌领域发展缓慢。然而近年来,在恶性肿瘤领域,免疫治疗,特别是靶向免疫检查点治疗的发展突飞猛进。2013年12月,《科学》杂志将肿瘤免疫治疗列为十大科学突破之首。2014年,癌症基因组图谱研究网络的研究人员将胃癌分为四种亚型:EBV阳性型、微卫星不稳定型、基因稳定型和和染色体不稳定型,研究成果发表在《自然》杂志中。其中EBV阳性型伴随JAK2、PD-L1与PD-L2基因的扩增,提示该亚型存在着肿瘤微环境免疫抑制并可能成为靶向免疫检查点治疗的潜在人群。该研究成果受到业界的广泛关注与重视。此外,在2015年ASCO盛会中,免疫治疗作为热点,成果丰硕。在恶性肿瘤领域,免疫治疗的时代已经开启。本文将对胃癌免疫治疗的进展进行综述。

 

一、 免疫检查点调节

 

免疫检查点是在免疫系统中的抑制性通路,它们对于维持自身免疫耐受、调节生理性免疫应答的持续时间和幅度起重要作用,从而避免免疫反应对正常附属组织的损伤和破坏。此外,这些检查点可能与肿瘤的免疫逃逸相关。免疫检查点通路由配体/受体的相互作用所调控。CTLA-4是第一个应用于临床的T细胞免疫检查点,其次是PD-1与其主要配体PD-L1。CTLA-4与PD-1表达于淋巴细胞表面,而PD-L1表达于多种肿瘤细胞表面,也可表达于抗原呈递细胞。当T细胞被激活后,细胞膜CTLA-4通过复杂的机制被上调,CTLA-4与CD28竞争性结合CD80和CD86分子,抑制共刺激信号,从而抑制T细胞的功能。而PD-1与其配体PD-L1、PD-L2结合后,通过抑制激活T细胞的激酶信号通路而发挥负调节作用。靶向CTLA-4以及PD-1通路的单克隆抗体可以阻断抑制性免疫信号(图1)。它们在临床上对多种肿瘤显示出强大的抗肿瘤效应,Ipilimumab和Nivolumab已被FDA 批准上市,分别用于黑色素瘤、黑色素瘤和肺鳞癌的治疗。在胃癌领域,研究者们也对靶向免疫检查点治疗进行了一些探索和尝试(表1)。

 

 

Tremelimumab是一种全人源化的抗CTLA-4单克隆抗体,已在恶性黑色素瘤、肝癌、肠癌、恶性间皮瘤等多种肿瘤中进行评估,并显示出一定的抗肿瘤效应。一项小型Ⅱ期临床试验评估了Tremelimumab作为二线治疗对晚期胃及食管腺癌的疗效,结果于2010年被报道。该研究共入组了18例患者,受试者每3个月接受一次Tremelimumab治疗,直至疾病进展。结果有1例患者在8程治疗后达部分缓解,4例患者在治疗期间最佳疗效为疾病稳定,中位至疾病进展时间为2.83个月,中位总生存时间为4.83个月。尽管整体疗效一般,但Tremelimumab在疗效达部分缓解的患者中显示出持久的抗肿瘤效应。该患者入组时存在着多发肝、肺、肾上腺、胸膜、淋巴结以及骨转移瘤,在接受了11程Tremelimumab治疗后,总生存时间超过32.7个月。这提示寻找疗效预测指标、选择合适的人群对于靶向免疫检查点治疗具有重要意义。

 

Nivolumab是一种抗PD-1的全人源化单克隆抗体,多项临床试验已证实它在多种肿瘤中显示出卓越的疗效。Nivolumab分别于2014年12月、2015年05月批准用于晚期或不可切除的、Ipilimumab(如果BRAF V600突变,BRAF抑制剂)耐药的黑色素瘤和铂类为基础的化疗耐药的转移性肺鳞癌的治疗。目前,一项评估Nivolumab单药和Nivolumab联合Ipilimumab治疗在进展期或转移性实体瘤中的疗效及安全性的Ⅰ/Ⅱ期临床试验(NCT01928394)正在进行中,该研究可入组5种肿瘤:三阴性乳腺癌、胰腺癌、小细胞肺癌、膀胱癌以及胃癌。计划入组410例患者,估计2017年完成。而另一项多中心随机对照Ⅲ期临床试验(NCT02267343),将评估Nivolumab在标准治疗失败的不可切除的复发或转移性胃腺癌中的疗效,该研究计划入组480例患者,预期2017年10月完成,结果值得期待。

