PD-1/PD-L1抑制剂在血液肿瘤中的应用

徐亚文，黄 萍，周玉兰，李 菲

肿瘤细胞在肿瘤微环境中通过多种途径抑制免疫反应，从而在体内生存和增殖，这种现象被称为肿瘤免疫逃逸。程序性死亡蛋白-1(PD-1)及其配体-1(PD-L1)信号通路可以作为肿瘤免疫逃逸途径之一。随着PD-1/PD-L1通路在血液肿瘤中的深入研究，淋巴瘤、白血病、多发性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)等均存在PD-1/PD-L1通路异常[1]，提示PD-1/PD-L1抑制剂可能成为治疗这些疾病的新方法。其中PD-1抑制剂Nivolumab已经被美国食品和药品监督管理局(food and drug administration，FDA)批准用于治疗复发难治性经典霍奇金淋巴瘤(relapsed or refractory classical Hodgkin lymphoma，RRcHL)，PD-1抑制剂Pembrolizumab被批准用于治疗RRcHL和复发难治性原发性纵隔大B细胞淋巴瘤(relapsed or refractoryclassical primary mediastinal large B cell lymphoma，rrPMBCL)。该文就PD-1/PD-L1抑制剂在血液肿瘤中的研究进展做一综述。

1 PD-1/PD-L1信号通路和PD-1/PD-L1抑制剂

PD-1是CD28受体家族的一员，属于Ⅰ型跨膜糖蛋白，由胞外结构域、跨膜结构域和胞内结构域组成，主要在活化的T细胞表面上正常表达。PD-1结合两个配体，分别是PD-L1和PD-L2，主要表达于巨噬细胞和树突状细胞。PD-L1是PD-1的主要配体，也属于Ⅰ型跨膜糖蛋白[2]。生理条件下，PD-1/PD-L1信号通路通过抑制T细胞受体(T cell receptor，TCR)信号的传递，在自身免疫耐受及预防自身免疫性疾病中发挥重要作用。然而，PD-1和PD-L1可在多种肿瘤及肿瘤微环境中过度表达，促使肿瘤细胞发生免疫逃逸。过度激活的PD-1/PD-L1通路通过多种机制发挥负性抗肿瘤作用。PD-1与PD-L1结合后，PD-1的胞内结构近端免疫受体酪氨酸抑制基序和远端免疫受体酪氨酸转换基序发生磷酸化，然后与蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1和SHP-2结合。激活的PD-1/PD-L1通路通过募集SHP-1和SHP-2，导致磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)、细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases，ERK)等下游TCR信号通路分子去磷酸化，进而抑制T细胞增殖、活化和细胞因子分泌；通过募集SHP-2，导致ERK1/2、PI3K等B细胞受体(B cell receptor，BCR)信号通路分子去磷酸化，抑制B细胞的增殖和活性。PD-1/PD-L1通路还可以促进调节性T细胞(tregulatory cells，Tregs)的分化，抑制肿瘤相关巨噬细胞、自然杀伤细胞和树突状细胞的活性，发挥负性免疫调节作用[3-4]。因此，通过PD-1/PD-L1抑制剂阻断其信号通路，抑制肿瘤细胞免疫逃逸和恢复T细胞抗肿瘤活性，已成为肿瘤治疗的一个研究热点。

2 PD-1/PD-L1抑制剂在经典霍奇金淋巴瘤(classical Hodgkin lymphoma，cHL)中的应用

在血液肿瘤中，RRcHL是第一个获得FDA批准的PD-1/PD-L1抑制剂治疗适应证。这项批准是基于PD-1抑制剂Nivolumab和Pembrolizumab在cHL中的良好表现。

JapicCTI-142755试验[5]是一项评估Nivolumab在RRcHL中疗效和安全性的临床Ⅱ期试验，共纳入17例抗CD30单克隆抗体(brentuximab vedotin，BV)治疗失败的RRcHL患者，给药剂量为3 mg/kg，每2周1次。结果显示，总有效率(overall response rate, ORR)为81.3%、6个月总生存(overall survival，OS)率和无进展生存(progression free survival，PFS)率分别为100%和60.0%。Nivolumab在缩小肿块体积、改善全身症状和延长OS方面使患者受益，且安全性较好。另一项Ⅱ期临床研究[6]则在更大的患者队列中证明了Nivolumab在RRcHL中的有效性和安全性，共纳入80例自体造血干细胞移植(autologous stem cell transplantation，ASCT)和/或BV治疗后复发的患者，均接受标准剂量Nivolumab治疗。结果显示ORR和6个月PFS率分别为72.5%和76.9%，Nivolumab在减少肿瘤负荷、提高生活质量和提高PFS上使患者获益。一项Ⅰb期临床研究评估了PD-1抑制剂Pembrolizumab在BV治疗失败的cHL患者中的临床反应。该研究共纳入31例RRcHL患者，给药剂量为10 mg/kg，每2周1次。结果显示主要指标完全缓解(complete remission，CR)率仅为16%。但在次要指标方面，ORR可达65%，6个月PFS率为69%，1年PFS率为46%，没有发生与治疗相关的4级不良反应(adverse event，AE)或死亡。虽然缓解深度不高，但Pembrolizumab具有疗效持久、安全的益处[7]。Chen et al[8]公布了Pembrolizumab治疗RRcHL患者的Ⅱ期临床试验结果。该研究共纳入210例患者，研究表明6个月OS率和PFS率分别为99.5%和72.4%，Pembrolizumab在减少肿瘤负荷和延长OS方面使患者受益。亚组分析表明ASCT后BV治疗失败组、化疗后BV治疗失败组、ASCT后失败未行BV治疗组患者均可获得较高ORR(73.9%vs64.2%vs70.0%)。Pembrolizumab对多种治疗失败后的RRcHL均表现出较高的抗肿瘤活性。

