来源：中国肺癌杂志2020年2月第23卷第2期 Chin J Lung Cancer, February 2020, Vol.23, No.2
郭寒菲 白日兰 崔久嵬
作者单位：130021 长春，吉林大学白求恩第一医院肿瘤中心（通讯作者：崔久嵬，E-mail: cuijw@jlu.edu.cn）
【摘要】检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitors, ICIs）治疗是目前最常用的免疫治疗方案，已被批准用于黑色素瘤、肾癌、头颈癌、膀胱癌等多种肿瘤的临床治疗，在肺癌治疗中更是取得突破性进展，成为肺癌综合治疗的新支柱。但由于肿瘤的异质性及肿瘤微环境的复杂性，ICIs单药在非选择患者中有效率偏低。手术、化疗、放疗、靶向治疗等治疗手段可与免疫治疗产生协同作用，联合疗法成为目前探索的热点。本文着重于免疫检查点抑制剂联合治疗策略的研究进展，并描述了免疫疗法如何被用于早期癌症的治疗。
【关键词】肺肿瘤；免疫检查点抑制剂；联合治疗
免疫检查点作为免疫抑制性通路，对于维持自身免疫耐受和调节外周组织免疫反应的持续时间和范围至关重要。但这些通路可被肿瘤“劫持”并持续激活，抑制抗肿瘤免疫，促进肿瘤的发生[1,2]。细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4, CTLA4）、程序性细胞死亡1（programmed death-1, PD-1）及其配体（PD-L1）是目前应用最为广泛的免疫检查点抑制剂靶点，pembrolizumab、nivolumab、atezolizumab、durvalumab和avelumab在内的PD-1/PD-L1抑制剂及CTLA-4抑制剂 ipilimumab已被美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration, FDA）批准用于多种肿瘤的临床治疗，但由于肿瘤的异质性及肿瘤微环境的复杂性，免疫检查点抑制剂治疗的总体有效率较低[3,4]。手术、化疗、放疗、靶向治疗等治疗手段可与免疫治疗产生协同作用，增强疗效，肿瘤联合治疗策略也是肿瘤治疗的未来方向。
1 免疫检查点抑制剂联合化疗
传统研究认为化疗直接或间接损害肿瘤特异杀伤T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocytes, CTL），大量释放抗原引起免疫抑制等，主要对免疫系统产生抑制作用。近年来研究显示，化疗不仅能直接杀伤肿瘤，还能参与免疫系统的正向调节，改变肿瘤局部免疫微环境，如诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡（immunogenic cell death, ICD）[5]，促进肿瘤抗原及损伤相关分子模式（damage-associated molecular patterns, DAMPs）的释放，活化树突状细胞（dendritic cells, DCs），增加抗原交叉提呈；也可以诱导局部产生CXCL10，募集T细胞至瘤床[6]，增强抗肿瘤特异性CTL的分化[7]；化疗还可以减少免疫抑制细胞如骨髓来源的抑制性细胞（myeloid-derived suppressor cells, MDSCs）[8]和调节性T细胞（regulatory cells, Tregs）[9]。
1.1 临床研究进展
ICI联合化疗治疗转移性非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）的成功证明了这种双重疗法的优势[10]。KEYNOTE-021研究G队列中，化疗联合pembrolizumab治疗NSCLC有效率达55%，远远高于化疗组（有效率为29%），联合治疗能降低47%的疾病进展风险[11]。IMpower130和IMpower131研究是两项多中心、随机、开放标签的III期临床研究，分别评估了化疗联合ICI治疗晚期非鳞NSCLC和鳞状细胞肺癌一线治疗的疗效和安全性，结果在无进展生存期（progresion-free survival, PFS）和总生存期（overall survival, OS）上都显示出了显著的临床获益，且安全性可控，进一步支持ICI联合化疗作为转移性NSCLC的一线治疗策略。