程序性死亡受体1抑制剂治疗甲状腺癌的研究进展

王艺霏 薛海波

滨州医学院附属医院内分泌科，滨州 256603

甲状腺癌是最常见的内分泌系统恶性肿瘤，是目前发病率增长最快的恶性肿瘤，跻身十大高发恶性肿瘤之列［1］。滤泡细胞源性的甲状腺癌包括不同的组织类型，其中分化型甲状腺癌（differentiated thyroid carcinoma，DTC）包括甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）和甲状腺滤泡状癌（follicular thyroid carcinoma，FTC），DTC 占全部甲状腺癌的90%以上，一般预后较好，5年生存率超过98.3%［2］；而未分化甲状腺癌（anaplastic thyroid carcinoma，ATC）进展迅速，是致死率最高的病理类型，中位生存期低于6 个月，1年病死率达80%［3］。 甲状腺髓样癌（medullary thyroid carcinoma，MTC）来源于甲状腺C 细胞，其恶性程度介于DTC和ATC之间，表现为中度恶性特征。近年来，甲状腺癌治疗方法包括外科治疗、131I 治疗、内分泌治疗、分子靶向治疗以及各种联合疗法，其中分子靶向治疗在甲状腺癌治疗方面取得明显进展，免疫检查点抑制剂与其他治疗策略联合应用可提高临床疗效［4-5］。随着第1个由美国食品和药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准的单克隆抗体帕博利珠单抗在治疗晚期黑色素瘤方面取得显著疗效，免疫检查点抑制剂在治疗肿瘤方面迅速发展［6］。Brown 等［7］先后报道了程序性死亡配体1（programmed cell death-ligand 1，PD-L1）在甲状腺癌中表达，程序性死亡受体1（programmed cell death 1，PD-1）抑制剂给甲状腺癌患者带来新的希望。

PD-1/PD-L1的分子结构

PD-1于1992年由Ishida等［8］利用消减杂交技术分离出来，其提出PD-1 与程序性细胞死亡有关，故命名为PD-1。PD-1（又称CD279）属于CD28/B7 家族成员，是由小鼠1 号染色体上的Pdcd1 基因和人类2 号染色体上的Pdcd1 基因编码相对分子质量为55000 的Ⅰ型跨膜蛋白。PD-1 是由1个细胞外免疫球蛋白可变区样结构域、1个约20个氨基酸组成的茎、1 个跨膜结构域和1 个含有靠近N 端的免疫受体酪氨酸抑制基序（immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif，ITIM）及靠近C 端的免疫受体酪氨酸转化基序（immunoreceptor tyrosine-based motif，ITSM）的胞质区组成，主要表达于活化的T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、单核细胞及树突状细胞［9］。在静息的T 细胞上检测不到PD-1，但在激活T 细胞24 h 后在细胞表面可发现PD-1［10］。PD-1 主要有 PD-L1 和程序性死亡配体 2（programmed cell death-ligand 2，PD-L2）2 个配体，但两者的表达模式不同。PD-L1 在活化的T 细胞、B 细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞上广泛表达，也在多种肿瘤细胞表面表达，如黑色素瘤细胞、肺癌、乳腺癌、头颈部肿瘤等，许多炎症因子如Ⅰ型和Ⅱ型干扰素、肿瘤坏死因子α、血管内皮生长因子均可上调PD-L1 的表达［11-13］。PD-L2 只在少数细胞如巨噬细胞、树突状细胞上表达，在肿瘤细胞表面表达也非常有限。因此，PD-L1是介导抗肿瘤免疫反应过程的主要配体。

