免疫检查点PD-1/PD-L1抑制剂在恶性肿瘤中的治疗进展

邱志敏综述 王 玲 傅颖媛审校

人体的免疫系统是人体进行免疫应答和免疫功能的重要存在，免疫系统具有识别和排除抗原性异物、和人体其他系统协调，一起维护人体生理平衡的功能。免疫系统完善的人体依旧可以导致肿瘤的发生，提示人们恶性肿瘤可以逃避免疫监视，具有免疫逃逸功能[1]。程序性死亡受体-1(programmed death 1，PD-1)和程序性死亡受体-1配体(programmed death receptor-1 ligand，PD-L1)信号通路是其中一对免疫共刺激分子，在T细胞的增殖分化中起着重要的负性调节作用[2]。目前免疫检查点PD-1/PD-L1信号通路成为免疫治疗新靶点，其抑制剂广泛地应用于许多恶性肿瘤的治疗中，因此抗PD-1 抗体pembrolizumab被批准用于高度微卫星不稳定(microsatellite instability-high，MSI-H)/错配修复基因缺失(mismatch repair gene deletion，dMMR)的所有实体瘤患者的治疗。因此本文就免疫检查点PD-1/PD-L1抑制剂在恶性肿瘤中的治疗进展进行综述。

1 PD-1及其配体

程序性死亡受体-1(PD-1)是CD28/CTLA-4家族共刺激受体中的一员，最初从凋亡的小鼠T细胞杂交瘤2B4.11克隆出来，联合细胞毒性T淋巴细胞抗原4(cytotoxic T lymphocyte antigen 4，CTLA-4)和B、T淋巴细胞衰减子(lymphocyte attenuator，BTLA)对T细胞表达抑制信号。PD-1常表达于自然杀伤的细胞、树突状细胞、激活的单核细胞以及B细胞、T细胞[3-4]，PD-1可以通过外周的T细胞促进自身抗原产生免疫耐受[5]。

PD-1的配体包括PD-L1(B7-H1，CD274)和PD-L2(B7-H2，CD273)2种[6]，是免疫检查点的一部分，对预防自身免疫至关重要[7]。PD-L1通常表达于肿瘤细胞、肿瘤相关的巨噬细胞和肿瘤微环境的其他细胞，它可以通过与PD-1相互作用抑制CD8+T细胞效应功能[8]。PD-L2结构与PD-L1十分相似，但是它与PD-1的结合较强，是PD-L1的3倍，仅仅低表达在一些B细胞、巨噬细胞及树突状细胞(dendritic cell，DC)之中[9]。

2 T淋巴细胞抗肿瘤免疫作用机制

T淋巴细胞来源于骨髓的干细胞，而在胚胎期则来源于肝脏和卵黄囊。T淋巴细胞产生的免疫应答为细胞免疫，而细胞免疫是机体免疫系统中最重要的免疫。按照免疫应答的功能不同，可以将T淋巴细胞分为许多亚群，主要包括CD4阳性的辅助T淋巴细胞(Helper T cells,Th)、CD8阳性的细胞毒T淋巴细胞(cytotoxic lymphocyte，CTL)以及调节性T细胞(regulatory T cell，Treg)三大类。CD4阳性的辅助T淋巴细胞能够通过IFN-γ和IL-2促进细胞免疫，从而激活CD8阳性的细胞毒T淋巴细胞。而CD8阳性的细胞毒T淋巴细胞则通过识别肿瘤中的抗原直接杀伤恶性肿瘤细胞，是抗肿瘤细胞免疫治疗重要组成部分。调节性T细胞主要是抑制免疫系统，从而可以限制机体过度产生免疫应答而损伤正常组织。由于恶性肿瘤异型增生明显导致机体免疫系统紊乱，常常表现为CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞数量明显低于正常人，且CD4/CD8值显著下降[10]。CD8阳性的细胞毒T淋巴细胞的杀伤效果T淋巴细胞共同刺激与共同抑制信号之间的平衡。一般情况下CTLA-4和PD-L1能抑制CD8阳性的细胞毒T淋巴细胞，进而阻止不恰当的或者过度的免疫应答，从而限制广泛而且持久的免疫应答。有研究表明CD8阳性的细胞毒T淋巴细胞浸润程度越高，恶性肿瘤相对死亡风险就越低[11]。应用免疫组化法检测发现调节性T细胞均为FOXP3+[12]。调节性T淋巴细胞通过消耗IL-2从而抑制其他细胞活化，进而导致机体抗肿瘤能力的减弱[13]。

3 PD-1/PD-L1信号通路与免疫应答机制

正常的免疫系统可以根据免疫检查来识别和杀伤肿瘤，但是恶性肿瘤却可以通过许多通路免疫逃逸来躲避免疫系统的杀伤[14]。通过激活PD-1/PD-L1信号通路可以导致抑制性的肿瘤微环境的形成，使恶性肿瘤逃脱免疫系统的监视与杀灭。PD-1与PD-L1的结合可以抑制CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞的增殖，从而降低T淋巴细胞的杀伤肿瘤作用，导致恶性肿瘤出现免疫逃逸，进而促进肿瘤快速进展[7]。所以，通过阻断PD-1与PD-L1的结合，可以恢复肿瘤机体内T淋巴细胞的免疫杀伤作用，从而抑制恶性肿瘤的复发与转移。而PD-L1的表达与抗PD-1、抗PD-L1的治疗密切相关，有研究表明，PD-L1高表达的患者使用免疫检查点抑制剂效果明显好于PD-L1低表达的患者。有报道称PD-L1在非小细胞肺癌[15]、尿路上皮癌[16]、恶性黑色素瘤[17]及卵巢癌[18]中表达20%～70%不等。

