崔語恒,趙少榮,劉晶晶,張瑾
三陰性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)占全部乳腺癌的15%~20%,具有發(fā)病年齡早、侵襲性強且缺乏有效治療方案的特點,TNBC 患者的生存率往往低于其他類型乳腺癌[1]。臨床試驗證實,免疫檢查點程序性細胞死亡蛋白1(programmed cell death protein 1,PD-1)/程序性細胞死亡蛋白配體1(programmed death ligand protein,PD-L1)抑制劑治療TNBC有效[2]。然而,只有10%~30%的患者在接受PD-1/PD-L1 抑制劑治療后可產(chǎn)生長期、持續(xù)性療效,大部分患者對該治療方案并無明顯反應或仍會產(chǎn)生耐藥[3]。因此,如何進一步提高PD-1/PD-L1 抑制劑的療效已成為國內(nèi)外研究的熱點。本文旨在綜述PD-1/PD-L1 抑制劑與其他常見免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)聯(lián)合使用協(xié)同抗腫瘤的作用機制和提高療效的可能性。
PD-1 主要表達于活化的T 細胞表面,能抑制T細胞激活和增殖,是一種重要的免疫抑制分子。PD-L1 可表達于抗原提呈細胞(antigen-presenting cells,APCs)如樹突狀細胞(dendritic cells,DCs)表面,也可表達于癌細胞和腫瘤浸潤免疫細胞表面[4]。除癌細胞外,腫瘤組織也有炎癥細胞、免疫細胞、血管、成纖維細胞和纖維組織,它們共同構(gòu)成了特征性的腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)[5]。在TME中,癌細胞表面的PD-L1與T細胞表面的PD-1結(jié)合后可通過多種機制衰減T細胞介導的免疫監(jiān)視作用,如誘導T細胞無免疫應答、衰竭,甚至凋亡,降低細胞因子如腫瘤壞死因子(tumor-necrosis factor,TNF)、干擾素-γ(interferon-γ)及白細胞介 素(interleukin,IL)-2 的水平,抑制腫瘤浸潤CD4 陽性和CD8 陽 性T 細 胞(tumor infiltrating CD4+/CD8+lymphocyte,CD4+/CD8+TILs)的功能,從而為癌細胞提供逃避免疫反應的途徑[6]。研究證實,腫瘤細胞和(或)浸潤的免疫細胞上表達的PD-L1影響腫瘤進展和轉(zhuǎn)移以及患者生存率[5]。在Impassion130 生物標志物亞組分析中,免疫細胞上PD-L1 的表達與CD8+T 細胞數(shù)量呈正相關(guān),且兩者的高水平表達可延長無進展生存期(progression-free survival,PFS)和總生存期(overall survival,OS)[1]。另有研究顯示,治療前細胞基質(zhì)中TILs 水平與輔助化療后的早期TNBC 患者的生存率呈正相關(guān),治療前細胞基質(zhì)中TILs和PD-L1高表達水平與TNBC 患者較高的病理完全緩解率(pathologic complete response,pCR)和客觀緩解率(objective response rate,ORR)有關(guān)[7-8]。
相比于其他亞型,高水平PD-L1 和TILs 多見于TNBC,且高水平PD-L1 和TILs 可能會提高腫瘤對免疫治療(如PD-1/PD-L1 抑制劑)的敏感性[9-10]。研究證實,阻斷PD-1/PD-L1 后能活化、上調(diào)CD8+T細胞表達,提高其腫瘤殺傷活性,也能誘導癌細胞表面主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)分子的表達,使更多的癌細胞暴露于免疫細胞[11]。一項Ⅰ期臨床試驗表明,阿妥珠單抗(atezolizumab)治療TNBC的ORR為24%,中位OS為17.6 個月,且PD-L1 陽性(PD-L1+)患者較PD-L1 陰性(PD-L1-)患者有更高的ORR(12%vs.0)和更長的OS(10.1 個月vs.6.0 個月)[12]。Ⅱ期臨床試驗證實,派姆單抗(pembrolizumab)在未經(jīng)其他治療的TNBC患者中的ORR 為5.3%,疾病控制率(disease control rate,DCR)為7.6%,中位PFS和OS分別為2個月和9個月[13]。德瓦魯單抗(durvalumab)能明顯提高TNBC患者的pCR(9.2%)[14]。但是,許多TNBC患者在接受PD-1/PD-L1 抑制劑單藥治療后的反應率并不高,因此臨床仍需找出與PD-1/PD-L1 抑制劑具有協(xié)同作用的其他ICIs,以期聯(lián)合使用提高療效。
