肿瘤整合治疗中免疫联合治疗的机制与策略

王志高，方祁琪，高飞，李庆霞

0 引言

随着社会的发展，恶性肿瘤发病率逐年升高。美国癌症协会预测2019年将会新增170余万例肿瘤患者[1]。癌症也是严重危害中国居民健康的疾病之一。随着医学的迅猛发展，许多肿瘤的治疗手段及疗效也取得了长足的进步，除手术、放疗及化疗三大经典治疗手段外，靶向和内分泌治疗等也取得了良好的治疗效果。但肿瘤的治疗，尤其是晚期肿瘤的治疗仍然面临着治疗效果差、疾病进展快、死亡率高的问题。

过去的30年中，由于科学家们对肿瘤免疫有了更加深入的认识及研究，肿瘤的免疫治疗已经在临床上逐步展开[2]。研究发现肿瘤细胞可以通过多种途径逃避免疫监视，包括改变其细胞表面表达的抗原、防止免疫系统激活、影响免疫细胞并使其产生促进肿瘤存活的分子、增强调节T细胞（Treg）和其他免疫抑制细胞的活性[3]。免疫检测点抑制剂的主要原理也是针对上述机制，部分药物可以通过阻断肿瘤免疫逃逸起到抗肿瘤的作用。免疫检查点抑制剂的加入使经过多线治疗的非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）患者5年生存率预期达到16%[4]，对于程序性死亡蛋白配体 1（programmed death-ligand 1,PD-L1）高表达的NSCLC患者，与铂类化疗相比，帕姆单抗（pembrolizumab）治疗效果不劣于标准化疗[5]。但是单用免疫检查点抑制剂治疗其疾病应答率较低，整合多种手段的综合治疗是肿瘤治疗的发展方向，本文就免疫治疗联合方案及机制进行概述。

1 免疫治疗联合化疗

既往研究发现化疗可以在一定程度上发挥正向免疫调节作用，增强机体的抗肿瘤免疫应答，机制可以分为以下三方面：（1）化疗可以诱导肿瘤细胞发生免疫原性的细胞死亡（immunogenic cell death,ICD），诱发机体的抗肿瘤免疫应答[6-7]；（2）化疗可以增加肿瘤细胞表面抗原表达，从而加强免疫系统对肿瘤细胞的识别[8]。有研究表明依托泊苷、拓扑替康、长春新碱、紫杉醇还可以通过诱导肿瘤细胞分泌干扰素（interferon,IFN）-β，继而通过自分泌环的作用增加肿瘤细胞主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex-Ⅰ, MHC-Ⅰ）分子表达[9]。（3）化疗虽然可导致淋巴细胞总数减少，但同时可以调节各免疫细胞亚群的比例及其功能，降低外周血和肿瘤病灶免疫微环境中抑制性免疫细胞的比例，增加具有抗肿瘤作用的效应淋巴细胞，从而增强抗肿瘤免疫应答[10-11]。

一项纳入36例Ⅱ～Ⅳ期黑色素瘤的临床研究结果显示，化疗联合免疫治疗组患者第1日给予800 mg/m2达卡巴嗪，再给予黑色素瘤相关抗原gp-100多肽（melan-A/MART-1/gp-100多肽）疫苗，单纯免疫治疗组患者仅给予多肽疫苗治疗，与单独免疫治疗相比，化疗联合免疫治疗可以增加免疫应答相关基因的表达、增加体内特异性T细胞数量、促进记忆性T细胞应答，患者生存期有延长的趋势[12]。2018年ESMO报道的IMpower130研究，共入组724名Ⅳ期非鳞状非小细胞肺癌患者，Atezolizumab联合卡铂+白蛋白紫杉醇与单独化疗比较，结果显示联合治疗组和单独化疗组的PFS分别为7.0月和5.5月，总生存期分别为18.6月和13.9月[13]。同样有关Pembrolizumab联合化疗的Ⅲ期临床研究的Keynote-189研究[14]和Keynote-407研究[15]分别证实了Pembrolizumab联合化疗方案一线治疗非鳞状NSCLC和鳞状NSCLC的效果更优。另有研究显示对顺铂不敏感的尿路上皮癌，基于卡铂的化疗，免疫疗法治疗第1年的生存率低于化疗，但对于存活超过第1年的患者，免疫疗法疗效优越[16]。

