PD-1/PD-L1抑制剂与非小细胞肺癌的临床研究进展

张 欣 高 洁 张慧勤 惠开元 蒋晓东

非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)约占所有肺癌患者的85%，由于早期症状不典型以及缺乏有效的早期筛查方法，大多数肺癌患者就诊时处于晚期，其中发生远处转移患者的5年生存率只有6%[1]。含铂双药化疗是晚期NSCLC的主要治疗方法，但中位生存时间也仅9～12个月[2]。随着靶向治疗的引入，如表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors, EGFR TKIs)和间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase, ALK)抑制剂，肺癌治疗效果显著提高。然而，几乎所有患者最终都会对此类药物产生耐药性，因此需要新的治疗方式[3]。

免疫治疗，尤其是免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors，ICIs)已成为包括NSCLC在内的许多实体肿瘤的常规治疗方法。ICIs可通过靶向抑制免疫检查点分子，缓解肿瘤细胞对T淋巴细胞的抑制作用，常见的免疫检查点分子包括程序性死亡受体1/配体1(programmed cell death 1/ programmed celldeath-ligand1，PD-1/PD-L1)及细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4，CTLA-4)。在NSCLC患者中，无论是PD-1/PD-L1抑制剂单药或者联合其他治疗方法都显示出良好的疗效，为NSCLC患者带来了新的希望。本文将重点阐述PD-1/PD-L1抑制剂单药或联合其他方案治疗NSCLC的研究结果，并概述目前免疫治疗的局限性。

一、PD-1/PD-L1抑制剂单药应用

纳武单抗、帕博利珠单抗、西米普利单抗是针对PD-1的抗体，阿特珠单抗、德瓦鲁单抗是针对PD-L1的抗体，目前这5种药物都被美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)批准用于治疗NSCLC患者。Checkmate-017/Checkmate-057是两项随机Ⅲ期临床研究，分别在既往接受过含铂双药治疗的晚期鳞状和非鳞状NSCLC患者中比较纳武单抗与多西他赛的疗效。汇总分析Checkmate-017/Checkmate-057的研究结果，纳武单抗组和多西他赛组的5年无进展生存期(progression free survival，PFS)为8.0%(95%CI: 5.4%～11.2%)和0[4]。纳武单抗组的5年总生存期(overall survival, OS)为13.4%(95%CI: 10.4%～16.9%)，多西他赛组为2.6%(95%CI:1.4%～4.5%)[4]。在鳞状和非鳞状组织类型中，纳武单抗组的5年OS分别为12.3% (95%CI:7.4%～18.5%)和14.0%(95%CI: 10.2%～18.3%)，多西他赛组分别为3.6%(95%CI: 1.4%～7.8%)和2.1%(95%CI: 0.9%～4.4%)[4]。纳武单抗组的OS显著延长(HR=0.68,95%CI: 0.59～0.78)[4]。

Checkmate-078是一项主要以中国人群为主的Ⅲ期多中心随机对照实验，旨在评估纳武单抗与多西他赛在晚期NSCLC患者中的疗效。结果显示，纳武单抗与多西他赛比较，中位OS为11.9个月vs 9.5个月，3年OS为19.0%(95%CI: 14.6%～23.1%) vs 12.0% (95%CI:7.1%～17.1%)。3年PFS分别为7.0%(95%CI:4.2%～9.9%)和2.0%(95%CI:0.3%～4.8%)[5]。

KEYNOTE-024是一项多中心随机对照Ⅲ期临床研究，对PD-L1高表达(tumor proportion score, TPS≥50%)的晚期NSCLC患者进行了帕博利珠单抗单药治疗与含铂双药化疗的比较[6]。研究结果显示，帕博利珠单抗组的5年OS为31.9% (95%CI: 24.5%～39.5%)，化疗组5年OS为16.3%(95%CI: 10.6%～23.0%)；帕博利珠单抗组的3年和5年PFS分别为22.8% (95%CI: 16.3%～29.9%) 和12.8% (95%CI: 7.4%～19.8%)，而化疗组未达到5年PFS，且3年PFS仅为4.1%(95%CI: 1.3%～9.4%)。帕博利珠单抗治疗相关不良反应(adverse events, AEs)的发生率为76.6%，而化疗组AEs的发生率为90.0%[6]。

