张佳颖,朱 磊,杨宏宽,陈 芳
1浙江中医药大学第一临床医学院,杭州 310053 2浙江中医药大学附属第一医院肺功能室,杭州 310006
肺癌是高发病率和死亡率的疾病,全球每年死亡人数超过100万人,其中85%新发肺癌的病理组织学类型为非小细胞肺癌(non-small-cell lung cancer,NSCLC)[1],包括鳞状细胞癌、腺癌和大细胞癌。超过60%的患者在诊断时已经处于Ⅲ期或Ⅳ期,预期寿命<1年[2],仅能依靠姑息治疗和放化疗。尽管目前非鳞状NSCLC的分子靶向治疗有了飞跃式进展,但晚期或转移性肺癌患者的中位生存期也未能超过2年[3]。近年来,实体瘤如黑色素瘤和前列腺癌的免疫治疗已经有了喜人的成果,而国外NSCLC相关的免疫治疗剂也正在临床试验中。CIMAvax-EGF是一种潜在的治疗晚期NSCLC的疫苗,特点是不良反应小,2008年已在古巴获批准用作ⅢB/Ⅳ期NSCLC成年患者的治疗性抗癌疫苗。本文总结了近年来CIMAvax-EGF在NSCIC治疗中的研究进展。
免疫治疗是通过干预靶向免疫系统以诱导抗肿瘤反应,而非针对肿瘤本身,目前已成为治疗多种实体肿瘤的潜在可能。自从自体树突细胞疫苗Sipuleucel-T在2010年获美国食品药品管理局批准用于治疗前列腺癌以来,免疫疗法在癌症中的应用备受关注。目前针对NSCLC主要有以下两种免疫疗法:(1)通过阻断抑制性免疫检查点分子来抑制对癌细胞的免疫耐受,从而允许T细胞介导的抗肿瘤活性进展,如抗CTLA- 4单抗和抗PD- 1/PD-L1单抗。(2)进行主动免疫,即通过接种癌症疫苗,诱导针对肿瘤特异性或相关抗原的细胞或体液免疫应答[4],目前有全细胞疫苗(如Belagenpumatucel-L)和抗原特异性疫苗(MAGE-A3、L-BLP25、TG4010、CIMAvax)两种。以上不同的免疫治疗剂正处于不同的临床试验阶段,或许会在未来几年内完成并被批准上市,使NSCLC的治疗性抗癌疫苗成为现实。
表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)是由53个氨基酸构成的活性肽,其受体表皮生长因子受体(epidermal growth factor reporter,EGFR)是一种跨膜糖蛋白,属于受体型酪氨酸激酶家族的成员之一。EGF能与EGFR胞外区上的特定位点结合,激活胞内的酪氨酸激酶(tyrosine kinase,TK)、调节蛋白及酶反应物质,最终引起一系列细胞增殖、血管新生和肿瘤增生等生物效应。由于人类多种肿瘤包括NSCLC均存在EGF和EGFR的过度表达,因此EGF和EGFR被认为是NSCLC重要的治疗靶点。抗EGFR的靶向药物,如小分子EGFR-酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors,TKIs)是EGFR突变NSCLC患者一线治疗的最佳选择[5],单克隆抗体如西妥昔单抗联用一线化疗被应用于晚期或复发性NSCLC[6];另一种“隔离”EGF的策略即依靠接种疫苗,诱导产生抗EGF的抗体,从而“缀合”可溶性EGF并阻碍EGF和EGFR的结合。
CIMAvax-EGF是世界首例登记治疗性肺癌疫苗[7],由人重组EGF、源自脑膜炎奈瑟氏球菌的P64K蛋白质和佐剂Montanide ISA51组成,通过肌内注射而发挥作用。其作用机制在于形成抗EGF抗体,破坏对自身蛋白的耐受性,诱导循环血清中EGF的下降,阻断剩余EGF与EGFR的结合,抑制EGFR活化而发挥抗癌活性[8]。相关研究表明,长期接种CIMAvax-EGF可以诱导高抗EGF抗体,使血清EGF浓度维持至不可检测水平,且对健康成人组织没有损伤和毒性[9- 10]。
CIMAvax-EGF由古巴独立开发制备,其临床研究始于1995年哈瓦那的医学外科研究中心,迄今为止共有超过1500例晚期癌症患者参与了该疫苗的试验。首次试验的10例受试者均为已接受一线化疗治疗的原发性恶性肿瘤患者,当时的载体蛋白为破伤风类毒素和来自脑膜炎B细菌的P64,佐剂为明矾。该试验最终证实在不同晚期肿瘤患者中诱导针对自体EGF的免疫应答的可行性,并确认了蛋白P64k为缀合EGF和CIMAvax-EGF制剂的最佳免疫增强剂[11]。更重要的是,本次试验通过ELISA测量法确立了一个抗EGF抗体应答标准:抗EGF抗体滴度≥1∶4000血清稀释度或是其免疫前值的4倍,患者被称为“良好的抗体应答者(good antibody responders,GAR)”,反之为“差的抗体应答者(poor antibody responders,PAR)”。该抗体应答标准自1998年任意建立并重复使用以优化疫苗,沿用至今。
