“血管-免疫交联”策略在肿瘤治疗中的研究进展

2023-02-06 10:24毛登烜刘玉萍
中国药理学通报 2023年2期
关键词:正常化检查点免疫抑制

毛登烜,赵 杨,刘玉萍,陈 彦

(1.南京中医药大学附属中西医结合医院,2.江苏省中医药研究院,中药组分与微生态研究中心,江苏 南京 210028;3.南京中医药大学,医学院·整合医学学院,江苏 南京 210023)

肿瘤的发生和发展需要血液供应,以满足其对氧气和养分的需求,并完成其它新陈代谢功能,而这主要是通过血管生成来实现的。血管生成,即指新血管从预先存在的血管网络,在微环境中分化至成熟的过程,是肿瘤的重要标志之一。抗血管生成疗法是一种通过阻断肿瘤中新血管的形成,从而治疗各种类型肿瘤的方法,目前仍是临床抗肿瘤治疗的主流方法。抗血管生成药物主要通过阻断VEGF(血管内皮生长因子)等受体信号扰乱血管供应,使肿瘤缺乏营养物质和氧气,从而达到抗肿瘤的效果。但是近年来许多临床研究发现抗肿瘤血管生成疗法遇到了瓶颈,其疗效不尽如意,长期使用会出现耐药性,且个体化差异较大。随着肿瘤治疗新方法的不断涌现,肿瘤免疫治疗为肿瘤治疗带来了新的希望。肿瘤免疫疗法主要目标是减轻肿瘤相关的免疫反应抑制,如使用ICIs(免疫检查点抑制剂,例如抗PD-1、抗PD-L1抑制剂等),提高效应性T细胞的功能,增强效应性T细胞识别肿瘤相关抗原和介导杀伤肿瘤细胞。然而,尽管肿瘤免疫治疗能够有效和持久地控制某些先前难治性癌症,但临床实验数据并没有预期的那么完美,临床数据显示只有20%~30%的癌症患者响应ICIs治疗[1]。研究发现,在影响肿瘤免疫的各种决定因素中,免疫抑制性肿瘤免疫微环境是严重削弱肿瘤疗效的主要障碍,特别是肿瘤血管和肿瘤免疫细胞之间相互作用,产生恶性循环,严重干扰抗肿瘤免疫,是促进肿瘤进展的重要原因。

异常的肿瘤血管导致了一种不利于免疫细胞“工作”的微环境(例如缺氧和酸性环境),而不同的免疫细胞亚群又发挥着促血管作用。免疫系统的免疫调节蛋白可以与血管内皮相关因子相互作用,这种“血管-免疫”的存在形成了一个相互交联的网络,为肿瘤治疗的提供了理想的靶标。基于上述肿瘤免疫抑制性微环境的问题,临床上提出一种抗血管生成治疗联合肿瘤免疫疗法的策略。一方面,抗血管生成药物通过抑制肿瘤血管的异常生成,使免疫效应细胞(如CD8+T淋巴细胞)的浸润增强;另一方面,通过肿瘤免疫治疗(例如使用免疫检查点抑制剂)提高了效应性T细胞的功能,促进了肿瘤微环境的正常化,极大地提高了杀伤肿瘤的疗效。基于此策略开展了很多二者联合应用的临床试验,结果验证了抗血管生成和肿瘤免疫疗法联合应用可以提高癌症患者的响应率和存活率。

本文从血管与免疫之间交联的角度探讨免疫细胞和肿瘤血管之间的相互作用,就目前抗血管生成和肿瘤免疫治疗联合应用的策略进行总结,并对未来肿瘤治疗方向进行展望。

1 肿瘤微环境中的血管生成

肿瘤微环境(TME)是由肿瘤相关的成纤维细胞、内皮细胞、免疫细胞、血管、淋巴管、细胞因子、细胞外小泡和细胞外基质,以及所有间质成分共同组成的复杂网络。肿瘤微环境中的物理和化学因素,包括微酸、缺氧、高间质压和纤维化,以及肿瘤微环境中的细胞和细胞外成分几乎参与了所有的致癌过程,并与肿瘤进展、转移、免疫抑制和耐药性密切相关。

