原创 胰腺导管腺癌的免疫治疗——挑战与机遇并存
2021年09月24日 【健康号】 王红霞     阅读 8744

胰腺导管腺癌(PDAC)是一种预后很差的恶性肿瘤,5年生存率不足7%。PDAC治疗的主要挑战包括:(1)高度侵袭性;(2)80%患者就诊时已是晚期;(3)胰腺周围复杂的局部解剖机构;(4)独特的肿瘤微环境(TME)特点和缺乏有效靶向治疗药物。

文章转载自:临床肝胆病杂志

葛伟玉, 王红霞

上海交通大学附属第一人民医院

胰腺导管腺癌(PDAC)是一种预后很差的恶性肿瘤,5年生存率不足7%。PDAC治疗的主要挑战包括:(1)高度侵袭性;(2)80%患者就诊时已是晚期;(3)胰腺周围复杂的局部解剖机构;(4)独特的肿瘤微环境(TME)特点和缺乏有效靶向治疗药物。仅有15%~20% PDAC患者初诊时具有手术切除机会,但术后复发率高达80%。对于大多数晚期或复发PDAC患者,全身化疗是控制疾病的主要治疗手段。遗憾的是,过去几十年中各种化疗方案的组合均未显示出令人满意的疗效,高强度的两药或三药化疗组合在取得一定疗效的同时也带来了巨大副反应和患者低耐受性。PDAC的临床诊疗迫切需要新型有效的、耐受性良好的治疗手段,免疫治疗是重要和最值得探索的领域。近些年,免疫治疗体现在多种实体瘤包括黑色素瘤、非小细胞肺癌、胃癌、泌尿生殖癌、头颈癌和结直肠癌等治疗方式的转变。但是,PDAC早期行单剂免疫疗法的临床研究结果却并不尽如人意,结合PDAC独特的肿瘤免疫微环境特点,使PDAC的免疫治疗研究具有更大挑战性。

1 PDAC独特的肿瘤免疫微环境

PDAC组织中恶性上皮细胞周围包绕着显著增生的致密纤维结缔组织。这种由胰腺星状细胞产生的肿瘤相关成纤维细胞分泌多种细胞外基质蛋白和细胞因子,与血管内皮细胞、多种免疫细胞(淋巴细胞、肥大细胞和巨噬细胞)等共同构成特征性PDAC-TME,在PDAC生长、转移、治疗抵抗以及缺氧微环境中发挥重要的调控作用。PDAC-TME对肿瘤进展的调控具有双向性,可以抑制或促进胰腺癌进展。根据基因表达谱定义出PDAC “正常”和“激活”2种基质亚型,其中“激活”型包含与肿瘤相关巨噬细胞(TAM)相关的基因表达图谱如整合素αM、趋化因子配体( CCL)13、CCL18等,“激活”型患者的总生存期(OS)更差[风险比(HR)=194,P=0.019]。深度解析基质信号对于理解PDAC-TME免疫抑制性的发展和维持是至关重要的。

虽然PDAC被认为是低免疫原性肿瘤,但在TME中仍观察到各种免疫细胞的大量浸润,包括骨髓来源抑制细胞、TAM和中性粒细胞,肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)数量较少。免疫抑制的骨髓来源抑制细胞和TAM分别被肿瘤细胞分泌的粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和CCL2吸引到PDAC-TME中。这些髓样细胞和调节性T淋巴细胞(Treg)在TME中聚集与患者预后差相关。此外,PDAC早期CD1d(hi)CD5(+)亚群B淋巴细胞浸润在TME中,分泌IL-35促肿瘤生长。树突状细胞(DC)作为一种抗原递呈细胞,在PDAC-TME中往往稀缺,即使存在也不成熟,导致早期肿瘤抗原识别和随后T淋巴细胞反应受损。