4 免疫检查点抑制剂与恶性肿瘤的免疫治疗

目前抗PD-1抗体(pembrolizumab、nivolumab)和抗PD-L1抗体(atezolizumab、durvalumab、avelumab)陆陆续续在各种实体瘤中获批使用于临床治疗。4.1 抗PD-1抗体(pembrolizumab与nivolumab)

Pembrolizumab是一种高度选择拮抗PD-1的人源性IgG4-κ同型性抗体，可以经过T淋巴细胞阻断PD-1受体，从而达到负性调节作用。Pembrolizumab最早应用于晚期非小细胞肺癌的使用，KEYNOTE-001研究[19]是一项Ⅰ期单臂评估Pembrolizumab在晚期非小细胞肺癌中使用的疗效与安全性。研究表明，肿瘤患者的ORR(objective response rate)为19.9%，mDOR(median duration of response)为12.5个月，mPFS(median progression-free survival)为3.7个月，mOS(median overall survival)为12个月。亚组分析对于PD-L1高表达(≥50%)的非小细胞肺癌患者疗效更为显著，其ORR达到45.2%，PFS为6.7个月。而该药最终批准于无表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)、变性淋巴瘤激酶(anapastic lymphoma kinase，ALK)等突变的且PD-L1≥50%的非小细胞肺癌一线治疗。KEYNOTE-012研究[20]是一项单臂、Ⅱ期探索性研究Pembrolizumab治疗一线化疗后进展的晚期食管癌或食管胃结合部癌，研究结果显示，ORR为22%，mPFS为1.9个月，mOS为11.4个月，且无明显毒性反应，安全性高。KEYNOTE-059研究[21]结果显示，采用Pembrolizumab单药治疗二线及以上治疗耐药的晚期胃癌或胃食管结合部腺癌，ORR为11.6%，DCR为27%，mPFS为2个月，mOS为5.6个月；PD-L1阳性肿瘤患者ORR为15.5%，DCR为33.1%。

Nivolumab是第1个被美国FDA批准用于临床使用的抗PD-1抑制剂，是一个转基因全人源化的单克隆抗体。CheckMate-063研究[22]针对晚期肺鳞癌患者使用Nivolumab单药治疗结果显示，ORR为14.5%，mDOR未达到，mOS为8.2个月。ATTRACTION-2研究[23]是一项Ⅲ期、随机、双盲、Nivolumab对比安慰剂临床试验，这是第一项PD-1抑制剂能改善经过多线化疗方案治疗无效的食管癌或食管胃结合部癌OS的临床研究。4.2 抗PD-L1抗体(atezolizumab、durvalumab、avelumab) Atezolizumab是第1个针对PD-L1的单克隆抗体，且首个被美国FDA批准用于晚期尿路上皮癌的二线治疗的或者一线用于不适宜含铂类药物治疗的尿路上皮癌。IMvigor210研究[24]是一项单臂、Ⅱ期Atezolizumab用于治疗经过铂类药物化疗失败的局部进展或者复发转移性尿路上皮癌的临床研究，ORR为15%，mPFS为2.1个月，mOS为7.9个月。 Durvalumab是一项针对PD-L1的单克隆抗体，且在2017年5月被美国FDA批准用于铂类药物治疗失败的晚期尿路上皮癌的二线治疗。其研究来自于法国的一项Ⅰ/Ⅱ期临床研究[25]，总体人群的ORR为17%，PD-L1高表达的患者ORR为26.3%，而PD-L1低表达的患者ORR为4.1%。

Avelumab是一种抗PD-L1单克隆抗体，JAVELINA研究[26]是一项单臂、Ⅰb期Avelumab治疗进展期胃癌或胃食管结合部腺癌的临床研究。研究结果显示，其ORR为15%，DCR为50%，PD-L1阳性的患者mPFS为36周，而PD-L1阴性的患者mPFS为11.6周。

综上所述，肿瘤免疫靶向治疗作为一种新型的治疗手段，有别于传统的手术、细胞毒类药物治疗、放射治疗、内分泌治疗、微创介入治疗及中医中药治疗，本综述就免疫检查点PD-1、PD-L1信号通路进一步阐释，并就其相关抗体进行梳理。然而抗PD-1抗体、抗PD-L1抗体的应用是否需要检测PD-L1表达，使用何种试剂检测PD-L1表达，是否需要检测其他诸如肿瘤突变负荷、微卫星不稳定性等，还需要我们进一步地去考虑。目前抗PD-1、抗PD-L1单抗与抗CALT-4单抗、化疗药物、靶向药物之间的联合治疗也在如火如荼的进行，然而我们也需要去更加关注药物的毒性与安全性，让更多的患者既得到有效的治疗，同时避免重大的副反应。抗PD-1抗体与抗PD-L1抗体孰优孰劣仍需要更多的实践去进一步证明。

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