肿瘤微环境中的血管网络提供氧气,清除二氧化碳、代谢废物,为肿瘤细胞提供营养支持,具有促进肿瘤发生和转移的功能。在血管生成过程中,内皮细胞(ECs)迅速转换到激活状态,通过血管选定(vessel co-option,一种被动的血管生成方式),使得细胞沿着现有的血管生长,形成新的血管。此时,内皮细胞分化为尖端细胞、柄细胞和指骨细胞表型。受顶端的特殊内皮细胞(尖端细胞)引导,血管吸收来自环境的定向信号,从而决定血管生成方向。柄细胞随着驻留在毛细血管壁外的外周细胞,与新生血管萌芽一起迁移,形成维管腔,并建立黏附和紧密的连接以维持新芽的稳定[2]。在血管生成后期,血管通过连接两个萌芽状态的内皮细胞,从而形成一个连续的管腔,建立一个新的血管环。异常和功能失调的肿瘤血管生成(即促血管生成因子和抗血管生成因子之间的失衡),是肿瘤发生和发展的基础。

2 肿瘤中的血管与免疫交联作用

在肿瘤微环境中,肿瘤血管和肿瘤免疫细胞之间的相互作用产生恶性循环,严重干扰抗肿瘤免疫,促进肿瘤进展。着眼于肿瘤中血管与免疫细胞交联作用,重新调节肿瘤免疫微环境,可以诱导持久的抗肿瘤免疫。一方面,调控肿瘤血管的正常化可以增强组织的灌注,改善免疫效应细胞的浸润,从而加强免疫治疗。另一方面免疫细胞功能的刺激有助于肿瘤血管的正常化,而正常的血管又利于免疫细胞在肿瘤中的杀伤作用。肿瘤血管正常化和免疫重编程之间的相互调节形成了一个强化循环,从而有利于抗肿瘤的疗效提高。

2.1 肿瘤异常血管促进了肿瘤免疫抑制肿瘤和基质细胞产生的促血管生成信号和抗血管生成信号之间的失衡导致了肿瘤血管形态和功能异常。异常的肿瘤血管限制了杀伤肿瘤的免疫细胞向肿瘤的浸润、内源性免疫监视和免疫细胞功能,最终表现为肿瘤微环境的免疫抑制特征。

2.1.1异常的肿瘤血管限制杀伤性免疫细胞向肿瘤的浸润 异常的肿瘤血管由不成熟的微血管组成,形成混乱的网络,没有结构层次,是细胞毒性T细胞的物理屏障,限制了免疫细胞向肿瘤的浸润,导致了肿瘤内的血液分布效率低下。首先,这些肿瘤血管使内皮细胞之间连接松散,缺乏周细胞和基底膜的充分包裹,大量的基质液从这些高通透性的肿瘤血管中渗漏并聚集在肿瘤微环境中,严重阻碍了氧气和细胞毒性T细胞进入肿瘤的血液流动,这是形成免疫抑制微环境的关键因素。其次,异常的肿瘤血管会产生肿瘤缺氧和酸中毒的微环境,减少了免疫支持细胞群(如T细胞、自然杀伤细胞、M1样巨噬细胞和未成熟树突状细胞)的渗透,还会招募免疫抑制细胞(髓系来源的抑制细胞、中性粒细胞、成熟树突状细胞等),加重了肿瘤微环境免疫抑制[3]。此外,肿瘤血管分泌的促血管生成因子减少了白细胞与内皮细胞的相互作用,阻碍了免疫效应细胞向肿瘤实质的浸润。

2.1.2异常的肿瘤血管对免疫细胞功能的影响 CD8+细胞毒性T淋巴细胞(CTL)是杀伤肿瘤的首选免疫细胞,通过先天免疫细胞(包括树突状细胞(dendritic cells,DCs)和自然杀伤细胞(natural killer cells,NK))与CD4+T细胞在相互作用下激活,激活后CTL被招募并浸润到肿瘤中,发挥杀伤肿瘤的重要作用。而肿瘤的异常血管系统一部分通过限制T细胞的运输导致免疫“冷”肿瘤(免疫浸润低下),另一部分通过肿瘤血管内皮细胞分泌VEGF和TGF-β,VEGF通过VEGFR-2强烈抑制获得性免疫细胞T细胞的发育[4],TGF-β可诱导CD4+Foxp3-T细胞向CD4+FOXP3+T细胞表型转化,增加免疫抑制表型。

