肺癌免疫治疗外周血生物标志物的研究进展

杨晓晓 蔡春玉

[摘要] 肺癌是癌症相关死亡的第一大原因。肿瘤免疫治疗可通过激活机体免疫系统对抗肿瘤。近年来，免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitor，ICI）的应用开始改变驱动基因阴性晚期肺癌患者主要以化疗为一线治疗手段的现状，但仅少部分患者可从中受益。大部分患者会产生ICI原发性或获得性耐药，因此寻找能够预测ICI治疗有效的生物标志物对筛选患者具有重要意义。本文对肺癌外周血生物标志物的最新研究进展进行综述。

[关键词] 肺癌；免疫检查点抑制剂；生物标志物

[中图分类号] R734.2      [文献标识码] A      [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2023.16.034

肺癌是发病率和病死率均较高的癌症之一。程序性死亡蛋白1（programmed death-1，PD-1）和程序性死亡配体1（programmed death ligand-1，PD-L1）抑制剂是常用的免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitor，ICI），可延长肺癌患者的生存期。目前，ICI主要用于晚期非小细胞肺癌（non-small cell lung carcinoma，NSCLC）及晚期小细胞肺癌（small cell lung carcinoma，SCLC）患者在接受一线化疗治疗后有进展者，或联合化疗应用于一线治疗中[1-2]。小部分肺癌患者可从ICI治疗中获益，但大部分患者可能会遭受严重的免疫毒性[3]。因此，寻找可预测ICI治疗效果的生物标志物至关重要。PD-L1和肿瘤突变负荷（tumor mutation burden，TMB）是PD-1/PD-L1抑制剂治疗的常用生物标志物，但其准确性并不理想；PD-L1和TMB检测主要通过有创操作从肿瘤组织中获取，也可从血液中检测TMB，两种检测方法的价格均较高，且无法实现动态预测，无法反映某一固定时段的特征[4]。外周血生物标志物包含肿瘤和宿主微环境等多方面信息，是一种非侵入性、可反复取样、相对经济实用的生物标志物，可实现免疫治疗期间的实时监测。

1  血清肿瘤标志物

血清肿瘤标志物由肿瘤细胞或机体免疫细胞响应肿瘤生长而释放，肿瘤标志物在肿瘤的临床诊断、治疗效果预测中发挥重要作用。血清癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）、糖类抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）、细胞角质蛋白19片段抗原21-1（cyto-keratin 19 fragment antigen 21-1，CYFRA21-1）、鳞状细胞癌抗原（squamous cell carcinoma antigen，SCCA）和神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE）等是接受化疗治疗肺癌患者的预测性标志物。Dal等[1]研究发现，晚期NSCLC患者在接受纳武利尤单抗治疗4个周期后，其CEA或CYFRA21-1水平较基线降低≥20%，患者有较高的疾病控制率和较长的无进展生存期（progression free survival，PFS），但NSE对纳武利尤单抗疗效的监测效果并不明显。DallOlio等[5]开展针对晚期NSCLC患者的回顾性队列研究，设置接受纳武利尤单抗或阿替利珠单抗治疗的测试组、接受帕博利珠单抗治疗的验证组及仅接受化疗的对照组，评估CEA和CYFRA21-1的预后价值。结果显示，治疗前测试组和验证组CYFRA21-1>8ng/ml的患者较CYFRA21-1≤8ng/ml的患者的中位总生存期（overall survival，OS）缩短；治疗3个周期后，CEA和CYFRA21-1降低≥20%患者的中位OS得到延长。Zhang等[6]纳入308例接受PD-1/PD-L1抑制剂治疗的NSCLC患者，比较其治疗前后CEA、CA125、CYFRA21-1和SCCA水平，其中上述指标治疗后较基线下降20%被定义为治疗有所改善。结果显示，治疗6周后4个血清肿瘤标志物中≥2个有显著改善的患者的客观缓解率、中位PFS和中位OS较高。Li等[7]纳入102例接受PD-1/PD-L1抑制剂治疗的晚期SCLC患者，评估NSE作为ICI治疗的预后价值。结果显示，基线和3周时NSE≥24ng/ml与较差的PFS和OS相关。综上，肺癌患者免疫治疗期间反复测量其血清肿瘤标志物或许能够帮助临床医生评估早期的治疗效果。