 

另一种高特异性的人源化的抗PD-1单克隆抗体Pembrolizumab(MK-3475),在一项大型随机Ⅰ期临床试验KEYNOTE-001(NCT01295827)中,Pembrolizumab在135位转移性黑色素瘤患者的总有效率达38%,另一项Ⅰ期临床试验(NCT01295827)则在173例Ipilimumab耐药的晚期黑色素瘤患者中再次验证了Pembrolizumab的疗效,总有效率为26%。FDA于2014年批准其用于治疗晚期或不可切除的、Ipilimumab(如果BRAF V600突变,BRAF抑制剂)耐药的黑色素瘤。其在非小细胞肺癌中的疗效近期也得到了一项Ⅰ期临床试验的验证。在2015年ASCO-GI会议上,Muro报道了一项Ⅰb期临床试验KEYNOTE-012(NCT01848834),对165位晚期胃癌或胃食管结合部肿瘤的患者进行筛查,40%患者(65位)为PD-L1阳性(定义为PD-L1基质染色阳性或肿瘤细胞染色阳性率≥1%),其中有39位患者每2周接受一次Pembrolizumab(10mg/kg)治疗。研究结果显示客观缓解率为22.2%,13.9%患者病情稳定。6个月无进展生存与总生存率分别是24%与69%。此外,该研究中还观察到了PD-L1表达与反应率、无进展生存之间存在着联系。本研究提示采用PD-L1阳性作为筛选指标,有可能富集能从抗PD-1单克隆抗体治疗中获益的人群。一项正在进行中的Ⅰ/Ⅱa期临床试验(NCT02268825)拟评估Pembrolizumab联合mFOLFOX6方案化疗在晚期消化道肿瘤中的疗效及安全性,拟入组128例晚期结直肠、胃食管、胰腺及胆道肿瘤患者,该研究于2015年1月开始启动,计划于2020年结束。

 

2012年发表于《新英格兰杂志》的一项多中心Ⅰ期临床试验(NCT00729664),评估了抗PD-L1单克隆抗体MDX-1105(BMS-936559)在多种晚期实体瘤中的疗效,研究总共入组了207例患者,其中包括7例胃癌。在黑色素瘤、非小细胞肺癌、卵巢癌以及肾细胞癌中,观察到了6%~17%的有效率,然而入组的7例胃癌中,无一例有效。

 

然而对抗PD-L1单克隆抗体在胃癌中疗效的探索方兴未艾。MEDI4736也是一种抗PD-L1单克隆抗体,在2015年ASCO会议中,Segal N等人报道了一项Ⅰ期临床试验(NCT01693562),虽然截止至报道时仅有6周的中位随访时间,但已观察到MEDI4736在多种肿瘤,包括胃癌中均具有一定疗效。在今年ASCO会议中,另一种抗PD-L1单克隆抗体Avelumab(MSB0010718C)在多种肿瘤中开展的Ⅰ期临床试验(NCT01772004)也被报道,该试验目前已入组超过700例患者,计划入组总病例数1570例,其中胃及胃食管结合部腺癌患者共150例。预期在2017年4月试验结束。而另一项由日本学者开展的评估Avelumab用于晚期实体瘤治疗的Ⅰ期临床试验(NCT01943461)也正在招募中,该研究在完成剂量爬坡后的后继拓展试验部分将集中于亚洲胃癌患者。计划入组38例患者,于2016年2月完成。目前,一项2015年1月启动的Ⅰb/Ⅱ期临床试验(NCT02340975),拟评估MEDI4736、Tremelimumab单药或联用在复发或转移性胃及胃食管腺癌中的疗效及安全性。该研究计划入组174例患者,预期在2017年11月试验结束。

 