目前，PD-L1抑制剂治疗cHL的临床试验还在进行中(表1)，仅一项Ⅰb期临床试验NCT02603419公布了阶段性研究结果。31例RRcHL患者接受PD-L1抑制剂Avelumab治疗，现阶段数据表明ORR和CR率分别为54.8%和6.8%[9]。

3 PD-1/PD-L1抑制剂在非霍奇金淋巴瘤中的应用

在PMBCL、弥漫性大B细胞淋巴瘤(diffuse large B cell lymphoma，DLBCL)、滤泡性淋巴瘤(follicular lymphoma，FL)、慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphocytic leukemia，CLL)中已经发现PD-1/PD-L1通路异常激活。类似于cHL、非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma，NHL)的一些特定的子集(如PMBCL、原发性睾丸淋巴瘤、原发性中枢神经系统淋巴瘤)可以检测到9p24.1的变异，该变异与PD-L1的过度表达高度相关[10-11]。目前，已有大量临床试验评估PD-1/PD-L1抑制剂在NHL中的疗效和安全性，结果表明，PD-1抑制剂治疗在PMBCL中取得突破性进展，而在大多数NHL中，PD-1抑制剂的疗效不如预期，联合治疗可能使患者受益。在PD-L1抑制剂方面，包括Atezolizumab、Durvalumab和Avelumab在内的多种抑制剂仍处于研究阶段(表1)。

3.1 在PMBCL中的应用在NHL中，rrPMBCL是唯一获得FDA批准的PD-1/PD-L1抑制剂治疗适应证，这项批准是基于Pembrolizumab单药治疗rrPMBCL的两项临床研究。

KEYNOTE-013研究[12]是一项评估单药Pembrolizumab在rrPMBCL中的安全性和抗肿瘤活性的临床Ⅰb期试验。18例rrPMBCL患者曾接受过多种治疗方案，包括ASCT、利妥昔单抗、传统放化疗。结果显示，与既往回顾性分析相比，Pembrolizumab可以显著提高ORR[(0%～25%)vs40%]和减少肿瘤病灶。AE发生率为61%，均可控。全球多中心、开放式、单臂临床Ⅱ期试验KEYNOTE-170[13]是KEYNOTE-013的扩大研究。在进行中期分析时，该试验共纳入49例ASCT失败或至少2种治疗方案失败的rrPMBCL患者。中期结果与Ⅰ期研究结果相似，主要指标ORR为41%，次要指标CR率和12个月OS率为14%和62%。安全性方面，53%的患者发生了与治疗相关的AE，均可控。虽然Pembrolizumab AE发生率较高，但在缺乏有效替代方案的情况下，Pembrolizumab可以使rrPMBCL患者获益。

表1 PD-L1抑制剂在血液肿瘤中的临床应用

3.2 在DLBCL中的应用DLBCL细胞(主要为非生发中心来源)可以检测出PD-L1的过度表达[14]， 另有文献报道，PD-L1的过度表达是DLBCL预后不良的独立因素[15]。提示阻断PD-1/PD-L1通路可能有益于DLBCL患者(特别是具有更强侵袭性的非生发中心来源DLBCL)。目前，PD-1抑制剂在DLBCL未取得显著疗效。一项Ⅰb期临床试验评价了Nivolumab单药治疗11例复发难治性DLBCL的疗效，结果显示虽然耐受性良好，但疗效不如预期，ORR和CR率分别为36%和18%[16]。Younes et al[17]近期公布了伊鲁替尼联合Nivolumab治疗复发难治性NHL的研究结果，纳入患者包括45例复发难治性DLBCL。结果显示虽然药物安全性可控，但与历史单药伊鲁替尼相比，Nivolumab的加用不能提高疗效。PD-L1抑制剂方面，Ⅰ期临床试验NCT02926833[18]结果显示，CAR-T联合Atezolizumab治疗难治性DLBCL效果显著，ORR为90%(CR为30%；PR为60%)，且安全性可控。