此后的受试者均为ⅢB/Ⅳ期NSCLC患者。试验2和3确定了Montanide ISA51作为佐剂能诱导较高的抗EGF抗体滴度,并肯定了在接种疫苗前使用环磷酰胺(200 mg/m2,能影响调节性T细胞群体,促进肿瘤抗原特异性免疫应答)作为预处理的积极影响。所有受试者的中位生存时间为8.17个月,平均生存时间为9.64个月;GAR组的中位生存期为9.1个月,平均生存期为12.4个月;PAR组的中位生存期为4.5个月,平均生存时间为5.47个月。不良事件主要有注射部位疼痛、发热、恶心、呕吐、高血压、头痛、眩晕等[12]。
试验4证实了双剂量CIMAvax-EGF对ⅢB/Ⅳ期NSCLC患者而言兼具安全性和免疫原性。该试验中,已接受一线化疗的ⅢB/Ⅳ期NSCLC患者随机分为单剂量或双剂量,每周注射1次,连续4周之后每月1次。单剂量组的中位生存期为6.43个月,而双剂量组为8.40个月,其生存率呈上升趋势,不良反应未见明显差异。该试验还首次表明,抗EGF抗体滴度与EGF浓度呈负相关[13]。
试验5评估了在化疗前后接种高剂量CIMAvax-EGF对ⅢB/Ⅳ期NSCLC患者的影响,结果证实了高剂量EGF与化疗结合的可行性、耐受性更好,抗EGF抗体效价更高,还显示了抗体滴度与EGF/EGFR结合抑制能力之间的相关性。除此之外,该试验重新定义了一个新亚群,即抗EGF抗体滴度≥1∶64 000者为“超级好的抗体应答者(supergood antibody responders,SGAR)”,SGAR患者生存时间明显高于GAR的患者[14]。
Ⅱ期试验始于2001年12月,80例已完成一线化疗方案的ⅢB/Ⅳ期NSCLC受试者按照1∶1随机分为疫苗组或对照组,接种前72 h给予低剂量的环磷酰胺(200 mg/m2)增强免疫应答。该试验显示对照组的平均生存期为8.52个月,中位生存期为5.33个月,而疫苗组平均生存期为12.73个月,中位生存期为6.47个月。其中,疫苗组60岁以下者中位生存期为11.57个月,平均生存期为18.53个月;GAR平均生存期为19.47个月,中位生存期为11.7个月,较对照组明显延长生存时间。该试验进一步证实生存时间与CIMAvax-EGF的免疫原性和EGF浓度下降水平相关:疫苗组血清EGF浓度显著低于对照组,64.3%疫苗组的受试者EGF浓度降至168 pg/ml以下,该亚群平均生存期为20.44个月,中位生存期为13个月,而剩下的35.7%平均生存期仅为6.01个月,中位生存期为5.6个月。主要的不良反应有注射部位的疼痛、发烧、发冷、头痛等,均为轻中度[15]。基于该结果,Rodriguez等[16]再次对40例受试者给予较高抗原剂量、多个疫苗接种部位(两个三角肌和两个臀部,共2.4 mg EGF),以评估多个接种部位的高剂量CIMAvax-EGF在晚期NSCLC患者中的疗效。结果显示,与Ⅱ期试验相比,受试者中位生存期为13.57个月,2年存活率为34.2%,GAR中位生存期为26.87个月,31%的SGAR中位生存期为29.9个月。说明高抗原剂量、多个疫苗接种部位的免疫原性、疗效更佳。在不良事件方面,两种疫苗接种方案之间没有显着差异。
在一项多中心的Ⅲ期临床试验中,405例NSCLC患者在接受4~6周期的化疗后,按照2∶1随机分为疫苗组(两个三角肌和两个臀部,每2周注射1次,前4次为诱导期,之后为每月1次的维持期,接种前72 h给予低剂量环磷酰胺)和对照组(最佳支持治疗)。主要终点是总生存期,而次要终点是血清EGF浓度、免疫原性和安全性的评估。共有246例接受至少1次疫苗剂量,219例接受至少4次的诱导注射,85例接种时间长达1年,39例长达2年,12例长达4年。