03.29 免疫治療在膀胱癌中的最新研究進展和未來展望

單位：復旦大學附屬腫瘤醫院泌尿外科，復旦大學上海醫學院腫瘤學系

膀胱癌是泌尿男生殖系統中常見的惡性腫瘤，已成為歐美國家的第九位常見惡性腫瘤。在中國，近年來膀胱癌的發病率和病死率均呈逐步上升態勢。膀胱癌可發生於任何年齡，高發於65歲以上的男性中，男性與女性比為3∶1~4∶1。在臨床上，約70%的膀胱癌為非肌層浸潤性膀胱癌，30%為肌層浸潤性膀胱癌。非肌層浸潤性膀胱癌的特徵是高複發率和低死亡率，而肌層浸潤性膀胱癌中約50%存在潛在致死性。

針對高危非肌層浸潤性膀胱癌和膀胱原位癌的治療，Morales等於1976年首次報道了膀胱內灌注卡介苗( BCG) 治療這類患者的療效， 其完全緩解率(CR)可達70%~80%。至今， BCG治療仍是這類患者療效最好的治療方式。但是在隨後的數十年期間，尤其是肌層浸潤性、局部晚期和轉移性膀胱癌的治療並未取得重要進展。例如，局部晚期和轉移性膀胱癌患者接受MVAC或GC方案化療後的客觀總體反應率(ORR)為50%，但是其中位無進展生存期( PFS)和總生存期(OS)分別為8和14個月。值得關注的是，腫瘤免疫治療在近年來得到了快速發展。尤其是對於膀胱癌的治療，免疫通路中相關位點的抑制劑如程序性死亡分子1(PD-1)抗體和細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4(CTLA-4)抗體的發現為局部進展和轉移性膀胱癌的治療帶來了重大突破。

1.免疫製劑BCG

1.1 作用原理

1976年，Morales等首次報道BCG能有效地治療膀胱癌。首先，BCG通過激活免疫系統和誘導炎性反應發揮抗腫瘤效應。例如， 在膀胱灌注BCG之後的數小時內，可以在患者尿液裡檢測到大量的白細胞，主要包括中性粒細胞以及少量的巨噬細胞和淋巴細胞； 在BCG治療後的膀胱壁裡即可檢測到大量的免疫細胞。其次，BCG治療還可通過誘導大量的細胞因子和趨化因子以激活免疫系統。另外，在BCG治療後的膀胱活檢標本中可以發現黏膜表面上皮細胞的破壞，黏膜下肉芽腫性炎性反應的形成，以及肉芽腫周圍淋巴細胞和嗜酸性粒細胞的浸潤。值得注意的是，需要活的BCG才能激活免疫系統的抗腫瘤作用，Biot等進一步證實了只有活的BCG才能招募T細胞至膀胱黏膜。不僅如此， BCG只有與腫瘤密切接觸才能更好地發揮其療效，如通過經皮腎盂引流管注入BCG才能發揮其治療上尿路的尿路上皮癌的療效，以及在膀胱灌注BCG之前切開膀胱頸或者行前列腺電切才能對前列腺導管尿路上皮癌起到治療作用。

後來發現尿路上皮細胞(包括正常的和惡變的)亦在BCG發揮療效的過程中起重要作用。首先，BCG通過其表面的纖連蛋白結合蛋白(FAP)與纖連蛋白的結合以及纖連蛋白與尿路上皮細胞上整合素a5β1的結合完成BCG與尿路上皮細胞結合，例如在動物模型中阻斷纖連蛋白將延遲BCG的超敏反應和抗腫瘤效應。其次，膀胱癌細胞需要將BCG吞飲入細胞內，吞飲了BCG的膀胱癌細胞在炎性反應因子的輔助下分泌化學因子MDC、MCP-1、MCP-1a和IP-10，從而激活免疫反應。另外，BCG不僅能導致膀胱癌細胞分化減弱和細胞週期停止，同時BCG的內化還能引起膀胱癌細胞的死亡。

1.2 臨床應用

自從1976年Morales等首次報道了BCG 能有效用於膀胱癌的治療後，其在膀胱癌治療中的有效性在後續的研究中進一步得到證實。Meta分析的結果顯示，與單純的經尿道膀胱腫瘤電切術(TURBT)相比，術後聯合膀胱灌注BCG 能夠降低膀胱癌的復發風險。另外，術後聯合膀胱灌注BCG在降低膀胱癌復發風險上優於術後膀胱灌注化療藥物。更為重要的是，BCG還能降低膀胱癌進展至浸潤性膀胱癌的風險。基於這些研究結果，歐洲泌尿外科協會(EAU)、美國泌尿外科協會(AUA)和中國泌尿外科指南已將膀胱灌注BCG列為中高危非肌層浸潤性膀胱癌的標準治療。

