胃癌免疫治疗临床研究进展

引用本文:

丁乃清, 魏嘉, 陈仿军, 苏舒, 刘宝瑞. 胃癌免疫治疗临床研究进展[J]. 肿瘤综合治疗电子杂志, 2018, 4(2): 1-5.

丁乃清,魏嘉,陈仿军,苏舒,刘宝瑞(南京大学医学院附属鼓楼医院 肿瘤中心 南京大学临床肿瘤研 究所,南京 210008)

【摘要】 胃癌发病率高、预后差,缺乏有效的治疗方法。近年来,肿瘤免疫治疗取得了突破性进展,为肿瘤治疗带来了革命 性改变,也给恶性肿瘤患者带来了新希望。目前,程序性死亡蛋白1(programmed cell death protein 1,PD-1)/ 程序性死亡 蛋白配体1(programmed death-ligand 1,PD-L1)单抗已被获批用于胃癌的治疗,多项肿瘤疫苗、过继性细胞疗法治疗胃癌 的临床试验也在进行中,本文对胃癌免疫治疗临床研究进展进行综述。

【关键词】 胃癌;免疫治疗;程序性死亡蛋白1/ 程序性死亡蛋白配体1 单抗;过继性细胞疗法;肿瘤疫苗

胃癌是世界发病率最高的恶性肿瘤之一,是世 界第二大主要癌症相关死亡原因[1]。胃癌初期症状 隐匿,60% 以上患者就诊时即为局部晚期或进展期, 5 年生存率仅为2% ~ 15%[2]。目前,胃癌的治疗 仍以传统手术、化疗为主。随着对肿瘤发生发展分 子机制研究的进一步深入,胃癌分子靶向治疗的研 究也取得了一定进展,以人类表皮生长因子受体-2 (human epiderma1 receptor-2,HER-2)为靶点的—— Herceptin 以及广谱抗血管生成药物——Apatinib、 Ramucirumab 相继获批用于进展期胃癌的治疗,但胃癌的靶向治疗远远落后于肺癌、乳腺癌、肠癌等西方常见病,且胃癌异质性高、可选择靶点少,因此亟需新的治疗方法[3-5]。

近二十年来,研究者们努力尝试利用机体自身 的免疫功能对抗肿瘤,这种治疗策略被称为肿瘤免 疫疗法。其目的是通过增强机体自身的抗肿瘤免疫 应答,或外源性地补充抗肿瘤免疫活性细胞或药物, 从而达到治疗效果。以免疫检查点阻断、肿瘤浸润 性淋巴细胞(tumor-infiltrating lymphocytes,TILs)、 嵌合抗原受体T 细胞(chimeric antigen rece ptor T cells,CAR-T)及T 细胞受体嵌合型T 细胞(T cell receptor-modified T cell,TCR-T)在内的免疫疗法在 多种肿瘤的治疗中均取得了一定疗效[6],在胃癌的 治疗中也进行了初步探索及应用[7,8]。本文对胃癌免疫治疗临床研究进展进行综述。

1 免疫检查点阻断疗法

免疫细胞发挥特异性杀伤肿瘤的基础是能有效 识别肿瘤细胞表面抗原,并在细胞表面第二正性共 刺激分子的共同作用下,对表达抗原的靶细胞发挥 靶向杀伤作用。然而,除正性共刺激分子外,T 细 胞的活化还受负性共刺激分子(即免疫检查点)的 调控作用。肿瘤细胞往往通过下调正性共刺激分子 的表达水平,上调负性共刺激分子的表达水平,抑 制T 细胞的活化过程,发生免疫逃逸[9]。

