基于程序性死亡受体 1/程序性死亡受体配体 1抑制剂的免疫治疗在晚期肾细胞癌中的研究进展

李加兵，汤召兵

重庆医科大学附属第一医院泌尿外科，重庆 400016

肾细胞癌（renal cell carcinoma，RCC）是泌尿系统第三大恶性肿瘤，占所有恶性肿瘤的3%～5%，占女性恶性肿瘤的3%，占男性恶性肿瘤的5%，全球每年新发病例约40万例，其中30%的患者诊断时即为晚期，晚期肾细胞癌（advanced renal cell carcinoma，aRCC）患者的5年生存率约为10%[1-2]。以程序性死亡受体1（programmed cell death 1，PDCD1，也称PD-1）/程序性死亡受体配体1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也称PD-L1）抑制剂为代表的免疫检查点抑制剂（immune inhibitor of checkpoint，ICI）问世后，aRCC患者的治疗选择在过去几年中不断扩大[3]。除ICI单药治疗外，ICI联合细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4，CTLA4）抑制剂或血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）/血管内皮细胞生长因子受体（vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR）抑制剂也显示出良好的抗肿瘤活性，为aRCC患者提供了新的治疗策略[4-5]。本文介绍PD-1/PD-L1抑制剂在aRCC治疗中的作用机制及其联合CTLA4抑制剂、靶向治疗、单克隆治疗的研究进展，并总结对免疫治疗反应具有预测价值的生物标志物。

1 基于PD- 1/PD-L 1抑制剂免疫治疗的作用机制

免疫系统通过识别肿瘤细胞表面表达的突变蛋白来识别肿瘤细胞，从而产生抗肿瘤反应。T细胞激活是一个复杂的过程，最初需要抗原特异性T细胞识别主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC），也需要抗原呈递细胞上的膜蛋白（包括CD80和CD86）和T细胞上的CD28相互作用产生共刺激信号。PD-1及其两个配体PD-L1和程序性死亡受体配体2（programmed cell death 1 ligand 2，PDCD1LG2，也称 PD-L2）是目前临床应用广泛的免疫检查点。在免疫激活的环境中，PD-1是在初始T细胞暴露于抗原的24 h内由T细胞受体（T cell receptor，TCR）信号诱导表达的，并随着抗原的清除而迅速清除[6]。然而，在抗原长期暴露（如慢性炎症、恶性肿瘤）的情况下，PD-1的表达仍然很高，从而使T细胞耗竭[7]。此外，PD-1的表达受多种因素调节，包括T细胞代谢平衡、氧化磷酸化、细胞因子和激素信号通路[8]。PD-L1和PD-L2在各种组织中表达，PD-L1在多种造血和非造血细胞中表达，PD-L2在树突状细胞、巨噬细胞和肺上皮细胞中表达。当PD-1与PD-L1或PD-L2结合时，PD-1被磷酸化，最终导致TCR信号下调。配体结合后的PD-1信号能够抑制磷脂酰肌醇3-羟激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）激活，并抑制蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称AKT）的磷酸化，从而阻断其下游信号传递。同时，PD-1通过大鼠肉瘤癌基因（rat sarcoma oncogene，RAS）-丝裂原活化蛋白激酶激酶（mitogenactivated protein kinase kinase，MEK）-胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）通路阻断信号转导，这两种途径最终都会抑制周期蛋白依赖性激酶2（cyclin dependent kinase 2，CDK2）的激活，从而抑制T细胞的细胞周期[9]。另有证据表明，除了抗增殖作用，T细胞中的PD-1信号还能够抑制细胞因子表达，减少细胞毒性效应物，促进调节性T细胞生成和T细胞耗竭，影响T细胞代谢[8]。关键的是，阻断PD-1与PD-L1的相互作用可逆转T细胞耗竭，恢复抗肿瘤活性[10]。

2 免疫治疗联合其他治疗方案

2.1 免疫治疗联合CTLA 4抑制剂

CTLA4是调节反馈机制的一部分，通过调节反馈机制，降低T细胞反应的幅度，PD-1和CTLA4在抑制T细胞活化和促进T细胞耗竭方面具有互补作用[11]。研究表明，阻断PD-1和CTLA4均能够促进细胞毒性T细胞反应，但PD-1和CTLA4联合阻断的效果更优。在小鼠结直肠癌模型中，同时阻断PD-1和CTLA4在细胞因子分泌、T细胞浸润和抗肿瘤作用方面均优于序贯或单药阻断[12]。

