PD-1/PD-L1抑制剂在晚期黑色素瘤联合治疗中的研究进展

(整期优先)网络出版时间:2022-08-24
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PD-1/PD-L1抑制剂在晚期黑色素瘤联合治疗中的研究进展

罗悦悦1 ,高全立1

1河南省肿瘤医院(郑州大学附属肿瘤医院)免疫治疗科 450008;

【摘要】黑色素瘤是一种恶性程度极高的肿瘤,易早期转移,死亡率高,预后较差。随着对黑色素瘤的基础和临床研究,以程序性死亡受体1(programmed cell death protein 1,PD-1)、程序性细胞死亡配体1(programmed death-ligand 1,PD-L1)、以及细胞毒性T淋巴细胞抗原4(cytotoxic T-lymphocyte antigen-4,CTLA-4)为主的免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitor,ICIs)极大改变了抗肿瘤治疗方式,改善了黑色素瘤患者的预后。本文将探讨以PD-1/PD-L1抑制剂联合其他治疗方式在晚期恶性黑色素瘤中研究进展进行综述。

关键词:黑色素瘤;PD-1/PD-L1;免疫治疗;联合治疗

黑色素瘤是一种源于神经外胚层的恶性肿瘤,恶性程度极高,其发病率和死亡率每年仍持续上升。据估计2021年,在美国出现106110例黑色素瘤患者和7180例死于这种疾病的病例[1]。早期患者通过手术切除5年生存率可达90%以上,而发生远处转移的晚期患者,其生存率仅有5%-10%[2]。近十余年,以ICIs为主的免疫治疗的出现极大改变了黑色素瘤的总生存期,为恶性黑色素瘤患者带来新的治疗方式。然而,多数患者对免疫抑制剂总体应答有限,特别是黏膜型、肢端型、葡萄膜型黑色素瘤患者,表现出不同程度的原发性耐药或获得性耐药。随着各学者对肿瘤生长机制及肿瘤细胞与肿瘤微环境之间的相互作用的探索研究,利用联合疗法最大限度地发挥抗肿瘤作用,同时最大限度地减少毒性或许是一种很有前景的癌症治疗策略。目前有许多组合疗法的临床试验正在开发中,下面笔者将着重对抗PD-1抗体联合其他治疗方式在黑色素瘤中的应用进行综述。

1 与抗CTLA-4抗体联合

CTLA-4是临床上第一个靶向的抑制性免疫检查点分子,在T细胞激活过程中,与CD28同源的CTLA-4上调,并以比CD28更高的亲和力与CD80和CD86结合,这种竞争性结合可以阻止充分激活T细胞所需的CD28共刺激,在早期抑制T细胞活性。Ipilimumab是一种抗CTLA-4的单克隆抗体,是最早批准治疗恶性黑色素瘤的ICIs,提高了晚期黑色素瘤患者的总生存期。但Ipilimumab通过抑制CTLA-4容易过度激活T细胞,在临床应用中引发多种免疫不良反应,对机体造成损害,因而限制了其作为单一药物在黑色素瘤中的应用。临床前数据显示[7],抗CTLA-4抗体联合PD-1单抗,能增加效应性 T 细胞浸润,并减少Treg,增加 IFN-γ生成,从而增加抗肿瘤活性。

基于CheckMate-067研究,PD-1单抗联合抗CTLA-4抗体治疗于2015年被FAD批准于恶性黑色素瘤的治疗,该研究结果显示“双免”联合组中位无进展生存期(Progression free survival,PFS)为11.5个月,对比ipilimumab为2.9个月(99.5% CI,0.31-0.57;P<0.001),nivolumab组为6.9个月(99.5% CI,0.31-0.57;P<0.001)显著延长。客观缓解率(Objective remission rate,ORR)亦明显提升,联合组ORR为58%,nivolumab组和ipilimumab组分别为44%和19%。最近该试验公布了“双免”疗法在治疗黑色素瘤超过5年的长期疗效,在至少77个月的随访中,联合组或nivolumab组的PFS和OS均高于ipilimumab组。另外,在PD-1耐药的恶性黑色素瘤患者中,我们仍可观察到,与ipilimumab相比,抗PD-1单抗联合ipilimumab治疗有更好的客观缓解率(31% vs 13%,P<0.001)和更长的生存期(20.4个月vs 8.8个月,P<0.001)。

