PD-1/PD-L1免疫治疗在胃癌中的研究进展

吴 非 赵恩昊 曹 晖

上海交通大学医学院附属仁济医院胃肠外科(200127)

胃癌是我国高发病率和高死亡率的恶性肿瘤之一，最新数据显示其发病率和死亡率均位居第二位[1]。早期胃癌预后较好，但晚期胃癌预后差，5年生存率不足5%，目前常采用以系统性化疗为主的综合治疗。近年来，一些新型分子靶向药物单药或联合化疗的方案逐渐在临床用于治疗晚期胃癌，包括用于HER-2阳性的曲妥珠单抗[2]、针对VEGFR-2的雷莫芦单抗[3-4]和我国自主研发的小分子VEGFR-2抑制剂阿帕替尼[5]。但靶向药物大多对患者预后的改善作用有限，故新的治疗模式显得尤为必要。

免疫治疗一直是肿瘤综合治疗中的重要组成部分。近年随着肿瘤疫苗、T细胞免疫疗法、免疫检查点阻断等新思路的出现，免疫疗法再次成为肿瘤治疗研究的前沿。其中针对程序性死亡受体-1(programmed death receptor-1,PD-1)及其配体 PD-L1的研究较多。PD-1抑制剂pembrolizumab目前已被FDA批准用于PD-L1阳性晚期胃癌的三线治疗。2017年美国NCCN胃癌临床实践指南亦将pembrolizumab加入到治疗推荐中。本文就PD-1/PD-L1免疫治疗在胃癌中的研究进展作一综述。

一、PD-1/PD-L1信号通路与肿瘤免疫逃逸

Ishida等[6]最早在小鼠凋亡的T细胞中发现PD-1基因高表达。Nishimura等[7]发现PD-1基因敲除小鼠可发生狼疮样自身免疫病，提示PD-1在免疫耐受中起有重要作用。Dong等[8]在寻找B7同源蛋白时首先发现了B7-H1，但其受体并非B7蛋白的常见受体CD28或CTLA-4，且能刺激IL-10释放，抑制细胞免疫。Freeman等[9]对PD-1配体的进一步研究发现了PD-L1，并证实与此前发现的B7-H1为同一蛋白，在抗原呈递细胞和非淋巴组织细胞表面均有表达。PD-1激活后，活化的胞内段免疫受体酪氨酸抑制基序(ITSM)招募酪氨酸磷酸酶-1(SHP-1)和SHP-2，直接抑制T细胞受体介导的T细胞激活，起免疫检查点的作用[10]。

PD-L1常规表达于部分免疫细胞和免疫豁免的器官中，如大脑的小胶质细胞、眼角膜和视网膜上皮细胞、睾丸支持细胞等[11]，符合其诱导免疫耐受的特性。生理状态下，其余组织几乎不表达PD-L1，须在γ-干扰素的刺激下才诱导表达[12]。Dong等[13]最先发现部分肿瘤细胞株(肺癌、卵巢癌、结肠癌等)中存在PD-L1高表达，并提出这可能是肿瘤免疫逃逸的重要机制。Atefi等[14]采用免疫组化法亦在一些肿瘤组织中发现PD-L1表达。而在另一些不表达PD-L1的肿瘤中，由于长期局部炎症反应，在间质组织中亦能发现高表达PD-L1的单核细胞[15]，理论上亦有诱导T细胞免疫抑制、促进肿瘤免疫逃逸的作用。

二、PD-1/PD-L1在胃癌中的表达及其与预后的关系

Wu等[16]对102例胃癌组织标本行免疫组化染色，发现约42%的胃癌组织中高表达PD-L1，可能与患者预后较差相关。Zhang等[17]的meta分析结果显示，胃癌组织中PD-L1蛋白表达率为25%～65%，但不同分型的胃癌中PD-L1表达水平不尽相同。人类癌症基因组图谱研究团队对295例原发性胃癌标本行基因组分析，将胃癌从基因组特征层面分为Epstein Barr病毒(EBV)阳性、微卫星不稳定、基因组稳定和染色体不稳定四型，证实约15%的EBV阳性胃癌中PD-L1 mRNA高表达[18]。Dong等[19]的研究亦显示EBV阳性胃癌中PD-L1蛋白表达较EBV阴性肿瘤更高。