2.1 細胞毒性T 淋巴細胞相關(guān)抗原4(cytotoxic Tlymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)及其抑制劑 CTLA-4 主要表達于調(diào)節(jié)性T 細胞(regulatory cells,Tregs)表面,也可表達于CD4+、CD8+T細胞和某些腫瘤細胞表面,其配體CD80(B7-1)和CD86(B7-2)主要表達于APCs表面。T細胞表面的CTLA-4與同源的CD28競爭結(jié)合CD80/CD86,進而阻斷T細胞的激活和增殖[4]。PD-1 也是CD28 的同源分子,與CTLA-4同為依賴CD28的T細胞共抑制受體[15]。有研究表明,抗PD-1主要增強了腫瘤內(nèi)CD8+T細胞的功能;而抗CTLA-4 功能可阻斷CTLA-4 與CD28 競爭結(jié)合CD80/CD86,啟動引流淋巴結(jié)中的抗腫瘤T細胞應答并且通過抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)來直接清除Tregs,減少CD4 陽性/叉頭狀轉(zhuǎn)錄 因 子3(forkhead transcription factor protein 3,F(xiàn)oxp3)陽性細胞的數(shù)量[16-17]。Foxp3是控制Tregs發(fā)育和發(fā)揮腫瘤抑制功能的關(guān)鍵因子。有研究發(fā)現(xiàn),CD4陽性且Foxp3陰性(CD4+Foxp3-)T細胞是能發(fā)揮抗腫瘤免疫的重要效應T 細胞,增加腫瘤組織中CD4+Foxp3-T 細胞的數(shù)量能提高抗PD-1/抗CTLA-4聯(lián)合治療的療效,而同時阻斷PD-1和CTLA-4可一并激活CD4+Foxp3-T 細胞和CD8+T 細胞[16]。順鉑聯(lián)合抗PD-1+抗CTLA-4 方案能使缺乏乳腺癌易感基因1(breast cancer susceptibility gene1,BRCA1)的TNBC患者的腫瘤明顯縮小,表現(xiàn)為促進DCs激活及CD4+/CD8+TILs數(shù)量增多[18]。綜上所述,激活TILs并增強其功能可成為抗PD-1/抗CTLA-4 聯(lián)合治療的基礎(chǔ)。另外,目前一項納武單抗(nivolumab)+伊匹單抗(ipilimumab) 的 Ⅰ/Ⅱ 期臨床試驗(NCT02834013,https://clinicaltrials. gov)正在評估中。
2.2 周期蛋白依賴性激酶(cyclin dependent kinase,CDK)4/CDK6 及其抑制劑 腫瘤細胞對PD-1/PDL1 抑制劑的敏感性與PD-L1 的表達水平有關(guān)已有共識,因此提高腫瘤細胞中PD-L1 的水平及其穩(wěn)定性可能會提高PD-1/PD-L1 抑制劑的治療效果。CDK4/6通過與周期蛋白D(cyclinD)形成復合物,進而磷酸化視網(wǎng)膜母細胞瘤(retinoblastoma,Rb)基因,釋放轉(zhuǎn)錄因子E2F,從而觸發(fā)細胞周期從DNA 合成前期(G1 期)進入DNA 復制期(S1 期)[19]。研究發(fā)現(xiàn),cyclinD-CDK4復合物能降低PD-L1蛋白的穩(wěn)定性;此外,缺乏Rb 基因的癌細胞能較高水平表達PD-L1[20]。Rb 基因正常表達是CDK4/6 抑制劑治療乳腺癌有效的關(guān)鍵。而一項研究證實,Rb基因陽性(Rb+)更多見于缺乏BRCA1突變的TNBC患者,且雄激素受體(androgen receptor,AR)的表達水平與Rb表達水平呈正相關(guān),因此,表達Rb 基因的TNBC 或AR 陽性(AR+)的TNBC 患者可能對CDK4/6 抑制劑敏感[21]。