免疫检查点阻断疗法利用可特异性结合在肿瘤 细胞或免疫细胞表面免疫检查点的单克隆抗体,阻 断抑制性分子发挥作用,刺激免疫系统重新活化以 杀伤肿瘤细胞,是近5 年内新兴的免疫疗法。在 众多的免疫检查点中,细胞毒T 淋巴细胞相关抗原4 (cytotoxic Tlymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)、 PD-1/PD-L1 是目前研究最多、疗效最佳的靶点, PD-1/PD-L1 抗体甚至一度被誉为“抗癌神药”。自 2014 年7 月,首个PD-1 抑制剂在日本获批上市后, 截至目前为止,已有5 种PD-1/PD-L1 抑制剂在欧 美十几个国家上市,被用于治疗恶性黑色素瘤、非 小细胞肺癌、肝癌、胃癌、肾癌以及所有微卫星 高度不稳定(high level of microsatellite instability, MSI-H)的实体瘤等多种类型肿瘤。研究发现,特 异性阻断PD-1/PD-L1 在不同类型实体瘤的临床治 疗中应答率为20% ~ 40%,在血液系统肿瘤,如 晚期霍奇金淋巴瘤中的总缓解率为87%[10,11]。PD-1 抑制剂的出现,将晚期恶性黑色素瘤的生存率由 15% 提高至35% 左右,将晚期非小细胞肺癌的生 存率由5% 提高至15% 左右[12,13]。

然而,免疫检查点阻断疗法在胃癌的研究中起步 较晚,直至2015 年才有首个阳性临床试验结果报 道[14]。此外,研究显示,单用PD-1/PD-L1 抗体治 疗胃癌的有效率低[15]。一项在亚洲人群中开展的 Ⅲ期研究ATTRACTION-02(NCT02267343)表明, 应用PD-1 单抗Nivolumab 治疗的患者中位生存期仅 由4.1 个月延长至5.3 个月[15,16] ;KEYNOTE-059 研 究中,Pembrolizumab 单药治疗有效率仅为11.5% ; JAVELIN 研究(NCT01772004)中,抗PD-L1 药物Avelumab 单药治疗有效率也仅为15%。提示筛选 目标人群、有选择性地联合用药,可能是提高胃癌 治疗效果的途径。

2014 年,癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)计划根据胃癌分子病理特征,提出 胃癌新的分子分型:EBV 感染的EBV 阳性型、微 卫星不稳定(microsatellite instability,MSI) 型、 染色体不稳定(chromosomal instability,CIN)型 以及基因组稳定(genomically stable,GS)型。临 床实践表明,PD-L1 高表达、MSI、肿瘤突变负荷 (tumor mutation burden,TMB)高以及肿瘤组织高 TIL 水平是预测PD-1 有效的主要因素[17,18]。目前, PD-1 单抗Pembrolizumab 已在欧美获批用于治疗 MSI 阳性的晚期胃癌;PD-1 单抗Nivolumab 获批 用于治疗至少2 种其他常规治疗失败的晚期胃癌。 近日,美国国家癌症中心官方杂志JNCI 报道了1 个案例:1 例EBV 阳性的胃癌患者经多线治疗失 败后,接受了PD-L1 抗体治疗,超过24 个疗程 的治疗后,患者不仅症状得到了大幅改善,而且 肿瘤已绝大部分缓解。对患者进行基因检测及病 理标本分析,发现其MSI 阴性、TMB 不高,但 EBV 感染阳性、肿瘤组织中淋巴细胞较多[19]。提 示EBV 感染阳性也可能是预测PD-1 抗体治疗效 果的指标之一。目前,Clinical Trial 官网已经注 册的针对EBV 阳性胃癌PD-1/PD-L1 单抗治疗的 临床试验有3 项(NCT03257163、NCT02589496、 NCT02951091)。此外,我们中心也开展了针对Ⅳ期 EBV 阳性胃癌患者的CRISPR/Cas9 介导的PD-1 基因 敲除的T 细胞疗法(NCT03044743)。可以预测,这 些临床试验的开展将有助于筛选更多PD-1/PD-L1 阻 断剂治疗有效的胃癌分子病理类型,使更多晚期胃 癌患者从免疫治疗中获益。

