黃銘琪 張濤 綜述 李龍浩 審校
結(jié)直腸癌是全球第三大常見癌癥[1]。手術(shù)是結(jié)直腸癌患者獲得根治性治療的首選方式,但大多數(shù)患者初診時已出現(xiàn)全身廣泛轉(zhuǎn)移,失去手術(shù)的機會,這部分患者仍然很難得到有效的長期生存,因此,急需一種突破性治療手段的出現(xiàn)。近年來,靶向CTLA-4或PD-1/PD-L1軸的免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICI)在多種晚期實體瘤治療中為患者帶來長期臨床獲益。已有研究表明錯配修復(fù)缺陷(mismatch-repair deficiency,dMMR),也稱高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(microsatellite instability high,MSIH)結(jié)直腸癌對ICI具有較好的反應(yīng)率[2-3]。與傳統(tǒng)的化療及靶向治療相比,部分患者在接受ICI治療后能夠獲得長期生存且3級或4級不良事件明顯減少[4]。但是大多數(shù)腫瘤患者對ICI的客觀反應(yīng)率(objective response rate,ORR)不理想,并且治療耐藥性較常見[5-6],部分患者甚至出現(xiàn)腫瘤超進(jìn)展現(xiàn)象[7]。所以尋找預(yù)測免疫治療療效的正性和負(fù)性生物標(biāo)志物,篩選出合適的人群,成為ICI治療晚期結(jié)直腸癌取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵。本文將對ICI治療結(jié)直腸癌的正性和負(fù)性生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
免疫檢查點是配對的受體-配體分子,具有抑制免疫應(yīng)答的相互作用,這些檢查點在免疫激活后開始參與免疫調(diào)節(jié),作為減少炎癥的自然抑制反饋環(huán)路發(fā)揮作用,從而避免正常組織受到免疫攻擊。腫瘤組織通過異常表達(dá)與抑制性免疫受體相互作用的配體來保護其免受免疫系統(tǒng)的攻擊,達(dá)到免疫逃逸。ICI可與抑制免疫應(yīng)答的受體-配體軸結(jié)合,阻止腫瘤免疫逃逸的發(fā)生,從而起到抗腫瘤治療的效果。
隨著腫瘤免疫學(xué)的發(fā)展,目前有研究發(fā)現(xiàn)部分生物標(biāo)志物表達(dá)上調(diào)提示ICI治療的療效可能更好。
微衛(wèi)星是由2~5個堿基對組成的重復(fù)10~60次的DNA序列,分散在整個基因組的編碼和非編碼區(qū)域。錯配修復(fù)系統(tǒng)是一個DNA完整性維護系統(tǒng)。當(dāng)錯配修復(fù)缺陷導(dǎo)致蛋白質(zhì)丟失時,微衛(wèi)星容易發(fā)生復(fù)制錯誤。有研究表明,MSI-H腫瘤是超突變的,表達(dá)大量移碼肽,可作為新抗原,引起腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(tumorinfiltratinglymphocytes,TIL)的免疫應(yīng)答[8]。因此,當(dāng)PD-1被抑制時,存在于腫瘤邊界的TIL被激活并攻擊腫瘤。dMMR/MSI-H在早期結(jié)直腸癌中占15%~20%,在晚期階段僅占3%~5%[9-10]。
腫瘤突變負(fù)荷(tumor mutational burden,TMB)可定量估計腫瘤基因組編碼區(qū)的突變總數(shù),高水平突變的腫瘤細(xì)胞可能更易被免疫系統(tǒng)識別,繼而引發(fā)對ICI更強的免疫應(yīng)答[3,11]。TMB是繼MSI之后另一個較明確可以預(yù)測ICI療效的生物標(biāo)記物。Samstein等[12]分析了1 662例接受ICI治療和5 371例非ICI治療的晚期腫瘤患者的臨床和基因數(shù)據(jù),觀察到較高TMB與更好的生存率相關(guān),并且TMB僅是預(yù)測ICI療效的正性標(biāo)志物。Yarchoan等[13]研究收集了抗PD-1/PD-L1抑制劑治療的27種腫瘤ORR數(shù)據(jù),同時收集每種腫瘤的中位TMB,繪制成ORR與中位TMB的線性關(guān)系圖,觀察到TMB與ORR之間存在顯著相關(guān)性(P<0.001),ORR隨TMB升高而增高,不同腫瘤ORR的差異主要取決于TMB。