与此相反,效应性T淋巴细胞(CD8+和CD4+)的存在提示预后较好。但在“Inflamed” PDAC-TME中,这些TIL以簇状、第三淋巴结构的形式聚集或困于基质内,阻止CD8+、CD4+与肿瘤细胞的直接作用。这些TIL的抗肿瘤免疫反应也由于CD3-zeta缺失和TME中免疫抑制因子(如IL-10、TGFβ)的分泌而受阻。

免疫检查点因子如PD-1和细胞毒性T淋巴细胞抗原(CTLA)4属于一类主要存在于T淋巴细胞上的共抑制受体,表达于多种恶性肿瘤。针对程序性细胞死亡蛋白-1(PD-1)/程序性死亡配体-1(PD-L1)的免疫检查点抗体可以通过增强内源性免疫反应恢复机体的抗肿瘤免疫功能。一些研究评估了PDAC中PD-L1表达情况。一项荟萃分析中纳入9项研究, PD-L1表达阳性率在PDAC中为19%~62.5%。PD-L1表达与PDAC预后不良有关(表1)。

PDAC-TME中免疫状态在整个疾病过程中呈现动态变化过程,例如Treg 水平从癌前病变到晚期PDAC逐步增加,而化疗药物如吉西他滨和环磷酰胺可减少Treg 数量。因此,在疾病诊治过程中了解TME中免疫细胞的类型、位置和功能,在考虑联合治疗反应性以克服免疫抑制性肿瘤环境时尤为重要。

2 PDAC低肿瘤突变负荷与微卫星不稳定性

PDAC突变负荷较低,平均体细胞突变率为1个/兆碱基,显著低于黑素瘤、肺癌和膀胱癌10个/兆碱基。约9%~17%的PDAC存在错配修复(MMR)缺陷。MMR缺陷(dMMR)或MMR蛋白(MLH1、MSH2、MSH6和PMS2)功能丧失导致DNA复制错误、体细胞突变积累、新抗原负荷增高与微卫星不稳定性(MSI)、TME-TIL招募,高MSI患者更易从免疫治疗中获益。肿瘤突变负荷(TML)定义为肿瘤基因每个编码区的突变总数,高MSI(MSI-H)肿瘤通常具高TML,对免疫治疗敏感性增加。尽管PDAC具相对较低的TML,但证据表明一些候选新抗原在PDAC中表达,并表达主要组织相容性复合体1类分子。表达新抗原数量多的患者生存期显著延长。dMMR/MSI-H在PDAC患者中是少见事件,不同文献报道不一,这种不一致性可能来源于PDAC组织、样本量等选择性偏倚,以及目前缺乏标准化的检测。

随着KEYTRUDA (pembrolizumab)被批准为胰腺癌二线治疗方案之一(针对MSI-H或dMMR肿瘤),美国国立综合癌症网络指南鼓励对局部晚期和转移性PDAC进行MSI检测,采用IHC和PCR评价PDAC中的MMR和MSI。PCR技术可以对新鲜或冷冻样品进行MSI检测,根据PCR检测分类为MSI-H、MSI-L或微卫星稳定。在大多数情况下,IHC的MMR检测和PCR的MSI检测一致性较好。新一代测序技术亦在临床推广应用,可用于肿瘤突变负担、MSI状态、特定突变和种系突变检测。促使美国食品药品监督管理局批准pembrolizumab用于治疗MSI-H肿瘤的关键数据基于5项单臂临床试验的结果,共招募149例患者(6例胰腺癌),包括Keynote(KN)-016(n=58)、KN-164(n=61)、KN-012(n=6)、KN-028(n=5)和KN-158(n=19)。初步表明,与PD-L1相比dMMR是预测免疫检查点阻断(immune checkpoint blockade, ICB)疗效的一个决定因素,但仍有待进一步大规模临床样本验证。

3 针对PDAC-TME的特异性免疫治疗策略

早期临床试验中,单药ICB治疗未经选择的PDAC患者疗效并不令人满意,导致治疗失败的原因可归结为PDAC免疫原性低和低突变负荷。随着对PDAC这一复杂疾病的理解,研究者尝试采用新的组合策略来最大限度地提高免疫治疗的成功率。