膀胱灌注免疫製劑能夠誘導機體的局部免疫反應，從而預防膀胱腫瘤的復發、進展。除了BCG以外，其他免疫製劑還包括膀胱灌注干擾素、匙孔蟲戚血藍蛋白等。

2.免疫檢查點抑制劑

2.1 作用原理

基於癌症免疫監視理論的建立，科學界更深刻地認識到免疫系統在癌症發生、發展中的重要作用，如通過免疫逃逸機制逃避免疫監視的腫瘤細胞克隆的增殖。在過去的五十多年裡研究者們一直致力於主動重建免疫介導的腫瘤消亡，如腫瘤疫苗、細胞因子治療、T細胞治療和抗腫瘤特異性抗體。

抗腫瘤T細胞的活化需要抗原提呈細胞(APC)上主要組織相容性複合體(MHC) 提呈腫瘤抗原與T細胞受體( TCR)結合提供第一信號，同時需要APC和T細胞上共刺激分子及其受體結合提供的第二信號。因此，T細胞和APC細胞上共刺激分子和共抑制分子受體和配體的表達，調控著適應性免疫應答的活化、實施和終止。T細胞活化後將誘導性地表達共抑制分子受體，再與表達在APC 細胞上的CTLA-4結合從而抑制T細胞的功能， 併成為重要的免疫檢查點之一。在抗原的持續刺激下(如在腫瘤中)，另一個重要的免疫檢查點分子PD-1將會誘導性地高表達並抑制T 細胞的功能。正常情況下這些機制主要是保護正常組織在炎性反應中免受T細胞的攻擊。在癌症患者體內雖能發現腫瘤特異性T細胞，但是它們的活性卻處於抑制狀態。例如，已有研究顯示當T細胞遇到不表達共刺激分子和(或)高表達共抑制分子受體時，它們的活性將受到抑制。T細胞在腫瘤抗原的長期刺激下將高表達共抑制分子受體如PD-1和LAG-3，從而抑制T細胞的活化。另外，免疫抑制細胞亦廣泛存在於腫瘤微環境中並高表達共抑制分子的受體和配體，從而抑制T細胞的活化和功能。 因此，通過特異性的抗體阻斷共抑制分子受體與配體的結合可能是克服免疫耐受的策略，從而反轉T細胞的效應和殺傷腫瘤的活性。

2.2 在非肌層浸潤性膀胱癌中的應用

正在開展的膀胱灌注免疫製劑治療BCG 治療失敗的非肌層浸潤性膀胱癌的臨床試驗包括：膀胱灌注VPM1002BC(NCT02371447)、膀胱灌注CG0070(NCT02365818)、膀胱內聯合灌注BCG和ALT-803(NCT03022825)、膀胱灌注BCG聯合PANVAC(NCT02015104)和膀胱灌注rAd-IFN/Syn3(NCT02773849)等。目前正在開展的膀胱灌注免疫檢查點抑制劑的臨床試驗主要有膀胱灌注派姆單抗(Pembrolizumab) 聯合BCG治療高危的BCG難治性非肌層浸潤性膀胱癌(NCT02808143)，以及比較阿替珠單抗(Atezolizumab)單藥與阿替珠單抗聯合BCG治療高危非肌層浸潤性膀胱癌的療效(NCT02792192)等。

2.3 在局部進展和轉移性膀胱癌中的應用

目前已被美國食品藥品管理局(Food and Drug Administration)批准用於治療鉑類化療失敗的局部進展和轉移性膀胱癌的免疫檢查點抑制劑包括阿替珠單抗、派姆單抗和納武單抗(Nivolumab)等。同時阿替珠單抗和派姆單抗還被FDA批准用於不適合鉑類化療患者的一線治療。