2  全身炎症和营养状况

肿瘤的发生发展与炎症密切相关，慢性炎症通过影响细胞外基质、肿瘤微环境和新生血管生成来促进肿瘤的生长和转移[8]。研究表明，外周血炎症、单独的营养指标或其作为综合评分与肿瘤患者的预后有关，如中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、乳酸脱氢酶、C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）、白蛋白（albumin，ALB）、中性粒细胞与淋巴细胞比值（neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR）、血小板与淋巴细胞比值（platelet-to-lymphocyte ratio，PLR）、淋巴细胞与单核细胞比值（lymphocyte-to- monocyte ratio，LMR）、格拉斯哥預后评分（Glasgow prognosis score，GPS）、改良格拉斯哥预后评分（modified Glasgow prognosis score，mGPS）、CRP与ALB比值（CRP-to-ALB ratio，CAR）等[9-11]。

2.1  NLR、PLR、LMR

中性粒细胞代表全身炎症活性，通过分泌促炎因子和趋化因子促进肿瘤细胞的生长和转移；血小板可通过调节肿瘤血管的生成，协助肿瘤生长；淋巴细胞是机体的免疫细胞，在肿瘤免疫反应中发挥重要作用[12]。NLR、PLR、LMR可反映炎症和宿主免疫反应。一项针对接受ICI治疗的NSCLC患者的Meta分析研究表明，患者治疗前和治疗后高NLR与较差的OS和PFS有关，治疗前高PLR与较差的OS和PFS有关，而治疗后PLR与生存结局无相关性[13]。Liu等[12]研究发现，治疗前高NLR、PLR与较差的OS和PFS有关，治疗前后低LMR与低生存率有关，但治疗后NLR、PLR与生存获益无明显关联。Xiong等[14]通过回顾性分析，评估NLR、PLR等在基线和治疗6周后对接受ICI二线或后线治疗的SCLC患者的疗效，结果发现治疗6周后NLR<5的患者中位PFS明显长于NLR≥5的患者。综上，NLR、PLR、LMR可能是接受ICI治疗肺癌患者的预后指标。

2.2  CRP、ALB

恶性肿瘤可引发全身炎症反应。CRP是具有代表性的急性期反应蛋白，在炎症反应中高表达。ALB与全身营养状况相关，炎症反应可导致蛋白质分解增加、营养逐渐减少，从而导致肿瘤患者的治疗耐受性和生存率下降[15]。将CRP和ALB相结合建立基于炎症和营养的综合评分，如GPS、mGPS和CAR[9，11]。在GPS和mGPS中，CRP>1.0mg/dl或ALB<3.5g/dl计1分，GPS和mGPS的区别是mGPS将CRP不升高的低白蛋白血症患者定义为0分[11]。Araki等[15]对CAR作为接受纳武利尤单抗二线治疗的晚期或术后复发NSCLC患者的预后标志物进行回顾性研究，治疗开始时及治疗8周后检测CAR和NLR。结果显示部分缓解患者的CAR在8周内明显下降，NLR无变化；疾病进展患者的CAR和NLR在8周内明显升高。Takamori等[11]通过回顾性研究发现，接受ICI单药治疗的NSCLC患者，与mGPS和CAR相比，GPS是最有力的预后因素。综上，基于CRP和ALB的炎症评分可预测接受免疫治疗NSCLC患者的预后，但关于联合应用对免疫治疗效果的预测，仍需大量前瞻性研究予以进一步明确。

2.3  血清淀粉样蛋白A

血清淀粉样蛋白A（serum amyloid A，SAA）是一种急性期蛋白质，在肿瘤患者外周血中可相对较早地检测出SAA水平升高[16]。研究发现，黑色素瘤中高表达的SAA能够刺激中性粒细胞产生抑制细胞免疫的白细胞介素（interleukin，IL）-10，下调T细胞的抗肿瘤活性[17]。Di等[16]评估SAA作为过度表达PD-L1晚期NSCLC患者接受帕博利珠单抗治疗的效果，结果发现在基线和治疗期间，与SAA>29.9mg/L相比，SAA≤29.9mg/L的患者有更长的PFS和OS。He等[18]研究发现，基线SAA水平较高和治疗早期SAA无下降的接受ICI治疗的NSCLC患者的OS显著缩短。有关黑色素瘤的研究发现，SAA对中性粒细胞产生IL-10的调节是由G蛋白耦联受体甲酰肽受体2（formyl peptide receptor 2，FPR-2）通过激活多个激酶途径介导的[17]。如果上述研究结果得到进一步证实，可能支持开发采用抗SAA抗FPR-2单克隆抗体通过阻断SAA的潜在免疫抑制作用而提高ICI的活性。

