齐忠慧,斯璐
(北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所肾癌黑色素瘤内科、恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室,北京 100142)
恶性黑色素瘤(malignant melanoma,MM)恶性程度极高,全球每年新发病例约20万例,我国每年新发病例达2万例[1]。早期黑色素瘤患者术后5年总体生存率(overall survival,OS)较高,晚期黑色素瘤患者术后5年OS为24%~29%,ⅢC、Ⅳ期患者5年OS仅10%~19%。传统化疗单药总体反应率(overall response rate,ORR)均小于20%,BRAF抑制剂的ORR虽达50%,但存在爆发性耐药问题。白细胞介素2、肿瘤疫苗、过继T细胞疗法因为不良反应重或疗效欠佳未得以推广[2-3]。相比之下,以免疫检查点抑制剂为首的免疫治疗可显著延长患者OS,降低死亡及复发风险,改善无进展生存期(progression-free survival,PFS)。
PD-1属于免疫球蛋白超家族中的 CD28/B7家族,在活化的T细胞及B细胞、单核细胞、NK细胞、树突状细胞均有表达,是一个抑制性受体,已知的PD-1配体为PD-L1和PD-L2,同属负性共刺激分子。正常情况下,PD-1与配体结合发挥负性免疫调控作用,避免T细胞过度扩增而导致免疫损伤,维持免疫内环境稳态。当在肿瘤微环境诱导下,肿瘤细胞会高表达PD-L1,与免疫细胞表面的 PD-1 结合,抑制抗肿瘤免疫,这是免疫逃逸的主要机制[4-8]。基于上述基础研究结果,PD-1/PD-L1单抗通过封锁PD-1/PD-L1信号通路起到抗肿瘤作用。目前获批用于治疗黑色素瘤的PD-1单抗主要包括Pembrolizumab、Nivolumab和Toripalimab,三者均已获批黑色素瘤晚期治疗适应证,前两者获批辅助治疗适应证。
1.1Pembrolizumab Pembrolizumab是一种与PD-1高亲和的人源化的单克隆IgG4-κ同型抗体,2014年获批用于晚期黑色素瘤治疗。一项KETNOTE(KN)-001Ⅰ期临床研究2018年公布了其5年OS为34%,初治患者(23%)OS为41%[9]。KN-001最先将PD-1单抗用于实体肿瘤,入组患者最多,随访时间最长,这也奠定了Pembrolizumab的地位。KN-002 Ⅱ期研究在2018年黑色素瘤研究学会国际大会(Society for Melanoma Research,SMR)上公布了5年生存数据,一线Ipilimumab治疗失败患者接受PD-1单抗治疗后5年0RR为27.1%,完全缓解(complete response,CR)比例8.3%,提示PD-1单抗治疗可长期获益。KN-006 Ⅲ期研究也在2018年更新了4年随访数据:MM患者PD-1单抗用2年,其4年OS、ORR显著高于Ipilimumab:Pembrolizumab组OS为42%,ORR为42%,Ipilimumab组分别为34%和17%;一线初治患者中,Pembrolizumab组OS为44%,ORR高达47%,高于Pembrolizumab组。完成2年治疗的患者停药随访20个月时86%维持疗效,进展的患者中8例再次接受Pembrolizumab治疗,最佳客观疗效为1例CR,1例部分缓解(partial response,PR),5 例疾病稳定(stable disease,SD)和 1 例疾病进展(progressive disease,PD)[10]。