虽然目前研究发现免疫治疗联合化疗可以获得更佳的治疗效果，但化疗可以导致骨髓抑制、淋巴细胞减少；此外部分化疗药物前的预处理还会应用糖皮质激素，这些都会引起机体的免疫抑制。化疗与自身免疫治疗联合顺序、剂量等方案还需要更多的试验验证。

2 免疫治疗联合放疗

放疗、化疗及手术是传统肿瘤治疗的三大经典治疗手段。放射治疗利用高能射线杀伤肿瘤细胞，其通过释放活性氧介导DNA损伤和内质网应激，最终导致这些受损细胞阻滞于正常的有丝分裂周期，以凋亡、坏死、衰老等形式进入细胞死亡阶段[17-18]。放疗在直接杀伤肿瘤细胞的同时，还可以释放肿瘤相关抗原，甚至引起“远隔效应”，控制非放疗区域的病灶[19]。远隔效应目前认为是由于受照肿瘤释放了大量肿瘤抗原，激活免疫反应而引起的。远隔效应的发生可能与放疗剂量及分割模式、治疗介入时机、肿瘤类型等多种因素有关。在放疗大分割方面，有研究发现大剂量照射联合Thl细胞与单纯照射相比，CD8+CTL的数量明显增多，这些CD8+CTL在淋巴结成熟并聚集后释放出来，与单纯照射相比CD8+CTL的增多不仅使受照射肿瘤局部消失，并且远处转移灶也缩小[20]。但是单独放疗引起的“远隔效应”临床上极为少见，究其原因：（1）放疗会引起肿瘤表面PD-L1上调，使其免疫原性减弱，并且与T细胞表面程序性死亡蛋白-1 （programmed cell death-1，PD-1）分子结合后触发抑制性信号通路，发生免疫逃逸[21]。（2）患者自身肿瘤经抗原调变后，抗原丢失，免疫原性减弱；（3）多数晚期肿瘤患者体内的免疫抑制微环境限制效应T细胞对肿瘤细胞的杀伤[22]。免疫检测点抑制剂理论上是通过阻断肿瘤细胞的免疫逃逸（PD-1/PD-L1）而达到抗肿瘤的效果，所以放疗联合免疫检测点抑制剂一定程度上应该可以起到“1+1＞2”的效果，同时也有研究发现免疫治疗联合放疗及免疫调节剂，可以改善肿瘤细胞的免疫微环境，改善肿瘤细胞的接触抑制作用，有动物实验结果提示免疫检测点抑制剂联合放疗同时加上免疫调节剂环磷酰胺，可以增强治疗疗效，而且具有肿瘤特异性抗原记忆功能[23]。因此放疗与免疫检查点阻断剂相互协同，有望成为肿瘤治疗领域一项极具潜力的新策略。

放疗联合免疫治疗可以增强机体免疫应答，增加“远隔效应”，有小鼠实验显示原位肿瘤接受外照射，第二肿瘤模拟转移灶不接受外照射，经放疗联合抗CTLA-4抗体治疗后，非照射区肿瘤病灶生长减缓[24]。Postow等发现黑色素瘤患者接受CTLA-4单抗Ipilimumab治疗时病灶缓慢进展，病情进展后给予脊柱旁病灶放疗，治疗后未接受照射的肺门旁淋巴结和脾脏转移灶也相继缩小[25]。放疗联合双重免疫检查点抑制剂治疗疗效更好，恶性黑色素瘤患者行放疗联合双重免疫检查点阻断剂较放疗联合CTLA-4阻断剂有更好的疗效[26]。三联疗法在多种肿瘤类型治疗疗效中的优越性提示：放疗可增加肿瘤内T细胞受体（T cell receptor,TCR）库的多样性，增加CD8+/Tregs比例；添加PD-L1阻断剂可反转T细胞耗竭，从而减轻对CD8+/Tregs比例的抑制，并进一步促进T细胞寡克隆扩增；阻断CTLA-4可以抑制Tregs，从而增加CD8+/Tregs比例。除此，其他伴随TCR通路激活的免疫抑制分子也被认为是可供干预的新型靶点，包括TIM-3、LAG-3、BTLA、VISTA、B7-H3等。Kim等开展了一项立体定向放疗联合抗PD-1抗体、抗TIM-3抗体治疗GL261胶质瘤的动物实验，研究显示：联合治疗组较单独放疗组小鼠具有显著的生存获益[27]。