巨噬细胞是一种能够清除入侵的微生物和细胞碎片,并分泌释放各种免疫调节细胞因子的细胞,主要表型有M1(促炎症和分泌杀菌因子)和M2(免疫抑制作用)两种巨噬细胞。血管内皮细胞与巨噬细胞的生存、增殖、M2极化密切相关。肿瘤中VEGF/VEGFR信号促进了巨噬细胞由M1型向M2型转化,导致肿瘤免疫抑制,这是由于肿瘤血管内皮细胞分泌的Ang-2可通过刺激巨噬细胞Ang-2受体Tie2并促进ECs中CCL2的表达,从而增加巨噬细胞在TEM中的浸润。此外,肿瘤血管内皮细胞还高表达IL-6与血管周围细胞分泌的MFG-E8和IL-33通过HSP90a和CXCR4/SDF1a信号通路共同作用,在体外和体内诱导M2极化[5],降低抗肿瘤免疫作用。

髓源性抑制细胞(MDSC),可以分化为巨噬细胞、树突状细胞和粒细胞,能够抑制CTL细胞活性,分为单核髓系细胞和粒细胞髓系细胞。单核髓细胞主要由单核细胞、终末分化的巨噬细胞和树突状细胞组成,粒细胞髓细胞包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。肿瘤血管内皮细胞分泌VEGF和转化生长因子β(TGF-β)能够促进髓源性抑制细胞(MDSCs)的聚集[6],从而造成免疫抑制微环境。

树突状细胞(DC)是免疫系统的抗原呈递细胞,DC细胞具有抗原呈递功能和触发T细胞和B细胞反应的能力,在调节适应性免疫反应中起着关键的作用。肿瘤血管内皮细胞分泌VEGF能够抑制DC前体细胞向成熟DC细胞的分化,从而促进了肿瘤免疫抑制。肿瘤血管介导的抑制血管生成的细胞因子如血小板反应蛋白trombospontin-1、趋化因子CXCL4和CXCL14和促进血管生成的细胞因子骨桥蛋白[7],都能够增强DC细胞的抗原呈递能力,调节抗肿瘤免疫。

肿瘤浸润性调节性细胞(Treg),也称CD4+CD25+FOXP3+T细胞,是介导免疫耐受和组织内稳态的最重要的抗炎T细胞亚群,在肿瘤免疫微环境(TME)中具有较高的免疫抑制活性。肿瘤血管内皮细胞分泌的VEGF可以通过VEGF2通路,促进Treg细胞聚集,调节Treg细胞的发育、增殖、迁移和存活[8],从而增强了肿瘤微环境免疫抑制,阻碍了抗肿瘤免疫。

自然杀伤细胞(NK)是由普通淋巴母细胞产生的先天免疫细胞,对转化的癌细胞具有很高的杀伤能力。肿瘤内皮细胞分泌TGF-β,减少了自然杀伤细胞和结缔组织细胞的浸润,抑制抗肿瘤免疫。有趣的是,肿瘤内皮细胞还通过高表达VEGF介导黏附因子VCAM-1表达,与ICAM-1,LFA-4和CD18相互作用,将激活的NK细胞招募到肿瘤血管中[9],从而杀伤肿瘤内皮细胞,抑制血管生成。

综上所述,异常血管通过多种途径导致促肿瘤免疫细胞聚集,抗肿瘤免疫细胞减少,诱导免疫抑制肿瘤微环境的形成。

2.2 肿瘤组织免疫微环境对肿瘤血管的作用除了肿瘤细胞本身,肿瘤内的免疫细胞是血管生成和血管重塑的主要驱动因素。目前发现的每种免疫细胞类型都直接或间接地影响肿瘤血管生成的过程。许多来自免疫细胞的促血管生成因子或抗血管生成因子直接影响肿瘤血管,发挥促进血管生成作用或者抑制血管生成作用,并决定血管内皮细胞的表型和功能,间接影响肿瘤血管生成的整个过程。