在恶性肿瘤领域,靶向免疫检查点的单克隆抗体治疗相关的研究正蓬勃发展,胃癌也是热门肿瘤之一。虽然上述临床试验中,靶向免疫检查点治疗在未经筛选的胃癌患者中的效果并不如黑色素瘤、非小细胞肺癌等鼓舞人心,但KEYNOTE-012研究显示,经过筛选的PD-L1阳性的晚期胃癌或胃食管结合部肿瘤,接受抗PD-L1治疗可达到22.2%的有效率。Herbst等对277例晚期实体瘤患者进行PD-L1免疫组化检测,发现不论是在肿瘤浸润的淋巴细胞,还是在肿瘤细胞中,胃癌中PD-L1的阳性率均不及黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾癌等肿瘤。事实上,大多数胃癌并不像上述几种类型的肿瘤一样,能够诱导效应性T细胞的反应。通过某些指标,有效地筛选出可获益于靶向免疫检查点治疗的患者在胃癌中显得尤为迫切。

 

既往研究发现PD-L1表达、肿瘤/间质淋巴细胞浸润可能是预测靶向免疫检查点治疗的疗效预测指标。幽门螺旋菌、EB病毒感染导致的慢性炎症是促进胃癌发生发展的重要因素。在炎症因子和趋化因子的介导下,多种免疫细胞,如巨噬细胞、T细胞、中性粒细胞、骨髓源性抑制细胞等迁移至肿瘤微环境。免疫细胞分泌的一些细胞因子,如IFN-γ、IL-1等,可上调免疫检查点的表达,抑制免疫反应的程度。Das S等发现Cag等多种幽门螺旋菌的成分均能够诱导PD-L1的表达。EB病毒相关性胃癌则被多项研究证实与免疫反应的有关基因异常调节相关,包括JAK2、PD-L1与PD-L2的扩增、某些趋化因子和炎症因子的过表达、MHC-Ⅰ及MHC-Ⅱ类分子上调等。此外,《新英格兰杂志》近期发表了一项Ⅱ期临床研究(NCT01876511)的结果,该研究评估了pembrolizumab用于11例微卫星不稳定的结直肠癌、21例微卫星稳定的结直肠癌以及9例微卫星不稳定的其它肿瘤的治疗。在上述三个人群中,pembrolizumab总反应率分别为40%、0和71%。全外显子测序结果显示,相比于微卫星稳定的肿瘤,微卫星不稳定的肿瘤有更多的体细胞突变,且更高的体细胞突变率与更长的无进展生存相关。既往研究认为微卫星不稳定的肠癌有较多的淋巴细胞浸润,一个合理的解释是体细胞突变将产生新生抗原,由肿瘤细胞表达,因此相对于微卫星稳定的肿瘤更容易引发免疫系统的抗肿瘤效应。在胃癌中,既往报道的微卫星不稳定的阳性率波动在8.5%~37.8%。因此,靶向免疫检查点治疗在胃癌中是相当有前景的治疗模式,可能的有效人群包括EB病毒相关性胃癌和微卫星不稳定性胃癌等,相信随着相关临床试验的开展与研究的深入,该治疗模式将有很大机会筛选出合适的胃癌人群中应用临床实践。

 

二、 过继性细胞治疗

 

将肿瘤特异性T细胞输入进肿瘤患者体内被称为过继性细胞治疗。T细胞被从人体分离,在体外扩增,再大量回输入人体。这是早期过继性细胞治疗采用的模式。1988年,Rosenberg SA等人使用肿瘤浸润的淋巴细胞联合IL-2治疗20例转移性黑色素瘤,在既往IL-2治疗耐药的患者中,总反应率为40%,而在既往未接受过IL-2治疗的患者中,总反应率达60%。2002年,Kono K等报道了的一项过继性免疫治疗在晚期胃癌患者中的临床试验结果,在44位患者中,与单纯化疗相比,使用肿瘤相关淋巴细胞联合低剂量化疗生存明显延长(中位OS 11.5 vs. 8.3m,P<0.05)。随后的一些小型研究在胃癌中探索了自体自然杀伤细胞、细胞因子诱导的杀伤细胞、γδT细胞等在过继性细胞免疫治疗在胃癌中的价值,认为过继性细胞治疗联合化疗在产生可耐受的副反应的同时,可以改善胃癌患者的生活质量、延长生存时间。

 

