【原】2018CSCO | 张艳桥：结直肠癌免疫检查点抑制剂的现状与前景

张艳桥教授，哈医大附属肿瘤医院副院长，消化肿瘤内科主任，博士生导师，黑龙江省消化道肿瘤诊疗中心主任。CSCO 结直肠癌专业委员会副主任委员，中国医师协会外科分会MDT指导委员会副主任委员，国际肝胆胰协会中国分会转移性肝癌专业委员会副主任委员，中国抗癌协会胃癌专业委员会常委，中国抗癌协会肿瘤药物临床研究专业委员会常委，中国抗癌协会肿瘤靶向治疗专业委员会常委，中国抗癌协会肿瘤标志物专业委员会常委，中国抗癌协会精准医学专业委员会常委

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现状：集中于靶向PD-1/PD-L1通路

在过去几十年里，尽管多种细胞毒药物和分子靶向药物的出现已经部分改善了晚期结直肠癌患者的总体生存，但是新型细胞毒药物的研发以及与靶向药物联合方案的优化俨然已经进入瓶颈期。而随着对免疫机制认识的不断深入，肿瘤免疫治疗（Immuno-Oncology, I-O）出现了爆发式的进展，并且给一些既往化疗难治性肿瘤如黑色素瘤的治疗带来了颠覆性的变化。相对于免疫治疗在黑色素瘤和肺癌中取得的令人振奋的疗效，结直肠癌免疫治疗的获益人群有限，并且临床研究推进亦相对滞后。

Nivolumab和pembrolizumab是针对程序性细胞凋亡蛋白（Programmed cell death protein-1, PD-1）的人源化IgG4单克隆抗体。初期研究数据显示整体结直肠癌人群对nivolumab的治疗反应不佳。KEYNOTE-028研究探索了pembrolizumab在经所有标准治疗失败的、肿瘤组织PD-L1阳性表达（>1%细胞染色）的晚期实体肿瘤中的疗效，主要研究终点为客观缓解率（ORR）。研究最终入组23例PD-L1阳性结直肠癌患者，结果显示：没有完全缓解，仅有1例患者达到部分缓解（4.3%），疾病进展的比例高达69.6%。结果表明，PD-L1是否表达并不能筛选出抗PD-1免疫治疗的优势人群。研究者通过对唯一达到部分缓解的患者进行分析后发现，这例患者是MSI-H。基于这样的结果，Le等设计了一项单臂、II 期临床研究（NCT01876511），旨在探索MMR状态在PD-1治疗中的疗效预测价值。在这项研究中，基于MMR状态，将接受所有标准治疗后失败的实体瘤患者分为三组：dMMR肠癌11例、pMMR肠癌21例和dMMR非肠癌患者9例（4例壶腹/胆管癌，2例子宫内膜癌，2例小肠癌，1例胃癌）。主要研究终点为 20 周时的免疫相关的客观反应率（irORR）和免疫相关的无疾病进展生存期（irPFS）。结果显示：三组患者的 20 周irORR分别是：40％，0和71％；20 周irPFS分别是：78％，11％和67％。最常见不良反应为皮疹/瘙痒、胰腺炎和甲状腺炎/甲状腺功能减退。全外显子测序显示dMMR肿瘤中平均体细胞突变负荷显著高于pMMR肿瘤。并且，研究发现dMMR肿瘤中往往存在更高密度的肿瘤浸润淋巴细胞，而dMMR肿瘤这种“高免疫原性”可能与PD-1抑制剂的疗效密切相关。

基于5项单臂临床研究的结果，2017年5月，美国FDA加速批准了pembrolizumab用于既往治疗失败的dMMR/MSI-H实体瘤，其中包括结直肠癌。2017年结直肠癌NCCN指南已经推荐pembrolizumab或nivolumab用于dMMR/MSI-H晚期结直肠癌的二线或以后治疗。

尽管CPIs在结直肠癌中取得了部分疗效，但是目前仍面临有效药物少、获益人群仅限dMMR患者的困境。然而，dMMR在晚期肠癌患者中的比例不足5%，那么，未来如何使占绝大多数的pMMR患者受益于免疫治疗，可能需要我们解决以下几个问题：①如何在庞大的pMMR人群中筛选出免疫治疗可能有效的患者，进而扩大CPIs适应症？②如何进一步优化治疗策略克服pMMR人群对免疫治疗的原发耐药，提高免疫治疗的应答？③靶向其他免疫检查点是否有效？