2.2.1肿瘤组织免疫微环境对肿瘤血管生成的抑制作用 许多免疫细胞在免疫微环境中发挥抑制血管生成作用。CD8+CTL(细胞毒性T细胞)通过分泌干扰素-γ可抑制肿瘤血管的生成,干扰素-γ还与CXCR3反应,抑制内皮细胞增殖。除了CD8+CTL外,CD4+T细胞亚群中的Th1细胞根据自身所分泌的细胞因子,可以将M2型TAMs极化为M1样TAMs,并诱导肿瘤微环境中的DC成熟,从而抑制肿瘤血管生成。M1型TAM抑制肿瘤血管生成,通过分泌白细胞介素-12(IL-12)和肿瘤坏死因子-α等抗血管生成细胞因子,抑制新生血管生成[10]。成熟的DC细胞可分为两大亚型,即常规DC(CDCs)和浆细胞样DC(PDCs)。成熟的CDC通过分泌抗血管生成细胞因子IL-12和IL-18以及抗血管趋化因子CXCL9、CXCL10和CCL21来抑制肿瘤血管生成[11]。同样地,成熟的PDCs则通过分泌干扰素-α(IFN-α),抑制内皮细胞的增殖和运动,增加肿瘤中的抗血管生成细胞因子和趋化因子,抑制肿瘤血管生成。NK细胞已被证明具有抗血管生成活性,通过产生高水平的IFNγ,介导抗血管生成趋化因子IL-12的产生[12],而且NK对内皮细胞具有一定的细胞毒性。

2.2.2肿瘤组织免疫微环境对肿瘤血管生成的促进作用 某些免疫细胞在免疫微环境中发挥促进血管生成作用。Treg细胞能够通过直接分泌VEGF维持血管生成,支持内皮细胞募集和扩张,从而发挥促进血管生成的作用。肿瘤内Treg细胞通过抑制CD8+T和NK细胞产生IFN-γ,在维持肿瘤血管和肿瘤生长方面发挥了关键作用。在卵巢癌模型中,肿瘤缺氧导致CCL28表达上调,提高了Treg细胞数量和VEGF的分泌,从而增加肿瘤血管生成。M2型TAM受缺氧和乳酸的调节,通过产生促血管生成生长因子(血管内皮生长因子、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子家族和血小板衍生生长因子-b)、血管生成趋化因子(CXCL8/IL-8和CXCL12,也称为SDF-1)和血管生成相关因子(转化生长因子-b、肿瘤坏死因子-α和胸苷磷酸化酶)促进肿瘤血管生成。此外,与成熟的DC相比,易被肿瘤招募的未成熟DC具有更高的促血管生成活性,因为它们在体外更有效地诱导毛细血管内皮细胞迁移。此外,NK细胞也有促进新生血管形成的作用,有研究报道鳞状细胞癌亚型患者的外周血液中NK细胞比正常组检测出更高的VEGF和PIGF指标,还有研究报道NK细胞衍生的微囊泡促进内皮细胞形成的管状结构生长,证明了NK细胞在肿瘤中起促血管生成的作用[13]。MDSCs细胞已被证明能够通过释放MMP9和VEGF等可溶性因子,以及直接分化成内皮细胞来促进血管生成[14]。

综上所述,异常的肿瘤血管限制了肿瘤微环境中的免疫细胞向肿瘤浸润,影响了免疫细胞的功能,而肿瘤微环境中的免疫细胞又可以调节肿瘤血管生成与成熟,如Fig 1。对这些途径的深入理解有助于发现新的生物标记物和制定更有效的癌症治疗策略。

3 血管-免疫交联策略在肿瘤治疗中的应用

血管免疫交联作用形成了一个正反馈循环,使用免疫检查点抑制剂激活T细胞,再运用抗血管生成药物(人源化单克隆抗体和酪氨酸激酶抑制剂(TKIs))使肿瘤血管正常化,导致免疫抑制的肿瘤微环境进入免疫支持的状态,又会促进血管和肿瘤微环境重塑,提高了肿瘤内效应T细胞的浸润,最终产生长期的治疗效果,达到抑制肿瘤生长的效果。

