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寻因问果 | 胃癌免疫治疗效果好不好?主要看这几个指标

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胃癌是中国常见的恶性肿瘤之一,在全球范围内胃癌的发病率居第 5 位,病死率居第 3 位[1]。胃癌的首选治疗方法是手术切除,其 5 年生存率低于25%,化疗对胃癌患者具有一定疗效,但对生存期的改善作用有限。

随着免疫治疗药物的不断完善以及有关程序性死亡受体 1(PD-1)、程序性死亡受体配体 1(PD-L1)等免疫检查点的临床试验不断开展,发现免疫治疗能够有效延长胃癌患者的生存期[2, 3]

但免疫治疗应用有效的患者范围较小,单纯免疫治疗在胃癌患者中的整体有效率仅15%左右,仍有大部分患者尚未被证实能从免疫检查点抑制治疗中获益,因此,胃癌免疫治疗获益人群的筛选是目前亟待解决的问题。

胃癌与肿瘤免疫微环境

对于胃肠道肿瘤微环境,具有抑制作用的最重要组成部分是调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)和髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cell,MDSC)[4]

Treg 能够抑制CD8 + T细胞的增殖和活化,或者使自然杀伤(natural killer,NK)细胞的活性降低,同时在胃癌微环境中增加幽门螺杆菌(helicobacter pylori,HP)相关炎症的发生,有助于胃癌的发生发展[5]

研究表明,MDSC 在 HP感染的过程中有助于癌前病变的发生,使胃癌发生的隐患进一步增加[4]

此外,免疫抑制细胞因子和生物活性分子对T淋巴细胞功能的抑制也很重要。在肿瘤免疫微环境中,肿瘤细胞和其他细胞可激活 T 淋巴细胞上的免疫检查点,并使得肿瘤细胞发生免疫逃逸。

免疫检查点中,避免 T 细胞被过度刺激的负相共刺激因子细胞毒性 T 淋巴细胞相关抗原-4(cytotoxic Tlymphocyte antigen-4,CTLA-4)和PD-1/PD-L1较为常见。

CTLA-4是T细胞的抑制性检查点,而PD-1 则作为一种免疫抑制分子,广泛存在于T细胞、B细胞、单核细胞和NK细胞中[6]

免疫疗效预测标记物

1. PD-L1表达

PD-L1是B7家族中的重要成员。目前已有研究证实PD-L1在多种肿瘤细胞和肿瘤组织中均表达,肿瘤组织中过度表达的PD-L1通过与PD-1结合下调抗肿瘤免疫反应[7]

PD-L1/PD-1信号通路在诱导效应T细胞凋亡、抑制T细胞活化、抑制机体抗肿瘤免疫反应和肿瘤免疫逃逸过程中发挥重要作用[8]

研究表明,对于胃癌组织的肿瘤浸润淋巴细胞,CD8+和CD4+T细胞中PD-1的表达水平明显高于正常胃黏膜组织的免疫微环境[9]。另有研究[10]表明,在42%的胃癌组织中发现PD-L1表达,而在正常的胃黏膜组织中未见到PD-L1表达。

(1) 免疫单药治疗中的预测价值

ATTRACTION-2[11]探索性分析提示肿瘤细胞PD-L1的表达无预测价值。在JAVELIN 300研究[12]中,没有观察到基于PD-L1表达的总生存(OS)获益。

在II临床试验KEYNOTE-059[13]和III期临床试验KEYNOTE-061[14]、KEYNOTE-062[15]中使用帕博利珠单抗显示较高的PD-L1 综合阳性评分(CPS)与疗效较好之间的相关性。

KEYNOTE-061研究表明PD-L1阴性(CPS<1)是一个使用帕博利珠单抗无生存获益的预测因素。JAVELIN 100研究[16]的探索性分析提示CPS≥1的患者使用avelumab相比维持化疗或最佳支持治疗具有更长的OS获益。

这些结果表明,CPS评分作为预测PD-1/PD-L1抑制剂单药疗效的因素具有一定的实用性。但最佳临界值需要在各治疗线的临床试验中进一步评估。

(2) 免疫联合化疗中的预测价值

II临床试验KEYNOTE-659[17]使用帕博利珠单抗联合SOX在CPS≥1和CPS≥10患者中的客观缓解率(ORR)分别为72.2%和71.0%,提示疗效与PD-L1表达水平无明显相关性。

这一结果与KEYNOTE-062研究基本一致,提示PD-L1表达水平可能不是帕博利珠单抗联合化疗治疗晚期胃癌患者的可靠预测因素。

III期CheckMate 649研究显示,与单独化疗相比,纳武利尤单抗联合化疗用于PD-L1 CPS≥5的转移性胃癌、胃食管连接部癌或食管腺癌患者一线治疗达到了OS和无进展生存期(PFS)的主要研究终点,并且在CPS≥1和全人群中也看到了统计学差异。