另外,黑色素瘤脑转移发生率在实体瘤中仅次于肺癌,初诊时占40%,平均生存不足4个月,2018年欧洲肿瘤年会(European Society for Medical Oncology,ESMO)上一项回顾性研究分析了KN-001/002/006研究中157例(157/1561)脑转移患者,与非脑转移患者相比,中位PFS分别为19.2和19.4 m,2年OS率分别为45%和49%,2年PFS率均为26%。故研究者认为Zpilimumab在有无脑转移患者中的疗效和安全性相似。但需要注意,该研究脑转移患者的入组条件均为入组前4周内脑转移灶稳定且无新发病灶,且大部分接受过局部治疗,所以笔者认为对于脑转移患者,单药PD-1单抗或许不够,应进一步联合局部治疗或Pembrolizumab。一项KN-054研究数据显示,Pembrolizumab用于ⅢA-ⅢC期黑色素瘤术后辅助治疗,可降低复发转移风险43%[11],该结果使得Pembrolizumab在2019年2月获批黑色素瘤 Ⅲ期辅助适应证。
1.2Nivolumab Nivolumab是一种完全人源化的 IgG4单克隆抗体,基于CheckMate(CM)-066Ⅲ期临床研究及另一项研CM-037研究[12],Nivolumab于2014年被美国食品药品管理局(FDA) 批准用于晚期黑色素瘤治疗。CM-067又证实BRAF突变阳性患者也可从Nivolumab治疗中获益[13],Nivolumab于2016年再次获批用于BRAF突变阳性的MM治疗。目前Nivolumab用于晚期黑色素瘤的Ⅲ期随访仍在进行中。辅助治疗方面,Nivolumab抢先Pembrolizumab于2017年获批。早在2017年,CM-238研究使黑色素瘤成为了第一个用PD-1单抗作为辅助治疗的实体肿瘤,2018年更新的2年随访数据显示Nivolumab明显优于Ipilimumab。906例ⅢB-Ⅳ期术后患者中,Nivolumab组和Ipilimumab组无复发生存(relapse-free survival,RFS)率分别为62.6%和50.2%(P<0.01),无远处转移生存(distant metastasis-free survival,DMFS)率分别为70.5%和63.7%(P=0.034)。亚组分析中(分期、PD-L1表达水平和BRAF突变状态),Nivolumab组RFS也均高于Ipilimumab组[14-15]。
1.3Toripalimab Toripalimab是中国首个自主研发的PD-1单抗,也是首个获批用于晚期黑色素瘤的国产PD-1单抗。其Ⅰ期临床试验共入组36例MM、肾癌、膀胱上皮癌患者,其中MM 22例,总体ORR为22.2%,疾病控制率(disease control rate,DCR) 50%。13例肢端黑色素瘤的ORR和DCR分别为21.4%,42.9%,4例黏膜黑色素瘤的ORR和DCR分别为25%,50%[16]。一项Ⅱ期临床研究提示:中国晚期黑色素瘤患者对PD-1单抗的总体有效率20.7%,非肢端非黏膜有效率34%[17]。基于Ⅱ期数据,Toripalimab于2018年12月在中国获批上市。
1.4PD-1单抗的发展与挑战 PD-1单抗的出现改变了黑色素瘤的治疗局面,鉴于其临床疗效和毒性特征,PD-1单抗可能会成为越来越多患者的一线治疗选择[18]。在发展的同时,还有以下问题值得思考和探索。
1.4.1剂量的确定 晚期MM治疗PD-1单抗疗程推荐2年,剂量选择有调整空间:KN-006显示,PD-1单抗治疗生存曲线有“长拖尾”现象,患者能长期获益,用2年可能是一个理想的时间,进展后再用PD-1单抗依然有效。目前,临床上Pembrolizumab剂量按照2 mg·kg-1每3周给药1次,部分患者对每3周输注1次的频次依从性欠佳,将来是否有可能提高单次给药剂量、延长给药频率至每4周1次甚至更长?当然前提是保证血浆中有足够的PD-1单抗稳定封闭PD-L1,且不会造成疗效的降低,这些还需要更多循证医学证据。