EMPOWER-Lung 1是一项关于西米普利单抗治疗晚期NSCLC的全球多中心开放性Ⅲ期临床研究，在PD-L1 TPS≥ 50%的患者中，西米普利单抗组与化疗组的中位随访时间分别为10.8个月vs 10.2个月，中位缓解期分别为16.7个月vs 6.0个月。中位PFS分别为8.2个月vs 5.7个月(HR=0.54，95%CI: 0.43～0.68,P<0.001)，西米普利单抗组尚未达到中位OS(95%CI: 17.9～NE)个月，而化疗组的中位OS为14.2(95%CI：11.2～17.5)个月(HR=0.57,95%CI: 0.42～0.77,P= 0.0002)，结果表明，西米普利单抗较化疗组而言，改善了患者的OS和PFS[7]。

来自Ⅱ期POPLAR和Ⅲ期OAK临床研究结果显示，阿特珠单抗相比多西他赛可以延长患者的生存时间[8]。在POPLAR研究中，阿特珠单抗组和多西他赛组的的4年OS分别为14.8%(95%CI：8.7%～20.8%)和8.1%(95%CI: 3.2%～13.0%)，在OAK研究中，两组的4年OS分别为15.5%(95%CI: 12.4%～18.7%)和8.7%(95%CI:6.2%～11.3%)。长期随访研究表明，与多西他赛比较，阿特珠单抗临床获益更佳[8]。PACIFIC研究的5年随访结果显示，德瓦鲁单抗组与安慰剂组的5年OS分别为42.9%(95%CI:38.2%～47.4%)与33.4%(95%CI:27.3%～39.6%)，5年PFS为33.1%(95%CI:28.0%～38.2%)与19.0%(95%CI:13.6%～25.2%)，这些结果表明，NSCLC患者在放化疗后接受德瓦鲁单抗单药治疗仍可获得持久的OS和PFS[9]。从这些研究中可以看出，单药应用PD-1/PD-L1抑制剂需要考虑肿瘤组织PD-L1的表达，PD-L1 TPS≥50%的患者或许更能从单药治疗中获益。

二、PD-1/PD-L1抑制剂联合化疗

化疗除了发挥细胞毒作用外，还通过诱导免疫原性细胞死亡或破坏免疫抑制肿瘤微环境发挥免疫调节作用[10]。临床前研究证明，以铂类药物为基础的化学疗法可以增加CD8+T细胞、抗原递呈细胞的成熟以及调节性T细胞(regulatory cells,Tregs)和髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSC)的下调[11]。在非免疫原性肿瘤微环境，使用化疗可能将其转化为免疫原性微环境，从而增强免疫治疗的活性[12]。

Borghaei等[13]对KEYNOTE-021、KEYNOTE-189、KEYNOTE-407进行综合疗效评估，这3项试验共纳入1328例患者，中位生存时间为28个月。与化疗比较，帕博利珠单抗联合化疗改善OS(HR=0.63， 95%CI: 0.50～0.79)和PFS(HR=0.68，95%CI: 0.56～0.83)。帕博利珠单抗联合化疗组中16例患者完成了2年治疗；客观缓解率为87.5%(95%CI: 61.7%～98.4%)，3年OS率为100%。联合治疗组中AEs发生率为99.2%，而单独化疗组中AEs发生率为98.9%，AEs≥3级的发生率分别是71.4%和72.0%[13]。Wang等[14]对20项随机对照试验进行Meta分析，结果表明，与化疗比较，ICIs治疗的死亡风险比显著降低(HR=0.76，95% CI：0.70～0.82)和疾病进展率下降 (HR=0.75, 95%CI：0.68～0.84)；ICIs治疗的客观缓解率显著高于化疗(RR=1.44, 95%CI: 1.26～1.64)。ICIs联合化疗比ICIs单药治疗具有更大的PFS获益(HR=0.65,95%CI: 0.59～0.73)与化疗比较差异有统计学意义(HR=0.87,95%CI: 0.77～0.98,P<0.01)[14]。这些研究提示，化疗或许能够发挥免疫治疗增敏作用，两者联合可以让患者的临床获益更明显。