尽管“双免疫”联合治疗显示出优异的临床活性,然而联合治疗的不良反应也随之增加。已知抗CTLA抗体与剂量依赖性毒性相关,并与更高的致命性不良反应发生率相关。剂量越高,不良反应的发生率越高。为了降低毒性,目前已有研究探索联合治疗替代给药的策略。KEYNOTE-029研究了标准剂量pembrolizumab(2mg/kg)联合低剂量ipilimumab(1mg/kg)治疗晚期黑色素瘤的安全性及有效性,结果显示96.1%的患者发生治疗相关不良事件,其中发生3/4级的患者占47.1%,无死亡患者。令人惊喜的是,ORR为62.1%,与既往研究中标准剂量相似。另外在CheckMete 511试验[14]中,接受低剂量的NIVO3 +IPI1组3-5级治疗相关AEs的发生率为34%,而标准剂量的NIVO1+IPI3组为48% (

P= 0.006),ORR为(45.6% vs 50.6%)。这些研究结果显示较低剂量的ipilimumab(1 mg/kg vs 3 mg/kg),无论是联合pembrolizumab还是nivolumab,均显示出较低的毒性反应。目前PD-1抑制剂联合CTLA-4抑制剂在晚期恶性黑色素瘤患者的研究(NCT03873818、NCT02743819、NCT0317943等)正在进行中,这些研究的结果可为双免治疗给药方案及风险评估等方面提供进一步证据,期待未来双免疫疗法有更好的临床获益。

2  与抗LAG-3抗体联合

淋巴细胞活化基因3(lymphocyte-activation gene 3,LAG-3)又称CD223,是一种活化在T细胞表面的跨膜蛋白,主要与主要组织相容性复合体II(major histocompatibility complex IIMHCII)结合,在T细胞、NK细胞、Treg、B细胞等免疫细胞上表达,负向调节T细胞增殖和效应T细胞的功能。在黑色素瘤中,由于持续的抗原表达,肿瘤浸润淋巴细胞上的LAG-3表达增加,从而在PD-1共刺激的影响下抑制T细胞的作用,减少TME内IFN-γ的产生。双重抑制LAG-3和PD-1已在临床模型中显示出协同抗肿瘤作用,这为抗LAG-3联合抗PD-1成为一种新的抗肿瘤治疗方案提供依据。

Relatlimab是一种人IgG4 LAG-3阻断抗体,可与LAG-3结合,恢复耗尽的T细胞的效应功能。一项II/III期试验RELATIVITY-047评估了relatlimab-nivolumab对比nivolumab单药在未经治疗的转移性或不可切除的恶性黑色素瘤患者中的有效性及安全性,结果显示relatlimab-nivolumab组的中位PFS为10.1个月,而nivolumab组的中位PFS为4.6个月(95%CI,0.62-0.92;P=0.006)。在亚组分析中,无论BRAF基因状态如何,均观察到relatlimab–nivolumab组的益处。在安全性方面,两组患者3或4级治疗相关不良事件发生率分别为联合组18.9%、nivolumab单药组9.7%。联合组最常见的3级或4级治疗相关不良事件包括脂肪酶水平升高(1.7%)、丙氨酸转氨酶(1.4%)和天冬氨酸转氨酶水平升高(1.4%)以及疲劳(1.1%)。在健康相关的生活质量方面,两组没有显著差异。这些结果验证了将LAG-3与PD-1联合阻断可作为黑色素瘤患者的一种治疗策略,为恶黑黑色素瘤患者提供选择,并从中获益。

3 PD-1联合抗血管生成

Warren等人最早发现血管生成状态与黑色素瘤的进展高度相关,尤其是从径向生长期到垂直生长期的过渡。黑色素瘤的新生血管形成有下列几个主要因素,包括血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、胎盘生长因子(PlGF)、血管生成素(Ang)、白介素-8(IL-8)和血小板衍生生长因子(PDGF)等。以VEGF为例,黑色素瘤细胞分泌VEGF-A通过与内皮细胞上的受体VEGFR结合,激活一氧化氮合酶(NOS)和PI3K/AKT信号,以增加血管通透性,促进内皮细胞增殖和导管形成。黑色素瘤的促血管生成机制非常复杂,高度相互关联,多种刺激性配体和受体共存,通过旁分泌和自分泌方式发挥作用,这导致使用中和VEGF-A的单克隆抗体(贝伐珠单抗)治疗黑色素瘤的疗效有限。一项关于黏膜黑色素瘤的研究表明VEGF的表达水平与较差的生存结果相关,而小鼠癌症模型表明,联合抑制VEGFR和PD-1可协同增加TIL的数量并抑制肿瘤生长。表明VEGF可作为治疗晚期黑色瘤有前景的靶点。VEGF驱动的血管生成参与肿瘤免疫抑制,为ICIs联合抗血管生成治疗提供了依据。

