免疫檢查點(diǎn)抑制劑是目前最常用的免疫治療方案,已成為腫瘤學(xué)的新治療支柱。免疫治療通常比傳統(tǒng)治療和靶向治療更有效、耐受性更好,但很多患者對(duì)免疫治療似乎有先天或后天的抵抗力。這篇綜述總結(jié)了腫瘤最新免疫原性的信息,闡述了免疫療法如何用于癌癥治療早期,又將腫瘤微環(huán)境分為4個(gè)模型。作者提出應(yīng)該針對(duì)不同類型給予不同的免疫治療方案,并討論如何免疫治療的克服耐藥。近期刊登在Nature Reviews Clinical Oncology雜志。 免疫治療 抗癌免疫療法通常靶向細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA-4)、程序性死亡受體-1(PD-1)和程序性細(xì)胞配體-1(PD-L1),這些抑制劑被稱為免疫檢查點(diǎn)抑制劑(ICIs),已在很多癌種中顯示出臨床療效。截至目前,多種ICIs已被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于治療晚期黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)等癌種。 由于人類腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性,其通常會(huì)對(duì)單一療法產(chǎn)生耐藥性。臨床前研究表明,更有效的抗腫瘤策略必須聚焦于多個(gè)免疫途徑,以充分激活內(nèi)源性腫瘤免疫,并使癌癥免疫反應(yīng)不斷循環(huán)。研究者提出了4個(gè)需要靶向的免疫節(jié)點(diǎn):消除免疫抑制,免疫原性癌細(xì)胞死亡的誘導(dǎo),增強(qiáng)抗原提呈,刺激免疫效應(yīng)細(xì)胞的激活和存活。目前針對(duì)其中某節(jié)點(diǎn)的聯(lián)合治療正在進(jìn)行臨床研究。 研究表明,免疫系統(tǒng)可以矛盾地限制和促進(jìn)腫瘤的發(fā)展和進(jìn)展,這一過(guò)程被稱為腫瘤免疫編輯,最復(fù)雜的形式是通過(guò)三個(gè)階段進(jìn)行,即消除、平衡和逃逸(圖1)。在消除階段,先天免疫系統(tǒng)和主動(dòng)免疫系統(tǒng)協(xié)同識(shí)別并殺死那些逃過(guò)腫瘤抑制細(xì)胞內(nèi)在機(jī)制的轉(zhuǎn)化細(xì)胞。少量腫瘤克隆逃離消除階段,進(jìn)入平衡階段,在這個(gè)階段腫瘤凈生長(zhǎng)是有限的,隨著時(shí)間的推移,有可能會(huì)停滯。然而,適應(yīng)性免疫系統(tǒng)和腫瘤細(xì)胞的遺傳不穩(wěn)定性的不斷加壓,使免疫原性降低的腫瘤亞克隆被挑選出來(lái),這些克隆可以逃避免疫識(shí)別和殺傷。這些免疫編輯細(xì)胞可以進(jìn)入逃逸期,在逃逸期它們的生長(zhǎng)不受限制。 圖1. 腫瘤免疫編輯和免疫應(yīng)答 在免疫編輯過(guò)程中,T細(xì)胞有助于抑制腫瘤生長(zhǎng),特別在平衡階段。腫瘤特異性抗原可以來(lái)源于病毒誘導(dǎo)的腫瘤抗原或新抗原。較高TMB水平的腫瘤更可能表達(dá)T細(xì)胞可識(shí)別的免疫原性新抗原,因此這些腫瘤患者可能對(duì)ICIs應(yīng)答更為明顯。 高TMB的癌癥包括皮膚黑色素瘤、肺癌、尿路上皮癌等。相比于較低TMB癌癥(包括胃腸道腫瘤、乳腺癌和卵巢癌),這些癌癥更易對(duì)ICIs應(yīng)答。盡管如此,腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞也相對(duì)低TMBs的癌癥中發(fā)現(xiàn),比如乳腺癌和胰腺癌。這反映了包括不同個(gè)體間腫瘤表觀遺傳差異等因素可能影響新抗原的表達(dá)。有研究顯示,體細(xì)胞拷貝數(shù)變化協(xié)同TMB能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)免疫應(yīng)答;最低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與免疫評(píng)分高、免疫編輯發(fā)生率高和腫瘤負(fù)擔(dān)低相關(guān)。 