三、PD-1/PD-L1抑制剂联合放疗

放疗可以作为一种原位疫苗，导致局部抗原递呈细胞增加对癌症新抗原的摄取和识别，并且可以通过释放胞质DNA和刺激Ⅰ型干扰素途径，创造了促炎性细胞因子环境。细胞毒性T细胞可以被辐射激活对抗非自身抗原，并转运到肿瘤部位[15]。因此，放疗可能与免疫治疗发挥协同作用。

PACIFIC研究表明，局部晚期NSCLC患者在同步放化疗后使用德瓦鲁单抗治疗，OS和PFS均得到改善[9]。亚组分析发现，在放化疗结束后14天内使用德瓦鲁单抗的患者与14天后才使用德瓦鲁单抗的患者比较，OS和PFS得到改善。这或许提示在放疗后尽快开始免疫治疗，可以获得最大效益。在小鼠模型中发现，与其他治疗时机比较，放疗期间联合PD-1抑制剂治疗能促进免疫激活[16]。目前已有多个关于ICIs同步放射治疗的Ⅰ期及Ⅱ期临床试验。NICOLAS是一项单臂Ⅱ期试验，对局部晚期不可切除的NSCLC患者进行放化疗的同时给予纳武单抗治疗[17]。该研究结果提示，1年PFS为 53.7%(95%CI：42.0%～64.0%)，中位 PFS 为12.7(95%CI: 10.1～22.8)个月，中位OS为38.8(95%CI：26.8～NE)个月，2年OS为63.7%(95%CI: 51.9%～73.4%)。DETERRED是一项关于阿特珠单抗联合放化疗治疗不可切除NSCLC的Ⅱ期试验，该研究分为两个部分，第1部分是在常规放疗后序贯化疗联合免疫治疗，第2部分是同时化放疗联合免疫治疗，后化疗联合免疫治疗维持治疗[18]。这两部分实验的总体毒性比较示，总体AEs≥3级：80% vs 80%；免疫相关AEs≥3级：30% vs 20%。初步疗效结果显示，第1部分实验的中位随访时间为22.5个月，中位PFS为18.6个月，OS为22.8个月。第2部分实验的中位随访时间为15.1个月，中位PFS为13.2个月，尚未达到OS。相关研究表明，PD-1抑制剂同步放化疗是可以耐受的，并且12个月的PFS有望达到69.7%[19]。DOLPHIN研究是一项评估德瓦鲁单抗同步放疗治疗局部晚期NSCLC患者的多中心Ⅱ期研究，研究结果目前尚未发布[20]。

四、PD-1/PD-L1抑制剂联合靶向治疗

致癌基因可以通过减少肿瘤抗原表达和减少瘤床T淋巴细胞浸润，从而形成免疫抑制的肿瘤微环境，靶向治疗通过使肿瘤细胞死亡导致抗原释放，从而增强抗肿瘤免疫应答。目前，多项关于EGFR TKIs联合免疫治疗治疗NSCLC患者的临床试验正在开展。

