胰腺癌免疫治疗现状及进展

刘坤 吴河水

胰腺癌(pancreatic adenocaicinoma,PC)是消化系统中恶性程度极高的一种实体性肿瘤,易早期发生局部浸润和远处转移，且易对化疗药物产生耐药性。尽管对PC的生物学认识有了很大的进步、手术技术的提高和新的治疗药物的出现[1]，但PC总的5年存活率仍然不到8%[2]。手术切除是唯一可治愈PC的方法，但由于缺乏早期症状和PC易早期发生局部浸润和远处转移的生物学特性，就诊时不到20%的病人可行切除术[3]。近年来，尽管手术、化疗、放疗和靶向疗法层面取得了一定进展，但病人总体生存率并未明显改善。 研究表明，胰腺癌由于免疫抑制的微环境、极低的T细胞浸润和较低的突变使胰腺癌细胞获得免疫豁免，即对宿主的免疫系统产生免疫耐受和逃逸。因此，近年来兴起的肿瘤免疫治疗也促使研究者在胰腺癌的治疗上进行了广泛研究，但总的效果不尽人意。本文拟对近年来胰腺癌的免疫治疗进行综述。

一、免疫检查点抑制剂

免疫检查点分子(immune checkpoint)是免疫系统中起抑制作用的调节分子，肿瘤细胞表面抗原可与效应细胞表面免疫检查点分子相结合,使得体内效应T细胞凋亡或活性减弱,从而导致肿瘤细胞逃避免疫系统的监视[4]。目前伊匹木单抗、帕博利珠单抗、阿特珠单抗等针对免疫检查点的抗体已经批准应用于临床，这些抗体包括抗CTLA-4抗体和抗PD-1/PD-L1抗体，前者的作用靶点为细胞毒性T淋巴细胞蛋白4(CTLA-4)，CTLA-4是一种对T淋巴细胞活化有抑制作用的受体[5]，阻断CTLA-4会增加并激活T细胞从而发挥抗肿瘤效果；后者作用的靶点是T细胞表面程序性死亡因子(PD-1)及其配体(PD-L1)[6],利用抗PD-1/PD-L1抗体后能活化T细胞而增强T细胞杀伤能力，从而达到治疗恶性肿瘤目的。这些抗体在肺癌和黑色素瘤的治疗取得了令人鼓舞的效果[7]。

然而单用抗PD-1/PDL-1抗体治疗中晚期胰腺癌研究结果却令人沮丧。对于单用PD-1/PD-L1抗体治疗PC效果差的原因可能为：(1)、胰腺癌的免疫抑制环境是不能仅靠PD-1/PD-L1阻滞剂治愈的原因。(2)、胰腺癌本质上是低免疫原性。因此，目前各项研究试图通过联合用药来增加胰腺癌的免疫原性而提高免疫治疗的效果[8]。Soares等[9]研究显示，与PD-1单独治疗或单独使用肿瘤疫苗GVAX相比，GVAX和抗PD-1联合治疗显著提高了荷瘤小鼠的存活率。目前认为免疫检查点阻断与手术、化疗、放射治疗、分子靶向治疗或其他免疫治疗相结合可以调节胰腺癌的免疫编辑过程、肿瘤微环境(TME)和免疫反应[10]。由此表明，免疫检查点抑制剂联合其他治疗方法为胰腺癌病人带来了希望，进一步研究其机理并优化治疗方案是将来研究的重点。

二、肿瘤疫苗

肿瘤疫苗(tumor vaccine)的作用原理是通过利用肿瘤细胞或肿瘤抗原物质激活病人自身免疫系统，使肿瘤特异性T/B细胞扩增，从而达到清除肿瘤细胞或者控制肿瘤细胞生长的目的[11]。肿瘤疫苗一般分为三大类：细胞疫苗(cell-based vaccines)、肽类疫苗(peptide vaccines)和基因疫苗(genetic vaccines)。在胰腺癌的肿瘤疫苗中研究最广泛的疫苗是GVAX，其是一种经过基因工程改造的全细胞肿瘤疫苗，改造后可以分泌粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)从而激发针对肿瘤的溶细胞活性[12]。一项Ⅰ期临床研究发现，可切除的胰腺癌病人在术后辅助放化疗前后使用GVAX疫苗治疗后病人无病生存期(DFS)较未经疫苗治疗者明显延长[13]。肽类疫苗具有合成简单、成本低、稳定性高、相对安全等优点，最初临床应用于胰腺癌治疗的肽疫苗是RAS肽，研究结果显示,RAS肽疫苗接种是安全的，即使在晚期恶性肿瘤病人中也可能产生潜在的有益的免疫反应[14]。随后还尝试的黏蛋白肽疫苗、KRAS肽疫苗治疗中晚期胰腺癌，但结果显示单用肽疫苗治疗胰腺癌的效果不佳[15]，其主要原因可能是免疫检查点分子的免疫抑制和免疫逃逸可能会降低肿瘤疫苗治疗胰腺癌的效果，肿瘤微环境也可能是肿瘤疫苗治疗效果差的原因。现在研究者们尝试癌症疫苗联合化疗治疗中晚期胰腺癌，小样本研究发现有较好的疗效[16]。