从Checkmate-649来看,虽然全人群统计学上均有差异,但是仍然看到了PD-L1 CPS越高的人群中,获益可能更大。

2. MSI-H

微卫星高度不稳定性(microsatellite instability high,MSI-H)或错配修复缺陷(deficient mismatch repair,dMMR)一般作为胃肠道肿瘤预后评估的常见标志物。

MSI-H的肿瘤中大量细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)浸润,CTL含量明显上升,有助于抗肿瘤免疫发挥主导作用[18]

此外,这些T淋巴细胞通过分泌γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)刺激PD-L1的表达。PD-L1高表达有利于纳武利尤单抗等PD-L1单抗药物在抗肿瘤治疗中的疗效。

对于采用免疫疗法治疗的胃癌患者,MSI-H意味着更好的预后。与微卫星低度不稳定性(microsatellite instability-low,MSI-L)胃癌患者相比,MSI-H胃癌患者在免疫治疗中也有诸多获益。

在IV期胃癌患者中,MSI-H/dMMR的患者约占6.2%[19]。FDA批准帕博利珠单抗用于经治的MSI-H/dMMR实体瘤患者,包括晚期胃癌。帕博利珠单抗在日本同样批准用于既往治疗过的MSI-H实体瘤患者。

在II期临床KEYNOTE-158研究[20]中,使用帕博利珠单抗治疗94例MSI-H/dMMR非结直肠实体瘤患者(包括日本患者)的ORR为37.2%,13例晚期胃癌患者中有6例获得客观应答(ORR为46.2%)。

此外,KEYNOTE-059[13]、KEYNOTE-061[21]和KEYNOTE-062[15]研究的亚组分析显示,MSI-H/dMMR 晚期胃癌患者的ORR分别为57%、47%和57%。如前所述,对KEYNOTE-061和KEYNOTE-062的事后分析表明,帕博利珠单抗对MSI-H患者有显著的生存益处。

基于这一证据,日本的转移性胃癌患者管理指南建议帕博利珠单抗作为二线及以上MSI-H/dMMR患者的治疗选择[22]

3. TMB

肿瘤突变负荷(tumor mutation burden,TMB)是用蛋白编码区的非同义突变位点总数除以蛋白编码区的总长度,一般评定标准为每百万个碱基对中突变的数量[23]

TMB的出现代表着体细胞的突变可转录并表达于RNA和蛋白质水平,使得肿瘤细胞能够释放出新的抗原、蛋白质及多肽,而它们能够被自身免疫系统识别,激活抗肿瘤免疫反应[24]

由于MSI-H/dMMR患者在晚期胃癌中占少数,因此需要新的生物标记物来预测MSS/pMMR患者对免疫治疗的反应。据报道,TMB与免疫治疗的疗效高度相关。

事实上,与KEYNOTE-158[25,26]中的非TMB高实体瘤相比,使用帕博利珠单抗的TMB高实体瘤(≥10mut/Mb™)具有更高的ORR(30.3%[排除MSI-H后27.1%] vs 6.7%)和更高的6、12和24个月PFS率。

一些临床试验也报道了TMB是抗PD-1单一疗法治疗晚期胃癌的潜在生物标志物。对KEYNOTE-061的探索性分析表明,与PD-L1 CPS相比,TMB与帕博利珠单抗的良好临床疗效之间存在更强的相关性[27]

在排除MSI-H患者后,这种正相关性仍然存在,这需要在一个大型队列中进一步评估。

这些结果表明,TMB和CPS对患者的选择在免疫检查点抑制剂的Ⅲ期临床试验中可能很重要。另外,关于TMB对PD-1/PD-L1阻断效果影响的确切机制也应在不久的将来进行探索。

4. EBV病毒

在Ⅳ期胃癌患者中,EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)的检出率为6.2%[29],在东亚胃癌患者中,EBV阳性的比例相对较多,且EBV阳性胃癌患者(EBVaGC)对免疫治疗的响应可能会优于EBV阴性的胃癌患者[2]

在病理及生物学行为方面,EBVaGC 以近端及弥漫型胃癌为主,以更多 CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)为特征。80%的 EBVaGC 携带 PIK3CA 突变,以及 JAK2、CD274(PD-L1)和 PDCD1LG2(PD-L2)基因扩增。

研究[28]发现,EBV阳性胃癌中的免疫反应相关基因变化较EBV阴性胃癌明显,这些变化可能使其募集反应性免疫细胞。主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)Ⅱ类基因和调节趋化因子活性的基因在EBV阳性的胃癌中变化明显,这些促进免疫调控基因上调有助于免疫治疗发挥作用,提高疗效。