PD-1/PD-L1信号通路

PD-1与其配体结合后，胞质区的ITIM 和ITSM 磷酸化，PD-1可募集含有酪氨酸磷酸化酶-1和酪氨酸磷酸化酶-2的SH2 结构域与ITIM 和IMSM 结合，导致淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶介导的ζ 链关联蛋白去磷酸化并下调免疫应答［11，14］。PD-1 介导免疫抑制的一个关键信号靶点是磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B（phosphatidylinositol 3 kinase/protein kinase B，PI3K/AKT）通路，该通路机制涉及由酪蛋白激酶-2（casein kinase 2，CK2）介导的磷酸酶及张力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）磷酸化和磷酸酶活性。在T细胞活化过程中，PTEN被CK2磷酸化，这种磷酸化使PTEN 保持稳定，抑制其磷酸酶的活性。PD-1 可抑制PTEN 的稳定磷酸化，使其磷酸酶活性增加，以对抗PI3K 的激活从而抑制信号传递。PD-1介导抑制的另一个重要信号靶点是Ras蛋白/丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶（Ras protein/mitogen-activated protein kinase/extracellular signal-regulated kinase，Ras/MEK/ERK）通路。在T细胞活化过程中，磷脂酶C-γ1（phospholipase C γ1，PLC-γ1）下游的Ca2+和磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸激活Ras鸟苷酸释放蛋白1，从而激活Ras 及其下游的通路。PD-1 通过抑制PLC-γ1 而削弱丝裂原激活蛋白激酶通路的激活。PI3K/AKT 和Ras/MEK/ERK 通路被抑制，导致下游抑制细胞周期进程和T 细胞激活［10，15］。另外，PD-1 与PD-L1 的相互作用主要抑制效应T 细胞功能，但该途径也在调节性T 细胞（regulatory T cells，Tregs）的启动方面发挥作用。有研究表明，PD-1/PD-L1信号通过下调雷帕霉素靶蛋白和AKT磷酸化参与调节性T细胞的诱导、维持和抑制功能［16］。

PD-1/PD-L1与肿瘤免疫逃逸

由PD-1 及其配体组成的通路在维持机体外周免疫耐受中起到了至关重要的作用。肿瘤细胞可通过这一通路逃避宿主的免疫监视，从而发生免疫逃逸。在肿瘤微环境中，PD-1 与PD-L1 可能通过以下几个途径对抗肿瘤免疫反应发挥抑制作用［17］：（1）PD-1 通过与PD-L1 结合，向T 细胞传递抑制信号，诱导活化的T 细胞功能异常和（或）凋亡［14，18］；（2）Treg 上的PD-L1 与PD-1 结合，通过抑制存在于正常机体内潜在的自身反应性T细胞的活化与增殖，发挥潜在的促进外周免疫耐受的作用［19-20］；（3）PD-L1 可作为一种受体向肿瘤细胞反向传递抗凋亡信号，使肿瘤细胞抵抗细胞毒性T细胞的杀伤作用［21］。除PD-1 之外，PD-L1 还可与T 细胞上的CD80结合抑制T细胞的激活，从而调节免疫反应［22］。

PD-1抑制剂在甲状腺癌中的应用

随着PD-L1 作为肿瘤侵袭性的潜在标志物的深入研究，PD-1 抑制剂治疗许多实体肿瘤的有效性在临床前模型和临床试验中均得到证实。其在甲状腺癌中的作用研究现正在部分体外试验中进行，使用联合疗法的多项临床试验也在积极开发或已经在进行中。

帕博利珠单抗是由默沙东研发的一种人源化单克隆抗体，作为PD-1 抑制剂于2014年获FDA 批准上市。在治疗晚期DTC的1b期KEYNOTE-028试验中显示出显著的临床有效性和良好的安全性［23］。该试验旨在评估帕博利珠单抗治疗PD-L1 阳性的晚期DTC 患者的安全性和抗肿瘤活性。共纳入患者22 例，其中PTC 占68%（15 例），FTC 占32%（7 例）。给予帕博利珠单抗10 mg/kg，2 周1 次，30 min 静脉滴注。治疗持续24 个月或直到确认进展性疾病、不可接受的不良事件或研究人员及患者决定退出。根据实体肿瘤临床疗效评价标准（Response Evaluation Criteria in Solid Tumours，RECIST）1.1 版评价试验结局指标：无进展生存期（PFS）、客观缓解率（ORR）、疾病控制率（DCR）、临床获益率（CBR）和总生存期（OS）等。结果显示，不良事件（AE）发生率为82%（18 例），最常见的有腹泻、疲劳、皮肤瘙痒、皮疹等，仅有1 例AE 为3 级，未发生4 级AE 或与治疗相关的死亡或停药。虽然帕博利珠单抗的AE发生率较高，但大部分AE<3 级，患者可耐受。有效性方面，中位PFS（median progression-free survival，mPFS）为7个月（95%CI2～14个月），6 个月和12 个月mPFS 分别为59% 和36%；ORR 为9%（95%CI0.01～0.29）；DCR 为68%；CBR 为50%（95%CI0.28～0.72）；中位OS（median overall survival，mOS）未达到，6个月和12个月mOS分别为100%和90%。因此，该研究结果证实帕博利珠单抗具有可控的安全性，并在少数晚期DTC患者中具有抗肿瘤活性。