伊匹单抗是一种有效的抗CTLA4抗体。Gul等[13]对45例既往接受过ICI治疗的转移性肾细胞癌（metastatic renal cell carcinoma，mRCC）患者使用纳武单抗联合伊匹单抗治疗，发现患者仍能获益，且不良反应可耐受。Motzer等[4]进行的随机、开放Ⅲ期临床试验中，1082例aRCC患者被随机分为联合治疗组（纳武单抗联合伊匹单抗治疗）和舒尼替尼组（舒尼替尼单药治疗），根据国际转移性肾细胞癌数据库联盟（International Metastatic Renal Cell Carcinoma Database Consortium，IMDC）风险状态将患者分为高、中、低风险亚组。对于IMDC中、低风险患者，治疗18个月后，联合治疗组和舒尼替尼组的总生存率分别为75%和60%。联合治疗组未达到中位总生存期（median overall survival，mOS），舒尼替尼组的mOS为26个月（HR=0.63，P＜0.01），两组患者的客观缓解率（objective response rate，ORR）分别为 42%和27%，完全缓解（complete response，CR）率分别为9%和1%。在PD-L1＜1%的患者中，联合治疗组和舒尼替尼组的中位无进展生存期（median progression-free survival，mPFS）分别为11.0个月和10.4个月；在PD-L1≥1%的患者中，联合治疗组和舒尼替尼组的mPFS分别为22.8个月和5.9个月，联合治疗组未达到mOS，舒尼替尼组患者的mOS为19.6个月。2019年2月在美国临床肿瘤学会泌尿生殖系统肿瘤研讨会（American Society of Clinical Oncology Genitourinary Cancers Symposium，ASCO-GU）上更新了中位随访时间为30个月的研究数据，对于IMDC中、低风险患者，联合治疗组相比舒尼替尼组具有更高的ORR（42%vs29%）和更长的mOS（未达到vs26.6个月）。而在IMDC高风险组中，舒尼替尼组和联合治疗组患者的ORR分别为50%和39%，mPFS分别为19.9个月和13.9个月，而CR率分别为4%和8%。说明在高风险组中，舒尼替尼组患者比联合治疗组患者具有更高的ORR和更长的mPFS，但没有显著的生存优势。联合治疗组中509例（93%）患者发生治疗相关不良事件（adverse event，AE），舒尼替尼组中521例（97%）患者发生治疗相关AE。其中，3级和4级治疗相关AE发生率分别为46%和63%。联合治疗组和舒尼替尼组中分别有22%和12%的患者发生AE导致停药[14]。总之，对于既往未经治疗的aRCC患者，与舒尼替尼相比，纳武单抗联合伊匹单抗能够显著改善IMDC中、低风险患者的ORR和总生存期（overall survival，OS）。Cella等[15]评估了CheckMate 214 临床试验中两组患者的生活质量，结果表明，联合治疗相比舒尼替尼治疗可改善患者的健康相关生活质量（health related quality of life，HRQoL）。美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）和欧洲药品管理局（European Medicines Agency，EDA）分别于2018年4月和2019年1月批准纳武单抗联合伊匹单抗作为IMDC中、低风险mRCC患者的一线治疗。

2.2 免疫治疗联合靶向治疗

2.2.1 帕博利珠单抗联合阿昔替尼阿昔替尼是一种小分子TKI，目前被作为不能进行手术切除、复发或晚期肾细胞癌患者的一线和二线治疗药物选择。一项Ⅰb期临床试验表明，帕博利珠单抗联合阿昔替尼治疗aRCC显示出良好的抗肿瘤活性且不良反应可耐受[16]。Rini等[5]的Ⅲ期临床试验（KEYNOTE-426）招募了861例既往未接受治疗的晚期肾透明细胞癌患者，随机分为联合治疗组（接受帕博利珠单抗联合阿昔替尼治疗）和舒尼替尼组（接受舒尼替尼治疗）。中位随访12.8个月后，联合治疗组和舒尼替尼组患者的12个月生存率分别为 89.9%和 78.3%（HR=0.53，95%CI：0.38～0.74，P＜0.01），mPFS分别为15.1个月和11.1个月，ORR分别为59.3%和35.7%（P＜0.01）。在不同IMDC风险组和PD-L1表达亚组中均观察到帕博利珠单抗联合阿昔替尼治疗的临床获益。联合治疗组75.8%的患者和舒尼替尼组70.6%的患者发生了3～4级治疗相关AE。KEYNOTE-426临床试验表明，在既往未经治疗的晚期肾透明细胞癌患者中，与舒尼替尼相比，帕博利珠单抗联合阿昔替尼治疗可显著延长患者的无进展生存期（progression-free survival，PFS），提高12个月生存率和ORR。后续更新了中位随访时间为30.6个月的研究，结果继续支持联合治疗方案[17]。

