毛爱迪 综述,陈爱军,王 萍 审校
(重庆医科大学第一附属医院皮肤科 400016)
恶性黑色素瘤(metastatic melanoma,MM)是一种由皮肤和其他器官的黑素细胞产生的肿瘤,是最严重的皮肤癌类型之一,在美国最常见的癌症诊断中排名第五,而在中国每年约有2万新增病例[1]。虽然所有MM的5年相对存活率为92%,但局部病变和远处转移的5年相对存活率分别仅为65%和25%。高达4.3%的黑色素瘤患者会发生转移[2]。手术是无转移MM的首选治疗方法,然而,考虑到解剖位置、病变数量和手术切除后复发的速度,手术并不适合所有的MM患者。对于上述情况,目前开发选择性靶向和免疫治疗的新型药物提高了应答率,免疫、靶向治疗是治疗MM的有效策略。
免疫治疗是指针对机体低下或亢进的免疫状态,人为地增强或抑制机体的免疫功能以达到治疗疾病目的的治疗方法。MM的特征是在免疫功能低下的患者中发病率较高,原发肿瘤和转移瘤中淋巴细胞浸润活跃,浸润的T淋巴细胞可以识别黑色素瘤抗原。免疫疗法可分为四大类,第一类是生物免疫疗法,如细胞因子、干扰素和粒细胞-单核细胞集落刺激因子等。第二类是肽、全蛋白、病毒、DNA或树突状细胞(dendritic cells DC)的疫苗接种。第三类是细胞疗法(adoptive cell therapy,ACT),包括使用淋巴细胞激活的杀伤细胞(lymphatic motion activated killer cells,LAK)、肿瘤浸润性淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocytes,TIL)和其他特异性淋巴细胞。第四类是免疫检查站封锁,在过去的几年中,这种恶性肿瘤的免疫学起源导致了针对特定靶点的抗体的发现,这种免疫治疗的作用机制主要集中在免疫反应的逆调节机制的特定靶点上。如抗程序性细胞死亡1(programmed cell death-1,PD-1)和抗细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)。这些阻滞剂极大地增加和延长了转移性MM患者的总生存率[3]。
生物免疫治疗中最常见的药物是大剂量的白细胞介素-2(IL-2)和干扰素。IL-2具有刺激自然杀伤(natural killer cell,NK)细胞、效应性CD4+T和CD8+T细胞及调节性T细胞等多种淋巴细胞亚群的能力,在免疫稳态中起着关键作用。生物免疫疗法通常与定向放射治疗、疫苗或抗CTLA-4抗体联合使用,但这种联合方法尚未得到验证,且除临床试验外,直到2011年仅批准使用单一制剂[4]。由于其与高亲和力IL-2受体相互作用介导的包括毛细血管渗漏综合征在内的不良事件限制了其治疗应用。IL-2治疗产生低应答率(<10%)和严重的多器官毒性,只有少数患者获得长期无病应答[5]。故生物免疫疗法有待进一步的研究。
针对MM细胞的疫苗是一种使用患者自身切除的黑色素瘤细胞的主动、特异的免疫疗法。DC是一种抗原递呈细胞,通过激活细胞毒性T细胞和促炎细胞因子反应,提高诱导T细胞免疫的能力,因此DC可作为疫苗,但基于DC的疫苗疗效有限,而有研究发现病毒可以感染细胞并刺激免疫反应,病毒作为溶瘤剂,通过产生细胞因子和其他免疫调节分子来激活免疫系统对抗肿瘤。如腺病毒、单纯疱疹病毒、逆转录病毒和麻疹病毒等[6]。据报道,神经毒力失活的单纯疱疹病毒导致人MM细胞死亡,并在裸鼠MM组织中选择性复制。通过MM皮损内注射这些病毒在Ⅰ期临床试验中被证明是安全的[7]。溶瘤病毒治疗的主要优点是病毒复制不仅可以直接作用于肿瘤细胞,而且可以进一步传播。目前持续进行的研究目的是提高病毒的肿瘤选择性复制能力和免疫刺激能力,为肿瘤提供多模式治疗。目前DNA的疫苗已经在临床试验中被证明是安全的和有免疫原性的;然而,到目前为止,它们还没有显示出令人满意的效果[8]。探索有效的疫苗治疗MM还在进行中。
