免疫檢查點(diǎn)抑制劑在血液系統(tǒng)惡性腫瘤治療中的研究進(jìn)展

謝仁古麗·阿力木，馬佳佳，龐楠楠，張 瑞，曾雪嬌，趙 宇，曲建華

(新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院血液病中心，烏魯木齊 830054)

血液系統(tǒng)腫瘤是起源于造血系統(tǒng)的惡性腫瘤，其中以白血病、淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤最為常見。放、化療等傳統(tǒng)的治療方法在抗腫瘤的斗爭中發(fā)揮著重要作用，但其毒副反應(yīng)大，同時(shí)會(huì)殺傷人體正常細(xì)胞。T細(xì)胞的活化需要來自抗原呈遞細(xì)胞(antigen presenting cell，APC)提供的第一信號(hào)以及來自協(xié)同刺激分子提供的第二信號(hào)共同作用[1]，其中抑制性信號(hào)也被稱為免疫檢查點(diǎn)。細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原-4(cytotoxic t lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4)是T細(xì)胞上誘導(dǎo)T細(xì)胞耐受的共抑制受體，除此之外第二信號(hào)分子還包括程序性死亡受體-1(programmed cell death-1，PD-1)、淋巴細(xì)胞活化基因-3(lymphocyte activation gene-3，LAG-3)以及T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白分子-3(t cell immunoglobulin and mucin domain-containing protein-3，TIM-3)等。大部分免疫檢查點(diǎn)抑制劑不直接攻擊腫瘤細(xì)胞，而是通過靶向免疫調(diào)節(jié)通路重置或恢復(fù)耗竭T細(xì)胞的功能，從而增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤免疫效應(yīng)。目前，免疫檢查點(diǎn)抑制劑在黑色素瘤、肺癌、腎癌等實(shí)體腫瘤中取得了顯著的療效[2],但在血液系統(tǒng)惡性腫瘤治療方面尚處于起步階段。本文主要總結(jié)以上免疫檢查點(diǎn)的分子特征，并介紹相應(yīng)抑制劑在淋巴瘤、漿細(xì)胞骨髓瘤以及髓系白血病治療中的進(jìn)展。

1 免疫檢查點(diǎn)分子的特征

1.1 細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原-4(CTLA-4)CTLA-4是染色體2q33.2上的4-外顯子CTLA-4基因編碼的蛋白質(zhì)，由223個(gè)氨基酸組成。CTLA-4屬于免疫球蛋白超家族，具有單個(gè)免疫球蛋白V樣結(jié)構(gòu)域，其內(nèi)含配體結(jié)合位點(diǎn)[3]。雖然CLTA-4和白細(xì)胞分化抗原28(cluster of differentiation 28，CD28)分子功能截然相反，但卻共享相同的配體白細(xì)胞分化抗原80(cluster of differentiation 80，CD80)和白細(xì)胞分化抗原86(cluster of differentiation 86，CD86)。有趣的是即使細(xì)胞處于最大激活狀態(tài)，CTLA-4的表達(dá)也較CD28低，然而CTLA-4與其配體的親和力遠(yuǎn)大于CD28，故CTLA-4一旦重新分布到免疫突觸的附近就可以隔離CD80和CD86，致使CD28介導(dǎo)的共刺激信號(hào)降低，進(jìn)而抑制T細(xì)胞反應(yīng)[4]。除此之外，CTLA-4還通過細(xì)胞質(zhì)尾部傳遞的抑制信號(hào)阻止細(xì)胞周期進(jìn)程及下調(diào)CD80和CD86在APC上的表達(dá)等機(jī)制來抑制T細(xì)胞的活化。CTLA-4抑制劑可阻斷其共抑制信號(hào)，誘導(dǎo)T細(xì)胞活化增殖，恢復(fù)其殺傷腫瘤細(xì)胞的功能[5]。

