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案例 | 晚期食管癌免疫治疗缘何耐药?精准治疗手段为你解答

 生物_医药_科研 2019-07-20

引言:目前,在食管癌的治疗中尚不具有标准的精准治疗手段,该案例为食管鳞癌的精准治疗提供了一例较为全面的案例。此外,通过对比患者治疗耐药前后外周血及肿瘤的分子病理信息并进行全面的分析,探索患者耐药的可能原因,为患者耐药后治疗方案的制定提供较可靠的依据。

病历陈述

患者女性,48岁,2016年6月因“胸骨后疼痛”至中山大学附属第一医院就诊,确诊为食管癌,于2016-06-23行“食管癌根治术”(具体不详)。

术后病理:中低分化食管鳞状细胞癌,浸润至食管壁浅肌层(pT2N0M0)。

2016-9-20复查胸部CT提示:食管癌术后吻合口区食管壁增厚,右锁骨上淋巴结增大,左肺结节,不排除转移。但该患者未接受特殊处理,定期复查。

2016-12-27再次复查CT提示:吻合口区食管壁增厚,右锁骨上淋巴结增大,同时左肺上叶结节灶较前增大,考虑为肺转移瘤。

胃镜检查:见食管癌术后吻合口狭窄,组织病理活检结果为食管鳞状细胞癌

△ 由于患者抗拒化疗,自服药物治疗3个月(具体用药不详)后再次到我院复查。

2017-3-29复查胸部CT提示:

· 吻合口增厚并形成软组织密度影,考虑复发,右侧锁骨上淋巴结增大,较前稍增大;

· 左肺上叶结节灶较前增大,考虑肺转移瘤。

△ 为进一步治疗,患者至我院就诊。

2017-04-07查全身PET-CT提示:(见图1)

· 食管癌术后,吻合口区块状高代谢病灶(大小为3.2cm x 2.0cm x 4.3cm),考虑为食管癌复发病灶,肿瘤呈全层浸润;

· 右侧锁骨上窝及吻合口下方食管右旁见3个结节状高代谢病灶,考虑为淋巴结转移灶;

· 左肺上叶舌段及左下肺内前基底段近胸膜下各见1个结节状高代谢病灶,考虑为肺内转移灶。

图1 2017-04-07 PET-CT 扫描结果

诊断:食管癌术后复发并肺转移(rT3N2M1,IV期)。

治疗方案制定

图2 患者治疗方案的制定

根据NCCN指南(图2),患者有行系统性治疗指征,但患者拒绝接受化疗。因此,为了帮助患者寻找潜在的治疗靶点,患者进行了临床全外显子组测序(CWES),结果如下(图3):

图3 患者的CWES检测结果

该患者的肿瘤突变负荷(TMB)高达2271,远高于参考值95,提示患者可能对免疫治疗更敏感。

注:研究表明,TMB是免疫治疗预后的独立生物标志物,在多种肿瘤类型中,更高的TMB预示了患者更有可能从免疫治疗中获益[1, 2]。


但同时,报告也带来了两个问题:①患者携带EGFR突变,能否使用免疫治疗?②患者还具有CCND1扩增,使用免疫治疗是否有超进展风险?

Q1患者携带EGFR突变,能否使用免疫治疗?

在该患者检测的肿瘤组织中,EGFR突变的比例仅为5.1%,比例较低。且有研究表明(图4),使用PD-1/PD-L1阻断疗法对非小细胞肺癌(NSCLC)患者进行治疗,虽然在所有队列中,EGFR-/ALK-的NSCLC患者相比于EGFR+/ALK+患者的响应率高,但在EGFR+的患者中也观察到了持久的疗效和鼓舞人心的总生存期结果[3]。该研究提示了携带EGFR突变的肿瘤患者也可能从免疫治疗中获益。

图4 不同EGFR/ALK基因状态的NSCLC患者经PD-L1抑制剂治疗后的情况

Q2患者具有CCND1扩增,使用免疫治疗是否有超进展风险?