PD-L1表达水平与患者预后的关系一直存在争议。一项meta分析共纳入了1 901例胃癌患者，结果显示PD-L1阳性患者的生存期明显缩短(HR=1.64，95% CI: 1.11～2.43，P=0.01)，提示PD-L1高表达与预后不良相关，但其中90%的研究来自亚裔群体[17]。德国的一项研究[20]认为PD-L1高表达与患者预后较好相关。造成各研究间结果不一致的原因可能为人种差异。Zheng等[21]采用ELISA法发现胃癌患者血清PD-L1蛋白水平明显高于健康对照者。Amatatsu等[22]采用qRT-PCR法发现晚期胃癌PD-L1 mRNA表达较早期胃癌明显升高，提示血清PD-L1 mRNA水平可能是胃癌的独立预后因子。

三、PD-1/PD-L1抑制剂在晚期胃癌治疗中的临床试验

一项多中心、开放标签的Ⅰb期临床队列研究[23]中，采用pembrolizumab治疗39例PD-L1阳性的复发、转移性胃或胃食管腺癌患者，结果显示8例患者实现部分缓解，5例发生3～4级的治疗相关不良事件(treatment-related adverse effect,TRAE)，无治疗相关死亡病例。提示pembrolizumab的不良反应可控，安全性较好。KEYNOTE-059包含3个队列研究，队列1对259例接受过二线或二线以上化疗的晚期胃癌患者采用pembrolizumab单药治疗，总客观缓解率(objective response rate，ORR)为11.6%，其中PD-L1阳性患者为16%[24]；队列2纳入25例未化疗的晚期胃癌患者，采用pembrolizumab与一线化疗药物联用，ORR为60%，其中PD-L1阳性患者为69%[25]；队列3纳入31例未化疗的PD-L1阳性晚期胃癌患者，采用pembrolizumab单药治疗，ORR为26%[26]。上述研究直接推动了FDA加速批准晚期胃癌成为pembrolizumab的适应证。一项Ⅲ期临床试验[27]比较了晚期胃癌二线治疗中pembrolizumab与紫杉醇的疗效，结果显示两者的ORR和无进展生存期无明显差异。总体而言，pembrolizumab在晚期胃癌中的ORR为6%～26%，其中PD-L1阳性患者约为20%。

亚洲一项随机对照双盲Ⅲ期临床试验[28]将493例化疗后的晚期胃癌患者随机分为nivolumab治疗组和安慰剂组，结果显示总体生存期延长(HR=0.63，95% CI: 0.51～0.78，P<0.000 1)。

抗PD-1治疗晚期胃癌的优势在于，如患者对治疗有良好的反应，则效果能维持的时间非常可观。Kang等[28]发现，30例取得客观缓解的患者的中位有效时间达9.53个月，其中17例在研究数据截取时仍保有临床疗效。Le等[29]对86例MSI-H肿瘤(包括胃癌)的研究中，21%的患者实现了影像学意义上的完全缓解，且在停药后平均8个月的随访中均未出现疾病进展。Muro等[23]的研究中患者的中位有效时间也达到了40周。

抗PD-1治疗还具有不良反应较小、耐受性好的优势。Kang等[28]以nivolumab治疗胃癌，>3级的TRAE发生率为10%，鲜有治疗相关死亡病例和因不良反应导致治疗停止的报道。而pembrolizumab治疗胃癌时>3级的TRAE发生率为13%～23%[30]，亦极少出现治疗相关死亡[24]。Ahamadi等[31]通过对KEYNOTE-001、-002和-006研究进行统计发现，pembrolizumab的药代动力学特征比较稳定，年龄、性别、肝肾功能以及同时使用其他药物对血药浓度和代谢过程的影响较小。这一优势在肝肾功能不全、有多种伴随疾病或服用多种药物的患者中尤其突出。