1.2 程序性死亡受體-1(PD-1)PD-1是具有288個(gè)氨基酸的跨膜蛋白，由染色體2q37.3上的PDCD1基因編碼。PD-1含有免疫受體酪氨酸抑制基序(immune receptor tyrosine-based inhibitory motif，ITIM)和免疫受體酪氨酸轉(zhuǎn)換基序(immunoreceptor tyrosine-based switch motif，ITSM)，主要表達(dá)于活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞及巨噬細(xì)胞表面，有程序性死亡受體配體-1(programmed cell death 1 ligand 1，PD-L1)和程序性死亡受體配體-2(programmed cell death 1 ligand 2，PD-L2)兩個(gè)配體[6]。PD-L1是PD-1的主要配體，表達(dá)于惡性腫瘤細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞、抗原提呈細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞，PD-L2則僅表達(dá)于巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞。PD-1與配體結(jié)合后，ITIM、ITSM結(jié)構(gòu)域中的酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化，招募含SH2結(jié)構(gòu)域蛋白酪氨酸磷酸酶1(SH2-containing protein tyrosine phosphatase 1, SHP1)，使磷酸酯酶Cγ1(phopholipase Cγ1，PLCγ1)和磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3k)去磷酸化，傳遞抑制性信號(hào)，最終抑制T淋巴細(xì)胞活化增殖及細(xì)胞因子的產(chǎn)生[7]。因此，阻斷PD-1/PD-L1信號(hào)通路可有效抑制腫瘤生長。

1.3 淋巴細(xì)胞活化基因-3(LAG-3)在CTLA-4和PD-1靶向免疫治療取得較好療效后，其他共抑制分子如LAG-3和TIM-3受到了更多關(guān)注。LAG-3作為免疫球蛋白超家族中的一員，由8-外顯子LAG-3基因編碼，定位于12p13.31染色體。LAG-3有4個(gè)胞外免疫球蛋白超家族結(jié)構(gòu)域，其中V區(qū)結(jié)構(gòu)域含有獨(dú)特的基耶勒基序(KIEELE)，這對(duì)T細(xì)胞調(diào)節(jié)至關(guān)重要，缺失后LAG-3分子的抑制活性消失。它在活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞等細(xì)胞中表達(dá)，主要配體為主要組織相容性復(fù)合體II類分子(major histocompatibility complex class II,MHC II)[8]。在腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)中觀察到LAG-3和PD-1共表達(dá)于腫瘤小鼠模型以及人組織中，提示其作用類似于PD-1，且與單純阻斷其中一種位點(diǎn)相比，同時(shí)阻斷這兩個(gè)位點(diǎn)時(shí)T細(xì)胞抗腫瘤活性增強(qiáng)[9]。

1.4 T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白分子-3(TIM-3)TIM-3屬于TIM家族，是由301個(gè)氨基酸組成的Ⅰ型膜蛋白，分為免疫球蛋白N末端可變區(qū)、黏蛋白結(jié)構(gòu)域、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)等4個(gè)部分。TIM-3表達(dá)于T細(xì)胞、NK細(xì)胞、單核細(xì)胞及樹突細(xì)胞中，其配體包括有半乳凝-9(galectin-9,Gal-9)、高遷移率族蛋白(HMGB1)、癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子-1(CEACAM-1)、磷脂酰絲氨酸，其中Gal-9是TIM-3天然配體，表達(dá)于各類免疫細(xì)胞表面，二者結(jié)合后，形成 TIM-3/Gal-9信號(hào)通路，引發(fā)廣泛的免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)[10]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，阻斷腫瘤患者體內(nèi)TIM-3/PD-1信號(hào)通路后，CD8+T細(xì)胞可恢復(fù)分泌細(xì)胞因子功能，并可有效地控制腫瘤的生長[11]。目前聯(lián)合抗 PD-1、PD-L1 抗體試驗(yàn)正在進(jìn)入招募階段，因而TIM-3被認(rèn)為是繼PD-1、CTLA-4后較有發(fā)展前景的腫瘤治療靶點(diǎn)。