1.4.2适应证的确定 辅助治疗研究主要针对Ⅲ期术后患者,与经典辅助治疗药物疗效对比暂不明确:辅助治疗研究中,Nivolumab组为极高危复发的ⅢB/C或Ⅳ期(n=37)术后患者,Pembrolizumab组为ⅢA/B/C期患者,目前对于ⅡB及Ⅳ期患者辅助治疗是否推荐PD-1单抗尚需进一步探讨。另外,试验设计中,Nivolumab对比的Ipilimumab,Pembrolizumab对比的安慰剂,PD-1单抗与干扰素、靶向药物的疗效对比不明确,目前没有头对头研究和结果将几项研究直接进行比较,需要更多的临床试验去探索,临床上需综合不良反应及患者情况进行选择。
1.4.3获益人群的筛选 探索生物标志物(biomaker),筛选免疫治疗获益人群:虽然NCCN指南已将PD-1单抗作为晚期MM一线推荐,但并非所有患者都适用。临床上MM合并脑转移、肝转移、肺转移的患者单药PD-1单抗效果不佳,甚至在其他瘤种中还有9%~29%患者出现疾病超进展[19-20]。且 PD-1 抗体价格昂贵,怎样筛选出对药物有效的人群很关键。目前研究最多的biomaker是PD-L1、肿瘤基因突变负荷(tumor mutation burden,TMB)、微卫星不稳定(microsatellite instability,MSI)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)等,但其适用性、检测手段、cut-off值还没有统一标准[21-22]。笔者认为,biomaker在肿瘤中存在相互作用,多个预测因子的联合应用才能更好地筛选出优势人群。而且疗效预测因子具有动态性,实时监测才可能真正反映疗效预测。另外,探索biomaker还可能发现对免疫治疗不利的因素,例如驱动基因的存在,实现精准免疫治疗。
1.4.4不良反应的诊断 提高对免疫相关不良反应(immune related adverse event,irAE)认识,正确诊断并合理处理:相比PD-1/PD-L1单抗引起的疲劳、皮疹、白癜风、消化道反应等不良反应,irAE可能是致命的,如免疫相关肺炎和免疫相关肝炎[23]。临床中要提高对自身免疫性脏器损伤的认识,治疗上主要包括糖皮质激素、吗替麦考酚酯、英夫利昔单抗,临床用药应根据患者不良反应情况进行调整。笔者认为,回顾分析出现irAE的病例,探索irAE的独立危险因素也是很好的研究方向,这样可以尽早筛选高危人群,提前干预,规避因irAE治疗终止的人群。
1.4.5耐药性的检测 中国肢端/黏膜黑色素瘤对PD-1单药反应不及皮肤型,联合血管靶向药、CDK抑制剂可能是出路:国内外研究结果均显示,中国晚期黑色素瘤患者对PD-1单抗的ORR 20.7%,远不及西方人群。但其中非肢端非黏膜有效率34%,与白种人相当,主要是黏膜型有效率仅0%,肢端型仅14.3%[17],西方人群上述两个亚型ORR也不及20%[24]。基于现状,国内率先开展了一项TORIPALIMAB联合阿昔替尼治疗黏膜型黑色素瘤的Ⅰ期临床研究,两药联合的ORR 高达50%,DCR为87.5%[25]。该中心又进一步对13例肢端黑色素瘤患者基线病灶进行全基因组测序和RNAseq分析,发现在肿瘤进展的人群中,CDk4、Ccnd1、CARD11及mTOR基因拷贝数显著增高。CDk4/6i可上调PD-L1的表达,并放大PD-1单抗的阻断作用,CDk4和Ccnd1与PD-1单抗原发耐药显著相关(P<0.01)。CDk4/6抑制剂联合PD-1单抗对肿瘤生长曲线亦有显著影响(P<0.05)[26]。该研究提示CDk4突变可能是肢端黑色素PD-1单抗耐药的关键。