结果显示,CIMAvax-EGF在高EGF浓度患者的总体生存时间和培美曲塞、多西紫杉醇或厄洛替尼的维持治疗相当:疫苗组的平均生存期为10.83个月,5年生存率为14.4%,GAR平均生存期为14.90个月;对照组为8.86个月,5年生存率为7.9%,生存差异显著。其中,接受4次以上注射的中位生存期为12.43个月,而只注射1次的仅有9.43个月。疫苗组出现的高抗EGF抗体滴度,主要为IgG3和IgG4。该研究进一步证实接种疫苗的安全性,同时指出血清EGF高低可作为预测CIMAvax-EGF功效的生物标志物,高EGF水平(>870 pg/ml)可能是NSCLC患者不良预后因素[17]。其他免疫标志物如CD4+、CD19+、CD8+、CD28-计数、CD4/CD8比例也与生存率改善相关。
Ⅳ期试验在45个初级保健单位进行,3年内招收了1084例晚期NSCLC患者,在临床实践研究开始之前,这些初级保健单位的研究团队接受了肿瘤学专业和免疫治疗的培训。结果证实了由家庭医生管理CIMAvax-EGF在初级保健机构中的安全性和生存优势[18]。
目前,新一期Ⅲ期试验也已启动招募(http://www.who.int/ictrp/network/rpcec/en,RPCEC00000208),试验的主要目标是前瞻性验证EGF作为预测性生物标志物。此外,另一个Ⅳ期临床试验(http://www.who.int/ictrp/network/rpcec/en,PCEC00000205)也在进行中,该试验旨在给予CIMAvax-EGF疫苗和改善治疗依从性,受试者将从肿瘤科就诊人群中招募,在初级卫生保健机构接受治疗[8]。
就目前而言,CIMAvax-EGF疫苗在已发表的Ⅱ期和Ⅲ期试验中证明了初步有效性和长期安全性,但是迄今为止的大型临床试验,疫苗目标人群均为已接受化疗的NSCLC患者。最近在无法耐受化疗的晚期NSCLC患者中开展了关于CIMAvax-EGF、racotumomab和两种疫苗联用的Ⅲ期临床试验,因此疫苗的疗效仍需要在早期未化疗的NSCLC人群中重新评估;此外,疫苗治疗和靶向治疗一样,患者选择为关键问题,需要可靠的生物标志物来预测反应良好亚群,并探讨CIMAvax-EGF是否可以用于高血清EGF水平但无EGFR或间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)突变的腺癌、鳞状细胞癌,甚至在肿瘤进展时与其他二线化疗药物联用,更重要的是明确该疫苗是否会出现宿主肿瘤的免疫逃逸。如果以上问题都能解决,那么这将扩大NSCLC免疫治疗领域。
[1] Jiang T,Zhou C. The past,present and future of immunotherapy against tumor[J]. Transl Lung Cancer Res,2015,4(3):253- 264.DOI:10.3978/j.issn.2218- 6751.2015. 01.06.
[2] O’Mahony S,Nathan S,Mohajer R,et al. Survival prediction in ambulatory patients with stage Ⅲ/Ⅳ non-small cell lung cancer using the palliative performance scale,ECOG,and lung cancer symptom scale[J]. Am J Hosp Palliat Care,2016,33(4):374- 380.DOI:10.1177/1049909115570707.
[3] Belalcazar A,Raez LE,Santos ES. Immunotherapy for nonsmall-cell lung cancer[J]. MEMO,2012,5(2):90- 93.DOI:10.1007/s12254- 012- 0019-y.
[4] Ruiz R,Hunis B,Raez LE. Immunotherapeutic agents in non-small-cell lung cancer finallycoming to the front lines[J]. Curr Oncol Rep,2014,16(9):400. DOI:10.1007/s11912- 014- 0400- 6.