2.2.2 纳武单抗联合卡博替尼卡博替尼是一种多靶点小分子TKI，于2016年4月被美国FDA批准用于既往接受过抗VEGF治疗的aRCC患者。一项随机、Ⅲ期临床试验（CheckMate 9ER）将651例既往未经治疗的晚期肾透明细胞癌患者随机分为联合治疗组（n=323，接受纳武单抗联合卡博替尼治疗）和舒尼替尼组（n=328，接受舒尼替尼治疗）。在18.1个月的随访中，联合治疗组和舒尼替尼组患者的mPFS分别为16.6个月和8.3个月（HR=0.51，95%CI：0.41～0.64，P＜0.01），12个月生存率分别为85.7%和75.6%，ORR分别为55.7%和27.1%（P＜0.01），CR率分别为8%和4%。不同IMDC风险组和PD-L1表达亚组之间的疗效无明显差异。联合治疗组和舒尼替尼组患者3～4级治疗相关AE发生率分别为75.3%和70.6%。总体而言，在既往未经治疗的aRCC患者中，与舒尼替尼相比，纳武单抗联合卡博替尼治疗可延长患者的PFS，提高12个月生存率和ORR[18]。

2.2.3 阿维鲁单抗联合阿昔替尼阿维鲁单抗属于PD-L1抑制剂，在aRCC患者中显示出单药活性[19]。一项多中心、随机、开放、Ⅲ期临床试验（JAVELIN Renal 101）对比了联合治疗组（阿维鲁单抗联合阿昔替尼治疗）与舒尼替尼组（舒尼替尼单药治疗）mRCC患者的疗效。根据IMDC风险状态，高、中、低风险组患者分别占21%、62%和16%，另外1%的患者分组不明。63.2%的患者PD-L1表达阳性。在PD-L1阳性患者中，联合治疗组的mPFS为13.8个月，舒尼替尼组的mPFS为7.2个月（HR=0.61，95%CI：0.47～0.79，P＜0.01），ORR分别为55.2%和25.5%。在总体人群中，联合治疗组和舒尼替尼组患者的mPFS分别为13.8个月和8.4个月（HR=0.69，95%CI：0.56～0.84，P＜0.01），ORR 分别为51.4%和25.7%。联合治疗组71.2%的患者和舒尼替尼组71.5%的患者发生3～4级治疗相关AE。总而言之，无论IMDC风险及PD-L1表达如何，与舒尼替尼相比，阿维鲁单抗联合阿昔替尼治疗均可使患者PFS和ORR获益[20]。Choueiri等[21]更新了JAVELIN Renal 101临床试验的第二次中期分析数据，在至少13个月的随访后，阿维鲁单抗联合阿昔替尼组患者的PFS仍然长于舒尼替尼组，总体人群中，mPFS分别为13.8个月和8.0个月（HR=0.69，95%CI：0.57～0.82），PD-L1阳性患者中，mPFS分别为 13.8个月和 7.0个月（HR=0.62，95%CI：0.49～0.78）。长期随访结果继续支持阿维鲁单抗联合阿昔替尼联合治疗mRCC的抗肿瘤作用，但OS不显著。2019年5月，阿昔替尼与阿维鲁单抗联合治疗被美国FDA批准用于aRCC患者的一线治疗。

2.2.4 纳武单抗联合舒尼替尼一项剂量递增的Ⅰ期临床试验（CheckMate 016）评估了纳武单抗联合舒尼替尼治疗或培唑帕尼治疗aRCC的长期随访结果，aRCC患者接受纳武单抗联合舒尼替尼（N+S）或纳武单抗联合培唑帕尼（N+P）治疗，直至进展或出现无法耐受的AE。纳武单抗的起始剂量为2 mg/kg，每2周一次，可增至5 mg/kg，每2周一次。结果表明，N+S组进入了剂量扩展阶段，中位随访时间为50.0个月，ORR为55%，mPFS为12.7个月，未达到mOS。82%的患者发生3～4级治疗相关AE，39%的患者因AE而停药。N+P组未进入剂量扩展阶段，中位随访时间27.1个月，ORR为45%，mPFS为7.2个月，mOS为27.9个月。70%的患者发生3～4级治疗相关AE，25%的患者因AE停药，且与显著的肝毒性相关。虽然OS显著提高，但较高的治疗相关AE发生率限制了两种联合方案的进一步临床研究[22]。表明免疫治疗和抗血管生成药物联合方案的有效性和安全性可能取决于抗血管生成药物的选择。