PD-1的配体有PD-L1和PD-L2两种,肿瘤细胞高表达PD-L1,在肿瘤微环境的细胞因子的调节下抑制T 细胞抗肿瘤活性,使肿瘤细胞逃避免疫攻击,PD-L1抑制剂可阻断该免疫逃逸通路[4-5]。目前共有3 种PD-L1单抗:阿特朱单抗(atezolizumab)、阿维鲁单抗(avelumab)和德鲁单抗(durvalumab),atezolizumab获批用于尿路上皮细胞癌和非小细胞肺癌,PD-L1抑制剂部分试验结果显示其疗效维持时间较长,耐受性较好[27]。PD-L1抑制剂在黑色素瘤领域中的研究主要集中于Ⅰ期临床试验,治疗前景较为可观。
CTLA-4是T 细胞上的一种跨膜受体,与CD28 共同享有B7分子配体。CTLA-4与B7分子结合,可产生抑制信号下调T细胞的活性,参与免疫反应的负调节,引起免疫耐受[28]。CTLA-4在恶性肿瘤中是上调的,故阻断CTLA-4与B7的结合就可以打破免疫耐受。目前CTLA-4 抑制剂主要指Ipilimumab。Ipilimumab是利用转基因小鼠技术制备的抗CTLA-4全人IgG1抗体,于2011年4月在美国获批上市。2010年Ipilimumab首次用于MM,676例Ⅲ-Ⅳ期MM患者随机分为Ipilimumab组、Ipilimumab +gpl00组和gp 100组,结果显示前两组总生存期较后组延长3.6~3.7个月,总应答率分别为28.5%,20.1%及11.1%[29]。另一项Ⅲ期临床试验将502例初治转移性黑色素瘤患者随机分两组,分别予达卡巴嗪(DTIC)+ Ipilimumab和DTIC+安慰药,3年OS前组高于安慰药组,3/4级不良反应Ipilimumab组高达56%,安慰药组28%[30]。以上两项临床试验结果促使FDA批准Ipilimumab上市。另外一项EORTC 18071 Ⅲ期临床研究中,Ipilimumab用于辅助治疗延长了生存期,并降低复发转移风险,Ipilimumab组中位RFS为26.1个月,安慰药组为17.1个月(P=0.0013)[31]。2015年Ipilimumab获批Ⅲ期MM辅助治疗适应证。Ipilimumab的出现可以说是免疫治疗的里程碑,后来因其严重的 3/4级不良反应被诟病,但Ipilimumab的临床疗效不应被全盘否定。对于肿瘤负荷重、进展迅速的MM患者,Ipilimumab仍是选择之一。目前的研究方向集中在PD-1单抗和Ipilimumab的联合用药,主要探索如何找到增效减毒的平衡点。
免疫治疗单药比传统化疗延长了生存期,但也有耐药、疗效差的问题,随着对免疫逃逸机制认识的深入,以及临床试验验证了免疫联合治疗可进一步提高生存期,目前免疫联合正向着多样化、增效减毒发展。
4.2PD-1单抗联合CTLA-4单抗 对多种肿瘤具有较高的有效率,但是在临床应用中也存在许多问题值得思考。
4.2.1Nivolumab 1 mg·kg-1+ Ipilimumab 3 mg·kg-1在难治亚型的MM中保留优势 Nivolumab 1+ Ipilimumab 3 mg·kg-1模式疗效显著,一度被迅速推广到其他瘤种,但严重不良事件限制了后续发展,那Nivolumab 1 mg·kg-1+ Ipilimumab 3 mg·kg-1方案应该被淘汰吗?CM-067研究中,BRAF突变合并LDH升高的亚组,Nivolumab 1 mg·kg-1+ Ipilimumab 3 mg·kg-1有效率高达58%,黏膜型亚组有效率为37%,Nivolumab单药仅23%[13];一项Ⅱ期ABC研究显示,Nivolumab 1 mg·kg-1+ Ipilimumab 3 mg·kg-1对于颅内转移灶的有效率高达56%[36]。因此笔者认为,对于BRAF突变合并LDH升高、黏膜型、合并脑转移等难治亚型,可以采用Nivolumab 1 mg·kg-1+ Ipilimumab 3 mg·kg-1治疗。