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未来应用前景

2.1 寻找新的疗效预测标志物

2.1.1 肿瘤PD-L1表达水平

多种肿瘤的临床研究数据显示，PD-L1高表达肿瘤患者对抗PD-1/PD-L1轴治疗反应更好。一项研究分析了多项临床数据发现，15种实体瘤对抗PD-1治疗的平均反应率为29%，在PD-L1阳性肿瘤中平均反应率提高至48%，而PD-L1阴性肿瘤中仅为15%。但在结直肠癌中，并未观察到PD-L1表达水平和CPIs疗效之间存在明确的相关性，所以目前指南仅推荐将MMR状态作为接受CPIs治疗的疗效预测标志物。未来，采用PD-L1表达水平和其他免疫相关指标联合预测抗PD-1治疗的疗效可能是一个方向。

2.1.2 免疫评分（Immunoscore, IS）

法国的Galon教授基于肿瘤中心（Center of the Tumor，CT）和侵袭边缘（Invasive Margin，IM）中 CD8+和CD45RO+细胞密度建立了 IS，将评分划为5个等级（0~4）。由于检测操作的复杂性，最终选择不同肿瘤组织区域的CD3+和CD8+细胞密度作为免疫评分的依据。其中，0分患者在CT和IM区域中的CD3+和CD8+细胞均为低密度，4分患者的两种细胞在CT和IM区域中均为高密度。目前，标准IS评分可以在不同中心得到重复。IS不仅能够预测早期结肠癌根治术后的复发时间，同样对转移性结直肠癌患者接受根治术后的生存也能起到很好的预测作用。在结直肠癌肝转移患者中，免疫评分高 (3-4分)患者5年OS及DFS明显优于低分 (0-2分)患者，同样T/B评分高分患者OS及DFS也明显延长。IS似乎在预测结直肠癌的预后方面比TNM分期系统更具有优势。由于IS是能够最直接反应肿瘤内部免疫状态的指标，所以该评分系统或许可以用于预测免疫治疗的疗效。最近，一项在免疫评分高的转移性结直肠患者中评价化疗联合pembrolizumab疗效的研究即将开展（POCHI研究）。

2.1.3 肿瘤突变负荷（Tumor mutational burden, TMB）

Stadler等对224例结直肠癌患者的肿瘤组织进行了MMR的检测和二代测序（MSK-IMPACT，包含341个基因）。结果发现突变数＜20的193例患者全部为pMMR；突变数≥20的31例患者中，28例（90%）为dMMR。以≥20＜150作为dMMR患者TMB检测的截点值，敏感性和特异性均为100%。有研究者认为免疫治疗的最终预测标志物可能不是MMR状态也不是TMB，而是肿瘤特异性新抗原的存在。这是由于基因表达异常可编码产生肿瘤特异性新抗原，TMB越高的肿瘤产生特异性新抗原越多，因此更容易被肿瘤特异性T细胞识别和攻击，因此具有更高突变负荷的肿瘤对CPIs可能更敏感。尽管目前随着测序技术的发展和完善，TMB已经成为预测免疫治疗疗效的一个新兴的标志物，但对于临床实际应用仍然存在一定的局限性：①检测技术要求高；②检测平台和数据分析仍需要规范；③虽然TMB已经可以量化，但缺乏明确的截断值来划分高突变负荷和低突变负荷肿瘤；④价格昂贵，临床应用受限。

2.1.4 POLE基因突变

一项回顾性分析探索了POLE基因突变的预后价值和免疫反应特点。结果显示在6517名结直肠癌患者中，有66名（1.0%）患者为体细胞POLE突变，相对没有POLE突变的患者，POLE突变的患者相对年轻（中位诊断年龄54.5 vs 67.2岁）、男性（75.8% vs 55.5%）、右侧病灶（68.6% vs 39.8%），并且初诊时处于疾病较早期（II-III期）。另外，相对于非dMMR的非POLE突变的肿瘤来说，POLE突变的结直肠癌表现出CD8+淋巴细胞浸润增加，T细胞毒素标志物表达增加。多因素分析结果表明，相对于pMMR结直肠癌，POLE基因突变和dMMR患者的疾病复发风险明显下降。2017年个案报道了一例81岁结肠癌患者在根治术后出现复发，MSI显示为MSS，接受标准治疗进展后检测发现POLE突变，并且为高TMB类型，突变负荷达到122/Mb，给予pembrolizumab治疗后表现出持续的临床获益并且没有发生治疗相关毒性。研究者对该患者复发的肿瘤进行了免疫组化分析，结果发现了大比例的CD8+肿瘤浸润淋巴细胞，其中超过90%为PD-1+。另外，99%以上的PD-L1表达出现在非肿瘤细胞里，尤其是与CD8+淋巴浸润细胞邻近的肿瘤微环境中。提示POLE基因突变肿瘤能够对pembrolizumab作出良好的免疫应答。尽管POLE基因突变的发生率很低，但如果能够帮助筛选出一小部分免疫治疗可能有效的人群将具有重要意义，这也有待于进一步的临床研究数据证实。目前，avelumab和durvalumab用于治疗POLE基因突变的转移性结直肠癌的临床研究正在招募患者中。