目前，研究者提出了采用个体化肿瘤疫苗治疗恶性肿瘤的理念[17]。其基本原理是，根据检测到的肿瘤突变新抗原的特定表位设计个性化的肿瘤疫苗用于治疗病人。这种新抗原被认为是设计肿瘤疫苗的理想靶点，因为它们具有肿瘤特异性，自身免疫的风险最低。目前已有个性化肿瘤疫苗用于胰腺癌治疗的研究[18]，但存在一些需要解决的问题：(1)胰腺癌细胞对免疫疗法的应答率很低，如何利用个性化肿瘤疫苗来增加微环境中的效应性T细胞来提高免疫应答。(2)能否联合其他治疗方法来提高疗效。(3)如何克服肿瘤的异质性和免疫逃逸。因为在个别病人中，相同类型的新抗原可能仅表达在部分肿瘤细胞上，而并非所有的肿瘤细胞都表达该类抗原，这可能会导致发生肿瘤免疫逃逸。解决这一问题的一个潜在方法是针对病人每个不同新抗原设计疫苗，但这会花费大量人力和物力，其可行性受到极大制约[19]。

三、CAR-T细胞疗法

CAR-T细胞疗法即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy)：原理为经嵌合抗原受体修饰的T细胞可以特异性地识别肿瘤相关抗原，并释放大量的多种效应因子，高效杀灭肿瘤细胞，从而达到治疗恶性肿瘤的目的[20]。抗CD19CAR-T细胞疗法是第一个被FDA批准的、用于B细胞淋巴瘤治疗的CAR-T细胞疗法 ，与目前其他疗法相比，该疗法在复发/难治性B细胞淋巴瘤病人中疗效显著[21]。现在 CAR-T细胞疗法已广泛应用于血液系统肿瘤的治疗并取得了巨大的成功[22]。然而，CAR-T细胞疗法用于实体肿瘤治疗仍在探索中。目前国际上正在进行多项针对胰腺癌等实体肿瘤的早期CAR-T细胞疗法临床试验，如MUC1-CAR-T在实体瘤的治疗(NCT03179007)、间皮素-CAR-T细胞在晚期实体瘤的研究(NCT03182803)和PD-1抗体表达CAR-T细胞治疗晚期恶性肿瘤(NCT03030001)。间皮素(MSLN)是胰腺导管腺癌CAR-T细胞治疗中研究最广泛的靶点。间皮素是一种细胞表面糖蛋白,在正常组织中很少表达,但在卵巢癌、胰腺癌和恶性间皮瘤等肿瘤组织中高表达[23]。Beatty[24]利用自体间皮素特异性CAR-T细胞疗法治疗6例化疗无效的转移性PDAC病人，结果发现4例病人生存时间延长、肿瘤代谢活性明显降低，显示出了良好的治疗效果和安全性。

但CAR-T细胞疗法在实体瘤治疗中仍然存在诸多挑战，包括免疫抑制微环境、间质屏障、趋化性差以及“靶上、肿瘤外”效应，其中最重要的是CAR-T细胞治疗最常见的副作用“靶上、肿瘤外”效应，因为用于CAR-T细胞治疗的靶点的肿瘤特异性抗原很少。几乎所有的CAR-T治疗靶点都是肿瘤相关抗原(TAA)，它们也存在于宿主的健康组织，在CAR-T细胞杀死肿瘤细胞的同时也造成病人正常组织损伤而导致严重的副作用，有时甚至造成重要器官功能损伤而危及病人生命。因此寻找肿瘤特异性抗原，提高CAR-T治疗的特异性是改善“靶上、瘤外”效应的最有效途径。Beatty等[25]利用转录的CAR编码mRNA设计了mRNA工程CAR-T，使外周血中不能与实体瘤抗原结合的CAR-T细胞只能瞬时表达CAR，从而减少了对健康组织的攻击，提高CAR-T治疗的安全性。将来在胰腺癌CAR-T治疗研究应重点探索应用PDAC的肿瘤特异性新抗原作为CAR-T治疗的靶点，设计抗肿瘤效果较好的CAR-T亚群，及针对PDAC间质的CAR-T系统，有望提高治疗效果和降低严重副作用，从而造福胰腺癌病人。