虽然多项研究显示放疗联合免疫治疗取得了可喜的结果，但这一治疗模式的具体方案尚未明确：“远隔效应”发生的具体机制、如何筛选治疗人群及癌种、放疗部位、分割模式与总剂量、联合治疗的时间窗等，并且两者不良反应也是需要面对的难题。

3 免疫治疗联合抗血管生成靶向药物

肿瘤的生长和转移与其血管生成密切相关，但是肿瘤血管组织紊乱、高通透性，多达50%的肿瘤血管是无功能的[28]，因此肿瘤组织微环境处于高渗透压、乏氧、酸化的状态，静脉药物难以渗入并作用于肿瘤细胞。介导肿瘤血管生成的调节分子主要有血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）及其受体（vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR），尤其是VEGFR-2[29]，抗血管药物主要是针对血管内皮生长因子受体，最初的治疗目的是减少肿瘤组织内的血管，削减肿瘤组织的血供[30]，但是单独应用抗血管生成药物疗效差，治疗并没有达到“饿死肿瘤”的目的，反而许多研究显示使用直接或间接的血管形成抑制剂（VEGF受体拮抗剂），在不同类型的肿瘤中出现了血管正常化的趋势[31-32]。有研究发现适当剂量抗血管生成治疗不仅可以诱导肿瘤血管正常化，还可以促进肿瘤CD8+T淋巴细胞的浸润并增强癌症的免疫治疗[33]；如用贝伐珠单抗治疗的结直肠癌患者出现了外周血B细胞和T细胞的增加、Treg细胞减少，并且树突状细胞功能得到增强[34]。血管正常化后，免疫治疗药物及杀伤性T细胞可以进入肿瘤微环境，起到抗肿瘤作用。以上研究为检查点抑制剂和抗血管生成药物的联合用药提供了理论基础。

Shigeta等[35]在小鼠肝细胞肝癌模型的实验中发现，PD-1联合抗血管生成药物可以增加肝细胞肝癌模型的治疗反应率，克服单独治疗带来的治疗抗性并且增加响应性HCC模型的总体存活率。同时临床研究也获得了类似的结果，阿帕替尼是针对VEGF-2的抗血管药物，卡瑞利珠单抗是国内上市的PD-1单抗。两者联合在肝、胃癌或食管胃交界癌患者的治疗中也获得一定的疗效。徐建明等开展的试验入组了43例患者，其中39例可评估患者的客观反应率为30.8%（95%CI:17.0%～47.6%）。16例可评估的肝细胞肝癌患者中，有8例达到部分缓解（50.0%，95%CI:24.7%～75.4%）。试验中不良反应均可耐受[36]。2019年被CSCO收录作为壁报（摘要号1066）的一项卡瑞利珠单抗联合阿帕替尼治疗三阴性乳腺癌的研究结果显示：卡瑞利珠单抗+阿帕替尼连续治疗组（d1～d14）客观反应率（肿瘤缩小的比率）为47.4%（9/19），疾病控制率为68.4%，疗效显著。最常见的不良事件仅为疲劳（65.0%）、手足综合征（63.3%）和肝功能异常（73.3%），耐受性良好，未出现与治疗相关的死亡。

4 PD-1/PD-L1抑制剂和CTLA-4联合

CTLA-4是最早发现的免疫检查点，且只在T细胞中表达，当它和抗原提呈细胞（antigen presenting cell,APC）中的B7结合后，能够产生T细胞应答。CTLA-4抑制剂Ipilimumab能够通过释放检查点，以及通过抗体依赖的细胞毒作用清除肿瘤内部的抑制性T细胞来增强免疫系统功能[37]。

一项发表的Ⅲ期临床试验（CheckMate-227 NCT02477826）显示：与铂类双联化疗相比，Nivolumab联合Ipilimumab一线治疗晚期非小细胞肺癌明显延长高肿瘤突变负荷（TMB）患者的无进展生存（PFS），并且不良反应可以耐受[38]。此外，一项有关durvalumab和tremelimumab联合用药剂量的临床ⅠB期、多中心研究（NCT02000947）显示，对102例入组前未经免疫治疗的NSCLC患者，给予不同剂量的上述药物治疗，中位随访时间为18.8周（IQR11-33），36%的患者出现了不良事件（AEs），最终有28%的患者因治疗AEs终止治疗，63例可评估患者的ORR为17%[39]。临床试验同时得出联合用药的抗肿瘤作用不依赖于PD-L1的表达程度，因此可能为那些PD-L1表达阴性的患者提供了一个新的治疗方案。但同时，双免联合也会增加治疗的不良反应，如何减少治疗过程中的不良反应，将会是以后治疗中面对的另一个问题。