2 免疫檢查點(diǎn)抑制劑在血液系統(tǒng)惡性腫瘤治療中的作用

2.1 淋巴瘤(lymphoma)淋巴瘤分為霍奇金淋巴瘤(hodgkin lymphoma,HL)和非霍奇金淋巴瘤(non-hodgkin lymphoma，NHL)，其中經(jīng)典霍奇金淋巴瘤(classic hodgkin lymphoma, CHL)約占HL的95%，CHL也是關(guān)于PD-1阻斷研究最多的淋巴瘤。納武單抗(nivolumab)是人源化的IgG4抗PD-1單克隆抗體，Ⅰ期臨床試驗(yàn)研究表明，nivolumab在復(fù)發(fā)/難治性經(jīng)典霍奇金淋巴瘤(relapsed/refractory classical hodgkin lymphoma，R/R CHL)患者中具有可接受的安全性和有效性(NCT01592370)[12]。多中心Ⅱ期臨床試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了上述結(jié)論(NCT02181738)，中位隨訪15.4個(gè)月，其客觀緩解率(objective response rate,ORR)為68%，其中完全緩解率(complete response,CR)和部分緩解率(partial response,PR)分別為8%和60%，12個(gè)月總生存率和無進(jìn)展生存率分別為94.9%和54.6%[13-14]。在彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤、濾泡性淋巴瘤、T細(xì)胞淋巴瘤患者中也嘗試了PD-1阻斷[15]。

帕博利珠單抗(pembrolizumab)作為另一種人源抗PD-1單克隆抗體，對(duì)R/R CHL的療效與nivolumab相似(NCT01953692)[16]，是繼nivolumab之后第二個(gè)被美國食品藥品監(jiān)督管理局(food and drug administration，F(xiàn)DA)批準(zhǔn)用于治療R/R CHL的免疫檢查點(diǎn)抑制劑。多中心Ⅱ期臨床試驗(yàn)包括三個(gè)不同的隊(duì)列(NCT02453594)，在所有隊(duì)列中，ORR為65～72%，CR為22%[17]。Pembrolizumab治療復(fù)發(fā)/難治性/原發(fā)性縱隔大B細(xì)胞淋巴瘤的有效性已有初步的Ⅰb期臨床試驗(yàn)報(bào)道(NCT01953692)，中位隨訪11.3個(gè)月，ORR為41%。在此基礎(chǔ)上，正在進(jìn)行全球多中心Ⅱ期臨床試驗(yàn)(NCT02576990)[18]。除了nivolumab和pembrolizumab之外，其他抗PD-1抗體，如：AMP-224、BGB-A317、MEDI0680、PDR001、PF-06801591和REGN2810也在免疫療法的陣容中。

伊匹單抗(ipilimumab)和替西木單抗(tremelimumab)是人源抗CTLA-4單克隆抗體。針對(duì)復(fù)發(fā)/難治性B細(xì)胞淋巴瘤患者進(jìn)行ipilimumab單藥治療的早期臨床試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，其ORR值為11%[19]。受ipilimumab和nivolumab聯(lián)合治療的黑色素瘤患者的ORR升高的啟發(fā)，ipilimumab在淋巴瘤患者聯(lián)合其他治療劑進(jìn)行了探索(NCT01729806、NCT01896999和NCT02254772)。在同種異體造血干細(xì)胞移植后復(fù)發(fā)性血液系統(tǒng)惡性腫瘤的患者中，使用ipilimumab進(jìn)行的Ⅰ/Ⅰb期臨床試驗(yàn)的11例淋巴瘤患者中1例CHL患者獲得部分緩解，4例患者(其中3例為CHL，1例為皮膚T細(xì)胞淋巴瘤)腫瘤負(fù)荷減少(NCT01822509)[20]，提示ipilimumab可能是異基因造血干細(xì)胞移植后復(fù)發(fā)的淋巴瘤患者的一種選擇。在ipilimumab聯(lián)合nivolumab治療58例淋巴瘤患者(NCT01592370)的數(shù)據(jù)顯示，31例CHL、15例B細(xì)胞淋巴瘤、11例T細(xì)胞淋巴瘤患者的ORR分別為74%、20%及9%[21]。