4.2.2降低联合方案中的Ipilimumab剂量 可能为保效减毒的最优选择:因Nivolumab 1 mg·kg-1+ Ipilimumab 3 mg·kg-1的严重不良事件,研究者一直在探索最优化的治疗模式,目前主要的3个研究(CM-067、CM-511、KN-029)提示,Nivolumab 3 mg·kg-1+ Ipilimumab 1 mg·kg-1、Pembrolizumab 2 mg·kg-1+ Ipilimumab 1 mg·kg-1或许是联合方案的更优选择。3个试验的初始0RR无明显差异,延长随访后,Ipilimumab的减量是否会影响OS暂时不得而知,在临床中药物剂量确定目前还没有定论。
4.2.3两药联合 CM-064研究显示,Nivolumab序贯Ipilimumab组患者ORR为41.2%,Ipilimumab序贯Nivolumab组为20%,两者AE发生情况相似[37]。CM-069、CM-067研究提出,序贯治疗的AE发生率与同时给药相似,有效性则似乎不及同时给药。笔者认为,在临床决策时或许可优先考虑同时给药方案,如难耐受,可考虑Nivolumab序贯Ipilimumab。但上述研究并非头对头比较,还需要前瞻性研究来证实。
4.3PD-1单抗/ Ipilimumab联合其他免疫靶向药物 目前Pembrolizumab联合Entinostat(I型选择性组蛋白去乙酰化抑制剂)、Pembrolizumab联合SD101(Toll样受体9激动剂)、Ipilimumab联合IMO-2125(Toll样受体9激动剂)都在进行中,最新研究结果提示联合治疗相比PD-1单抗/ Ipilimumab单药的抗肿瘤活性更强[38-40]。一项来自澳洲的研究发现,PD-1单抗±Ipilimumab无应答的患者中,也存在肿瘤浸润淋巴细胞,并检测到了新靶点,如ICOS、TNFRSF9、TIGIT、ADORA2A。PD-1单抗联合上述靶点抑制剂,可能会解决耐药问题[41]。
T-VEC是一种减毒的活基因修饰的Ⅰ型单纯疱疹病毒,其作用机制主要是通过瘤内注射感染肿瘤细胞,病毒复制导致肿瘤细胞溶解、死亡,释放肿瘤源性抗原和粒细胞巨噬细胞集落刺激因子入血,诱导全身抗肿瘤免疫,同时,宿主肿瘤细胞释放出大量病毒颗粒产生级联效应,扩大溶瘤效果[42]。一项研究共入组进展期黑色素患者436例,按2:1随机分组T-VEC及GM-CSF治疗组,初治患者占27%。T-VEC的ORR为26%,其中11%获得CR,而GM-CSF组ORR仅有6%。T-VEC延长OS 4.4个月,且耐受良好[43]。这项研究使得T-VEC在2015年10 月获批用于首次术后复发MM 患者不可切除皮肤、皮下及淋巴结转移的局部治疗。2018年公布了T-VEC瘤体内注射新辅助的研究结果:对比直接手术组具有优势,T-VEC组可获得21%的病理学完全缓解,切缘阴性的比例为56.1%,ORR为14.7%[44]。T-VEC作为一种溶瘤免疫治疗药物,可局部注射于皮肤、皮下移行或区域转移淋巴结,在原发皮肤黑色素瘤患者中,上述病灶占6%~10%。T-VEC的局部应用能提高手术切除率和局部控制率,进而改善实体肿瘤的预后,并可通过术后病理评估耐药。目前溶瘤病毒在新辅助治疗的初期研究结果中显示出良好的前景。
黑色素瘤的免疫治疗日新月异,目前以PD-1单抗为主要代表。PD-1/PD-L1的发现和临床成绩启示,其他免疫检查点可能也有机会重复PD-1/PD-L1通路的辉煌,如LAG-3、TIM-3、VISTA、BTLA。笔者认为,今后免疫治疗的研究重点和挑战将集中在疗效预测因子、免疫联合、免疫靶向序贯及联合等方面。