3.1 化疗联合免疫治疗

蒽环类、吉西他滨和奥沙利铂等化疗药物可招募和诱导DC激活、触发肿瘤特异性抗原释放以及诱导Treg抑制,为化疗联合免疫治疗提供了理论基础。这一策略早期在一些小样本中进行了剂量递增研究,通常与单药吉西他滨联合使用。除CTLA-4和PD-1/PD-L1检测点阻滞外,一些新的免疫靶点如激动剂抗体靶向CD40、C-C趋化因子受体2型(CCR2)抑制剂、吲哚胺吡咯-2, 3-二加氧酶(IDO)等也在探索中。PDAC小鼠模型证实CD40激动剂可提高化疗效果。小样本(n=22)临床试验中,吉西他滨与CD40激动剂联合组平均生存期(MST)为8.4个月,应答率(RR)19%,优于吉西他滨单药治疗组。CCR2作为CCL2受体参与免疫抑制性TAM进入PDAC-TME的招募。临床前研究表明,抑制CSF1受体(CSF1R)或CCR2可减少PDAC起始细胞数量,提高化疗效果。CSF1R抑制可上调PD-L1和CTLA-4表达,与ICB起协同作用。IDO将抗原递呈细胞从免疫原性转化为耐受性、产生抑制性细胞因子和激活Treg。Indoximod(IDO抑制剂)联合吉西他滨/白蛋白紫杉醇临床试验(NCT02077881)的中期分析显示RR 为37%。Ibrutinib是Bruton酪氨酸激酶的一种小分子抑制剂,可以阻断B淋巴细胞受体信号。在PDAC小鼠模型中,Ibrutinib可限制肿瘤生长、减少纤维化,延长生存期,同时提高化疗反应,目前多项临床研究正在进行中。

传统化疗药物与免疫治疗的联合正成为未来临床治疗的一种趋势,探索新型的免疫联合方案与最佳联合剂量是未来主要的研究方向,免疫治疗联合化疗的毒性反应还有待进一步观察。

3.2 联合疫苗

多种PDAC疫苗包括全细胞疫苗、DC疫苗、特异性肽疫苗和病毒疫苗正在研发中,部分数据已进入临床视野。目前研究较多的抗原靶点包括间皮素、Mucin-1 (MUC1)、Wilms瘤基因(WT)1、癌胚抗原和突变的KRAS等。虽然一些小型研究表明个体化疫苗接种和化疗联合可能具很好耐受性和潜在治疗价值,但距离临床应用还有一段路要走。研究最多的是全细胞疫苗——GM-CSF基因修饰的肿瘤细胞疫苗(GVAX),来源于特定患者(自体疫苗)或其他患者(异体疫苗),经基因改造后释放GM-CSF、靶向多种抗原。多项针对GVAX疫苗的研究正在进行中。临床前研究显示,GVAX治疗可提高PD-L1表达,与PD-1抗体联合发挥协同作用。这一效应在初步临床研究中得到证实。一项PDAC Ⅰb期试验(n=30)表明,抗CTLA-4抗体ipilimumab单独或与GVAX联合, 1年总生存率由单独治疗组7%提高至27%,MST由3.6个月提高至5.7 个月(P=0.072)。GVAX与CRS-207(一种设计用来表达间皮素的单克隆李斯特菌减毒株)联合治疗的研究亦在进行中。小鼠研究表明,CRS-207与抗CD25抗体和环磷酰胺联合可诱导早期胰腺上皮内肿瘤Treg减少,生存期显著改善,同时增加IL-17和提高分泌干扰素的CD4+T淋巴细胞。Ⅱ期研究(n=90)比较了GVAX/环磷酰胺联合CRS-207治疗转移性PDAC,OS延长至9.7个月(P=0.02)。然而在一项更大规模的随机Ⅱb期研究(n=303)中,GVAX/环磷酰胺/CRS-207与CRS-207单用或化疗相比,未能达到改善OS的目的(3.8个月 vs 5.4个月vs 4.6个月)。Algenpantucel-L是另一同种异体全细胞疫苗,表达α-Gal(小鼠α-1,3-半乳糖基转移酶基因)。尽管早期研究取得积极的结果,但近期Ⅲ期IMPRESS研究未达到其研究终点,Algenpantucel-L治疗组总生存期为27.3个月(对照组30.4个月)。