在临床观察中,CCND1往往与FGF3、FGF4及FGF19在11号染色体13区上同时出现扩增,这也是肿瘤免疫治疗超进展的预测标志物。但在该患者中,并未同时出现FGF3、FGF4及FGF19的扩增,因此,综合以上考虑后选择在后续的治疗中为患者使用pembrolizumab。

注:Pembrolizumab是一种人源化抗体, 可阻断程序性死亡受体1(PD-1)并激活宿主对肿瘤的免疫杀伤,在之前的研究中已显示出在食管癌患者具有良好的应用前景[4]。

同时既往研究表明,放疗可以通过增强树突细胞的活化、肿瘤相关抗原的呈递、细胞毒性T细胞的活化和增殖来诱导抗肿瘤免疫应答[5-7]。KEYNOTE-001研究表明,放疗联合PD-1抑制剂具有安全性,和潜在的协同作用[8]。此外,作为放疗诱导的免疫调节的结果,对肿瘤的局部放射也有可能产生远隔效应,导致非照射部位肿瘤的消退[9]。因此,在为患者进行免疫治疗的同时,考虑联合放疗。

治疗方案:

该患者于2017年4月18日开始接受pembrolizumab 2mg/kg治疗,每3周一次。同时针对食管吻合口的复发病灶及阳性淋巴结进行放疗,总剂量为60Gy/30F;肺部转移灶行SBRT(stereotactic body radiation therapy, 立体定向放疗),总剂量为40Gy, 分4次, 隔日一次。

治疗效果:

联合治疗后经放疗的食管吻合口病灶和左肺转移灶(图5)明显缩小。但右肺出现了新发的转移灶,且继续增大了。

图5 肿瘤对放疗联合pembrolizumab治疗的反应

(a-c)早在第7周,吻合口病灶(红色箭头)和左肺转移灶(红色箭头)显着缩小;(d)右肺转移灶(红色箭头)从基线增长到第12周的0.7×0.8cm,第19周的1.0×1.1cm,随后在第26周减少到0.8×0.9cm,第36周0.6×0.7 cm;(e)在两次pembrolizumab治疗后(第7周)检测到新的右肺转移灶(红色箭头),大小为0.8 x 0.7 cm,并在第19周增加至1.3 x1.1 cm,随后第26周减小至1.2 x 0.9 厘米

该患者的吻合口病灶缩小,转移灶增大幅度小,身体状态良好,无明显不良反应,且由于免疫治疗一般起效较慢,该患者目前治疗时间尚短,考虑继续使用免疫治疗。

肿瘤耐药及原因分析

2018年6月,在复查CT时观察到右肺出现了新的转移灶,且原有病灶增大,判断肿瘤对免疫治疗产生了耐药。因此,对右肺新发转移灶进行了SBRT治疗,总剂量为50Gy/5F。

在SBRT治疗2个月后进行复查,右肺病灶基本消失,但左肺原有病灶较前增大(图6)。

图6 肿瘤对pembrolizumab耐药后进展。

(a)右肺下叶新发病灶放疗照射区域;(b)左肺原有病灶较前增大

Q3免疫治疗14个月后耐药,导致耐药的原因是什么?

为了解答这个疑惑,我们从外周血及肿瘤内对这个问题进行了探索。

图7 患者外周血CtDNA丰度监测

首先,该患者在治疗全程中均进行了ctDNA监测(图7),从图中我们可以看出,患者耐药后,ctDNA丰度显著升高。

同时,在患者的整个治疗全程中也进行了外周血免疫细胞亚群分布情况的监测(图8),发现可能与免疫治疗反应有关的免疫细胞亚群包括:CD25 IL-2膜受体、CD8+ CD28-免疫抑制T细胞亚群、CD4+ CD25+调节T细胞。

图8 患者外周血免疫细胞亚群的动态监测

注:红色线框表示治疗有效的时期

对左肺病灶穿刺肿瘤组织的镜检及免疫组化发现:中分化鳞状细胞癌浸润,肿瘤内T细胞浸润减少,间质纤维组织增生,慢性炎症细胞浸润。

同时,对肿瘤组织重新进行了CWES检测,对比免疫治疗前后肿瘤关键驱动基因的变化发现(图9-10):EGFR突变消失,肿瘤突变负荷下降至200,出现FGF3、FGF4及FGF19的扩增。