北京大学肿瘤医院报告了一项针对晚期黏膜型黑色素瘤的Ib期临床试验评估了特瑞普利单抗联合阿昔替尼在晚期黏膜型黑色素瘤患者中的疗效和安全性,在29例既往未接受化疗的患者中,14例达到PR、11例处于SD,ORR为48.3%,DCR为86.2%,中位PFS和中位OS分别为7.5个月和20.7个月。另外,Ib/II期KEYNOTE-146试验表明,Pembrolizumab联合Lenvatinib对晚期黑色素瘤患者具有良好的抗肿瘤活性,ORR为47.6%(95%CI,25.7-70.2),mDOR为12.5个月,mPFS为7.6个月。最新试验结果显示,在一项II期临床研究中,联合应用PD-L1抑制剂atezolizumab与贝伐单抗的晚期黏膜黑色素瘤患者未证实的 ORR 为 42.9%,但需要进行大规模人群的 III 期试验以进行治疗。

目前关于抗血管生成联合免疫检查点抑制剂的临床试验(NCT03820986、NCT03986515、NCT03941795、NCT04622566等)正在进行中,期待后续研究持续进行,有更可喜的结果为黏膜型黑色素瘤的治疗模式提供依据。

4 与BRAF/MEK抑制剂联合

BRAF是属于Raf家族的丝氨酸/苏氨酸激酶,参与丝裂原活化蛋白激酶(MAPK) 通路的信号转导。研究发现BRAF的点突变在黑色素瘤中的发生频率高于其他类型的实体瘤,在约50%的黑色素瘤中可检测到密码子600(V600E)处从缬氨酸到谷氨酸的取代,这导致 BRAF 蛋白的激酶活性和下游MAPK 途径的组成型激活。十年前,FDA批准vemurafenib和dabrafenib用于治疗BRAF突变的晚期黑色素瘤。然而,接受MAPKi或BRAFi治疗的患者,会不可避免地在6-12个月内发生耐药,这严重阻碍了治疗效果并导致频繁复发,促使了联合治疗的发展。BRAF和MEK的联合抑制使临床反应率从50%上调至60–70%,并且不良反应的发生率降低。FDA已批准多种MAPKi联合BRAFi在黑色素瘤中应用。然而BRAFi/MEKi组合的抗肿瘤反应维持时间很短,多数患者会由于获得性耐药而导致早期复发或疾病进展。临床前数据表明,BRAF和MEK抑制剂治疗开始后早期通过增加T细胞浸润和PD-1/PD-L1表达以及减少免疫抑制性细胞因子改变了肿瘤微环境,使其更适合于免疫治疗并为同时联合治疗提供了依据。这些研究结果支持了包括BRAF和MEK抑制剂以及抗PD-1免疫检查点抑制剂在内的三联疗法的临床试验。

IMspire150试验是一项随机、双盲3期临床试验,该试验将抗PD-L1单克隆抗体阿替利珠单抗或安慰剂与BRAF/MEK抑制剂组合维莫非尼和考比替尼联合治疗,共纳入514名不能切除的IIIc-IV期BRAF突变黑色素瘤患者,研究终点为PFS。在18.9个月的中位随访时间中,初步结果显示,三联组的PFS显著延长(15.1个月vs 10.6个月,HR=0.78,P=0.025),尽管三联组和对照组在客观缓解率(66.3% vs 65.0%)、完全缓解率(15.7% vs 17.1%)、部分缓解率(50.6% vs 48%)相似,然而三联组中位反应时间较对照组更长(21个月vs 12.6个月)。在安全性方面,99%的患者发生了与治疗相关的不良事件,79%的患者发生3/4级不良事件,对照组为73%。根据该试验的结果,FDA批准了阿替利珠单抗与维莫非尼和考比替尼联合治疗晚期BRAF V600突变阳性转移性黑色素瘤患者的方案。这项结果与KEYNOTE-022公布的相似,Pembrolizumab+达拉非尼+曲美替尼治疗的患者mPFS(16.0个月)较对照组患者mPFS(10.3个月)显著延长。然而COMBI-i试验显示抗PD-1单抗联合达拉非尼和曲美替尼组对比对照组无显著PFS获益,未达到其研究终点,或许与毒性过强相关。

接受PD-1/PD-L1和BRAF/MEK抑制剂后,可观察到在肿瘤微环境中CD8+T细胞浸润增加,免疫抑制细胞如Tregs和MDSC减少。然而这种预期的协同作用并没有明确转化为临床疗效,同时由于不良事件的高发生率而显著影响安全性,毒性增加限制了大多数患者的使用。因此,我们需要寻找预测性生物标志物,以确定哪些患者可能受益于三联疗法。三联疗法是否应该被视为一种新的治疗方法,特别是对于预后较差的患者,仍需我们进一步研究。