2.4  降钙素原

血清降钙素原（procalcitonin，PCT）表达水平在细菌感染中普遍升高。研究发现，肺癌可能导致PCT假阳性，特别是在有神经内分泌成分或多发转移的情况下[19]。在一项接受ICI治疗的转移性NSCLC患者研究中发现，治疗前基线CRP、红细胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR）及PCT较高的患者生存预后较差，ESR和PCT同时超过基线水平患者的中位OS最差[20]。全身炎症和细菌感染对接受ICI治疗的转移性NSCLC有不利影响，推测给予ESR和PCT较高患者预防性抗生素治疗可能有利于延长患者的生存期。

2.5  IL-6

IL-6是一种多效性促炎细胞因子，参与肿瘤细胞的生存和生长。Kang等[21]研究发现，血清IL-6高水平的晚期NSCLC患者接受PD-1/PD-L1抑制剂治疗的生存预后较差。Liu等[22]研究发现，血浆或肿瘤组织中IL-6基线水平较低的NSCLC患者可从ICI治疗中获益，且IL-6通过Janus激酶1/信号转导与转录激活因子3信号通路促进PD-L1的表达，从而诱导免疫逃逸。综上，基线IL-6水平可预测NSCLC患者的免疫治療效果，抗IL-6靶向抑制剂可能会增加ICI的抗肿瘤能力。

3  T淋巴细胞亚群

细胞免疫在机体抗肿瘤免疫中起重要作用，特别是T淋巴细胞亚群。T淋巴细胞上的PD-1与肿瘤细胞或抗原呈递细胞上的PD-L1之间的相互作用抑制T淋巴细胞的活化及T淋巴细胞介导的肿瘤细胞杀伤作用。王芸等[23]纳入接受帕博利珠单抗二线治疗的NSCLC患者作为观察组（PD-1表达均为阳性），健康人群作为对照组。研究发现，观察组患者治疗前的CD3+、CD4+、CD4+/CD8+指标较对照组明显下降，CD8+水平明显增高；治疗4周期后，观察组患者疗效达到疾病稳定和部分缓解的CD3+、CD4+、CD4+/CD8+较治疗前升高，CD8+较治疗前下降。Duchemann等[24]评估全身血液样本淋巴细胞PD-1表达率（PD-1-expressing ratio on lymphocytes in a systemic blood sample，PERLS）与接受PD-1/PD-L1抑制剂单药治疗的晚期NSCLC患者的预后关系，设置检测组、验证组和化疗组。结果发现，与低PERLS相比，治疗前高PERLS的检测组和验证组有更好的PFS和OS，但PERLS与化疗组的结果无关。上述研究结果表明，免疫治疗前或免疫治疗中对T淋巴细胞亚群及其相互关系的综合分析可能有助于预测免疫治疗的疗效。

4  血紅蛋白

大多数肿瘤患者都存在贫血症状。血红蛋白（hemoglobin，Hb）下降会导致肿瘤组织缺氧，缺氧可诱导肿瘤新生血管生成，从而导致肿瘤细胞增殖；贫血也可导致晚期肿瘤患者的T淋巴细胞反应不足并诱导免疫抑制[25]。Zhang等[25]在晚期NSCLC患者研究中发现，与治疗前Hb下降患者相比，治疗前Hb正常患者的中位PFS和中位OS更长，且治疗前Hb正常患者的免疫联合治疗与免疫单药治疗相比具有更好的PFS和OS。Ayers等[26]纳入249例接受纳武利尤单抗、阿替利珠单抗或帕博利珠单抗治疗的NSCLC患者，发现ICI治疗前NLR≥5且Hb<120g/L患者的生存率最差。提示在免疫治疗前提高Hb并达到正常水平可能有利于晚期NSCLC患者的预后。

5  总结和展望

综上所述，外周血生物标志物在预测肺癌免疫治疗效果方面具有重要作用。但既往研究多为初步的免疫治疗单药研究，后续需更多的大规模前瞻性临床研究予以证实。研究发现，生物标志物的联合应用更有助于预测免疫治疗的效果，后续应开展更多的临床研究探索生物标志物单独或联合应用的差异性。生物标志物对免疫相关不良反应的预测价值可帮助临床医生早期识别和管理免疫相关不良反应，减少严重的免疫相关不良反应，降低病死率。

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