3.3 在CLL中的应用研究[19]表明，PD-1/PD-L1通路异常通过阻碍糖酵解、吞噬功能和BTK信号传导参与CLL患者免疫代谢功能障碍。CLL小鼠模型证明，阻断PD-1/PD-L1信号通路可以成功逆转T细胞和髓系细胞的免疫功能障碍[20]。目前，PD-1抑制剂仅在CLL转化Richter综合征(RT)中显示出一定的临床疗效。一项临床Ⅱ期试验纳入了16例复发CLL和9例CLL转化RT患者，均接受Pembrolizumab单药治疗。结果显示CLL组和RT组ORR分别为0%和44%，两组患者OS无差别，PD-1抑制剂在RT患者中的显著疗效不能转化为OS获益[21]。CLL与RT患者对Pembrolizumab反应差异的原因尚不清楚，需进一步研究。

4 PD-1/PD-L1抑制剂在其他血液肿瘤中的应用

4.1 在急性髓系白血病(acute myeloid leukemia，AML)中的应用PD-1在AML细胞上的过表达与肿瘤侵袭性成正相关。对于异基因干细胞移植后AML患者，PD-1高表达与白血病复发有关，PD-1可预测白血病复发[22]。AML小鼠模型[23]证实，细胞毒性T细胞输注联合PD-1抑制剂治疗效果优于单种免疫治疗。联合两种免疫治疗显著抑制了PD-1/PD-L1信号和Tregs细胞功能，并促进CD8+T细胞增殖，进而诱导肿瘤细胞减少[23]。已知去甲基化药物(阿扎胞苷、地西他滨)诱导上调PD-1/PD-L1信号通路，这可能是去甲基化药物耐药的机制之一[24]，提示PD-1/PD-L1抑制剂有望克服部分AML耐药问题。一项全球多中心、开放式临床Ⅱ期试验研究了阿扎胞苷联合Nivolumab在复发性AML中的疗效，共纳入70例患者，结果显示，与历史去甲基化(包括单药与基于去甲基化药物的联合方案)治疗复发难治性AML相比，阿扎胞苷联合Nivolumab可以提高缓解率(33%vs20%)且转化为OS获益(6.3个月vs4.6个月，P=0.013)[25]。该研究支持阿扎胞苷联合Nivolumab用到部分复发难治性AML患者中，特别是应用于既往对去甲基化药物敏感的挽救治疗患者。

4.2 在MM中的应用PD-1/PD-L1抑制剂单药治疗MM疗效不佳，临床Ⅰ期试验的最佳临床反应仅为疾病稳定，联合治疗可能提高疗效[16]。Ⅱ期临床试验NCT02289222[26]是针对MM的三联免疫治疗方案(Pembrolizumab联合泊马度胺及地塞米松)研究，共纳入48例复发难治性MM(relapsed or refractory MM，RRMM)患者，这些患者之前接受过至少2种方案治疗，包括硼替佐米、卡非佐米、来那度胺和沙利度胺，结果获得的缓解率和缓解深度均较好，ORR为60%，CR率和非常好的部分缓解率分别为8%和19%，且AE均可控。该试验表明，Pembrolizumab联合泊马度胺及地塞米松具有显著的临床疗效和可接受的安全性。与该结论相反的是，Pembrolizumab联合泊马度胺/来那度胺及地塞米松治疗MM的两项Ⅲ期临床研究KEYNOTE-183和KEYNOTE-185提示联合用药组患者死亡高于对照组，提示联合治疗的风险大于对患者的潜在益处。因此，含PD-1/PD-L1抑制剂的联合治疗方案在MM患者中的疗效和安全性仍待进一步探索。

5 寻找生物标志物预测疗效

临床上，选择最有可能对PD-1/PD-L1抑制剂有反应的个体对提高疗效至关重要。PD-L1的检测是目前最常用的生物标志物，但并不能完全预测受益患者。PD-1抑制剂治疗恶性肿瘤疗效最为明显的的特点是存在浸润的效应细胞，例如黑色素瘤、霍奇金淋巴瘤。并且，PD-1/PD-L1抑制剂治疗疗效与肿瘤突变负荷(tumor mutation burden，TMB)成正相关，该线性相关是由突变产生的新抗原与T细胞高亲和力造成的[27-28]。这些研究支持TMB作为PD-1/PD-L1抑制剂治疗的生物标志物。令人感兴趣的是，肠道微生物群的组成影响包括PD-1/PD-L1阻断在内的免疫疗法的有效性。良好、平衡的肠道微生物群(如有益菌的组成多样性和丰度高)通过增加抗原呈递介导的抗肿瘤免疫应答可以改善周围和肿瘤微环境中的效应T细胞功能。相反，肠道菌群组成的失衡则会导致免疫细胞活性的受损[29-30]。一方面，通过检测患者粪便标本可以预测可能从PD-1/PD-L1抑制剂治疗中获益的患者。另一方面，进行粪菌移植辅助治疗和避免滥用抗生素可能有利于患者进行免疫疗法。

6 总结与展望

综上，PD-1/PD-L1抑制剂为血液肿瘤免疫治疗提供了新的选择，并已经在cHL和PMBCL中取得了突破。而对于其他类型淋巴瘤、白血病、MM等血液肿瘤，联合治疗可能带来希望。期待更多的研究数据优化PD-1/PD-L1抑制剂治疗的适应证、生物标志物和联合用药，为PD-1/PD-L1抑制剂在血液肿瘤的应用提供更多依据。