癌癥治療早期使用免疫治療 迄今為止,癌癥免疫療法主要應(yīng)用于晚期癌癥患者,包括相當(dāng)數(shù)量的經(jīng)過(guò)治療后復(fù)發(fā)的癌癥患者。據(jù)報(bào)道,晚期癌癥患者的免疫功能障礙增加,因此可能對(duì)ICIs的應(yīng)答降低。目前正在研究使用免疫療法治療早期癌癥患者,尤其是可作為早期癌癥和原發(fā)性腫瘤手術(shù)后高復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)患者的一線治療。有研究顯示,與對(duì)照組相比,在Ⅲ期高危黑色素瘤患者中,用CTLA-4抗體(伊匹單抗)和PD-1抗體(帕博利珠單抗)輔助治療可分別提高總生存期和無(wú)復(fù)發(fā)生存率。 初步數(shù)據(jù)顯示,癌癥手術(shù)前給予新輔助免疫療法的療效高于手術(shù)后給予輔助免疫療法。這些結(jié)果表明,優(yōu)化腫瘤手術(shù)免疫治療和其他標(biāo)準(zhǔn)治療(包括化療、放療和靶向治療)的時(shí)間安排可能進(jìn)一步提高患者的抗腫瘤反應(yīng)。 第一個(gè)直接比較新輔助治療和輔助治療的臨床研究是一個(gè)小型Ⅰ期臨床研究,包括20例Ⅲ期黑色素瘤患者。研究顯示,給予新輔助治療納武利尤單抗聯(lián)合帕博利珠單抗后再行手術(shù)治療是可行的,并且可能優(yōu)于輔助免疫治療;在新輔助治療組中,78%(7/9)患者的免疫激活和病理反應(yīng)增加。最近,在高危不可切除黑色素瘤患者和可切除早期NSCLC患者中,也發(fā)現(xiàn)新輔助治療納武利尤單抗聯(lián)合帕博利珠單抗顯示了出乎意料的病理完全緩解(pCR),分別為45%(10 /23)和45%(9/20)。 腫瘤微環(huán)境4個(gè)模型 1類微環(huán)境 1類TME腫瘤(更常見(jiàn)于黑色素瘤、肺癌、胃癌和宮頸癌),具有較高的TMB水平和炎癥基因表達(dá),提示可能存在持續(xù)功能性抑制的免疫應(yīng)答(圖2a)。具有高TMB水平或T細(xì)胞炎癥基因特征的腫瘤似乎對(duì)ICIs應(yīng)答更好。在此基礎(chǔ)上,1類TME腫瘤對(duì)PD-1/PD-L1或CTLA-4抑制劑應(yīng)答更好。但是,1類TME腫瘤可能利用免疫逃避或免疫抑制信號(hào)通路來(lái)逃避治療。這些機(jī)制包括適應(yīng)性免疫應(yīng)答、腫瘤抗原表達(dá)缺失、對(duì)抗生素不敏感、代謝物和細(xì)胞因子失調(diào)這5種途徑,這些為1類TME的癌癥治療提供了潛在靶點(diǎn)。 PD-1抗體可與化療結(jié)合使用,以克服適應(yīng)性免疫耐受。在一項(xiàng)Ⅲ期雙盲臨床研究中,PD-1單抗和標(biāo)準(zhǔn)雙藥化療(培美曲塞聯(lián)合鉑類藥物)聯(lián)合相比于單獨(dú)化療,明顯改善晚期非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者的總生存期(12個(gè)月總生存期, 69.2% vs 49.4%;P<> 影響抗原呈遞機(jī)制的突變,如蛋白酶體亞單位和負(fù)責(zé)MHC分子折疊和易位的蛋白質(zhì)等可能影響1類TME腫瘤。這些途徑中的某些缺陷影響適應(yīng)性免疫細(xì)胞對(duì)腫瘤抗原的識(shí)別。 圖2. 腫瘤微環(huán)境4個(gè)模型 2類微環(huán)境 2類TME腫瘤的TMB含量低,且缺乏炎癥基因的表達(dá)。具有免疫無(wú)感或免疫細(xì)胞排斥表型的腫瘤可能屬于2類TME(圖2b)。在胰腺癌、卵巢癌和微衛(wèi)星穩(wěn)定(MSS)結(jié)直腸癌中很常見(jiàn)。2類TME腫瘤檢測(cè)不到免疫反應(yīng),可能反映了抗原提呈和適應(yīng)性免疫應(yīng)答啟動(dòng)效率低或不存在(圖2b)。因此,這類腫瘤患者如果接受免疫治療,預(yù)后可能最差。