纳武利尤单抗是一种人源化免疫球蛋白4 抗体类抑制剂，可特异性阻断PD-1 与PD-L1 结合，激活对肿瘤细胞的免疫应答。Hatashima 等［24］开展了一项评估ATC 患者对免疫检查点抑制剂的有效性和安全性的回顾性研究。该研究共纳入13 例局部晚期或转移性ATC 患者，接受帕博利珠单抗（12 例）或纳武利尤单抗（1 例）治疗，每3 周或6 周静脉注射200 mg 或400 mg 固定剂量的帕博利珠单抗，或每2 周、4 周静脉注射240 mg 或480 mg 固定剂量的纳武利尤单抗。结果显示，有2例部分缓解（PR），3例疾病稳定（SD），ORR与DCR分别为16%、38%，mPFS为1.9个月，mOS为4.4个月，而PD-L1 >50 的患者mOS 为15.5 个月。安全性方面，AE 发生率为46%（6例），2例AE≥3级，最常见的包括皮疹、内分泌系统、神经系统和肌肉骨骼系统疾病，多数患者可耐受。上述研究结果表明患者对免疫检查点抑制剂耐受性良好，对部分患者有持续反应，可作为一种有效且可耐受的治疗方案。

Spartalizumab 是由诺华研发的一种人源化免疫球蛋白4单克隆抗体，又名PDR001，以亚纳摩尔活性结合PD-1，并阻断与PD-L1 和PD-L2 的相互作用［25］。目前，诺华正在多种癌症中开展Spartalizumab 单药或与其他药物联合用药的临床试验，中国国家药监局药品审评中心最新公示此药获得临床试验默许认可。Capdevila 等［26］开展了一项评价Spartalizumab 在ATC 患者中抗肿瘤活性、安全性及耐受性的Ⅱ期临床试验，共纳入42例局部晚期和/或转移性ATC患者，静脉注射400 mg Spartalizumab，4 周1 次，根据RECIST v1.1 和免疫相关缓解评价标准（Immune-Related Response Criteria，irRC）确定总体应答率。结果显示，根据RECIST v1.1 的ORR 为19%（95%CI0.086～0.341），3 例完全缓解（CR），5 例PR。根据irRC 的ORR 为24%（95%CI0.121～0.395），包括3 例CR 和7 例PR。RECIST v1.1 和irRC 的mPFS 均为1.7 个月（95%CI1.2～1.9 个月，1.2～2.0 个月），1年PFS 率分别为17%、22%。mOS 为5.9 个月，1年生存率为40%。患者AE 发生率为45.2%，以腹泻、瘙痒、疲劳和发热最常见，有4例AE≥3级，可见Spartalizumab有良好的安全性，且毒性可耐受。70%肿瘤活检显示PD-L1表达呈阳性，根据RECIST v1.1，PD-L1 呈阳性的患者ORR 为29%（95%CI0.132～0.487），而PD-L1 呈阴性的患者ORR 为0%，且在PD-L1≥50%的患者亚组中ORR 可达35%（95%CI0.142～0.617），mOS 尚未达到。 该研究结果表明，Spartalizumab 在肿瘤高度侵袭性和预期寿命较短的患者群体中表现出较高的抗肿瘤活性和安全性，为PD-L1 阳性的晚期ATC患者提供新的治疗选择。