阿替珠單抗是一種高親和力的人源單克隆抗程序性細胞死亡分子配體1( PD- L 1 ) 抗體， 通過影響腫瘤細胞和腫瘤周圍浸潤的免疫細胞的PD-L1 與 P D - 1 的作用，從而激活 T 細胞。基於阿替珠單抗在Ⅰ a 期臨床試驗( PC D4 9 8 9 ， Clinical Trials. gov， NCT 01375842) 中的療效，阿替珠單抗於2014 年被FDA定為腫瘤治療的重大突破性藥物。2015 年更新的數據顯示，阿替珠單抗的療效與PD-L1的表達 相關，在PD-L1表達量大於等於5%的患者中ORR 可達到50%，但在PD-L1表達量低的患者中ORR 只能達到17%。PD-L1表達量大於等於5%和小於5%的患者的PFS分別為6和1個月。令人鼓舞的是，中位響應時間在該項研究中尚未達到，隨訪 14個月時在PD-L1表達量大於等於5%的患者裡中位OS亦尚未達到，在PD-L1表達量小於5%的患者中阿替珠單抗治療的中位OS與化療相似為8 個月，但是不良反應比化療輕。基於這些結果， 研究者開展了一項單臂Ⅱ期多中心的臨床試驗(IMvigor 210，Clinical Trials.gov，NCT02108652) 用於評估阿替珠單抗在鉑類化療無效患者的一線 治療和膀胱癌的挽救性治療中的療效。2016年， 這項試驗的更新數據顯示，在挽救性治療中84% 的患者出現了治療響應，PD-L1表達量大於等於5%的患者的ORR為26%，而PD-L1表達量小於5%的患者的ORR為8%~10%；所有受試者的中位PFS為2.1個月，PD-L1表達量大於等於5%和小於5%的患者的中位OS為11.4和8.8個月，所有患者的OS為7.9個月。目前，一項Ⅲ期的評價單藥阿替珠單抗對比化療在二線和三線治療中療效差異的研究顯示，在PD-L1高表達的人群中OS和ORR在阿替珠單抗與化療組之間沒有明顯差異，但是阿替珠單抗組的響應時間明顯長於化療組(分別為15.9和8.3個月)，同時阿替珠單抗組發生3/4級不良反應明顯少於化療組。

派姆單抗是另一種阻斷PD-1與PD-L1結合的抗PD-1抗體。Nakanishi等已報道PD-L1 表達量增加與膀胱癌患者的預後相關。在評估派姆單抗療效和安全性的非盲開放的Ⅰ期臨床試驗中(KEYNOTE-012，ClinicalTrials.gov， NCT01848834)，64.2%的患者為PD-L1陽性，ORR和CR分別為28%和9%，中位PFS和OS分別為2. 0 和12 .7 個月， 60 .6 %的患者發生了藥物相關的不良反應，但是3~4級的不良反應只發生在5 例患者中。基於此，一項Ⅱ期臨床試驗(KEYNOTE-052，ClinicalTrials.gov， NCT02335424)用於評價派姆單抗在未接受過任何全身治療( 或完成基於鉑類化療後已超過12 個月) 和不適合鉑類為基礎的化療的晚期尿路上皮癌和肌層浸潤性膀胱癌中的療效已開展。同時， 一項隨機的全球多中心的Ⅲ期臨床試驗(KEYNOTE-045，ClinicalTrials.gov， NCT02256436)亦在進行中，用於比較單藥派姆單抗與化療(聯合紫杉醇、多西他賽和長春氟寧) 在膀胱癌二線和三線治療中的差異。

納武單抗亦是一種抗PD-1單克隆抗體。已開展的臨床試驗(CheckMate 032，ClinicalTrials.gov，NCT01928394)主要評價納武單抗在鉑類化療後病情進展的局部晚期或轉移性尿路上皮癌中的療效。相關數據顯示，78例患者接受了納武單抗的治療，其客觀反應率為24.4%，其中5例完全緩解(6%)，14例部分緩解(18%)，22例病情穩定(28%)，30例病情進展(38%)；中位PFS和中位OS分別為2.8和9.7個月。

伊匹單抗(Ipilimumab)是靶向CTLA-4的單克隆抗體。CTLA-4與APC結合後將抑制T細胞的活性。伊匹單抗最初主要用於治療轉移性黑素瘤患者並改善了該類患者的療效。一項伊匹單抗聯合GC化療一線治療轉移性尿路上皮癌的Ⅱ期多中心臨床研究結果顯示，ORR為69%，1年的OS為61%，聯合伊匹單抗治療後提高了22%的患者治療反應，較既往的研究療效有所提高。伊匹單抗治療還可以提高CD4+T 淋巴細胞的數量，但不能減少抑制性T淋巴細胞，其作用機制仍不明確，仍需要進一步臨床研究。

嵌合抗原受體T細胞免疫療法( CAR-T)是指利用基因工程改造技術使患者的T細胞表達嵌合抗原受體，它主要由細胞膜外抗原結合區和細胞內信號轉導區兩部分通過多肽接頭及跨膜區構成。膜外區能特異地識別並結合腫瘤細胞表面抗原，而不受MHC的限制。與其他基於T細胞的治 療方法相比，CAR-T具有以下優勢：① 使用患者自體細胞降低了排異反應風險；② 多種細胞表面分子均可成為嵌合抗原受體潛在靶點。CAR-T目前在血液腫瘤治療中已取得良好的療效。目前針對CAR-T治療膀胱癌的臨床研究正在開展中，已註冊的研究包括在現有治療方法失敗的局部進展或轉移性膀胱癌中評價CAR-T治療療效及安全性的Ⅰ、Ⅱ期臨床研究(NCT03185468)等。