3.1 抗血管生成药物和免疫检查点抑制剂联合应用的临床前研究肿瘤血管正常化首次由Rakesh K.Jain在2001年提出即合理地使用抗血管生成药物可以暂时使肿瘤血管正常化,并改善在正常化窗口期间使用的抗癌药物的结果。随后肿瘤血管正常化逐渐成为肿瘤治疗策略方面的研究热点。2015年M Meyer-Hermann等首次提出血管生成与免疫疗法联合使用,以数学模型对这一潜在的癌症治疗新途径进行了探索[15]。2017年Ganss R.等首次将免疫疗法和肿瘤血管正常化结合起来,通过血管靶向肽(VTP)靶向肿瘤血管,开发了一种具有调节血管生成脉管和诱导三级淋巴结构(TLS)的抗肿瘤试剂,比当前的免疫治疗更成功[16]。同年Jiang W等首次提出肿瘤血管正常化和免疫重编程之间的相互调节可以诱导持久的抗肿瘤免疫。

肿瘤血管在正常化过程中,抗血管内皮生长因子治疗可减少肿瘤血管壁的孔洞大小,减少了数十纳米量级的药物外渗,为纳米制剂的发挥提供了保证。运用纳米制剂靶向肿瘤血管,促进肿瘤血管正常化使肿瘤微环境趋于正常或者提高肿瘤免疫应答从而达到抗肿瘤效果,是当前研究热点方向。一种抗血管生成肽(FSEC)和免疫检查点阻断肽(DPPA)组成的新型肽两亲物纳米颗粒在肿瘤微环境中同时调节肿瘤血管系统和免疫系统并对肿瘤抑制具有协同作用,血管正常化后免疫细胞的肿瘤内浸润增加,同时阻断PD-L1的免疫检查点功能,重新激活了对肿瘤的有效免疫反应[17]。使用金纳米粒子(AuNPs)作为药物递送系统(DDS)用于靶向肿瘤进行短期治疗,导致暂时性肿瘤血管正常化,降低通透性和缺氧,加强血管完整性,并增加血流灌注[18]。考布他汀A4纳米颗粒和DC101联用,促进了肿瘤血管破坏和正常化,增强了肝细胞癌的抗PD-1治疗[19]。

新药和化合物也是肿瘤血管与免疫相互关联作用临床前研究的方向之一。抗组胺药和抗纤维化药物曲尼普与阿霉素Doxil相结合,可以优化原发性乳腺肿瘤微环境的正常化,促进肿瘤免疫[20];内皮功能障碍阻滞剂CU06-1004可以诱导的血管正常化,通过细胞毒性T细胞调节肿瘤微环境来改善免疫治疗[21];苹果酸舒尼替尼减轻肿瘤的缺氧情况,促进了肿瘤血管正常化,增加CD8+T细胞的浸润,显著降低肿瘤负荷[22];类黄酮化合物CH625肿瘤血管系统恢复正常,并缓解了巨噬细胞引起的血管异常和免疫抑制,重塑了免疫微环境[23];血管生成抑制剂Endostar改善促进H22荷瘤小鼠肿瘤血管正常化,促进了其免疫应答[24];缺氧调节蛋白抑制剂OTX008诱导头颈部鳞状细胞癌模型的肿瘤血管正常化并抑制肿瘤生长[25]。

Fig 1 The crosstalk of tumor blood vessels with different immune cells

一些肿瘤血管正常化与免疫相关的新兴机制靶点也是当前的研究重点。ELTD1(epidermal growthfactor,latrophilin and seven transmembrane domain-containing protein 1)是一种新的血管生成受体,也被称为黏附G蛋白偶联受体L4(ADGRL4),属于分泌素家族和EGF-7跨膜亚族。研究表明,ELTD1能够调节脑血管生成,促进肿瘤生长和转移[26]。此外,它在正常血管中的表达受到两条血管生成途径的调节:血管内皮生长因子(VEGF)途径的上调和Notch细胞间信号通路中的Delta样配体4(DLL4)的抑制。Myct1,一个与ETV2相关的直接靶点,能够促进高内皮小静脉的形成,提高抗肿瘤免疫,限制肿瘤进展[27]。ABL001靶点,VEGF和DLL4的双特异性抗体,与化疗,协同抑制异种移植模型中的肿瘤进展[28]。

靶向免疫细胞改善微环境从而促进肿瘤联合应用促进免疫细胞活性、提高T细胞在肿瘤部位的浸润。Zhang等[29]报道了抗血管生成药物阿帕替尼联合免疫检查点抑制剂PD-L1,通过增加CD8+细胞毒性T细胞对Treg细胞的比例、CD20+B细胞的积累和Th1/Th2细胞因子的比例来促进抗肿瘤免疫,协同延缓了MFC免疫小鼠的肿瘤生长并提高其生存期。还有研究发现PD-1和VEGFR-2双重阻断可促进HCC中的血管正常化并增强抗肿瘤免疫反应[30]。