2 过继性细胞疗法

体外活化、扩增自身免疫细胞治疗恶性肿瘤 始于20 世纪80 年代。最早出现的是淋巴因子激 活的杀伤细胞(lymphokine-activated killer cells, LAK)、树突状细胞联合细胞因子诱导的杀伤细 胞(dendritic cell-cytokine induced killer,DC-CIK) 以及细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine-induced killer,CIK)。但是这类细胞缺少抗原特异性,不 能特异性识别和杀伤肿瘤细胞,已逐渐被取代[20,21]。 1988 年,Rosenberg 等[21] 首次报道了由肿瘤患者 肿瘤手术标本中分离出TILs,由于这些淋巴细胞 中含有一定数量的肿瘤反应性T 细胞,因此,经 白介素(interleukin,IL)-2 等细胞因子活化扩增后, 其体外抗肿瘤效率较LAK 提高50 ~ 100 倍。1 例 恶性黑色素瘤广泛转移的患者接受TILs 治疗后, 获得了明显缓解[22]。由此,“免疫细胞过继回输治 疗”在肿瘤学界获得了广泛关注和认可,并先后在 恶性黑色素瘤、肺癌、肾癌等疾病中取得了确切的 疗效。然而,有关胃癌TILs 疗法的临床试验并不多。 2002 年一项临床研究显示,将过继回输肿瘤相关 淋巴细胞(tumor associated lymphocytes,TAL)联 合化疗应用于晚期胃癌患者,其临床有效率较单独 化疗组并无差异,仅中位生存期由8.3 个月延长至 11.5 个月[23]。提示对于胃癌的治疗,单纯体外扩 增杀伤细胞而不引入特异性抗原来激活效应细胞, 其体内作用并不理想。此外,TILs 存在于多数肿 瘤中,获取困难;体外扩增耗时长、技术要求高; 反复刺激扩增后T 细胞多呈终末分化甚至耗竭状 态,以致细胞活力差、抗肿瘤作用不能持久;制备 过程高度个体化,难以批量生产等问题。因此,尽 管TILs 在部分肿瘤中有高达50% 的应答率,但未 能在临床上获得广泛应用[24,25]。

近年来,伴随基因工程的发展,基因工程改 造的细胞——TCR-T 和CAR-T 逐渐进入肿瘤研究 者的视野。Rosenberg 在TILs 治疗恶性黑色素瘤中 发现,TILs 针对某些特定抗原的T 细胞具有潜在 的疗效。因此,研究组从1 例恶性黑色素瘤患者 TILs 克隆中选取2 个对MART-1/HLAA*02(A2) 有亲和力的T 细胞克隆DMF4、DMF5,测序分析其T 细胞受体(T cell receptor,TCR)序列,并借助逆转录病毒将DMF4 的TCR 基因序列导入患者 外周血T 细胞中,首次构建了HLAA*02(A2)限 制性的靶向MART-1 的TCR-T。该方法弥补了既 往过继性细胞疗法在肿瘤抗原特异性弱这方面的 缺陷,避免了TILs 复杂的分离过程,且改造后的 T 细胞在抗原特异性激活后,可以在体内迅速活化扩增,发挥持久强效的抗肿瘤作用。初步临床试验结果发表于2006 年,12 例黑色素瘤患者中2 例 有治疗响应[26,27]。随后,靶向Gp100、CEA、NYESO- 1、MAGE-A3 等靶点的TCR-T 临床试验陆续 完成[28-30]。其中,靶向NY-ESO-1 的TCR-T 疗法在 恶性黑色素瘤、滑膜细胞瘤及多发性骨髓瘤中分别取 得了55%、61% 及80% 的响应率[31-33]。针对膀胱癌、 肺癌、肝癌、食管癌等实体瘤的TCR-T 临床试验正 在进行中。胃癌的TCR-T 疗法仍处于起步阶段,目 前在Clinical Trial 官网上,只有1 项以RASG12V 为靶点的临床试验(NCT03190941)。