帕博西尼(palbociclib)聯(lián)合PD-1單抗治療方案能顯著延緩腫瘤進展,提高TNBC 患者OS[20]。阿貝西尼(abemaciclib)主要通過依賴Rb 基因的機制抑制腫瘤細胞生長,目前,一項阿貝西尼聯(lián)合派姆單抗治療TNBC 的臨床試驗正在進行中[2]。帕博西尼(NCT02605486,https://clinicaltrials.gov)、瑞博西尼(Ribociclib,NCT03090165,https://clinicaltrials.gov)及?,斘髂幔ˋbemaciclib,NCT03130439,https://clinicaltrials.gov)治療AR(+)TNBC的臨床試驗也尚在進行中。
2.3 聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)及其抑制劑 PARP 是一種DNA修復酶,抑制PARP 會導致DNA 單鏈斷裂(singlestrand breaks,SSBs)和雙鏈斷裂(double-strand breaks,DSBs)積聚,需要同源重組(homologous recombination,HR)酶修復。BRCA1/2丟失或突變會導致HR 系統(tǒng)缺失。因此,有同源重組修復缺陷(homologous recombination repair deficiency,HRD)的癌細胞可能對PARP 抑制劑敏感,而攜帶BRCA突變、高HRD 評分的TNBC 患者在接受PARP 抑制劑治療后,較BRCA野生型、低HRD 評分的TNBC 患者往往有更高的pCR[22]。研究顯示,奧拉帕尼(olaparib)能明顯上調(diào)PD-L1表達,通過削弱單核細胞的細胞殺傷活性而降低抗腫瘤免疫;而加入PDL1單抗后可見TILs浸潤能力及抗腫瘤活性增強[23]。有研究發(fā)現(xiàn),糖原合酶激酶3β-β-轉(zhuǎn)導重復相容蛋白(glycogen synthase kinase 3β-β-transduced repeat compatible protein,GSK3β-β-TRCP)軸可調(diào)節(jié)PDL1 的穩(wěn)定性,GSK3β 介導PD-L1 發(fā)生磷酸化后,可被β-TRCP 直接結(jié)合,誘導PD-L1 發(fā)生泛素化而降解[24]。另一項研究發(fā)現(xiàn),雖然PARP 抑制劑能使GSK3β失活并上調(diào)PD-L1,但也能抑制T細胞活化、減少CD8+細胞毒T 細胞(cytotoxic T lymphocyte,CTLs)的數(shù)量,而加入PD-L1 單抗后能恢復CD8+CTLs 的激活,使經(jīng)PARP 抑制劑治療后的癌細胞恢復對T細胞殺傷作用的敏感性,因此,該研究認為PD-1/PD-L1 抑制劑聯(lián)合PARP 抑制劑是合理有效的TNBC治療措施[23]。
一項關(guān)于尼拉帕尼(niraparib)聯(lián)合派姆單抗治療晚期或轉(zhuǎn)移性TNBC 的Ⅱ期臨床試驗結(jié)果顯示,尼拉帕尼ORR為21%,DCR為49%[25]。Ⅱ期臨床試驗證實,奧拉帕尼聯(lián)合德瓦魯單抗治療BRCA突變的轉(zhuǎn)移性乳腺癌的12 周DCR 為80%,28 周DCR 為50%,ORR為63%[26]。
2.4 表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)及其抑制劑 EGFR 是一種受體酪氨酸激酶,激活后可通過不同的下游信號通路促進細胞增殖、分化和遷移[27]。研究發(fā)現(xiàn)36%~89%的TNBC 患者存在EGFR 過表達[2]。EGFR 過表達會導致乳腺細胞正常功能失控,誘導癌細胞增殖、分化和遷移,進而促進腫瘤的轉(zhuǎn)移[27]。在早期乳腺癌中,OS 和無病生存期(disease free survival,DFS)降低與EGFR 過表達有關(guān),有EGFR 過表達的TNBC 患者的OS 和DFS 更低[28]。另有研究證實,部分TNBC 患者存在PD-L1 和EGFR 共同過表達的情況[29]。EGFR激活后能直接或通過催化PD-L1發(fā)生N-糖基化,從而間接抑制GSK3β對PD-L1的降解,上調(diào)PD-L1表達水平并增加其穩(wěn)定性[24]。此外,PD-L1結(jié)合PD-1需要PD-L1發(fā)生N-糖基化,且糖基化的PD-L1能抑制TME中的T細胞活性[30]。