ACT是从患者的血液或肿瘤中收集淋巴细胞,并在体外选择、扩增和激活的过程。然后,将处理过的淋巴细胞注入患者体内,以诱导免疫抗癌反应。最常用于ACT的细胞是外周血淋巴细胞或TIL和LAK。ACT的使用取得了良好的结果,但仍处于实验水平,在被认为是安全有效的策略之前仍需要进一步的验证[9]。ACT的一种新方法是输注分离和扩增的自体CD4+T细胞,这些细胞使MM相关抗原激活。这种疗法需要为每个患者开发一种“定制药物”的特定治疗计划;此外,它们还需要数周的细胞培养、熟练的人员和患者准备[10]。有研究证明化疗引起淋巴耗竭引发的反应性骨髓生成限制了ACT的疗效,淋巴耗竭启动了造血祖细胞的动员,这些造血祖细胞分化为免疫抑制髓系细胞,导致外周髓系来源的抑制细胞显著增加。如白细胞介素-6(IL-6) 促进了淋巴耗竭后诱导造血祖细胞分化为外周髓系来源的抑制细胞,使TIL的存活和免疫抑制能力下降。在接受ACT的小鼠模型中,IL-6减少了肿瘤的生长,但外周髓系来源的抑制细胞可能导致ACT失败[11]。
正确的免疫反应的发展是以一些免疫检查点为基础的,这些检查点可以阻止一些自身免疫的自我导向活动。在MM中,免疫检查站封锁疗法针对的是在MM中过度表达的分子,如PD-1或CTLA-4。
PD-1是一种具有抑制特性的细胞表面分子,由活化的T、B细胞和NK细胞表达,可下调效应器功能。研究已经证明MM中PD-1/PD-L1抑制剂能够特异性地和肿瘤细胞上的PD-L1结合来抑制其表达,从而能够使功能受抑制的T细胞恢复对肿瘤细胞的识别功能,从而实现通过自身免疫系统达到抗癌作用。2014年美国食品及药物管理局先后批准了PD-1抑制剂纳武单抗(nivolumab)和派姆单抗(pembrolizumab)用于晚期不可切除或转移性MM的治疗。几年内,FDA批准了6种PD-1/PD-L1抑制剂上市并用于MM的治疗及临床研究[12]。纳武单抗在MM PD-1与其配体PDL-1和PDL-2之间的相互作用在黑色素瘤中已显示出显著的临床疗效,纳武单抗最早开展于2015年3月CheckMate-238临床研究,为随机对照双盲Ⅲ期临床试验[13],比较纳武单抗(3 mg/kg,每2周一次)与依匹单抗(10 mg/kg,每3周一次,4周期)在可切除的ⅢB/C 期或Ⅳ期MM术后辅助治疗中的疗效。研究共纳入了906例患者,按1∶1进行配对,结果显示纳武单抗组的12个月无复发生存率(RFS)为70.5%,高于依匹单抗组的60.8%。3~4级不良反应发生率纳武单抗组为14.4%,依匹单抗组为45.9%,因为不良事件导致的治疗中断率纳武单抗组为9.7%,依匹单抗组为42.6%。依匹单抗组有2例因药物不良反应死亡的案例。WEBER等[14]也重点介绍了纳武单抗和派姆单抗治疗MM的重要性,研究表明PD-1和调节性T细胞在治疗开始后迅速下降,疾病进展和转移性疾病的风险降低[14]。
CTLA-4和激活的T细胞之间相互作用导致另一个下调信号,阻止IL-2的转录,从而阻止细胞周期的进展。依匹单抗作为一种重组人单克隆抗体,可有效促进T淋巴细胞的增殖与活化,其作用机制为通过与CTLA-4结合,从而阻断CTLA-4与其配体B7分子相互作用。2011年,美国食品药品管理局将依匹单抗批准用于转移性或不可切除的MM患者。在Ⅲ期临床试验中,对于既往治疗失败的197例MM患者给予依匹单抗、gp100多肽疫苗及二者联合用药,结果显示,患者的临床获益率分别为5.7%、1.5%及10.9%,中位生存时间分别为10个月、6.4个月及10.1个月[15]。
大约50%的MM患者在编码BRAF的基因中存在突变。在90%的病例中,这种突变导致BRAF在氨基酸600位上谷氨酸替代缬氨酸(V600E突变),其余大部分由V600位点的交替替代(V600K)组成[16]。丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)是一组能被不同的细胞外在因素刺激的BRAF,如细胞因子、神经递质、激素、细胞应激及细胞黏附等激活。而突变的BRAF导致MAPK通路的结构性激活,从而增加细胞增殖和驱动致癌活性。