新抗原是在腫瘤細(xì)胞中發(fā)生突變產(chǎn)生的相應(yīng)多肽類物質(zhì),攜帶體細(xì)胞突變的腫瘤細(xì)胞可能會產(chǎn)生新抗原,而T細(xì)胞識別新抗原可能對ICI的免疫活性至關(guān)重要[14]。MSI腫瘤的免疫原性可能與腫瘤細(xì)胞突變產(chǎn)生的新抗原相關(guān)[15]。新抗原以Ⅰ類人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)分子的形式存在于腫瘤細(xì)胞表面,并具有激活細(xì)胞毒性T細(xì)胞的潛力。有研究表明,新抗原負(fù)荷可能成為結(jié)直腸癌免疫治療療效預(yù)測的標(biāo)志物[16-17]。Chowell等[18]發(fā)現(xiàn)HLA分型對免疫治療療效的預(yù)測也具有重要意義。
腫瘤上調(diào)PD-L1表達(dá),將導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫攻擊的敏感性降低,增加腫瘤進(jìn)展的可能。已有研究報道非小細(xì)胞肺癌、黑色素瘤、腎細(xì)胞癌PD-L1的表達(dá)與ICI療效呈正相關(guān)[19-20],因此PDL1表達(dá)被認(rèn)為是預(yù)測ICI療效的標(biāo)志物。
在結(jié)直腸癌中,PD-L1表達(dá)預(yù)測ICI療效的價值存在爭議。Droeser等[21]分析了pMMR結(jié)直腸癌和dMMR結(jié)直腸癌PD-L1表達(dá),觀察到PD-L1高表達(dá)與pMMR結(jié)直腸癌總生存期(overall survival,OS)的改善相關(guān)。另有研究表明PD-L1陽性表達(dá)是結(jié)直腸癌療效差的獨立預(yù)測因子[22-23]。KEYNOTE-164研究[3]在結(jié)直腸癌腫瘤侵襲邊緣檢測到PD-L1表達(dá),但未發(fā)現(xiàn)PD-L1表達(dá)與PFS和OS有相關(guān)性。
不同腫瘤PD-L1表達(dá)對療效的預(yù)測價值因何不同,目前尚未明確,可能與PD-L1表達(dá)的檢測方法有關(guān)。PD-L1表達(dá)主要是通過免疫組織化學(xué)法測定腫瘤細(xì)胞和浸潤淋巴細(xì)胞中PD-L1表達(dá)的百分比進(jìn)行定義,該檢測方式缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的方法學(xué)及質(zhì)量控制。首先,不同研究使用不同的方法、抗體和PD-L1陽性閾值,嚴(yán)重限制了各項研究的比較;其次,PD-L1表達(dá)受時間和空間因素影響,選擇合適的用于評估PD-L1表達(dá)狀態(tài)的活檢時間和部位仍具有一定難度。但是,PD-L1表達(dá)在選擇可能受益于免疫療法的患者中仍具有一定預(yù)測價值。
DNA合成和修復(fù)過程涉及多種酶,其中包括DNA聚合酶。聚合酶ε(POLE基因編碼)和聚合酶δ(POLD1基因編碼)在DNA復(fù)制過程中進(jìn)行錯誤校正,確保復(fù)制過程的準(zhǔn)確性[24-25]。
Domingo等[26]進(jìn)行一項包括6 517例結(jié)直腸癌患者的回顧性研究,發(fā)現(xiàn)其中66例(1.0%)具有POLE突變,且均為微衛(wèi)星穩(wěn)定(microsatellite stability,MSS)。與dMMR相似,POLE突變結(jié)直腸癌的CD8+淋巴細(xì)胞、細(xì)胞毒性T細(xì)胞和效應(yīng)細(xì)胞因子明顯增多,復(fù)發(fā)風(fēng)險顯著降低[26]。Glaire等[27]發(fā)現(xiàn)POLE突變腫瘤比pMMR顯示出更高的CD8+淋巴細(xì)胞、細(xì)胞毒性T細(xì)胞浸潤和免疫檢查點表達(dá)。