5 免疫治疗联合表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)-酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)靶向药物

针对EGFR敏感突变的肺癌患者，EGFR-TKI靶向治疗是各大指南推荐的首选治疗[40]，但仍有部分患者在使用该类药物1年左右时间出现耐药和疾病进展[41]。下一步治疗的选择，尤其是出现非T790M突变或者3代药物奥西替尼耐药后的治疗成为了临床决策的难题。有基础研究显示，连续使用TKI类药物会诱导H1975和HCC827细胞系中PD-L1的上调[42]。因此，TKI耐药后免疫治疗的加入是优选方案之一。

目前研究显示针对EGFR突变患者应用免疫治疗是否获益存在矛盾。Check Mate057试验[43]和KEYNOTE010试验[40]对二线PD-1/PD-L1抑制剂与多西他赛（docetaxel）治疗NSCLC的疗效进行了对比，结果显示，具有EGFR突变的患者在总生存期（overall survival,OS）上无法从PD-1/PD-L1抑制剂中获益，在无疾病进展时间（progression free survival,PFS）上甚至逊于多西他赛。但另一项研究（Impower150）中将四药（atezolizumab、卡铂、紫杉醇、贝伐珠单抗）联用于晚期非鳞癌患者的一线治疗，结果显示无论患者PD-L1状态如何，有无EGFR基因改变，观察组较对照组（atezolizumab）中位PFS、OS均显著改善，其中两组发生基因突变者的（共108例）中位PFS分别为97月和61月。联合方案不良反应也是需要考虑的问题，有研究显示在EGFR突变的肺癌患者中奥西替尼之后应用PD-1药物，不良反应发生率较高，达15%（6/41），尤其是间隔少于3月的人群中高达24%（5/21）。但是在应用PD-1后再使用奥西替尼，或序贯使用其他靶向药物，未观察到如此明显的不良反应发生[44]。

目前临床治疗上针对EGFR敏感突变的患者EGFR-TKI药物仍是首选，但对于少见突变或TKI耐药后的患者，免疫治疗仍不失为备选方案之一，但治疗期间不良反应仍是需要关注的问题。

6 展望

整合多种治疗手段的综合治疗是肿瘤治疗的发展方向。免疫治疗的出现为许多肿瘤患者带来新的希望，但是单一治疗仍有局限。传统治疗方法包括放疗、化疗、靶向治疗均有着各自的利弊，或许以免疫治疗，尤其PD-1/PD-L1抑制剂为基础，联合其他治疗方法能够在一定程度上解决这个问题。目前许多联合用药已经进入临床试验或取得了初步结果，但是联合用药中尚有一些问题不得不深入思考：（1）如何筛选合适的治疗人群，找到有效的预测指标。有研究显示TMB及PD-L1的表达可一定程度上预测免疫治疗的结果[45]，但联合用药上述预测指标是否适合，例如在联合不同用药时是否需要同时考虑TKI突变、HER2突变以及TMB/PD-L1表达等情况，综合各药物的预测靶点做出选择。将来还需要找到更有预测价值的指标尚需进一步研究；（2）联合治疗的方法。放疗、化疗均可在一定程度上导致免疫功能下降。如何趋利避害，找到免疫治疗与其他治疗联合的最优方案，也是以后的一个研究方向；（3）联合用药中剂量的选择和不良反应的处理及预测。多药联合必然面对药物毒性反应的叠加，如何减少不良反应的发生，是临床医生不得不面对的一个问题；（4）合适的评价标准。免疫治疗的疗效具有滞后性及“拖尾效应”，甚至有“假性进展”的存在，同时部分患者会出现超进展的可能，目前肿瘤评价标准多依据实体瘤疗效评价标准（Response Evaluation Criteria in Solid Tumors,RECIST），但显然免疫治疗并不完全适合，寻找更加合适的评价标准仍需探讨；（5）其他药物联合治疗方法。随着国家政策的调整，临床药物研究尤其是肿瘤药物具有优先审批权，这意味着以后会有更多更好的抗肿瘤药物上市，新药物与目前的药物联合，面临的问题将是我们新的挑战。

肿瘤的治疗任重道远，免疫治疗尤其检查点抑制剂的出现给肿瘤患者带来福音，相信随着对肿瘤免疫更深入的了解和探索，以免疫检查点抑制剂为基础的联合治疗方案会使更多的患者获益。