索拉非尼是一种酪氨酸激酶抑制剂,阻断BRAF及与血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和血小板衍生因子(platelet derived growth factor,PDGF)相关的酪氨酸激酶,但索拉非尼不能阻断V600E突变的BRAF,治疗还会导致不可耐受的非靶向效应。此外,索拉非尼联合化疗在两个随机的第三阶段试验[17]中未显示出任何益处,因此,不管BRAF突变状态如何,索拉非尼在MM患者中作为单一药物或与化疗联合使用都不可取。
维莫拉非尼是突变型BRAF激酶结构域(V600E)的高度选择性抑制剂,对野生型BRAF几乎无影响。Ⅰ期和Ⅱ期试验表明,维莫拉非尼在含有V600E BRAF突变的晚期MM患者中有很高的活性[18]。这些结果在第三阶段随机对照试验中得到证实,该试验对675例以前未接受治疗的转移性MM(95%)或无法切除的ⅢC期MM(5%)患者进行了维莫拉非尼和达卡巴嗪治疗的比较,结果证实维莫拉非尼治疗MM患者生存率较达卡巴嗪显著提高[19]。2011年8月,FDA批准维莫拉非尼用于BRAF中含有V600E突变的肿瘤患者的一线和二线治疗[20]。
达普拉非尼是选择性BRAF抑制剂,在Ⅰ/Ⅱ期研究中显示出对转移性MM患者的显著疗效[21]。维莫拉非尼和达普拉非尼都已经在以前未经治疗的MM脑转移患者身上进行了测试,这是第一个在脑转移患者中显示出临床有益的治疗方法,维莫拉非尼和达普拉非尼在V600K突变的MM患者中都显示出活性;在大约10%的BRAF突变患者中,存在另一种非V600E突变,其中最常见的非V600E突变是V600K。目前正在进一步研究达普拉非尼在非V600E突变患者中的有效性[22]。
Ras/Raf/MEK/ERK信号级联通路是一条可被广泛激活的MAPK通路,它能将细胞外信号传递入细胞核内,引起细胞内特异蛋白的表达谱变化,从而影响细胞命运。比较抑制MEK与BRAF V600E/K突变的药物,MEK抑制剂可显著改善患者生存率。最近公布了1项第三阶段试验,对选择性变构MEK1/2抑制剂曲美替尼与治疗针对BRAF V600E/K靶点突变的达普拉非尼进行了比较,结果显示接受曲美替尼治疗的患者首次缓解终点显著延长[23]。然而,虽然曲美替尼对突变的BRAF MM有活性,但作为单一药物的应答率较低,这可能会限制其作为单一药物的未来作用[24]。
尽管BRAF抑制剂和MEK抑制剂均可显著提高晚期MM患者的反应率和生存时间,但仍有约50%的患者在接受BRAF或MEK抑制剂单药治疗约6个月后出现耐药现象[25]。这种耐药的产生可能存在着多种机制,如BRAF抑制剂单药治疗后可重新激活MAPK通路,使患者出现NRAS、CRAF和MEK1/2突变和/或过表达;而MEK抑制剂单药治疗后少见MAPK通路重新激活现象[26]。因此,BRAF和MEK抑制剂的联合治疗可能能够更广泛、持久地抑制MAPK通路的激活,避免早期耐药,从而产生更显著、持久的抗肿瘤作用。2014年曲美替尼和达普拉非尼联合治疗被FDA批准用于BRAF V600E、V600K突变型不可切除或转移性晚期MM的治疗。在近期一项Ⅱ期临床研究中,BRAF V600突变型MM患者接受曲美替尼和达普拉非尼联合治疗后中位总生存时间(median overall survival,mOS)超过2年,3年无进展生存率和3年总体生存率分别达21%和38%[27]。在Ⅲ期临床试验中,联合治疗组和达普拉非尼治疗组疗效差异显著,两组患者无进展生存期分别为11.4个月和7.3个月,而两组严重不良事件发生率和停药率未见明显差异[28]。此外,2015年FDA还批准了考比替尼和维莫拉非尼的联合治疗。综上,BRAF和MEK抑制剂的联合治疗不仅可以有效提高患者的反应率、延长生存时间,而且其总体毒性可控且较单药治疗并无明显增加。对于BRAF突变型晚期MM患者,BRAF抑制剂和MEK抑制剂联合治疗应为其更优选择。