研究發(fā)現(xiàn),EGFR 抑制劑吉非替尼(gefitinib)可通過減少PD-L1與PD-1之間的相互作用,增強T細胞中IL-2 的表達,促進CD8+TILs 活化并提高T 細胞介導的腫瘤細胞殺傷力以增強PD-1單抗的療效,因此,吉非替尼可通過降低PD-L1 表達來阻止其與T細胞受體(T cell receptor,TCR)結(jié)合、限制PD-L1 的致癌潛力、降低EGFR過表達的癌細胞的存活率,這為聯(lián)合抗PD-1/PD-L1提供了理論基礎(chǔ)[24]。
2.5 血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)-A 及 其 抑 制 劑 VEGF 家 族 中 的VEGF-A與腫瘤血管形成關(guān)系密切。血管內(nèi)皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)1 和VEGFR2 是VEGF-A 的2 個關(guān)鍵性受體,VEGF-A 主要與VEGFR2結(jié)合,可調(diào)節(jié)腫瘤血管生成[31]。此外,VEGF-A 還具有免疫抑制作用。有研究發(fā)現(xiàn),VEGF-A 能直接抑制DCs 成熟并影響其抗原提呈功能,抑制CTLs 增殖、分化及細胞殺傷活性,通過誘導腫瘤血管形成而抑制TILs 浸潤[32]。研究顯示,VEGF在TNBC中的表達水平明顯高于其他類型乳腺癌,且低DFS 和OS 與高水平VEGF有關(guān)[33]。
研究發(fā)現(xiàn),抗VEGF/VEGFR2 能上調(diào)PD-L1 表達水平,并且上調(diào)的PD-L1水平與腫瘤中CTLs活性增強的程度有關(guān),因此VEGF/VEGFR 抑制劑能提高PD-L1-的腫瘤細胞對PD-L1抑制劑的敏感性,而聯(lián)合PD-L1抑制劑能提高抗血管生成治療的敏感性并增強其療效,表現(xiàn)為DCs 數(shù)量增多及活性增強;此外,VEGF/VEGFR2 抑制劑單藥或與抗PD-L1 聯(lián)合使用能降低腫瘤的血管密度,促進腫瘤內(nèi)高內(nèi)皮細胞微靜脈(high endothelial venules,HEV)的形成,而HEV 能增加TILs 的數(shù)量,從而增加抗PD-L1 的療效[32]。貝伐單抗(bevacizumab)聯(lián)合阿妥珠單抗的Ⅲ期研究結(jié)果顯示,其能明顯提高患者的ORR、PFS和OS[34]。目前,一項德瓦魯單抗聯(lián)合貝伐珠單抗的臨床試驗正在開展中(NCT2489448,https://clinicaltrials.gov)。
2.6 吲哚胺-2,3-雙加氧酶(indoleamine-2,3-dioxygenase,IDO)及其抑制劑 IDO 是色氨酸沿犬尿氨酸途徑分解代謝的限速酶。色氨酸是細胞存活的重要氨基酸,而TME 中缺乏色氨酸會抑制T 細胞增殖[35]。研究發(fā)現(xiàn),IDO激活后能導致局部CTLs和自然殺傷(natural killer,NK)細胞數(shù)量減少,激活并招募Tregs 和骨髓源性抑制細胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)[36]。因此,IDO 可發(fā)揮免疫抑制作用,使腫瘤細胞能逃離免疫細胞的殺傷作用。研究發(fā)現(xiàn),相比于其他類型乳腺癌,IDO 在TNBC 中最多見,且大約70%PD-L1+的乳腺癌細胞同時表達IDO,表明與IDO 相關(guān)的T 細胞損傷可能是抗PD-1/PD-L1 免疫治療耐藥的機制[37]。因此,IDO 抑制劑聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑可用于治療表達IDO 的TNBC。