2.1.5 肠道菌群

2018年发表在Science的一项研究发现肠道菌群影响上皮性肿瘤对PD-1抑制剂治疗的疗效，研究结果显示，在上皮性肿瘤患者（其中非小细胞肺癌140例，肾癌67例，泌尿道上皮肿瘤42例）中，联合应用抗生素缩短接受免疫治疗患者的OS 和PFS。来自MD. Anderson癌症中心的研究者分析了接受抗PD-1治疗的恶性黑色素瘤患者的粪便和口腔拭子样品。结果发现具有中度肠道细菌多样性的患者和那些具有较低肠道细菌多样性的患者都已达到中位无进展生存期，分别为232天和188天；而具有更高的肠道细菌多样性的患者并未达到中位无进展生存期。2018 ASCO会议壁报展示的一项研究对应用CPIs治疗多种实体瘤（黑色素瘤、肾癌和非小细胞肺癌）的数据进行回顾性分析发现，CPIs治疗前2周或之后6周应用抗生素的患者PFS和OS更短；而治疗前使用抗生素相对于治疗后使用还要更差。未来，肠道菌群有望成为预测结直肠癌免疫治疗疗效的重要指标。

2.2 联合治疗提高应答率

2.2.1 CPIs联合化疗

既往研究认为化疗能够诱导肿瘤凋亡，导致大量肿瘤相关抗原的释放，从而调节免疫微环境。2017 ASCO会议报道了一项pembrolizumab联合mFOLFOX6治疗进展期结直肠癌（无论MMR状态）的II期临床研究，旨在探索在pembrolizumab基础上联合mFOLFOX6方案化疗是否可以进一步改善晚期结直肠癌患者的预后，研究纳入了6例病人进行了安全性研究，随后进行II期队列研究。主要研究终点是中位无进展生存期。研究共入组30例病人，其中22例为pMMR。结果显示，有1例病人完全缓解；15例部分缓解；14例疾病稳定。中位无进展生存尚未达到。安全性方面，联合治疗组更多患者发生中性粒细胞减少，但仍可接受。让我们期待进一步的数据更新。

2.2.2 CPIs联合靶向治疗

在转移性结直肠癌中，约40%患者具有KRAS突变，该类患者不能从抗EGFR治疗中获益，并且目前没有针对KRAS突变的靶向药物。在RAS/RAF/MAPK信号通路上，MEK激酶发挥重要作用。临床前研究发现MEK抑制剂诱导T细胞浸润，上调MHC I类抗原的表达，与PD-L1抗体联合应用具有协同增效作用。基于这些数据，研究者设计了一项PD-L1抑制剂atezolizumab联合MEK抑制剂combetinib治疗晚期结直肠癌（包含MSS患者）的Ⅰb期研究。2016 ESMO会议公布了这项研究的初步结果，在KRAS突变结直肠癌中，联合方案的反应率达到20%，在整体结直肠癌患者中反应率是17%。安全性方面，接受atezolizumab联合combetinib治疗的患者耐受性良好。2018 ASCO GI会议上公布了第二阶段的结果。研究共入组84例经多线治疗失败（79%患者接受≥5线治疗）的晚期结直肠癌患者，其中57例为KRAS突变型，38例MSI状态明确（MSI-H仅1例）。结果显示，在KRAS野生型患者中ORR为8％，DCR为32％。在KRAS突变患者中，ORR为9％，DCR为30％。目前，正在进行一项在经治的局部晚期或转移性结直肠癌中对比cobimetinib联合atezolizumab和atezolizumab单药或瑞戈非尼单药疗效的研究（NCT02788279）。

2.2.3 免疫联合针对肿瘤微环境中相关靶点的治疗

越来越多的研究表明肿瘤微环境中的某些分子特征能够抑制免疫效应，有助于增强肿瘤细胞的免疫逃避能力。动物实验发现TGF-β参与驱动结肠癌细胞转移过程中的免疫逃避。在小鼠移植瘤模型中同时应用TGF-β抑制剂和免疫治疗进行干预，肿瘤转移明显减少，小鼠生存率显著增加；肿瘤组织中T细胞的浸润显著增加，同时T细胞的活性和增殖能力大幅提高。2018 ASCO会议报道了一项靶向PD-L1和TGF-β融合蛋白治疗HPV相关肿瘤（宫颈癌和头颈鳞癌）Ⅰ期研究，初步结果提示疗效值得期待，在整体人群ORR为37.5%，已知HPV阳性患者中ORR高达45.5%。