[5] Landi L,Cappuzzo F. Pharmacotherapy targeting the EGFR oncogene in NSCLC[J]. Expert Opin Pharmacother,2014,15(16):2293- 2305. DOI:10.1517/14656566.2014. 957179.
[6] Pirker R,Pereira JR,Szczesna A,et al. Cetuximab plus chemotherapy in patients with advanced non-small-cell lung cancer (FLEX):an open-label randomised phase Ⅲ trial[J]. Lancet,2009,373(9674):1525- 1531. DOI:10.1016/S0140- 6736(09) 60569- 9.
[7] Lorente AF,Brooks SA,Vinageras EN,et al. Effect of blockade of the EGF system on wound healing in patients vaccinated with CIMAvax®EGF[J]. World J Surg Oncol,2013,11(1):275.DOI:10.1186/1477- 7819- 11- 275.
[8] Crombet T,Saavedra D. CIMAvax-EGF:A new therapeutic vaccine for advanced non-small cell lung cancer patients[J]. Front Immunol,2017,8(7):269. DOI:10.3389/fimmu.2017.00269.
[9] Park K,Tan EH,O’Byrne K,et al. Afatinib versus gefitinib as first-line treatment of patients with EGFR,mutation-positⅥe non-small-cell lung cancer (LUX-Lung 7):a phase 2B,open-label,randomised controlled trial[J]. Lancet Oncol,2016,17(5):577- 589.DOI:10.1016/S1470- 2045(16)30033-X.
[10] Raaberg L,Nexøs E,Jøsrgensen PE,et al. Fetal effects of epidermal growth factor deficiency induced in rats by autoantibodies against epidermal growth factor[J]. Pediatr Res,1995,37(2):175- 181.DOI:10.1203/00006450- 199502000- 00009.
[11] González G,Crombet T,Catalá M,et al. A novel cancer vaccine composed of human-recombinant epidermal growth factor linked to a carrier protein:report of a pilot clinical trial[J]. Ann Oncol,1998,9(4):431- 435.DOI:10.1023/A:1008261031034.
[12] Gonzalez G,Crombet T,Torres F,et al.Epidermal growth factor-based cancer vaccine for non-small-cell lung cancer therapy[J]. Ann Oncol,2003,14(3):461- 466.DOI:10.1093/annonc/mdg102.
[13] Ramos TC,Vinageras EN,Ferrer MC,et al. Treatment of NSCLC patients with an EGF-based cancer vaccine:report of a Phase Ⅰtrial[J]. Cancer Biol Ther,2006,5(2):145- 149.DOI:10.4161/cbt.5.2.2334.
[14] Neninger E,Verdecia BG,Crombet T,et al. Combining an EGF based cancer vaccine with chemotherapy in advanced nonsmall cell lung cancer[J]. J Immunother,2009,32(1):92- 99.DOI:10.1097/CJI.0b013e31818fe167.
[15] Neninger Vinageras E,de la Torre A,Osorio Rodríguez M,et al. Phase Ⅱ randomized controlled trial of an epidermal growth factor vaccine in advanced non-small-cell lung cancer[J]. J Clin Oncol,2008,26(9):1452- 1458.DOI:10. 1200/JCO.2007.11.5980.
[16] Rodriguez PC,Neninger E,García B,et al. Safety,immunogenicity and preliminary efficacy of multiple-site vaccination with an Epidermal Growth Factor (EGF) based cancer vaccine in advanced non-small-cell lung cancer (NSCLC) patients[J]. J Immune Based Ther Vaccines,2011,9(1):1- 6. DOI:10.1186/1476- 8518- 9- 7.
[17] Rodriguez PC,Popa X,Martínez O,et al. A phase Ⅲ clinical trial of the epidermal growth factor vaccine CIMAvax-EGF as switch maintenance therapy in advanced non-small cell lung cancer patients[J]. Clin Cancer Res,2016,22(15):3782- 3790.DOI:10.1158/1078- 0432.CCR- 15- 0855.
[18] Ramos TC,Rodríguez PC,Vinageras EN,et al. CIMAvax EGF (EGF-P64K) vaccine for the treatment of non-small-cell lung cancer[J]. Expert Rev Vaccines,2015,14(10):1303- 1311.DOI:10.1586/14760584.2015.1079488.