與dMMR腫瘤類似,POLE/POLD1突變將導(dǎo)致腫瘤的超突變表型[28],預(yù)示ICI可能在POLE/POLD1突變結(jié)直腸癌中誘導(dǎo)顯著應(yīng)答,POLE/POLD1突變或?qū)⒊蔀镮CI治療MSS結(jié)直腸癌潛在的療效預(yù)測標(biāo)志物。
納入標(biāo)準(zhǔn):①3歲≤年齡≤12歲;②符合中華眼科學(xué)會斜視弱視學(xué)組(2011)中的弱視診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]:視覺發(fā)育期由于單眼斜視、未矯正的屈光參差和高度屈光不正及形覺剝奪引起的單眼或雙眼最佳矯正視力(BCVA)低于相應(yīng)年齡的視力(4~5歲≤0.5,6~12歲≤0.7),或雙眼視力相差2行以上;③診斷為屈光參差性弱視[需具備相關(guān)危險因素如雙眼遠(yuǎn)視性球鏡度數(shù)相差1.50 D和(或)柱鏡度數(shù)相差1.00 D[3]];④能配合本研究的各項檢查;⑤未戴鏡矯正,且以往未進(jìn)行過弱視訓(xùn)練;⑥患兒監(jiān)護人自愿簽署知情同意書。
目前,大多數(shù)結(jié)直腸癌患者對ICI的ORR不理想,部分患者甚至出現(xiàn)腫瘤超進(jìn)展現(xiàn)象。篩選出無法從ICI治療中獲益的患者,顯得至關(guān)重要。
與靶向治療及化療不同,機體和腫瘤可能對免疫治療產(chǎn)生特有的應(yīng)答,超進(jìn)展就是其中之一。超進(jìn)展被定義為腫瘤反常的加速生長[7,29-30],包括:1)在ICI治療后第一次評價時進(jìn)展,或至治療失敗時間(time-totreatment failure,TTF)<2個月;2)腫瘤體積增加>50%;3)腫瘤增長速率(tumor growth rate,TGR)增加>2倍;4)腫瘤生長動力學(xué)(tumor growth kinetics,TGK)比率≥2。
Champiat等[29]發(fā)現(xiàn)年齡≥65歲患者中19%(7/36)表現(xiàn)為超進(jìn)展,而<65歲的患者僅5%(5/95)表現(xiàn)為超進(jìn)展(P=0.018),與既往研究[31-33]結(jié)果一致,表明老年患者可能比年輕患者受益更少。
P53是一種重要的腫瘤抑制蛋白,在多種惡性腫瘤中,MDM2/MDM4基因失衡,從而抑制P53的激活。Kato等[7]通過新一代基因測序(next-generation sequencing,NGS)分析155例腫瘤患者的基因組圖譜,發(fā)現(xiàn)6例MDM2家族擴增患者(MDM2,5;MDM4,1)TTF<2個月。與免疫治療前相比,6例中有4例(均伴有MDM2擴增)表現(xiàn)為超進(jìn)展,進(jìn)展速度為2.3~42.3倍。Singavi等[34]發(fā)現(xiàn)MDM2/MDM4擴增患者ICI治療后超進(jìn)展發(fā)生率高達(dá)66%,目前該研究仍在進(jìn)行中,期待進(jìn)一步的研究成果發(fā)布。
腫瘤相關(guān)性炎癥在腫瘤發(fā)展的不同階段發(fā)揮重要作用,包括起始、發(fā)展、侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[35]。炎癥過程作為腫瘤患者免疫耐受的機制,促進(jìn)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移并激活致癌信號傳導(dǎo)途徑。部分常規(guī)炎癥指標(biāo)已成為預(yù)測腫瘤患者療效的潛在標(biāo)志物,主要包括嗜中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比率(neutrophil-to-lymphocyte ratio,NLR)、衍生中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比(derived neutrophilto-lymphocyte ratio,dNLR)和乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)。