EBV高表达还能够有效上调IFN-γ信号通路的启动基因,从而更有效地对胃癌患者进行免疫治疗。此外,EBVaGC 普遍表达 PD-L1 和 PD-1,PD-L1的表达情况可预测EBV相关恶性肿瘤的预后。

EBV阳性胃癌常伴有CD8+细胞毒性T细胞的广泛浸润,成熟树突状细胞的数量较EBV阴性胃癌多。肿瘤基因图谱(the Cancer Genome Atlas,TCGA)报告在EBV阳性的GC中经常观察到CD274基因(编码PD-L1)和PDCD1LG2基因(编码PD-L2)的扩增[29]

帕博利珠单抗先前的II期研究中,6例EBV阳性晚期胃癌患者的ORR极高(100%)。此外,Panda等人[30]报道,EBV阳性AGC患者通过抗PD-L1抗体avelumab治疗表现出持久的缓解,尽管这种类型的肿瘤具有较低的TMB。

而在特瑞普利单抗的Ib/II期研究中,4名EBV阳性患者中仅1名患者(25%)获得客观缓解,获得部分缓解(PR)的患者也是 PD-L1 阳性,而另外 3 名患者是 PD-L1 阴性[31]。另一项评价晚期胃癌分子亚型与免疫检查点抑制剂疗效相关性的研究中,6例EBV阳性患者中仅有2例(33%)获得客观缓解,PFS仅3.7月[32]

因此,EBV状态对抗PD-1单药治疗效果的影响仍存在争议。对EBV阳性AGC患者进行抗PD-1治疗的进一步分析是必要的。

5. 其他基因

(1) 黏蛋白16

黏蛋白16(mucin 16,MUC16)也被称为糖类抗原125(carbohydrate antigen 125,CA125)。Lan等[33]对TCGA中胃癌患者的外显子组和转录组进行分析,首先证明了MUC16与TMB具有很大联系,从而能够间接影响肿瘤免疫治疗的预后。此外,MUC16能够直接或间接调节部分免疫信号通路,从而影响胃癌患者的生存期。

(2) KRAS

Kirsten鼠肉瘤病毒癌基因(Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog,KRAS)作为表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)的下游信号,在肿瘤的发生发展中具有重要作用,而KRAS 基因突变与MSI-H可能具有明显关系,能够辅助MSI对免疫治疗患者的预后进行评估[34]

(3) LRP1B

研究[35]发现携带抑癌基因LRP1B致病突变患者的ORR显著高于野生型(57%vs.18%),即使排除MSI-H或高肿瘤突变负荷患者后结果仍一致,证明了这一基因靶点发挥作用的相对独立性。

(4) T 细胞炎性基因表达谱

研究[36]发现T细胞炎性基因表达谱(T-cell inflamed GEP)和免疫治疗疗效相关,且在非小细胞肺癌和胃癌中尤为显著。

总结

从一线治疗来看,KEYNOTE-062 研究 MSL-H患者亚组分析结果显示,单药帕博利珠单抗的 PFS 和 OS 均较单纯化疗组显著延长。其他标志物如TMB、 EBV 感染和 HER2 状态等与胃癌免疫治疗疗效关系尚需更多证据支持。

从目前的临床试验结果来看,免疫检查点抑制剂的效果非常明显,但是目前评估免疫治疗的生物标志物比较局限。这些生物标志物除了对肿瘤细胞产生直接的免疫杀伤作用外,还与肿瘤免疫刺激信号及效应细胞的激活有关,其中的机制较为复杂,仍需要通过基础实验和临床试验进一步探索。

若想更加精准地预测免疫治疗获益人群,需要联合更多维度指标综合分析,从而更深入地评估胃癌免疫微环境,从而指导临床实践。在寻找精准获益群体的同时,尚需探索联合治疗策略以优化免疫治疗。

参考文献:(向上滑动阅览)

[1] Siegel R L, Miller K D, Jemal A. Cancer statistics, 2020[J]. CA Cancer J Clin,2020,70(1):7~30.

[2] 石学淑,张永杰,祁向争. 胃癌免疫治疗相关生物标志物的研究进展[J]. 癌症进展,2021,19(04):342~344.

[3] Van Cutsem E, Moiseyenko V M, Tjulandin S, et al. Phase III study of docetaxel and cisplatin plus fluorouracil compared with cisplatin and fluorouracil as first-line therapy for advanced gastric cancer: a report of the V325 Study Group[J]. J Clin Oncol,2006,24(31):4991~4997.

[4] Lin R, Ma H, Ding Z, et al. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells favor the immunosuppressive T cells skewing in a Helicobacter pylori model of gastric cancer[J]. Stem Cells Dev,2013,22(21):2836~2848.

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