四、溶瘤病毒疗法

溶瘤病毒疗法(oncolytic virus，OVs)是一种具有广阔应用前景的抗肿瘤方法，该方法是利用病毒复制的裂解性质来杀死癌细胞，并触发对癌细胞的免疫反应。研究发现，除了直接杀死肿瘤细胞和启动针对肿瘤细胞的免疫反应外，OVs还能摧毁启动肿瘤并与肿瘤耐药有关的肿瘤干细胞。早在19世纪末研究者们就观察到病毒可诱导肿瘤溶解，现在对其杀癌细胞的原理进行了广泛的研究，并进行了针对多种恶性肿瘤包括胰腺癌的实验和临床研究[26]。在治疗恶性肿瘤包括胰腺癌时，OVs疗法具有特异性强、毒性低、耐药性低等优点；OVs疗法可以诱导炎性级联反应，并参与适应性免疫反应。由Ⅰ型单纯疱疹病毒改造的溶瘤病毒T-VEC被美国FDA批准上市用于治疗黑色素瘤[27]，从此掀起了采用溶瘤病毒治疗恶性肿瘤的研究热潮。目前已有用腺病毒、单纯疱疹病毒、细小病毒、痘苗病毒、麻疹病毒和黏液瘤等病毒改造的溶瘤病毒治疗胰腺癌的实验和临床研究[28]。然而尽管实验研究效果良好，但临床治疗的结果却不尽人意[29]。

目前认为,胰腺癌特有的肿瘤微环境、肿瘤对病毒的选择特异性、病人体内预先存在或治疗期间产生的中和抗体减弱了OVs的治疗效果。为了提高OVs的疗效，未来必须解决这些问题。此外，研究者发现，将OVs直接注射到肿瘤中比经静脉注射更能直接和有效杀死肿瘤细胞，因为静脉注射后到达肿瘤局部的OVs浓度远低于局部给药的浓度，同时OVs可能的副作用也限制了静脉使用的浓度[30]。日本一项Ⅰ期临床试验发现在超声内镜引导下将一种源自HSV-1的自发突变溶瘤病毒HF10注射到晚期胰腺癌病人瘤体内，并静脉注射厄洛替尼和吉西他滨联合治疗，取得了较应用化疗药更好的治疗效果[31]。然而，由于胰腺隐匿深在的解剖位置，行局部注射难度较大，并且胰腺癌组织致密的基质使OVs在癌细胞间难以扩散，限制了OVs局部注射的实施。因此，进一步研究胰腺癌生物学行为，并针对胰腺癌特有的肿瘤微环境设计有效OVs治疗方案是未来研究的重点。

五、针对胰腺癌肿瘤微环境的免疫治疗

肿瘤微环境(tumor microenvironment，TME)是指肿瘤细胞与其周围组织成分相互作用形成的有利于肿瘤细胞生存复杂内环境。胰腺癌TME存在大量致密的基质成分，紧密的基质成分起到了物理屏障的作用，能防止T细胞和自然杀伤细胞等效应细胞渗透到肿瘤中，从而使胰腺癌细胞能够逃避宿主免疫监视。另外胰腺癌细胞通过分泌多种细胞因子和趋化因子，促进周围基质细胞和免疫抑制细胞(包括调节性T细胞(Tregs)、髓源性抑制细胞(MDSCs)和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs))的活化，并向肿瘤部位募集而发挥免疫抑制作用。因此采用有效方法重塑胰腺癌的肿瘤免疫抑制微环境使胰腺癌细胞由冷变热，有可能逆转胰腺癌的免疫抑制，激发宿主抗胰腺癌的免疫效应。研究表明，针对胰腺微环境致密基质的免疫调节剂可发挥有效的抗肿瘤活性。利用抗CD40抗体作用胰腺癌致密间质能明显提高吉西他滨治疗胰腺癌的效果。 此外，靶向基质成分的药物不仅可以消除T细胞浸润的障碍，而且还可以逆转基质的免疫抑制功能。如聚乙二醇透明质酸酶可降解透明质酸，削弱胰腺癌微环境对药物转运的物理屏障作用而增加了局部药物浓度从而提高抗癌效果[32]。

近年来关于外泌体的研究十分活跃，外泌体是由大多数细胞分泌到细胞外空间的30～150 nm的小内体来源的囊泡，它可以进入血液并传播到远处的器官和组织。越来越多的证据表明，在包括胰腺癌在内的多种恶性肿瘤中，外泌体参与免疫反应的激活或抑制，因此研究者发明了使用外泌体作为免疫治疗剂的纳米载体来治疗恶性肿瘤[33]。例如经过基因修饰的外泌体能够运送特异性靶向KRAS突变基因的小RNA分子，缓解胰腺癌小鼠病情并增加总生存率[34]。由于外泌体具有无毒、非免疫原性及能够穿透自然屏障等优点[35]，因此使用外泌体作为肿瘤特异性抗原和免疫调节药物的纳米载体被认为是治疗癌症的一种有前途的方法。因此，有必要进一步研究外泌体在癌症和免疫调节中的作用，并开发基于外泌体治疗恶性肿瘤特别是胰腺癌的新疗法。

六、总结

由于胰腺癌固有的遗传不稳定性、局部免疫抑制微环境和致密基质的屏障作用，导致目前治疗胰腺癌的效果较差，但新兴的肿瘤免疫疗法为胰腺癌的治疗提供了希望。但仍有很多未知的问题需要探索。针对胰腺癌特有的肿瘤微环境的研究可能是今后提高免疫治疗的突破点。不同治疗方案的联合治疗可能更有效，此外，重要的是根据个体病人的条件量身定做治疗策略，做到肿瘤的个体化治疗。