四、PD-1/PD-L1抑制剂在胃癌治疗中的展望与未来

1.患者的筛选：与其他靶向治疗相比，抗PD-1治疗对延长总生存期目前并未体现出明显优势，可能由于多数患者对抗PD-1治疗无明显效果；但在取得客观缓解的患者中，抗PD-1治疗的效果维持时间明显更久。因此，如何筛选出能从抗PD-1治疗中获益的患者，是未来临床研究的重点之一。目前，PD-L1在肿瘤组织中的表达情况是预测抗PD-1疗效的主要方式[32]，PD-L1阳性患者的总体ORR明显高于阴性患者，FDA亦推荐将PD-L1阳性总评分>1分作为pembrolizumab的用药标准之一。然而，Fuchs等[24]的研究中，PD-L1阴性患者的ORR为5.5%，部分病例甚至取得了完全缓解；Kang等[28]的研究结果则显示PD-L1表达与疗效无关。因此，以现有的PD-L1检测手段筛选目标患者，虽有一定的提示作用，但无法覆盖所有潜在的治疗对象。

MSI-H肿瘤的基因不稳定性导致其表达大量新抗原，这些抗原是良好的免疫靶点，阻断PD-1/PD-L1信号通路可强化对这些新抗原的免疫反应。Le等[29]的研究中，患者影像学的ORR达53%，其中21%实现了影像学的完全缓解。虽然其中7例仍有残余病灶，但所有影像学完全缓解的患者在停药后平均8个月的随访中均未出现疾病进展。由此可见，MSI-H可能是预测抗PD-1治疗效果的重要因素。基于这一研究结果，2017年美国NCCN胃癌临床实践指南已推荐将pembrolizumab用于二线化疗后仍进展的MSI-H胃癌。

回顾性分析取得长期缓解患者的临床数据，并进行严密的随访和评估，将有助于进一步阐明抗PD-1治疗的目标患者特点，优化临床试验的入组要求和分组标准，从而指导今后更大规模的前瞻性随机对照研究，这将是未来肿瘤医师进一步努力的目标和方向。

2.联合化疗或靶向药物治疗的前景：Kang等[28]的研究中接受过至少4种不同疗法的胃癌患者的抗PD-1疗效明显更好(HR=0.44，95% CI: 0.31～0.61)。原因可能为，一方面，较高的肿瘤缓解率可能与此前其他治疗的效果在后续试验中最终体现有关；另一方面，亦不能排除抗PD-1治疗与其他抗肿瘤治疗有协同作用。

目前大量研究正在探索抗PD-1治疗与化疗、放疗、靶向治疗以及其他免疫治疗等联合应用的效果。Bang等[25]将pembrolizumab与一线化疗方案(顺铂+5-Fu)联合治疗25例晚期胃癌患者，结果显示总ORR为60%，中位生存时间达13.8个月，不良反应与已知的化疗不良反应类似。Kang等[33]将nivolumab与S-1/奥沙利铂联用或与卡培他滨/奥沙利铂联用作为一线方案治疗晚期胃癌，中期数据显示ORR超过67%，不良反应可控，两种方案的有效性和安全性均无明显差异。Janjigian等[34]的Ⅰ/Ⅱ期临床试验将nivolumab单独或与ipilimumab(抗CTLA-4单克隆抗体)联合治疗进展期或转移性胃癌，结果显示三组ORR分别为14%、26%和10%，联合用药组TRAE严重程度与单药组相似。

免疫治疗与放疗在胃癌中联用目前尚未见相关报道，Shaverdian等[35]对非小细胞肺癌的研究发现，接受过放疗者再接受抗PD-1治疗后总体生存期和无进展生存期延长。这可能是由于放疗引起的肿瘤细胞破坏释放大量肿瘤抗原，形成了原位肿瘤疫苗的效应，随后的抗PD-1治疗加强了这种针对肿瘤的免疫反应。

五、结语

随着抗PD-1治疗在胃癌中的临床研究越来越多，其安全性和有效性已得到较为充分地证实，并表现出了疗效持久、不良反应小、耐受性良好等优势；但其在晚期胃癌治疗中的作用，特别是与其他治疗手段联用的效果还有待更多临床试验探索。值得期待的是，PD-1/PD-L1免疫治疗将会在胃癌的治疗中发挥越来越重要的作用。