3.2 抗血管生成药物和免疫检查点抑制剂联用临床研究靶向肿瘤血管系统以减少肿瘤生长的策略是目前肿瘤治疗的传统方案。抗血管内皮生长因子治疗能够使血管功能和结构改变(血管正常化),血管数量减少,抑制血管形成,触发血管退化,降低间质液压力。重组抗VEGF人源化单克隆抗体和酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)是最常用的血管靶向药物。人源化单克隆抗体能够直接抑制VEGF与其位于内皮细胞上的受体结合,从而阻断酪氨酸位点磷酸化和下游信号转导。酪氨酸激酶抑制剂能够阻断酪氨酸激酶的活性,干扰VEGF细胞内信号转导,如阿西替尼、索拉非尼、舒尼替尼。目前有十几种批准上市的抗血管生成药物,但是很大一部分肿瘤患者并未从这些药物中获益。大多数采用抗血管生成疗法的Ⅲ期临床试验都有负面结果,一些患者在最初对抗血管生成治疗有反应,但在治疗过程中产生了耐药性,并出现了一些不良反应(例如高血压和易疲劳)。

目前临床上使用的免疫检查点抑制剂常见的有T细胞受体程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)及其配体程序性细胞死亡配体1(PD-L1)和配体2(PD-L2)和细胞毒性T淋巴细胞抗原4(CTLA-4)。免疫检查点抑制剂能够有效提高各种肿瘤患者的总生存率,而且一部分患者实现了长期肿瘤缓解,表现出有诱导持久抗肿瘤的潜力。但是从临床数据来看,仍有20%~30%患者对免疫治疗响应低下。导致疗效不佳的原因可能是除了肿瘤抗原的不足外,还缺乏足够的细胞毒性T细胞在肿瘤中的浸润。免疫检查点抑制疗法需要淋巴细胞能够从T细胞活化位点有效转运到肿瘤组织,才能达到最大疗效。因此,T细胞浸润低下的肿瘤,以及仅在肿瘤边缘观察到T细胞浸润的肿瘤,对免疫检查点阻断疗法并不敏感。此外,在许多类型的肿瘤中,肿瘤微环境中分泌的促血管生成因子使得脉管系统在形态和功能上发生异常,同样构成了T细胞募集的障碍。开发新的增强免疫细胞募集方法,来改善T细胞浸润和肿瘤免疫重编程的治疗策略会增加对免疫检查点阻断有反应的患者比例。

因此,免疫治疗联合抗血管生成治疗的策略近年在肿瘤的的诊疗中取得显著进展,成功突破了既往抗血管生成药物或免疫疗法单药治疗的瓶颈。已有临床研究显示,免疫联合抗血管生成治疗的方案,能够为晚期肝癌患者带来生存获益,例如在第二十四届全国临床肿瘤学大会暨2021年CSCO学术年会上,复旦大学附属中山医院任正刚教授报道的斯鲁利单抗+贝伐珠单抗方案,就有望为我国肝癌患者提供新的治疗选择:对123例晚期肝癌患者探索了该联合方案用于晚期肝癌的疗效和安全性,以独立评审委员会(IRRC)根据RECIST v1.1标准评估的客观缓解率(ORR)为指标,在进行2次肿瘤评估和治疗效果评价后,结果显示,斯鲁利单抗联合贝伐珠单抗的整体安全性是可控的,一线治疗斯鲁利单抗联合贝伐珠单抗的ORR等疗效指标,与其它免疫治疗药物联合贝伐珠单抗方案的数据相当;免疫联合抗VEGF单抗显示较好的缓解率和生存获益。又如,贝伐单抗(Bevacizumab)与阿特唑珠单抗(Atezolizumab)联合应用在美国已进入第三阶段临床实验,用于治疗转移性非鳞状非小细胞肺癌,该方案很快被美国食品和药物管理局批准作为一线治疗方案。此外,全球首创可同时靶向PD-1和VEGF的双抗抑制剂AK112,在2021年ASCO(美国临床肿瘤学会)会议上宣布目前已经进入概念性验证性研究。该抑制剂能够在肿瘤微环境下,PD-1和VEGF能够共表达,通过该四价双抗,能够使得双抗富集于肿瘤微环境,拥有更高亲和力,大大降低毒性。一期临床结果显示,在27例可评估的受试者中有较好的抗肿瘤活性,其中有13例可评估的铂耐药卵巢癌患者,5例达到部分缓解,客观缓解率达到40%。