在结直肠癌组织间质中，CD4+和CD8+T细胞能够产生趋化因子CCL5，而肿瘤细胞表达其受体CCR5。研究发现阻断CCL5-CCR5通路能够诱导刺激肿瘤生长的相关细胞因子表达下调，改善肿瘤周围的炎性微环境；促使M2型肿瘤相关巨噬细胞转化成具有肿瘤杀伤作用的M1型巨噬细胞，进而发挥抗肿瘤作用。目前，一项联合pembrolizumab和CCR5抑制剂治疗难治性MSS结直肠癌的研究（PICCASSO）正在进行中。未来，基于肿瘤微环境的免疫治疗策略将成为提高免疫治疗疗效的重要手段。

2.3靶向新的免疫检查点

2.3.1 CTLA-4抗体

一项多中心、多队列、开放、II期临床研究CheckMate-142，评估了nivolumab联合全人源化抗CTLA-4单克隆抗体ipilimumab治疗dMMR/MSI-H复发或转移性结直肠癌患者的疗效和安全性。研究共纳入119例经过至少一线化疗失败的转移性结直肠癌患者，主要终点客观有效率达到55%，疾病控制率达到80%，77%的患者有不同程度的肿瘤退缩；中位缓解持续时间、无进展生存和总生存均未达到；9个月时整组患者的PFS率达到76%，OS率达到87%。最常见的副反应为腹泻，乏力和瘙痒。研究显示nivolumab+ipilimumab联合方案具有协同效应，相比于nivolumab单药治疗更有优势。并且疗效与PD-L1表达，KRAS/BRAF突变状态，是否有Lynch综合征无关。这一研究结果提示双免疫联合治疗可以作为dMMR/MSI-H型mCRC患者新的治疗选择。

tremelimumab是完全人源化的抗CTLA-4单克隆抗体, 与ipilimumab类似。在Ⅱ期单臂临床研究中，经标准治疗失败的晚期结直肠癌患者患者接受tremelimumab治疗, 结果显示仅有1例患者接受了第二次治疗, 其余46例患者均在第二次治疗前出现了疾病进展或死亡。并且，治疗出现了显著的不良反应, 包括腹泻、溃疡性结肠炎等。一项正在进行的Ⅰ期研究探索了tremelimumab联合PD-L1抗体MEDI4736在可切除结肠癌肝转移中的可行性。

2.3.2LAG-3抗体

淋巴细胞活化基因3（lymphocyte-activation gene3, LAG-3/CD223）能够与PD-1协同抑制CD8+T细胞的活性。临床前研究表明联合应用PD-1与LAG-3抗体能够对CD8+ T细胞的活性发挥更强的抑制作用，并且毒性相对于CTLA-4阻断剂毒性更低。目前，针对LAG-3的免疫球蛋白IMP321在多种实体瘤的Ⅰ期临床研究中表现出了一定的抗肿瘤活性。在结直肠癌中，针对LAG-3的相关试验均处于早期阶段，抗LAG-3单克隆抗体MBG453单药或联合PD-1抗体nivolumab治疗包括结直肠癌在内的晚期实体瘤的Ⅰ/Ⅱ期临床试验（NCT02608268）正在进行中。

2.3.3TIM-3抗体

T细胞免疫球蛋白和粘蛋白-3（T cell immunoglobulin and mucin-3, TIM-3）在T细胞、Treg细胞、树突细胞、NK细胞以及单核细胞表面表达，能够与PD-1和CTLA-4在免疫反应中发挥协同作用。一项正在进行的包含多种实体瘤的Ⅰ期临床试验（NCT02817633）旨在探索抗TIM-3抗体TSR-022与nivoluzumab联合方案的有效性。

随着对肿瘤免疫调控机制认识的逐渐清晰和基因改造技术的不断进步，肿瘤免疫治疗领域得到了空前发展，同时也给临床治疗带来了挑战。在结直肠癌治疗领域，仍有许多问题待解决：①如何克服免疫治疗的获得性耐药；②预测超进展人群，避免免疫治疗造成的生存受损；③积累更多经验来应对免疫治疗带来的毒性；④免疫治疗与既往的细胞毒药物不同，其发挥作用持久但会有延迟效应，需要我们探索一个针对免疫治疗的最佳疗效评估手段；⑤开发CPIs以外的免疫治疗手段。