过继性输注的杀伤细胞的特异性对于是否引发免疫反应导致的致命副作用具有重要意义,这在一定程度上限制了常规由人体分离得到的免疫细胞的大剂量使用。使用肿瘤特异性抗原刺激免疫细胞可增加其抗肿瘤特异性。在胃癌中,使用黑色素瘤相关基因3(MAGE-3)和HER-2/neu多肽对树突状细胞进行免疫刺激被证实安全有效。此外,部分肿瘤缺乏MHC-I类分子的表达,通过使NK细胞功能性失活、抗原呈递能力受损等机制使肿瘤产生免疫逃逸。嵌合抗原受体是通过基因改造技术产生的一种融合的分子,它由肿瘤相关抗原结合区域、铰链区域、跨膜区域和胞内区域组成,与T细胞抗原受体不同,嵌合抗原受体对T细胞的激活不依赖于MHC分子。然而,寻找到特异性非常高的肿瘤相关抗原并非易事,并且嵌合抗原受体T细胞治疗可能带来严重的副反应,在一项采用抗HER2/neu CAR T细胞治疗HER2过表达肿瘤的研究中,一位受试者于治疗后5天死于由肺上皮细胞低水平HER2被识别所导致的炎症风暴与呼吸衰竭。最近,表达抗CD-19嵌合抗原受体的T细胞用于急性白血病、弥漫大B细胞淋巴瘤、惰性B细胞淋巴瘤的治疗中取得了成功,在治疗有效的同时副反应尚可耐受。CAR T细胞治疗对于胃癌的应用尚未起步,目前,两项利用抗CEA-CART细胞治疗CEA阳性肿瘤的Ⅰ期临床试验(NCT02349724、NCT02416466)正在招募患者,抗CEA-CAR T细胞对于胃癌治疗的价值将得到初步探索。

 

三、 肿瘤疫苗

 

肿瘤疫苗通过激发肿瘤特异性T淋巴细胞来增强机体免疫系统识别与杀伤肿瘤细胞的能力。肿瘤疫苗包括肿瘤细胞疫苗、树突状细胞疫苗、多肽疫苗、基因疫苗、免疫佐剂等。Sipuleucel-T(PROVENGE;Dendreon)是全球第一个被FDA批准的肿瘤疫苗,于2010年4月获批用于治疗无症状或症状轻微的转移性去势治疗无效的前列腺癌。迄今为止,已有成千种肿瘤抗原被识别,并用于检测抗肿瘤治疗价值。

 

在胃癌中,既往研究也发现了多种肿瘤多肽疫苗的抗肿瘤作用。G17DT是一种来源于胃泌素-17的9个氨基酸组成的抗原表位。一项在转移或不可切除的胃及胃食管结合部腺癌中开展的单臂Ⅱ期多中心临床试验,探索了G17DT 结合PF(顺铂+氟脲嘧啶方案化疗的疗效,根据血清抗体水平,发现69%患者产生了免疫应答,这部分患者较未产生免疫应答者有更长的至疾病进展时间和中位生存时间(10.0 vs. 3.8m,P<0.001)。Masuzawa T等人开展的一项Ⅰ/Ⅱ期研究中,来源于VEGFR1和VEGFR2的多肽疫苗与化疗(S-1+DDP)联合被证明能诱导一种VEGF特异性细胞毒淋巴细胞反应,在22例进展期胃癌患者中有效率达到55%,分别有82%患者对两种多肽疫苗产生细胞毒性T细胞免疫应答,并显示出更长的至疾病进展时间与总生存时间。在此基础上,另一项Ⅰ期临床试验将来源于VEGFR1的多肽抗原与来源于URLC10另一种多肽抗原联合,用于化疗耐药的晚期胃癌患者,证实了两种多肽抗原合用的安全性。此外,一项探索多靶点疫苗OTSGC-A24在晚期胃癌中疗效的Ⅰ/Ⅱ期临床试验预期今年结束(NCT01227772)。

 

PSK是一种从云芝中提取的蛋白结合多糖,具有免疫佐剂的作用。一项亚洲的Ⅱ期临床研究发现,在254例接受胃切除术的Ⅱ/Ⅲ期胃癌患者中,PSK联合S-1较5-FU类单药化疗并未提高5年总生存率,但在淋巴结转移阳性的患者中,联合PSK治疗可以明显改善5年总生存率(7.8% vs. 22.8%,P=0.03)。肿瘤疫苗治疗在胃癌已经取得了初步成功,未来的研究将进一步验证已鉴别出的肿瘤疫苗在胃癌中的治疗效果,鉴别出更多的高效、特异的肿瘤疫苗,以及探索最佳的治疗方式,以推动肿瘤疫苗治疗在临床中的应用。