Jiang等[36]一項Meta分析納入27篇文獻(xiàn),共4 647例患者,提示高NLR與不良OS(HR=1.98,95%CI:1.66~2.36;P<0.001)和PFS(HR=1.78,95%CI:1.48~2.15;P<0.001)相關(guān)。Sacdalan等[37]研究發(fā)現(xiàn)高NLR與不良OS(HR=1.92,95%CI為1.29~2.87;P=0.001)和PFS(HR=1.66,95%CI:1.38~2.01;P<0.001)相關(guān)。一項包括720例晚期黑色素瘤接受ipilimumab(抗CTLA-4抗體)治療的回顧性研究提示dNLR具有一定的療效預(yù)測價值(dNLR≥3:HR=4.10,95%CI:3.08~5.46;P<0.001)[38]。
LDH是腫瘤患者的典型炎癥標(biāo)志物,廣泛用于評估化療或靶向治療療效,已有研究表明LDH增加至正常上限1~2.5倍時與更短的OS相關(guān)[39]。一項包括512例晚期黑色素瘤接受pembrolizumab治療的回顧性研究提示LDH超過正常上限(ULN)2.5倍的療效預(yù)測價值(ULN:HR=2.8,95%CI:2.0~3.9;P=0.001)[40]。但LDH在預(yù)測結(jié)直腸癌免疫治療療效方面尚缺乏相關(guān)研究。
NLR、dNLR和LDH是潛在的ICI療效預(yù)測標(biāo)志物,可通過采取腫瘤患者外周血獲得,具有方便、費用低等優(yōu)點,但目前對這類生物標(biāo)志物的理解尚不成熟,缺乏統(tǒng)一的臨界值,且大多數(shù)文獻(xiàn)屬于回顧性研究,需要大規(guī)模前瞻性研究進(jìn)一步證實炎癥標(biāo)志物的預(yù)測價值。
Conforti等[41]報道的一項納入20項隨機對照試驗的Meta分析認(rèn)為,男性腫瘤患者對ICI的療效較女性更好。Schreiber等[42]認(rèn)為女性相比男性具有更有效的免疫監(jiān)視機制,這種免疫監(jiān)視能力使女性晚期腫瘤的免疫原性降低,同時具有更強的免疫逃逸機制,因此女性可能會對免疫治療產(chǎn)生更大的抵抗。Rizvi等[11]認(rèn)為暴露于誘變因素中會增加 TMB,高TMB是ICI獲益的重要預(yù)測指標(biāo),男性有更多機會接觸誘變因素,如吸煙、紫外線等,導(dǎo)致TMB增加,對ICI更敏感[43]。ICI療效與性別的相關(guān)性尚不明確,未來的研究應(yīng)該更重視性別之間的療效差異,或許可以探索出男性和女性患者不同的免疫治療方法。
JAK家族是干擾素、IL-6和IL-2途徑的關(guān)鍵信號傳導(dǎo)激酶。JAK1/2移碼突變導(dǎo)致IFN-γ反應(yīng)途徑信號缺失,缺乏抗原呈遞,減少PD-L1表達(dá),實現(xiàn)免疫逃避[44-45]。Shin等[45]研究黑色素瘤和結(jié)直腸癌患者的腫瘤基因組圖譜,發(fā)現(xiàn)JAK1/2突變與抗PD-1抗體治療的耐藥性相關(guān),導(dǎo)致療效欠佳。
近年來,ICI在腫瘤治療中取得了較高的成就。使用nivolumab(抗PD-1抗體)和pembrolizumab治療結(jié)直腸癌的早期試驗結(jié)果良好,特別是對于dMMR/MSI-H轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者。美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)將這些ICI納入dMMR/MSI-H轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的治療指南,用于二線和三線治療。但大多數(shù)pMMR/MSS結(jié)直腸癌對ICI無反應(yīng),甚至出現(xiàn)超進(jìn)展。超進(jìn)展的潛在機制尚不明確,在得出明確的結(jié)論之前還需要更多研究進(jìn)行證實。目前的研究涉及多種療效預(yù)測標(biāo)志物,但最優(yōu)標(biāo)志物仍未確定,需要大規(guī)模前瞻性研究進(jìn)一步證實潛在標(biāo)志物的價值,包括組合標(biāo)志物的意義。放化療、靶向治療和免疫治療的組合療法可能是今后研究的方向。