2.2.5 帕博利珠单抗联合仑伐替尼仑伐替尼是VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、成纤维细胞生长因子受体（fibroblast growth factor receptor，FGFR）1、FGFR2、FGFR3、FGFR4、血小板衍生生长因子受体（platelet-derived growth factor receptor，PDGFR）-α、原癌基因酪氨酸蛋白激酶受体（proto-oncogene tyrosine-protein kinase receptor，RET）和 CD117的多靶点抑制剂，目前已获得美国FDA批准用于治疗分化型甲状腺癌和aRCC[23]。Motzer等[24]的一项Ⅲ期临床试验随机将1069例既往未接受全身治疗的mRCC患者分为帕博利珠单抗+仑伐替尼组、依维莫司+仑伐替尼组、舒尼替尼组。中位随访27个月时，帕博利珠单抗+仑伐替尼组、依维莫司+仑伐替尼组、舒尼替尼组患者的mPFS分别为23.9、14.7、9.2个月，ORR分别为71%、54%和36%。与舒尼替尼组相比，帕博利珠单抗+仑伐替尼组患者的mOS明显改善（HR=0.66），而依维莫司+仑伐替尼组患者的mOS无明显差异（HR=1.15）。各组3～4级治疗相关AE发生率分别为73%、72%、59%。总之，与舒尼替尼相比，帕博利珠单抗+仑伐替尼治疗可延长mRCC患者的OS和PFS，提高ORR。

2.3 免疫治疗联合单克隆抗体治疗

贝伐珠单抗是一种重组单克隆抗体，可以选择性地与VEGF结合并阻断其生物活性。一项Ⅱ期临床试验（IMmotion 150）中，305例mRCC患者被随机分为阿特珠单抗联合贝伐珠单抗治疗组、阿特珠单抗单药治疗组和舒尼替尼单药治疗组。意向治疗分析（intention to treat analysis，ITT）显示，3组患者的ORR分别为32%、25%和29%，该研究表明阿特珠单抗联合贝伐珠单抗可以改善mRCC患者的预后[25]。随后的多中心Ⅲ期临床试验（IMmotion 151）从152个医疗中心招募了915例既往未经治疗的mRCC患者，随机分为联合治疗组（阿特珠单抗+贝伐珠单抗治疗）和舒尼替尼组（舒尼替尼治疗）。在ITT人群中，联合治疗组与舒尼替尼组患者的OS相似（33.6个月vs34.9个月）。但在PD-L1阳性患者中，联合治疗组的mPFS为11.2个月，而舒尼替尼组的mPFS为7.7个月（P=0.0217）。两组分别有40%和54%的患者出现3～4级治疗相关AE。IMmotion 151研究结果表明，与舒尼替尼相比，阿特珠单抗联合贝伐珠单抗延长了mRCC患者的PFS，并显示出良好的安全性，在中期随访期间OS无明显差异，需要长期随访以确定是否有生存获益[26]。这些研究结果支持阿特珠单抗联合贝伐珠单抗作为aRCC患者的一线治疗选择。

3 免疫治疗反应预测性生物标志物

PD-L1是研究最多的ICI治疗反应预测性生物标志物。在非小细胞肺癌、转移性黑色素瘤中，PD-L1表达与接受免疫治疗患者的预后相关[27-28]。CheckMate 025临床试验结果显示，PD-L1高表达aRCC患者的OS较短，在接受纳武单抗治疗的患者中，PD-L1阳性组的mOS为21.8个月，而PD-L1阴性组的mOS为27.4个月[29]。CheckMate 214临床试验结果显示，在IMDC中、低风险患者中，PD-L1阳性aRCC患者经联合治疗后mPFS获益高于PD-L1阴性患者[4]。JAVELIN Renal 101临床试验的生物标志物分析表明，舒尼替尼组中，PD-L1阳性患者相比PD-L1阴性患者的PFS显著缩短，而在阿维鲁单抗+阿昔替尼组中未观察到不同PD-L1表达亚组之间PFS存在差异[30]。PD-L1这种预测预后的差异性可能是由于其有限的灵敏度、特异度所致。首先，PD-L1在组织标本内以及原发肿瘤和转移部位之间的表达具有高度异质性，并受肿瘤微环境和缺氧的影响[31]；其次，PD-L1表达是动态的，具有时间异质性，并且受治疗的影响[32]；此外，PD-L1表达的检测结果高度依赖所使用的抗体试剂，而每种抗PD-L1试剂都使用了不同的染色平台和评分系统，并且每种检测方法的灵敏度不尽相同，严重限制了PD-L1表达的预测性作用[33]。