4.展望

已有的或者正在進行的免疫治療臨床研究已實現局部進展或轉移性膀胱癌一線治療、二線治療、維持治療、輔助治療以及非肌層浸潤性膀胱癌灌注治療的全覆蓋。一線治療包括在未接受治療的局部進展或轉移性尿路上皮癌中，評估Durvalumab單藥、Durvalumab與Tremelimumab 聯合用藥以及吉西他濱聯合鉑類標準化療療效的研究(NCT02516241)，評估派姆單抗單藥、派姆單抗與標準化療(吉西他濱聯合鉑類)聯合用藥療效的臨床研究(NCT02853305)，評估阿替珠單抗單藥、阿替珠單抗與標準化療(吉西他濱聯合鉑類)聯合用藥療效的研究(NCT02807636)等。二線治療的臨床研究包括在鉑類一線化療失敗的患者中評估阿替珠單抗對比其他化療(包括多西他賽、紫杉醇等)療效的試驗(NCT02302807)， 評估納武單抗單藥對比納武單抗與伊匹單抗聯合用藥療效的Ⅱ期臨床研究(NCT01928394)，以及一項Ⅰb期臨床研究評估派姆單抗與B-701(一種抗FGFR3) 聯合用藥二線治療鉑類化療失敗患者的療效(NCT02925533)等。輔助治療包括評價納武單抗單藥與納武單抗聯合Urelumab用藥治療無法使用鉑類的肌層浸潤性膀胱癌的療效(NCT02845323)。維持治療主要是一項Ⅲ期研究(NCT02603432)，即在接受4~6個週期吉西他濱聯合鉑類化療後無進展的膀胱癌患者中評估Avelumab對比最佳支持治療對患者OS的影響等。目前正在開展的膀胱灌注免疫檢查點抑制劑的臨床試驗主要有膀胱灌注派姆單抗聯合BCG治療高危的BCG難治性非肌層浸潤性膀胱癌(NCT02808143)等。

目前，國內正在開展和參與的膀胱癌免疫治療臨床試驗主要包括：① 在具有高危浸潤性尿路上皮癌(T3-4或者N+)的患者中比較納武單抗和安慰劑輔助治療療效的Ⅲ期研究( 方案編號CA209274)；② 在全膀胱切除術後的患者(T2-4或者N+)中評價阿替珠單抗作為輔助治療療效的Ⅲ 期研究(方案編號WO29636)；③ 在未接受過治療的局部進展或轉移性尿路上皮癌(Ⅳ期)中，評估Durvalumab單藥、Durvalumab與Tremelimumab聯合用藥以及吉西他濱聯合鉑類標準化療療效的研究(NCT02516241)；④ 在未接受過治療的局部晚期或轉移性尿路上皮癌患者中比較阿替珠單抗單藥以及阿替珠單抗與含鉑化療聯合用藥療效的Ⅲ 期研究(NCT02807636)；⑤ 在PD-L1陽性的局部晚期或轉移性膀胱尿路上皮癌中評價抗PD-1單克隆抗體BGB-A317注射液的有效性和安全性Ⅱ期研究(方案編號BGB-A317-204)；⑥ 阿替珠單抗二線治療局部晚期或轉移性尿路上皮或非上皮癌的臨床研究(方案編號WO29983)。

近年來，免疫治療的興起打破了自20世紀70年代膀胱灌注BCG成功應用於非肌層浸潤性膀胱癌後膀胱癌研究和治療停滯不前的狀態， 同時也將改寫晚期膀胱癌的標準治療模式。然而，免疫治療在膀胱癌中獲得重大突破的同時，也面臨著一些挑戰和問題，比如說為什麼一些患者對免疫治療有響應，而另一些患者對免疫治療完全沒響應。目前用於預測患者是否對免疫治療有響應的標誌包括PD-L1的表達量、膀胱癌的luminal和basal分型、腫瘤的突變負荷、基因標籤、ECOG評分以及轉移的器官等。因此，未來的研究應更加深入地探索影響抗腫瘤免疫反應的因素，以進一步提高免疫治療在膀胱癌中的療效。同時，應積極尋找能有效預測免疫治療療效的分子標誌物，以及探索特異性更高、不良反應更少的免疫治療策略。

節選自：中國癌症雜誌. 2018年第28卷第2期