5 与溶瘤病毒联合

溶瘤病毒(Talimogene Iaherparepvec,T-VEC)是一种活的复制型单纯疱疹病毒1型(HSV-1),经修饰后可表达粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF),GM-CSF启动局部免疫反应并增强树突状细胞迁移,树突状细胞通过向区域淋巴结中的特异性CD4+细胞和CD8+细胞呈递抗原来触发系统性T细胞反应,对抗肿瘤免疫反应至关重要。溶瘤免疫治疗的作用机制包括直接癌细胞死亡(溶瘤)、肿瘤表位扩散以产生新的免疫反应,以及释放吸引效应免疫细胞的免疫原性危险信号。2015年,T-VEC被FDA批准用于无法切除的皮肤、皮下及淋巴结复发性黑色素瘤。T-VEC可以通过诱导IFN-γ和PD-L1表达以及刺激肿瘤抗原呈递来刺激抗肿瘤免疫反应,从而启动免疫系统,使其成为与ICIs联合治疗有潜力的候选者。Puzanov等人评估了19名之前未经治疗的IIIB-IVM1c期黑色素瘤患者的T-VEC和ipilimumab联合治疗,结果显示ORR为50%,22%患者达到CR。另有一项研究显示晚期黑色素瘤患者联合应用T-VEC和Pembrolizumab治疗后ORR升高62%。T-VEC与ICIs联合在治疗晚期不可切除黑色素瘤时显示出更大的抗肿瘤活性,且没有额外的安全性问题。

6 与TIM-3联合

T细胞免疫球蛋白和粘蛋白结构域3(Tim-3)是一种含有免疫球蛋白(Ig)和粘蛋白结构域的细胞表面分子,与过敏和自身免疫疾病有关。TIM-3与其他免疫检查点如PD-1、LAG-3、TIGIT等共同在T 细胞上表达,调节并耗尽T细胞。TIM-3及其配体之间的相互作用可以抑制Th1和Th17反应,抑制NK细胞介导的细胞毒性,并诱导免疫耐受。临床前研究显示阻断Tim-3体现出提高抗肿瘤免疫方面的优势,尤其与PD-1联合应用时,可减少肿瘤进展,并可改善癌症患者的抗肿瘤T细胞反应。在小鼠肿瘤模型

[47]中,TIM-3和PD-1的联合抑制显示出令人鼓舞的结果。此外,在肺癌患者、肺癌模型以及头颈癌患者样本中,TIM-3的上调与PD-1抑制剂耐药性的发展有关。目前临床研究中的TIM-3抗体主要包括sabatolimab(MBG453)、TSR-022、INCAGN02390和LY3321367。虽然在包括黑色素瘤在内的晚期实体瘤中,sabatolimab没有反应,但接受sabatolimab加PD-1抗体治疗的患者表现出更好的反应迹象[49]。目前关于TIM-3抑制剂在包括黑色素瘤的晚期肿瘤的研究仍在进行中。

挑战

目前正探索新的治疗策略,包括新的免疫治疗组合,以进一步提高转移性黑色素瘤患者的长期生存率。在精准医学的背景下,肿瘤的个体化免疫疗法已在临床上展现出一定的疗效,目前仍存在一些问题需要今后深入的研究。或许研究重点应向以下方向转换:1、制定治疗策略以克服免疫检查点及其与其他方案联合的耐药性;2、确定联合用药的最佳顺序,是联合治疗还是序贯治疗?是否需要在某些情况下指定的时间点交叉治疗?免疫检查点维持用药的时间?3、如何减轻联合治疗的毒性反应;4、寻找预测性生物标志物,以确定哪些恶性黑色素瘤患者更适合于某种治疗方案;5、寻找新的靶点和免疫检查点。相信在未来,肿瘤的个体化治疗将为每位癌症患者带来更长的生存时间。

参考文献

[1]Siegel R L, Miller K D, Fuchs H E, et al. Cancer Statistics, 2021 [J]. CA Cancer J Clin, 2021, 71(1): 7-33.

[2]Sun L, Guan Z, Wei S, et al. Identification of Long Non-coding and Messenger RNAs Differentially Expressed Between Primary and Metastatic Melanoma [J]. Front Genet, 2019, 10: 292.

作者简介:罗悦悦(1995-),女,河南周口人;硕士研究生在读;研究方向:肿瘤免疫治疗。

通信作者:高全立(1969-),男,河南南阳人,博士,主任医师,主要从事恶性肿瘤生物免疫治疗及化疗的基础研究及临床研究。