基于这些研究，2018年8月，FDA批准nivolumab与培美曲塞和铂类化疗联用，在无表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）和间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase, ALK）基因变异的患者中，一线治疗转移性非鳞状NSCLC。同年10月，FDA批准nivolumab联合标准化疗一线治疗鳞状NSCLC。2019年美国临床肿瘤学会（American Society of Clinical Oncology, ASCO）会议更新Keynote-189研究结果，pembrolizumab联合化疗一线治疗晚期非鳞NSCLC，联合治疗组较化疗组中位OS（median OS, mOS）（22.0个月 vs 10.7个月，HR=0.56，P<0.000,01）和中位PFS（median PFS, mPFS）（9.0个月 vs 4.9个月，HR=0.48，P<0.000,01）均明显延长[12]，基于这一研究结果，FDA批准pembrolizumab联合培美曲塞铂类化疗用于EGFR/ALK野生型PD-L1阳性（TPS≥50%）非鳞NSCLC一线治疗。ICIs在小细胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC）中也显示出一定的疗效，一项双盲、随机、安慰剂对照III期研究IMpower133中，相比单纯化疗，atezolizumab联合化疗一线治疗晚期SCLC可将中位OS延长2个月，中位PFS延长0.9个月[13]，这在SCLC治疗史上具有里程碑意义。
1.2 ICIs联合化疗的相关探索
ICIs联合化疗已成为NSCLC患者标准治疗的重要组成部分，基于ICIs治疗肺癌的预测标志物的研究迅猛发展，目前，免疫组化检测PD-L1表达作为pembrolizumab治疗NSCLC被认可的伴随诊断已写入美国国家综合癌症网络（National Comprehensive Cancer Network, NCCN）指南。Pembrolizumab已获批准用于伴微卫星高度不稳定（microsatellite instability-high, MSI-H）和错配基因修复缺失（mismatch-repair deficiency, MMR）实体瘤患者治疗，作为首个FDA批准的依据生物标志物而非肿瘤类型的药物适应证，标志着肿瘤免疫治疗进入了一个全新的时代。肿瘤突变负荷（tumor mutation burden, TMB）、肿瘤浸润性CD8+淋巴细胞、特异基因特征[14]等也对ICIs治疗临床疗效有一定预测意义，有待进一步的临床数据验证。
美国东部肿瘤协作组（Eastern Cooperative Oncology Group, ECOG）体能状态（performance status, PS）评分系统在判断预后和治疗方案选择中都扮演着重要作用。ECOG PS 2分的患者占所有NSCLC患者的30%-40%，这些患者通常肿瘤负荷较大，合并其他疾病如慢性阻塞性肺疾病等，需要频繁使用皮质类固醇、抗生素等治疗，可能会影响ICI的疗效和不良反应。但ICIs在多项随机临床试验（randomized clinical trials, RCTs）中通常只入组PS评分为0分-1分的患者[10-12]，因此，ECOG PS 2分的患者是否可以应用ICIs是一个常见且重要的临床问题。