抗血管生成药物和免疫检查点抑制剂联合应用显示出优点有:(1)增加CTL浸润和活性(例如,通过形成高内皮小静脉);(2)减少CTL功能障碍;(3)减少Tregs和MDSCs的存在和抑制功能;(4)增加抗原提呈细胞树突状细胞DC的存在和活性。目前为止,有超过100个Ⅰ/Ⅱ期临床试验(如Tab 1)正在测试抗血管生成与免疫治疗的结合,以期发现更安全、更高效的联合疗法。对免疫检查点阻断治疗期间肿瘤细胞、内皮细胞和免疫细胞之间串扰的进一步理解与研究,组合出新的治疗方案,仍是现阶段研究的重点方向。

4 总结与展望

免疫细胞依靠功能性血管网络进入组织。在肿瘤中,血管异常和功能障碍,导致了免疫效应细胞的浸润受损。多项研究证明,增强免疫刺激也反过来改善肿瘤血管正常化。这种免疫系统-肿瘤血管相互重新促进作用的新策略为识别结合血管靶向和免疫治疗的新癌症治疗策略打开了可能性。本文具体介绍了免疫细胞和肿瘤血管交联作用,即肿瘤血管对免疫细胞(细胞毒性T细胞、巨噬细胞、肿瘤调节性T细胞、DC细胞、NK细胞、MDSC细胞)的功能性影响和免疫细胞对肿瘤血管生成的促进和抑制作用,并简要说明了联合应用抗肿瘤治疗的策略:利用人源化单克隆抗体或者酪氨酸激酶抑制剂促进血管正常化,改善肿瘤微环境,联合应用免疫检查点抑制剂增强肿瘤免疫治疗效果。

Tab 1 The ongoing clinical trials evaluating combinations of antiangiogenic agents and immune checkpoint inhibitors

在临床应用过程中,要注意的是肿瘤血管正常化窗口期是肿瘤微环境内血管结构和功能性正常的特殊时期,治疗超过血管正常化的窗口期则可能会促进肿瘤发展,如果时间不足未到窗口期,疗效又会不佳。因此,确定如何评估血管正常化窗口以及初始和终止点对于量身定制治疗策略至关重要。肿瘤血管灌注、微血管密度、血管形态和通透性仍是确认肿瘤血管正常化的重要标准。此外,寻找一种方便、无创、准确监测时间窗的方法,是准确指导用药的前提,具有十分重要的意义。现在已经使用过的技术,例如计算机断层扫描(CT)成像用于显示肿瘤的灌注、血管密度和分叉;磁共振成像(MRI)是评估肿瘤血管对ATS反应和检测归一化窗口的另一种有前途的成像技术,可以通过肿瘤研究和治疗中的容积转移系数(Ktranss)、血管外间隙体积分数(Ve)和反流速率常数(Kep)等参数来定量测量肿瘤的灌注和血管通透性;多普勒超声是分析肿瘤血管的另一种有用的无创性成像技术,通过数学模型来评估微血管和定量评估实体瘤血流灌注的功能性。还有液体活检,作为一种无创性监测肿瘤正常化过程的方法,已经在临床上得到应用。今后,如果将影像学方法与液体活检相结合,可以建立更准确、更有效的评估系统来描绘微环境中肿瘤血管正常化的景观,这一方法值得我们后续研究。

这些策略在临床转化过程中仍然面临一定的挑战。深入了解免疫介导的肿瘤血管正常化的潜在机制可能会指导未来针对肿瘤患者的血管和免疫联合治疗的临床试验。由于肿瘤异质性还有个体差异的影响,在不同肿瘤类型、不同区域和年龄的人群中的肿瘤微环境情况会有差异,因此,在未来使用个体化诊疗手段必不可少。个体化诊疗联合免疫-血管肿瘤微环境调控在肿瘤治疗中将会在未来临床肿瘤治疗中大放光彩。

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