 

四、 展望与挑战

 

随着免疫治疗在黑色素瘤、肺鳞癌等肿瘤中取得的巨大成功,对其治疗价值的探索也迅速拓展到其他类型的肿瘤,包括胃癌。肿瘤的治疗已经进入了免疫治疗的时代。然而不同于黑色素瘤等免疫原性较强的肿瘤,胃癌免疫原性相对较弱。这一点也在上述各项胃癌免疫治疗的临床研究中得到体现,总体来说,免疫治疗在胃癌有效率并不高。然而对于胃癌,一个与感染密切相关的疾病,免疫治疗具有相当大的潜在价值,前提是能找到适合免疫治疗的胃癌亚群。例如,对于靶向免疫检查点治疗来说,这样的胃癌亚群需要肿瘤微环境中有较多的免疫细胞浸润,同时也具备免疫抑制的特点。近期一项研究通过基因组学与生物信息学的方法,鉴定出肿瘤特异的突变抗原,发现它既是靶向免疫检查点治疗的重要靶点,也可以应用于制作个体化的肿瘤特异性疫苗。EB病毒阳性、高频体细胞突变的胃癌亚群有较大的潜力成为适合接受免疫治疗的对象。

 

当我们解答了免疫治疗是否是一种安全有效的治疗手段后,下一个问题则是如何选择最佳的治疗模式。对靶向免疫检查点治疗的探索,已经从单药治疗迈向联合治疗。一项Ⅲ期随机对照临床试验比较了Ipilimumab与Nivolumab单用或联用治疗初诊不可切除的Ⅲ Ⅳ期黑色素瘤,联合组明显增加了3~4级不良反应,同时证实了在PD-L1阴性的患者,联合治疗较任何单药治疗均能明显提高疗效。2015年4月发表在《新英格兰杂志》的一个个案报道,介绍了一例胸壁巨大黑色素瘤患者,在使用单剂量Ipilimumab与Nivolumab联合治疗后,仅3周时间,肿瘤迅速消失,甚至快过机体正常组织修复时间。提示抗PD-1/PD-L1通路与抗CTLA-4联合治疗,在某些亚群肿瘤中可能具备相当高的抗肿瘤效应。此外,对于非免疫原性肿瘤,使用肿瘤特异性疫苗诱导免疫应答,使效应性T细胞趋化至肿瘤微环境,再结合靶向免疫检查点治疗是一种理论上非常合理有效的治疗模式。这一理论在已在研究中得到证实。胃癌同样作为一种免疫原性较弱的肿瘤,此种治疗模式具有很大的潜能。免疫治疗与化疗的联合应用,已经被多项临床研究所采纳,胃癌中大多数研究发现联用免疫治疗较单纯化疗可一定程度地改善疗效。多种化疗药物均可以诱导肿瘤细胞PD-L1 的上调,促进免疫逃逸,这为化疗与免疫治疗的联合应用提供了部分理论依据。然而化疗的骨髓抑制作用是最常见的副反应,这在一定程度上会削弱免疫治疗的效果,与化疗联合免疫治疗的理念相矛盾。因此,化疗与免疫治疗结合使用的最佳模式可能需要得进一步深入探讨。

 

尽管免疫治疗已经取得了相当多的成果,并且胃癌的免疫治疗临床研究也在如火如荼地开展,仍有不少亟待解决和需要深入研究的问题。首先,靶向免疫检查点的疗效预测指标对于指导选择适合的胃癌人群进行免疫治疗具有重要意义,然而目前对于疗效预测指标的研究结论仍存在争议。其次,免疫治疗的疗效评价标准不同于普通化疗,因为在治疗初期可能因免疫细胞浸润、炎症反应等出现影像学上肿瘤先增大,经过一段时间后再缩小的情况,因此RESIST实体瘤疗效评价标准可能并不适用于免疫治疗,需要确定新的、合适的疗效评价方案。最后,由于免疫治疗的原理是激发机体自身的免疫反应,对于某些特殊人群,可能出现严重的、超出预料的副反应,对于严重副反应的预测、预防及处理,也值得关注。当然,更全面深入地研究肿瘤微环境中复杂的相互作用机制,是一切免疫治疗研究的基础。

 

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