最近一项对18项临床试验的荟萃分析显示，接受ICIs治疗的PS 0分和1分-2分患者的OS无显著差异（P =0.99）[15]。CheckMate-171研究是一项评估nivolumab治疗包括年龄≥70岁和ECOG PS评分2分的晚期肺鳞癌患者疗效的多中心II期研究，结果显示 ECOG PS 2分的患者OS显著短于总体患者，但安全性分析无显著差异[16]。CheckMate-153是一项III期/IV期临床研究，共纳入1,375例转移性NSCLC患者接受nivolumab治疗，其中123例（8.9%）患者的PS为2分。结果显示，虽然在大多数时间点，PS 2分患者观察到肿瘤负荷显着改善，但PS 2分亚组的6个月和1年OS率低于PS 0分-1分亚组[17]。PePS2研究评估了pembrolizumab在ECOG PS 2分患者中的作用，在ECOG PS 2分患者人群中，总体缓解率为28.3%，中位PFS和OS分别为5.4个月和11.7个月，3级-4级不良事件为11.7%。接受多种治疗和不同PD-L1表达的患者亚组均获益[18]。
以上研究证明，PS 2分患者可能会对ICIs产生应答，但生存获益低于PS 0分或1分的患者。在ICIs治疗用于真实世界PS 2分的患者时，药物相关不良反应和经济负担也不容忽视。如免疫相关肺炎是一种非常严重的ICI不良反应，ICI单药治疗时肺炎的总发病率为4.1%，可严重危害已经逐渐减少的PS 2分NSCLC患者的肺储备，并且还可能造成肺炎和COPD恶化之间的鉴别诊断更加困难[19]。在缺乏前瞻性研究数据，特别是未与序贯治疗相比较的情况下，PS 2分患者应用ICIs联合治疗方案应谨慎。
2 免疫检查点抑制剂联合放疗
放疗可以诱导肿瘤细胞发生ICD，形成“肿瘤原位疫苗”，与经典的疫苗很类似，细胞外的病原相关的分子模式（pathogen associated molecule pattern, PAMP）募集单核细胞并把抗原呈递给抗原提呈细胞（antigen-presenting cells, APCs），活化的APCs进一步诱导适应性细胞免疫反应，产生放疗部位和非照射部位的缩瘤效应，后者被称为“远隔效应”。放疗还可以上调肿瘤内主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex, MHC）和免疫共刺激分子的表达，增加促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、白细胞介素（interleukin, IL）-1β和黏附分子的表达，促进T细胞在肿瘤微环境中的浸润[20]。放疗可以重塑肿瘤微环境。激活内皮细胞，上调血管黏附分子的表达，促进异常血管正常化[21]；抑制性T细胞对放疗敏感，小剂量的射线即可以清除抑制性T细胞[22]。研究显示，放疗24 h后发现PD-L1表达上调[23]，放疗导致的炎症反应可能持续数天[24]。因此，辐射也被认为是一种免疫佐剂，但其反应随剂量分割方案的大小而变化[25]，且具有时间依赖性[26]。
目前对于晚期NSCLC放疗联合免疫治疗的探索，放疗剂量常规分割、大分割和立体定向放射治疗（stereotactic body radiationtherapy, SBRT）均有应用，常用在免疫治疗前。PEMBRO-RT研究首次探索SBRT后pembrolizumab维持治疗在晚期肺癌的疗效，发现联合治疗较安慰剂组有效率提高一倍以上（41% vs 19%），且耐受性较好[27]。LUN 14-179研究是一项单臂II期临床研究，结果显示晚期NSCLC患者同步放化疗后接受pembrolizumab联巩固治疗，中位至疾病转移或死亡时间（time to metastatic disease or death, TMDD）和PFS分别为22.4个月和17.0个月[28]。PACIFC研究共入组713例局部晚期不可切除的NSCLC患者，结果表明同步放化疗后durvalumab巩固治疗组TMDD和PFS分别为23.2个月和16.8个月，mOS较安慰剂组也显著改善（NR vs 28.7），且毒副反应可耐受[29]，基于此研究，美国FDA已经批准durvalumab用于局部晚期NSCLC患者同步放化疗后的维持治疗。在时间窗的选择上，目前研究认为放疗产生的免疫效应至1周后会大大减弱，PD-L1于放疗中或放疗后立即使用为最佳时机[30]。上述3项研究分别在放疗后7 d内，放疗后28 d-56 d，放疗后1 d-42 d进行ICI治疗，但选用药物不同。对于不同肿瘤类型及不同ICI药物，如何选择最佳的联合治疗时机，以最大程度增加疗效并减少不良反应目前尚无定论，仍有待更多的临床研究探索。