图9 免疫治疗前后肿瘤关键驱动基因变化

图10 免疫治疗前后染色体拷贝数图谱的改变

注:A.K.Singavi教授曾对免疫治疗后出现爆发进展的肿瘤患者的标本进行了全面的基因分析,发现MDM2/MDM4扩增、EGFR扩增、及11号染色体13区(CCND1/FGF3/FGF4/FGF19)扩增是最常见的基因变异[10],提示上述基因可能与患者对免疫治疗耐药有关。

综合以上检测结果,患者对免疫治疗耐药进展的原因可能是由于外周血中CD4+CD25+调节T细胞升高,肿瘤内浸润T细胞减少、慢性炎症细胞浸润、TMB降低以及新发耐药突变的形成。

耐药后治疗

针对该患者的新发耐药突变,可以针对性地选择安罗替尼。

患者于2018-9-19开始口服靶向药物安罗替尼 12mg 1/日治疗。服药过程,患者出现乏力、干咳明显, 予调整为10mg 1/日。

后续治疗及疗效评价:(见图11)

2018-10-19 复查胸部CT检查,提示左肺上叶舌段转移瘤较前略增大,疗效评价SD;

2018-11-1至11-12 行左肺病灶调强放疗,DT 48Gy/6F;

2019-1-22 PET-CT提示胸骨(剑突)转移,1-25开始针对胸骨转移灶行三维适形放疗,45Gy/15F;放疗结束后复查,病灶及疼痛消失。

由于使用安罗替尼单药治疗患者出现骨转移,考虑该方案无法控制住肿瘤的进展,后用药方案调整为口服希罗达+安罗替尼;

2019-4-11 CT提示左肺及右肺转移瘤较前缩小,纵膈内淋巴结较前缩小,疗效评价SD。

图11 后续治疗历程及影像学结果

小结及思考

(1)全程基因检测提供了患者全面动态的肿瘤信息,可为临床治疗决策提供帮助,有助于深入理解肿瘤演进。

(2)免疫治疗存在非典型反应(假性进展、延迟反应等),应有新的疗效评价体系以及停药标准。

(3)外周血ctDNA和调节性T细胞(Treg)可能反映了患者免疫治疗的应答情况。

(4)肿瘤内免疫细胞浸润情况是影响免疫治疗疗效的关键因素之一。

(5)超进展相关基因可能出现在免疫治疗获得性耐药患者。

感谢南方医科大学南方医院的王玮教授提供的

优秀案例 

王玮教授

南方医科大学南方医院放疗科,研究员,副主任医师,博士生导师。

现任广东省医学会放射肿瘤学会委员、广东省医学会肿瘤学会青年委员、胸部肿瘤学组成员、国家自然科学基金委员会基金函审专家。

发表SCI论文20余篇,单篇他引最高>300次,论文总IF>130,获得日本癌转移学会年度研究奖励赏等多个奖项。

参考文献:

[1] Hellmann MD, Ciuleanu TE1, Pluzanski A, et al. Nivolumab plus Ipilimumab in Lung Cancer with a High Tumor Mutational Burden[J]. N Engl J Med, 2018, 378(22): 2093 – 2104.

[2] Goodman AM, Kato S, Bazhenova L, et al. Tumor Mutational Burden as an Independent Predictor of Response to Immunotherapy in Diverse Cancers[J]. Mol Cancer Ther, 2017, 16(11): 2598 – 2608.

[3] Garassino M C, Cho B C, Kim J H, et al. Durvalumab as third-line or later treatment for advanced non-small-cell lung cancer (ATLANTIC): an open-label, single-arm, phase 2 study[J]. The Lancet Oncology, 2018, 19(4): 521-536.

[4] Doi T, Piha-Paul SA, Jalal SI, et al. Safety and Antitumor Activity of the Anti-Programmed Death-1 Antibody Pembrolizumab in Patients With Advanced Esophageal Carcinoma[J]. J Clin Oncoll, 2018,36(1): 61 – 67.

[5] Gupta A, Probst HC, Vuong V, et al. Radiotherapy promotes tumorspecific effector CD8+ T cells via dendritic cell activation[J]. J Immunol,2012, 189(2): 558 – 566.

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