IMmotion 150临床试验通过RNA测序分析确定了3个临床相关的生物亚组：血管生成亚组、T效应亚组和髓样炎症亚组。探索性分析表明，血管生成亚组的肿瘤血管密度增加，对VEGF抑制剂治疗的反应较无血管生成特征的亚组增强；T效应亚组的肿瘤PD-L1表达和CD8+T细胞浸润增加，对PD-L1抑制剂治疗的反应较无T效应亚组增强；在阿特珠单抗单药组和阿特珠单抗联合贝伐珠单抗组中，髓样炎症基因高表达与较短的PFS有关，但在舒尼替尼组中PFS与髓样炎症基因表达情况无关[34-35]。随后的IMmotion 151临床试验证实，具有血管生成特征的患者对舒尼替尼单药治疗的反应较好；在接受阿特珠单抗联合贝伐珠单抗治疗的患者中，相比于T效应基因低表达患者，T效应基因高表达患者的PFS和ORR显著改善[36]。

T细胞共刺激可能与RCC患者的预后有关。B7-H1是B7家族中的一种共刺激糖蛋白，由肾癌细胞异常表达，与T细胞功能和存活相关。Thompson等[37]采用免疫组化分析B7-H1在肾癌根治性切除患者中的表达，并分析其与患者预后的相关性，结果发现，与B7-H1阳性患者相比，B7-H1阴性患者的疾病进展和死亡风险降低，B7-H1阳性和阴性患者的5年肿瘤特异性生存率分别为41.9%和82.9%。在一项随机临床试验中，PBMR1基因缺失被确定为ICI治疗反应的生物标志物。在接受纳武单抗治疗的RCC患者中，PBMR1基因缺失与更高的ORR、更长的PFS和OS相关。然而，在使用依维莫司治疗的患者中，PBMR1基因状态与患者预后无显著相关性，说明PBMR1缺失的患者更有可能从纳武单抗治疗中获益[38]。

肿瘤突变负荷被认为可以作为不同肿瘤患者对ICI治疗反应的预测性生物标志物。肿瘤突变负荷是指特定基因组区域内体细胞非同义突变的个数，可以间接反映肿瘤产生新抗原的能力和程度，从而预测多种肿瘤的免疫治疗疗效。尽管RCC突变负荷较低，但RCC的特征是插入缺失标记（insertion-deletion，InDel）的绝对数量较高。目前，InDel突变的高负荷作为预测免疫治疗疗效的生物标志物仍存在争议[39-40]。

γ干扰素（interferon-γ，IFN-γ）是宿主协调T细胞增殖和抗肿瘤反应的关键细胞因子。然而，IFN-γ在负反馈回路中也发挥作用，导致肿瘤细胞和免疫细胞中PD-L1和PD-L2表达上调，最终减弱细胞毒性反应[41]。IFN-γ相关RNA基因表达谱已被开发作为预测PD-1抑制剂治疗反应的肿瘤微环境相关标志物。在研究转移性尿路上皮癌患者的Ⅱ期临床试验（KEYNOTE-052）中，IFN-γ基因表达谱可预测患者对帕博利珠单抗的治疗反应[42]。未来仍需要进一步的研究来验证这种生物标志物在RCC患者中的作用。

4 小结与展望

aRCC的治疗和管理在过去20年中发生了重大变化，极大改善了患者的总体预后。基于PD-1/PD-L1抑制剂的免疫治疗联合其他方案显著改善了aRCC患者的总体预后，已成为aRCC标准治疗的一部分。然而，临床中应将这些联合治疗方法的有效性与其不良反应和过度治疗的风险相平衡。另一方面，并非所有aRCC患者都能够从免疫治疗中获益，需要预测性生物标志物来改善临床治疗和管理，以便为aRCC患者选择最佳的个体治疗策略，但目前可靠的预测性生物标志物仍处于探索阶段。此外，考虑到免疫反应随着时间的推移呈动态变化，可能需要整合多种生物标志物综合判断免疫治疗反应。在未来，对免疫检查点生物学机制的进一步深入研究可能会揭示新的治疗靶点，开拓免疫治疗新途径。