3 免疫检查点抑制剂联合靶向治疗
EGFR突变是肺癌中最常见的驱动基因，EGFR突变的NSCLC患者，PD-L1表达水平高低不一致，故目前研究结果仍存在争议[31,32]，EGFR突变可导致转录因子的激活，比如STAT3、STAT1、NF-κB等分子可以穿梭进入细胞核，诱导PD-L1表达；除了EGFR之外，其他基因TP53、KRAS、STK11等也影响PD-L1的表达，而酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitor, TKI）可增强MHC I和II的表达[33]，提高免疫提呈作用；TKI还可增强CTL介导的的抗肿瘤活性，减少T细胞凋亡[34]，增加IFN-γ产生；通过促使Foxp3降解来降低肿瘤微环境中Treg细胞浸润[35]。鉴于TKI的多种免疫调节作用，联合免疫治疗被认为是一种很有前途的治疗方法，但目前相关研究结论不一致。针对不同的靶向药物，联合方案获得的治疗效果也有差异。
3.1 ICI联合EGFR-TKI治疗
多项临床试验显示，驱动基因突变的肺癌既不适合单独ICI，也不适合ICI联合TKI，原因如下：①有效率低：EGFR/ALK突变的晚期肺癌患者，使用PD-1抑制剂的有效率普遍低于5%，而靶向治疗的有效率高达70%以上[31]。②ICI联合EGFR-TKI治疗副作用明显增加，日本的一项回顾性研究纳入超过2万例EGFR突变晚期肺癌患者，所有的患者中，发生间质性肺炎或免疫性肺炎概率为4.8%，单用靶向药物或ICI治疗的概率分别是4.6%和6.4%，联合治疗为25.7%[36]。多项临床研究因未见明显疗效及严重副反应而提前中止（表2）；③爆发性进展：最近的一项临床研究分析了155例肿瘤患者接受免疫治疗的效果和基因检测结果的关系，其中2例伴有EGFR突变的肺腺癌患者在经过化疗和EGFR-TKI治疗之后耐药，继而使用PD-1抑制剂抗体nivolumab后现了爆发性进展，2个月之内肿瘤分别增大了53.6%和125%，增速超过治疗前的2倍以上[37]。
一些研究提示，T790M阴性者，或KRAS与TP53共突变的患者，对靶向治疗联合ICI效果较好。这可能与T790M阴性组PD-L1高表达 （≥10%） 和高CD8+ TIL浸润 （≥中值） 共存现象较阳性组更多（20% vs 4%）相关，T790M阴性组患者的FOXP3+ TIL计数也显著低于阳性组[38]。携带KRAS突变的患者TMB相对较高，可能与ICI治疗反应较好相关，而携带其他主要驱动基因突变（EGFR、ALK、ROS1等）TMB相对较低[39]。
综上，初治EGFR突变肺癌患者，靶向治疗仍是第一选择。携带驱动基因突变的患者，ICIs联合TKI疗效不确切，且安全性令人堪忧，需要进一步研究内在机制及有效的标志物，以筛选可能获益于联合治疗的人群。
3.2 ICI联合抗血管生成治疗
肿瘤血管的结构和功能异常导致局部缺氧和低pH值，形成抑制性肿瘤免疫微环境。缺氧可促进MDSCs的聚集，加速了肿瘤相关巨噬细胞（tumor associated macrophages, TAMs）变异和分化成免疫抑制M2表型[46]。缺氧还可通过上调CC-趋化因子配体的表达，间接促进Treg聚集。缺氧还可诱导肿瘤细胞上PD-L1，以及TAMs、MDSCs和Treg细胞上TIM-3和CTLA4的表达上调，并通过促进分泌VEGF，间接上调CD8+ T淋巴细胞上PD-1的表达，抑制免疫细胞的激活。肿瘤血管渗透性的提升和淋巴脉管的减少会造成肿瘤间质液压升高，使得免疫效应细胞更加难于进入肿瘤中心[47]。
IMpower150研究评估atezolizumab联合贝伐珠单抗/化疗治疗治疗初治IV期非鳞NSCLC的疗效和安全性，研究显示，在不同亚组患者中，atezolizumab+贝伐珠单抗+卡铂+紫杉醇相比于贝伐珠单抗+卡铂+紫杉醇，均显示出可控的安全性，以及良好的抗肿瘤活性[49]，为晚期非鳞NSCLC一线治疗提供了新的治疗选择。JVDF研究探索了ramucirumab联合pembrolizumab治疗晚期NSCLC等实体瘤的疗效，30%的NSCLC患者达到客观缓解，安全性可控[50]。ICI治疗与抗血管生成药物联用在临床研究中初显成效，有待更多的临床研究进一步验证其联合疗效。