依托基因工程技术改造的过继性细胞疗法的 另一种模式——CAR-T,针对的是细胞表面抗原, 以CD19 为靶点的CAR-T 在血液肿瘤中取得了 高达91% 的完全缓解率,引发了人们对免疫治疗 关注的热潮,被誉为有望攻克肿瘤的颠覆性新技 术[34]。2017 年,诺华公司的Kymriah 以及Kite 制 药的Yescarta 相继获批用于血液系统肿瘤的治疗, 成为过继性细胞疗法具有革命意义的突破。尽管 CAR-T 在血液系统肿瘤的治疗中大放异彩,但其 在实体瘤领域仍举步维艰。2015 年美国临床肿瘤 学会(American Society of Clinical Oncology,ASCO) 年会报道利用HER-2 CAR-T 治疗19 例HER-2 + 肉瘤患者,仅4 例患者病情稳定,19 例患者的中 位生存期为10.3 个月。2016 年9 月公布的一项靶向 表皮生长因子受体(epithelial growth factor receptor, EGFR)的CAR-T 治疗EGFR 阳性实体瘤的Ⅰ~Ⅱ期 临床试验结果显示:17 例非小细胞肺癌中2 例部分 应答,5 例胆管癌患者中2 例完全应答、1 例部分应答, 1 例胰腺癌患者部分应答,1 例肾细胞癌患者病情稳 定[35-38]。截至2017 年,已完成的实体瘤的CAR-T 临床试验有8 项,但未呈现令人满意的临床疗效。 针对胃癌的治疗,CAR-T 也才刚刚开始,截至目前, 美国Clinical Trial 官网上注册的治疗胃癌的CAR-T 临床试验仅有5 项(表1),其中中国申请4 项,且均 处于患者招募阶段,靶点也仅限于EpCAM、MUC1、 HER-2、癌胚抗原(carcino-embryonic antigen, CEA)这几类肿瘤相关抗原。因此,对于包括胃癌 在内的实体瘤的CAR-T 疗法仍有很长的路要走。

胃癌免疫治疗临床研究进展

3 肿瘤疫苗

通过活化扩增患者体内肿瘤反应性T 细胞, 激发其抗肿瘤免疫应答的肿瘤疫苗,属于主动抗肿 瘤免疫范畴。根据疫苗形式不同可分为肿瘤细胞疫 苗、肽疫苗、核酸疫苗、DC 疫苗。虽然肿瘤疫苗 已有长达30 年的研究历史,但截至目前,仅DC 疫苗Provenge 获FDA 批准用于前列腺癌的治疗。

伴随新一代测序技术的应用,上千种肿瘤抗原 被相继发现。根据肿瘤抗原的特异性不同,可分为 在肿瘤组织高表达、正常组织表达水平较低的肿瘤 相关抗原,肿瘤细胞基因突变产生的或致瘤病毒整 合进基因组产生的仅在肿瘤组织中表达的新抗原以 及仅在睾丸和肿瘤组织中表达的癌睾抗原。新抗原 以及癌睾抗原的肿瘤特异性高、免疫原性强,被认 为是肿瘤治疗的理想靶点。一项关于癌睾抗原肽 MAGE-A3 负载DC 治疗晚期胃癌的临床试验中, 4 例患者检出针对MAGE-A3 的抗原特异性T 细胞, 并且3 例患者出现了一定程度的肿瘤缩小[39]。

由于肿瘤组织中免疫抑制性微环境的存在以 及部分肿瘤细胞主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)分子表达缺失, 单一肿瘤疫苗治疗效果有限,往往需要联合其他疗 法以提高疗效。在一项化疗联合胃泌素抗原肽疫苗 治疗胃癌的Ⅱ期临床试验中,联合组患者中位生存 时间较单独化疗组显著延长(10.3 个月∶ 3.8 个月); 在化疗联合VEGFR1/VEGFR2 疫苗的临床试验中, 55% 患者达到部分缓解。

尽管部分疫苗的临床试验取得了一定效果,但 总体上胃癌疫苗治疗的临床客观反应率仍较低,个 体化筛选优势抗原、选择最佳疫苗形式以及佐剂、采用有效联合治疗模式,是未来肿瘤疫苗改进的方 向和趋势。

胃癌是发病率和死亡率极高的恶性肿瘤,尽管 以PD-1 单抗为代表的免疫检查点阻断疗法在胃癌 的治疗中初见成效,但胃癌的免疫治疗仍处于起步阶 段。如何选择合适的标志物筛选最佳患者进行治疗、 如何选择最佳联合治疗方案以及如何评判免疫治疗效 果,是目前胃癌免疫治疗迫切需要解决的问题。

利益冲突:无

参考文献(略)


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