研究表明，EGFR激活可以上调NSCLC肿瘤细胞中PD-L1及其他免疫抑制因子表达，导致免疫重塑。Peng等[21]研究发现，HGF、MET扩增和EGFR-T790M可以上调NSCLC中PD-L1的表达，从而促进肿瘤细胞的免疫逃逸，其中MAPK和PI3K通路均参与诱导PD-L1过表达，而NF-κB通路仅参与EGFR-T790M诱导的PD-L1表达。Gettinger等[22]在21例EGFR突变的NSCLC患者中评估厄洛替尼联合纳武单抗治疗的安全性和有效性(20例患者接受厄洛替尼预治疗，1例患者为初治)。在安全方面，有5例患者发生了3级AEs。在临床疗效方面，客观缓解率为15%，24周的PFS为48%。1例初治患者实现了完全缓解，且持续缓解超过5年。因此，研究者认为，EGFR突变的NSCLC患者可以在纳武单抗联合厄洛替尼获得持久的效果，并且不良反应可以耐受[22]。TATTON研究评估了奥希替尼联合德瓦鲁单抗对EGFR突变的晚期NSCLC的治疗效果[23]。该试验分为A/B两部分，A部分纳入既往接受EGFR TKIs治疗的患者，B部分是初次进行EGFR TKIs治疗的患者。分别有23例和11例患者接受了A部分和B部分的治疗。试验中最常见的AEs是腹泻(50%)、恶心(41%)和食欲下降(35%)。在A部分中，客观缓解率为43% (95%CI: 23%～66%)；中位缓解持续时间为20.4个月。在B部分中，客观缓解率为82%(95%CI: 48%～98%)，中位缓解持续时间为7.1个月，中位PFS为9.0(3.5～12.3)个月[23]。而在德瓦鲁单抗与吉非替尼联合使用时，≥3级AEs的发生率高达65%[24]。值得注意的是，靶向药物和PD-1/PD-L1抑制剂联合使用相关的不良事件在研究中存在很大差异。有研究提出应进一步确定不同类型的不良事件是否具有药物特异性，进一步深入了解最佳剂量、用药顺序，或许可以避免或减少不良事件的发生[25]。

五、肺癌免疫治疗的局限性

免疫治疗给肿瘤患者带来了希望，有效延长了患者的生存时间，尤其是PD-1/PD-L1抑制剂在治疗NSCLC患者时表现出了良好的有效性和安全性，然而，仍有许多原因限制了免疫治疗的全面应用。首先，并不是所有患者都能从免疫治疗中获益，实际上肺癌免疫治疗的有效率不超过30%，总体有效率约20%，部分患者在使用免疫治疗后甚至出现疾病超进展[26]。而且尚无最好地预测免疫治疗反应的方法。肿瘤组织中PD-L1表达是目前唯一获得FDA批准的免疫治疗疗效预测生物学标志物。然而，因为PD-L1的动态表达，局部检测的PD-L1不能够准确体现整体水平，PD-L1表达阴性的患者也能够免疫治疗获益，因此，肿瘤组织PD-L1并非完美的疗效预测标志物。目前，液体活检以“微创、经济、高效的检测生物学标志物”的特点正在快速发展，或许有望弥补组织检测PD-L1的缺陷[27]。其次，免疫治疗是通过重新激活免疫系统发挥抗肿瘤作用，当它对正常组织产生过度免疫时，可能导致免疫相关不良事件，例如免疫性肺炎，当其与放疗或靶向药物联用可以增加疗效的同时不良事件风险也会增加[28]。另外，与其他药物类似，免疫治疗也会产生耐药性，包括原发性耐药、适应性耐药和获得性耐药。目前免疫耐药机制逐渐清晰，不管是肿瘤细胞内还是肿瘤细胞外，许多免疫治疗耐药的机制已被发现，但距离临床转化应用仍有距离[29]。

综上所述，免疫治疗不管是单药治疗，或者是联合传统治疗方法，都在一定程度上改善了晚期NSCLC的生存预后。NSCLC患者免疫治疗的时代似乎已经到来。可是肿瘤患者大多存在个体差异，如何更好地识别能够免疫治疗获益的患者，如何最好地管理免疫相关毒性反应，如何解决免疫耐药现象是今后需要重点研究的方向。