疫苗研究的早期结果表明,单剂疫苗方法不太可能成功地克服PDAC中的免疫抑制水平。正在进行的各种检查点抑制剂/疫苗组合的研究吸引该领域的关注。

3.3 细胞过继免疫疗法(过继性T淋巴细胞治疗策略)

过继输注T淋巴细胞为内源性的自体或同种异体细胞毒性T淋巴细胞(CTL),或经嵌合体抗原受体(CAR-T淋巴细胞)或克隆的T淋巴细胞抗原受体设计以识别特定的肿瘤抗原。在PDAC中完成了一系列CTL输注的临床前和小规模临床试验。例如,MUC1反应性CTL对表达MUC1的PDAC细胞系具细胞毒性在一项CTL与MUC1 DC联合的临床研究中,25%(5/20)的不可切除或复发PDAC患者达到稳定,1例多发肺转移患者临床完全缓解,平均OS为9.8个月,无2~4级毒性报告。一项回顾性研究分析了MUC1 DC、MUC1 CTL和吉西他滨联合治疗不能切除或复发性PDAC(n=42),MST为13.9个月,疾病控制率超过60%,未报告严重毒性。在PDAC异种移植模型中,设计用于识别新抗原MUC1的CAR-T淋巴细胞表现出靶向特异性活性。一项在MUC1阳性的晚期实体瘤(包括PDAC)进行的Ⅰ/Ⅱ期临床研究(NCT02587689)目前正在患者招募中。另一项针对MUC1的CAR-自然杀伤细胞免疫治疗也正在进行中(NCT02465983、NCT02349724)。针对PDAC正在研究的CAR-T淋巴细胞的其他靶点包括间皮素(NCT02465983)和癌胚抗原(NCT02349724)。

过继性T淋巴细胞治疗策略正式应用临床之前还有许多障碍需要克服。输注的TIL和CAR-T淋巴细胞随时间推移逐渐失去功能,并上调包括PD-1和淋巴细胞活化基因3在内各种抑制性受体表达。此外,根据CART治疗所靶向抗原在正常组织的低水平表达以及相关毒性反应、细胞因子释放综合征的风险等都是临床面临的问题。选择正确的CAR-T治疗伙伴以及最有效和最安全的抗原将是最重要的。

3.4双检查点阻滞组合多项临床研究探讨了双检查点阻滞联合。

Durvalumab与Tremelimumab联合二线治疗转移性PDAC的研究(NCT0258894)已完成招募(n=65),结果有待公布。CheckMate 032研究 (NCT01928394) 探讨Nivolumab与Ipilimumab联合治疗包括PDAC在内的多个实体肿瘤。此外,研究Nivolumab、Ipilimumab与丝裂原活化蛋白/细胞外调节蛋白激酶(MEK)抑制剂Cobimetanib三联组合的方案也在进行中。结直肠癌临床前研究表明,MEK抑制与抗PD-L1抗体可协同导致持久的肿瘤消退,归因于MEK抑制依赖于肿瘤内CD8+T淋巴细胞的增加。来自大肠癌的Cobimetinib和Atezolizumab的Ⅰb研究(NCT01988896)数据进一步支持这一组合,微卫星稳定肿瘤对PD-L1和MEK联合抑制有反应,且耐受性良好。