與單獨使用任何一種藥物相比,將IDO 抑制劑Navoximod 與抗PD-L1 聯(lián)合使用能更有效地激活腫瘤內(nèi)CTLs 細胞并抑制腫瘤生長[38]。而一項納入66例不同類型惡性腫瘤患者(包括TNBC)的Ⅰb 期臨床試驗顯示,Navoximod聯(lián)合阿妥珠單抗能上調(diào)所有類型腫瘤細胞表面IDO 和PD-L1 的表達水平,且有9%的患者達到部分緩解(partial response,PR),17%達到疾病穩(wěn)定(stable disease,SD),而PD-L1+患者的反應率略高于PD-L1-的患者(13%vs.7%);此外,大多數(shù)與治療有關(guān)的不良事件均為1級或2級,較常見的是疲勞(22%)、皮疹(22%)和血尿(20%)[39]。IDO抑制劑epacadostat 聯(lián)合派姆單抗試驗結(jié)果顯示,TNBC 患者ORR 10%、DCR 36%,患者大體可耐受,其抗腫瘤活性與已知的派姆單抗單藥治療效果相似[40]。
2.7 腺苷(A)/腺苷受體(AR)及其拮抗劑 生理條件下,A 是一種保護正常組織免受炎癥損害的免疫調(diào)節(jié)分子,主要與腺苷2A 受體(adenosine 2A receptor,A2AR)和腺苷2B受體(A2BR)結(jié)合,通過抑制免疫保護性細胞如T 細胞、NK 細胞和DCs 的激活,增強免疫抑制性細胞如Tregs 和MDSCs 的功能而發(fā)揮免疫抑制效應[41]。有研究發(fā)現(xiàn),腫瘤細胞內(nèi)的A 主要是由腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)沿胞外核苷酸酶CD39/CD73 軸逐步分解產(chǎn)生,而TME內(nèi)缺氧和持續(xù)的炎癥可導致ATP 和CD39/CD73 過表達,因此TME中的A水平明顯增加,而A能直接促進可表達AR 的腫瘤細胞的生長、存活和擴散[42]?;贏 能顯著抑制T 細胞的特點,減少A 的產(chǎn)生或阻斷AR 聯(lián)合PD-1/PD-L1 單抗有可能抑制腫瘤生長、延長患者生存期。研究發(fā)現(xiàn),CD73陽性(CD73+)細胞能抵抗PD-1 單抗,而加入CD73 單抗后能提高CTLs水平,明顯抑制乳腺癌細胞生長并提高患者生存率[43]。另有研究證實,PD-1單抗能促進CD8+TILs上A2AR 的表達,而A2AR 激活后能促進CTLs 表面PD-1 的表達,表明聯(lián)合PD-1 單抗和A2AR 拮抗劑較單藥治療能更有效地降低腫瘤增殖率,減少轉(zhuǎn)移灶形成,進而提高患者生存率[44]。目前,一些關(guān)于CD73單抗/A2AR拮抗劑聯(lián)合PD-1/PD-L1單抗的臨床試驗正在招募或評估中[41]。一項關(guān)于CPI-444聯(lián)合阿妥珠單抗治療TNBC 患者的臨床試驗(NCT02655822,https://clinicaltrials.gov)的部分研究結(jié)果顯示,單獨使用A2AR拮抗劑CPI-444或PD-L1單抗能對小鼠結(jié)腸癌細胞產(chǎn)生部分抑制作用,但CPI-444與抗PD-L1聯(lián)合使用可使50%的小鼠癌細胞停止生長,甚至清除[45]。
綜上所述,以PD-1/PD-L1抑制劑為代表的ICIs能破壞腫瘤對免疫細胞的抑制性微環(huán)境,恢復免疫細胞對癌細胞的識別和殺傷作用,從而有效改善TNBC 患者的預后。通過聯(lián)合使用具有協(xié)同作用的其他ICIs能夠克服單獨使用ICIs的弊端(如ORR低、易耐藥),使得TNBC 患者對免疫治療更敏感,從而顯著延長其生存期。但是,由于TNBC 是一種高度異質(zhì)性疾病,需要更加全面地了解TNBC 的生物學特征,找出具有預測意義的生物標志物,發(fā)掘它們之間的相互聯(lián)系,以利于對TNBC 患者分類以及提供更加合理有效的個體化精準治療方案。