CTLA-4和PD-1单抗因在T细胞活化和肿瘤杀伤等方面作用机制不同且有互补作用,所以此两种单抗联合应用可发挥协同抗肿瘤作用。KIRKWOOD等[29]最近描述了依匹单抗和纳武单抗联合应用的成功,在Ⅱ期临床试验中,142例转移性MM患者随机接受依匹单抗和纳武单抗联合治疗或依匹单抗单药治疗,结果示联合治疗组优势明显:两组反应率分别为61%和11%,达到完全缓解的比例分别为22%和0,无进展生存期分别为8.9个月和4.7个月,2年生存率分别为64%和54%。在Ⅲ期临床试验中,联合治疗、纳武单抗单药和依匹单抗单药治疗患者的无进展生存期分别为11.5、6.9、2.9个月,3年生存率别为58%、52%、34%;而3组患者的3/4级不良反应发生率较为稳定,分别为59%、21%、28%[30]。CTLA-4单抗和PD-1单抗联合治疗优势显著,但不良事件发生率往往升高,应有更多涉及联合用药安全性的研究来改善这一缺陷,例如与肿瘤浸润性淋巴细胞或基因改造的T细胞联用可诱导更多的特异性抗肿瘤免疫反应,从而减少免疫相关不良事件的发生[31]。
目前,靶向和免疫治疗是MM的两大主要治疗途径,但其机制截然不同:前者有效率高、疗效迅速,但易产生耐药,有效期较短;后者往往疗效持久,但多为延迟反应且获益者有限。目前已有不少研究证实:MAPK信号通路抑制剂可促进肿瘤抗原的释放、T细胞对肿瘤抗原的识别、T细胞免疫向 TH1 反应分化及细胞毒性T细胞的聚集,激活NK细胞并促其扩增,清除调节性T细胞和减少免疫抑制性细胞因子(如IL-1、IL-6、IL-8、IL-10和血管内皮生长因子)的释放;但这些靶向药物发挥抑瘤作用的同时往往会促使细胞表面PD-1、PD-L1和TIM-3等抑制性分子的表达增加。因此,靶向药物联合免疫治疗(免疫检查点抑制剂、细胞因子治疗、过继性细胞免疫治疗等)很可能会产生协同增敏作用,发挥早期而强效的抑瘤作用,获得更好的临床疗效,应是不久的将来晚期MM治疗的一个可靠选择。有相关实验证明BRAF/MEK抑制剂联合CTLA-4 /PD-1单抗治疗均较单一的靶向或免疫治疗疗效好[32]。
据早期研究发现,MM对传统放、化疗敏感度均较低,疗效欠佳,但此二者与靶向药物或免疫治疗联用时均有协同抗肿瘤作用,这也为MM患者的治疗增添了希望[31]。MAPK信号通路与肿瘤细胞的放疗敏感性密切相关。目前已有研究证实药物抑制MAPK 通路信号可提高电离辐射对NRAS突变型MM细胞的易损性;在临床前研究中,研究发现MEK抑制剂联合放疗可抑制动物体内MM生长并且耐受性良好[33]。因此,MAPK信号通路抑制剂联合放疗应能显著提高临床获益。MM易发生脑转移,6.7%的初诊患者存在脑转移。50%的Ⅳ期患者在疾病发展过程中会发生脑转移且中位总生存期(mOS)仅有17~22个月。目前研究发现免疫治疗联合放射治疗能延长脑转移MM患者的生存时间,并且放疗在免疫治疗前或治疗期间进行可延长局部复发时间[34]。因此,放疗联合靶向和/或免疫治疗可提高局部病灶控制率并增强远位效应。综上,靶向药物和/或免疫治疗与放、化疗的综合治疗模式应是我国晚期MM治疗的重要研究方向。
事实上,对于针对MM的免疫治疗或BRAF抑制剂和MEK抑制剂的靶向治疗有其独特的优点,但也要看到其局限性。越来越多的证据表明,新的治疗药物用于MM治疗,能对MM细胞产生更特异的反应、对生物体毒性更低,这些新方法在不同的MM治疗方案中赢得了越来越重要的地位。到目前为止,针对MM患者的治疗仍然无相关的明确的指南确切表明其疗效,对于MM未来治疗方向与策略应该是医学多学科团队的所有参与者共同的责任与使命。