近年来，酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitors，TKIs）在ATC 治疗中已显示出良好的临床疗效。然而，对TKIs 产生耐药性是ATC 患者的常见问题，患者病情进展时挽救治疗措施有限［27］。最近有研究表明，在疾病进展早期或在TKIs 治疗早期加用帕博利珠单抗可能使患者受益，且在ATC 中联合BRAF 抑制剂和PD-1 抑制剂治疗的临床研究表明可明显缩小肿瘤体积且增强抗肿瘤免疫反应，使这种联合治疗为ATC 患者提供新的治疗选择［28］。Iyer 等［29］开展了一项ATC 患者在TKIs 治疗疾病进展时接受联合帕博利珠单抗和TKIs 治疗的回顾性研究，共纳入12 例患者。DTP 组（6 例）接受达拉非尼150 mg，2 次/d+曲美替尼2 mg，1 次/d 治疗，LP 组（5 例）接受仑伐替尼14～24 mg，1 次/d 治疗。开始接受TKIs治疗至加用帕博利珠单抗的中位时间为9.6周（95%CI3～105周），帕博利珠单抗给予200 mg静脉滴注，1 次/3 周。研究结果显示，DTP 组有1 例PR、4 例SD，LP组有3 例PR、1 例SD，TP 组有1 例PR，临床获益患者达9 例（75%）。开始接受TKIs 治疗后的mOS 为10.4 个月（95%CI5.4～40.0 个月），其中DTP 组和LP 组mOS 分别为7.4 个月（95%CI5.4～40.0个月）、10.4个月（95%CI5.8～21.4个月），TP 组存活6.7 个月。加用帕博利珠单抗治疗后的mOS 为6.93 个月（95%CI3.0～15.9 个月），其中DTP 组和LP 组mOS分别为3.8 个月（95%CI3.0～13.9 个月）和8.25 个月（95%CI5.00～16.14 个月），TP 组mOS 为4.9 个月。安全性方面，AE最常见的为疲劳、贫血和高血压，与预期一致且安全性可控。上述研究结果提示，ATC 患者在TKIs 治疗疾病进展时加用帕博利珠单抗治疗可能会降低肿瘤的代谢活性，但受限于样本量少及无对照组，无法比较在疾病进展时不加用帕博利珠单抗对OS 的影响，需要继续进行前瞻性研究评估PD-L1 的表达、临床疗效和ATC 患者生存之间的相关性。Dierks等［30］亦开展了一项回顾性研究，分析6例ATC患者和2 例转移性低分化甲状腺癌（poorly differentiated thyroid carcinoma，PDTC）患者接受帕博利珠单抗和仑伐替尼联合治疗的有效性和安全性。仑伐替尼作为一种多靶点TKIs已被FDA 批准用于治疗进展性碘难治性分化型甲状腺癌，其治疗效果远胜于安慰剂，现正在ATC 患者中进行临床试验［31］。纳入的8 例患者给予仑伐替尼14～24 mg，1 次/d，联合帕博利珠单抗200 mg，1 次/3 周。结果显示，总CR 为50%，总mPFS 为17.75 个月，总mOS 为19 个月。其中ATC患者中有4 例CR，1 例PR，1 例SD，mPFS 为16.5 个月，mOS为17.3 个月；PDTC 患者2 例PR。安全性方面，AE 率达100%，有3 例AE≥3 级，虽然AE 发生不可避免，但可以通过减少或停用仑伐替尼使患者耐受。所有肿瘤PD-L1均呈阳性，所有长期（>2年）或CR 的患者肿瘤突变负荷升高或PD-L1 肿瘤比例评分>50%。因此，帕博利珠单抗与仑伐替尼联合治疗对ATC/PDTC 患者可能是安全和有效的，并且可导致完全和长期的缓解。目前，Dierks 等［30］正在针对ATC 和PDTC 患者进行一项Ⅱ期临床试验在系统评估帕博利珠单抗与仑伐替尼联合治疗的有效性及安全性。

结语

目前，PD-1 抑制剂已在多种实体肿瘤治疗中取得显著疗效，但在甲状腺癌中的疗效研究相对较少。近年来，越来越多证据表明PD-1/PD-L1 通路在抗肿瘤免疫应答中起着重要作用，随着体外试验和临床试验研究，帕博利珠单抗、纳武利尤单抗、Spartalizumab 等也相继被证明有较好的有效性和安全性，虽然AE发生率较高，但多数可耐受，患者可通过减少剂量及对症治疗控制。然而，国内外还缺少大规模的临床试验评估PD-1 抑制剂在治疗甲状腺癌方面的长期疗效和安全性。因此，期待更多有关PD-1抑制剂单药或与其他疗法联合应用于甲状腺癌的临床证据，同时，尽可能减少治疗过程中出现的毒性作用，为甲状腺癌患者提供更多的治疗方案。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突