许多其他新的免疫靶点也被认为可以与检查点阻断相结合,例如CXCR2或IL-10信号通路。CXCR2参与中性粒细胞的招募、迁移和肿瘤细胞增殖。在PDAC中,肿瘤边缘CXCR2信号与不良预后有关。小鼠研究显示,CXCR2抑制被可促进T淋巴细胞肿瘤浸润和提高抗PD-1免疫治疗的敏感性。目前正在评估一项阶段Ⅰb/Ⅱ试验探讨化疗(白蛋白紫杉醇和吉西他滨)或CXCR2抑制剂(AZD5069)联合用于转移性PDAC 患者(NCT0283477)。IL-10主要由M2型巨噬细胞、Treg和辅助性T淋巴细胞2分泌,IL-10水平升高与各种癌症不良预后有关。然而,亦有研究表明IL-10具抗肿瘤作用。临床前研究表明,IL-10可以刺激CD8+ TIL扩增。AM0010 Ⅰ期研究(聚乙二醇化重组人IL-10)表明,可作为人体实体瘤中的免疫激活细胞因子,并降低患者血清TGFβ水平。AM0010研究在PDAC中探讨了与化疗联合,显示可激活CD8+T淋巴细胞。目前,一项旨在研究AM0010与化疗或抗PD-1抗体联合的临床试验(NCT0209449)正在进行中。

3.5 靶向免疫和间质的联合治疗

如前所述,TME在PDAC中起着至关重要的作用。虽有一些阴性结果如Hedgehog抑制剂,但基于对PDAC-TME研究的深入,未来旨在重塑或重组基质的药物和免疫治疗联合理论上是可能的。透明质酸(HA)在PDAC细胞外基质中含量丰富,与不良预后相关。Ⅱ期HALO 202临床研究采用聚乙二醇化重组人透明质酸酶PEGPH20与吉西他滨和白蛋白紫杉醇联合作为转移性PDAC一线治疗,显示34%的患者HA高表达(定义为超过50%的HA肿瘤表面染色),三联方案组无进展生存率增加,尤其HA高表达患者改善更大;客观反应为45% vs 31%,OS为11.5个月 vs 8.5个月(HR=0.96,95%可信区间:0.57~161);但三联治疗组血栓栓塞事件显著增加。在研究的第2阶段增加了预防性抗凝治疗后,血栓栓塞事件频率降低。目前正在进行Ⅲ期研究(NCT02715804)。体外和体内研究表明,TME中HA聚集阻断单克隆抗体和自然杀伤细胞的进入,因此PEGPH20联合治疗可增强单克隆抗体的抗肿瘤作用。在小鼠高HA-PDAC模型中,PEGPH20可增强抗PD-L1和抗PD-1药物对肿瘤生长的抑制作用。PEGPH20与Pembrolizumab联合的Ⅰb期研究(NCT02563548)正在进行中,入组为NSCLC和胃癌患者。另一项剂量递增的VCN-01(腺病毒编码人PH20)与吉西他滨/nab白蛋白紫杉醇联合的Ⅰ期临床研究(NCT02045602)正在招募包括PDAC在内的晚期实体瘤患者。

此外,一些治疗靶点包括局灶性黏附激酶(一种非受体胞质酪氨酸激酶)、CXCR4/基质衍生因子1信号途径等的研究目前正在进行临床期与临床研究阶段。虽然PDAC基质在限制各种治疗方法进入肿瘤中发挥重要作用,但也被认为是抑制肿瘤侵袭和转移,新的靶点是重新编程而不是消融基质。

4 小结

迄今为止,PDAC仍属于难治性、预后极差的疾病,其低免疫原性、独特TME和免疫抑制微环境特点对免疫治疗提出了重大挑战。然而,随着认识的不断深入,如何选择合适的患者进行这些新的组合免疫治疗将是未来重点研究方向,PDAC分子分型的进展也将有利于对可以从免疫治疗中获益亚组人群的选择。总的来说,随着对PDAC免疫生物学理解的不断进展,免疫治疗在治疗PDAC中将发挥越来越重要的作用。

引证本文:葛伟玉, 王红霞. 胰腺导管腺癌的免疫治疗——挑战与机遇并存[J]. 临床肝胆病杂志, 2019, 35(5): 958-963.



提示x

您已经顶过了!

确认
''
|
请选择举报原因
垃圾广告信息
色情低俗内容
违规有害信息
侵犯隐私、虚假谣传