對(duì)腫瘤抗原的適應(yīng)性免疫應(yīng)答的啟動(dòng)需要APC,并將其提呈給具有同源T細(xì)胞受體的幼稚T細(xì)胞。因此,2類TME腫瘤可能有與APC浸潤(rùn)腫瘤組織相關(guān)的缺陷。免疫治療如果能克服這一局限性可能會(huì)使這類患者獲益。 胰腺癌患者中,罕見(jiàn)的長(zhǎng)期生存結(jié)果與T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫有關(guān):新生抗原負(fù)荷(仍遠(yuǎn)低于黑色素瘤中通常檢測(cè)到的),包括微生物樣結(jié)構(gòu)和CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)是預(yù)后良好的預(yù)測(cè)因子。有趣的是,在疾病進(jìn)展的轉(zhuǎn)移性胰腺腫瘤的患者中觀察到免疫原性新抗原的丟失,這表明發(fā)生了免疫編輯。 3類微環(huán)境 3類TME腫瘤的TMB高于2類,但低于1類腫瘤的TMB(圖2c),提示免疫原性新抗原可能是這些腫瘤的潛在靶點(diǎn)。3類腫瘤中沒(méi)有炎癥基因表達(dá)可能反映了腫瘤組織沒(méi)有腫瘤特異性抗原T細(xì)胞。因此,3類腫瘤可能對(duì)免疫療法不敏感。在尿路上皮癌和一些胰腺癌患者中觀察到這類腫瘤。使T細(xì)胞和NK細(xì)胞進(jìn)入3類腫瘤組織并維持其功能的治療方法可能會(huì)有效驅(qū)動(dòng)抗腫瘤應(yīng)答。 在活化T細(xì)胞中,趨化因子受體CXCR3介導(dǎo)的信號(hào)通路常常介導(dǎo)其向表達(dá)趨化因子CXCL9和CXCL10的炎癥部位遷移;因此,腫瘤組織內(nèi)這些細(xì)胞因子的高表達(dá)與腫瘤內(nèi)T細(xì)胞密度相關(guān)。許多癌癥表達(dá)的CXCR3配體太少不足以招募T細(xì)胞,研究顯示,這些配體的表觀遺傳學(xué)沉默可能會(huì)限制T細(xì)胞浸潤(rùn)。此外,腫瘤細(xì)胞可以主動(dòng)排除T細(xì)胞。 4類微環(huán)境 4類腫瘤TME中TMB含量低,但炎癥基因表達(dá)高(圖2d)。雖然免疫原性新抗原的出現(xiàn)頻率低于1類或3類腫瘤,但可能與2類腫瘤相似。炎癥基因的存在表明,在這類腫瘤中可能存在先天免疫細(xì)胞和T細(xì)胞激活和/或抑制免疫細(xì)胞浸潤(rùn)。某些胰腺癌、前列腺癌和BRCA突變?nèi)橄侔?,含有TIL和免疫抑制性免疫細(xì)胞群(與預(yù)后不良相關(guān)),可能屬于這類型。這類腫瘤的PD-1/PD-L1免疫抑制機(jī)制不占主導(dǎo)地位,但是目前對(duì)免疫治療的應(yīng)答率尚不清楚。對(duì)4類腫瘤來(lái)說(shuō),炎性TME的存在可能有利于腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。減弱骨髓源的抑制性細(xì)胞(MDSC)、TAMs和Treg細(xì)胞介導(dǎo)的免疫抑制和/或激活效應(yīng)免疫細(xì)胞的療法可能對(duì)這類腫瘤患者有效。 小結(jié) 為了確定合適的聯(lián)合免疫療法,需要進(jìn)一步確定每個(gè)癌種所使用的免疫抑制機(jī)制。基于系統(tǒng)生物學(xué),人們不斷加深對(duì)腫瘤生物學(xué)的了解,以及了解微生物群對(duì)癌癥免疫監(jiān)測(cè)和免疫治療的影響。對(duì)免疫抑制途徑的進(jìn)一步了解可促進(jìn)新型療法的發(fā)展或現(xiàn)有療法的再次利用。 O'Donnell JS, Teng MWL,Smyth MJ.[s2] Cancer immunoediting and resistance to T cell-based immunotherapy[J/OL]. Nat Rev Clin Oncol, 2018 Dec 6. doi: 10.1038/s41571-018-0142-8 |
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