3.3 ICI联合PARP抑制剂
聚腺苷酸二磷酸核糖基聚合酶（poly ADP-ribose polymerase, PARP）是一种DNA修复酶，研究显示，PARP抑制剂显著增加PD-L1表达水平[51]，并激活STING/TBK1/IRF3通路，增加趋化因子如CXCL10和CCL5的表达[52]，并诱导细胞毒性T淋巴细胞的活化和功能[53]。PARP抑制剂联合ICI治疗在复发卵巢癌和乳腺癌的维持治疗中以取得显著成效[54-56]，目前已经有3个PARP抑制剂上市：olaparib、rucaparib和niraparib。SCLC对铂类化疗敏感，且高表达PARP1[57]，提示DNA修复功能损伤在其中发挥重要功能。一项随机II期临床试验显示，PARP抑制剂veliparib联合标准化疗治疗SCLC患者客观缓解率（overall response rate, ORR）达39%[58]。目前PARP抑制剂联合ICI治疗在SCLC中的研究仍处于早期阶段，仍需进一步探究其联合机制。除了PARP通路分子，如DDR、ATR、ATM、CHK1、MK2等的抑制剂与ICB联用的临床进展也值得关注。
4 ICI联合其他免疫治疗
4.1 ICI联合细胞因子治疗
4.2 两种免疫检查点抑制剂联合使用
CTLA-4、PD-1、淋巴细胞激活基因3（LAG-3，也被称为CD223）、Tim-3、TIGIT这5个免疫检查点目前在肿瘤免疫治疗研究领域研究较多，基于不同免疫检查点作用机制“空间”和“时间”的不同，其联合阻断可增加疗效[60]，但同时毒性也明显增加。
最近研究发现，在开始双联疗法之前进行TNF阻断，能防止自身免疫样的不良反应的发生，并进一步增强肿瘤特异性CD8+ T细胞向肿瘤微环境和引流淋巴结中的浸润，同时减缓了T细胞激活诱导的细胞死亡[63]。
4.3 ICI联合免疫激动剂
除了给T细胞“松多个刹车”，也可通过靶向刺激性检查点分子（stimulatory checkpoint molecules）（包括CD27、CD40、OX40、GITR、ICOS等）调节肿瘤免疫微环境“踩油门”，免疫激活靶点联合IO治疗相关研究目前也已进入临床试验阶段。
OX40是T细胞共同刺激因子，可促进CD8+ T细胞的活化增殖。OX40与其激动剂型抗体相互作用也可以抑制Treg活化并介导ADCC依赖性细胞清除，下调细胞因子IL-10的表达等。但临床前研究显示，OX40抗体和PD-1抑制剂联用降低了OX40抗体的作用，先用OX40抗体，后使用PD-1抑制剂的顺序治疗显著改善了联合用药的疗效，这种现象被称为OX40+PD-1（delay）[65]。提示联合免疫疗法优化疗效的时机的重要性。
4.4 ICI联合肿瘤疫苗和溶瘤病毒
4.5 ICI联合细胞治疗
5 ICI联合手术治疗
6 小结与展望
肺癌ICI免疫治疗是当前肿瘤治疗领域最具有前景的研究之一，寻找和扩大获益人群是免疫治疗时代的新挑战：①传统治疗具有免疫效应，免疫治疗与其他治疗相互作用相互影响、存在协同作用，未来有待进一步研究联合治疗的理论基础及最佳联合治疗方案；②如何选择最佳的联合方案、最佳给药时间及方式、剂量、顺序，以最大程度发挥抗肿瘤效应、缩小不良反应；③无论是PD-L1表达、tTMB/bTMB、MSI/MMR还是GEP，单个的标志物总有着各自的局限性。探索用于预测免疫微环境转变的生物标志物，实现个体化免疫治疗，将真正合理的联合策略和人群筛选模式推向临床试验。通过深入了解肿瘤免疫逃逸机制和肿瘤免疫微环境，将抗肿瘤疗法有机结合，为肺癌患者治疗模式带来新的改变。
参 考 文 献
详见《中国肺癌杂志》2020年2月第23卷第2期 Chin J Lung Cancer, February 2020, Vol.23, No.2
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