2.2 漿細(xì)胞骨髓瘤(plasma cell myeloma，PCM)使用nivolumab單藥治療的Ⅰ期臨床試驗(yàn)研究包括27例復(fù)發(fā)/難治性漿細(xì)胞骨髓瘤(relapsed/refractory plasma cell myeloma，R/R PCM)患者(NCT01592370)，中位隨訪時(shí)間為65.6周，其中17例(63%)患者病情穩(wěn)定[22]。評(píng)價(jià)40例R/R PCM患者 PD-1抗體 pembrolizumab 與來那度胺及地塞米松聯(lián)合用藥療效的Ⅰ期臨床試驗(yàn)中，ORR為50%(20/40)，其中包括29例對(duì)來那度胺耐藥的患者(NCT02036502)[23]。同樣，針對(duì)48例R/R PCM患者進(jìn)行pembrolizumab、泊馬度胺和地塞米松的Ⅱ期研究中，ORR為56.3%，其中CR和 PR分別約為14.6%和41.7%(NCT02289222)[24]。CTLA-4抗體治療PCM的研究中有29例患者參加了針對(duì)ipilimumab治療同種異體干細(xì)胞移植后復(fù)發(fā)惡性血液病的研究，其中的6例骨髓瘤患者并沒有出現(xiàn)客觀反應(yīng)[25]。

2.3 髓系白血病(myeloid leukemia)針對(duì)異基因干細(xì)胞移植(NCT01822509)后復(fù)發(fā)的血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者，采用ipilimumab(10 mg/kg)治療的I/ Ib期臨床試驗(yàn)中，5例患者(23%)有完全反應(yīng)，其中包括3例皮膚白血病(leukemia cutis)，1例骨髓性肉瘤(myeloid sarcoma)，1例急性髓系白血病(acute myeloid leukemia，AML)，另有4例AML患者腫瘤負(fù)荷減少[26]。在I期臨床試驗(yàn)研究中，11例低甲基化藥物治療失敗的高風(fēng)險(xiǎn)骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndrome，MDS)患者接受ipilimumab單藥治療，雖然未發(fā)現(xiàn)患者有客觀反應(yīng)，但5例患者(45%)病情穩(wěn)定[27]。

采用nivolumab聯(lián)合阿扎胞苷治療51例復(fù)發(fā)性AML患者的單中心Ⅰb /Ⅱ期臨床試驗(yàn)研究表明，與阿扎胞苷補(bǔ)救方案治療的復(fù)發(fā)性AML患者比較，nivolumab聯(lián)合阿扎胞苷治療的存活率更高。其中35例可評(píng)估反應(yīng)的患者中，6例為CR(18%)，5例血液學(xué)改善(hematologic improvement，HI)(15%)，9例有50%的骨髓沖擊減少(26%)，3例病情穩(wěn)定(9%)，12例病情進(jìn)展(34%)[28]。Nivolumab、ipilimumab和阿扎胞苷不同組合治療MDS患者(NCT02530463)的Ⅱ期臨床試驗(yàn)研究顯示，接受阿扎胞苷聯(lián)合nivolumab治療的初治MDS患者中，ORR為69%，包括2例CR，2例血液學(xué)改善，5例形態(tài)學(xué)CR且血液學(xué)改善[29]。在低甲基化藥物治療失敗的MDS患者組中，ipilimumab單一療法顯示出一些反應(yīng)(ORR為22%)，然而在同一組中，患者對(duì)nivolumab單一療法沒有反應(yīng)，故停止了研究。

綜上，抑制性免疫檢查點(diǎn)與其相應(yīng)配體結(jié)合后抑制T細(xì)胞的功能，減弱殺傷腫瘤細(xì)胞的作用，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。阻斷PD-1信號(hào)通路是恢復(fù)淋巴瘤宿主免疫功能的一種方法，PD-1抑制劑作為一種單一療法或與其他免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合應(yīng)用于多種血液系統(tǒng)惡性腫瘤。但值得注意的是，并非所有患者都對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑有反應(yīng)，因此需要確定對(duì)檢查點(diǎn)抑制劑有良好反應(yīng)的最佳候選者。