引用本文: 张伟, 刘帆, 宋爱琳, 周彦明. 程序性死亡受体-1抑制剂在碱基错配修复缺陷/微卫星高度不稳定型晚期结直肠癌中的研究进展. 中国普外基础与临床杂志, 2024, 31(8): 998-1004. doi: 10.7507/1007-9424.202403085 复制
2022年结直肠癌(colorectal cancer,CRC)仍是全球第3大癌症,其5年相对生存率为65%左右,而转移性CRC(metastatic CRC,mCRC)患者的5年生存率更低(仅12%)[1]。晚期CRC即表现为局部进展期CRC(locally advanced CRC,LACRC)和mCRC者分别占首次确诊CRC例数的39%和44%[2] (其中LACRC被定义为Ⅱ/Ⅲ期的非转移性原发性CRC[3])。有10%~15%的CRC患者存在错配修复缺陷(defective mismatch repair,dMMR)或微卫星不稳定(microsatellite instability,MSI)[4]。对于dMMR或MSI或微卫星高度不稳定(microsatellite instability-high,MSI-H)型晚期CRC患者采用传统治疗(化疗或放化疗)疗效有限。2017年有研究者[5]首次报道了dMMR/MSI-H型CRC可从程序性死亡受体-1(programmed death-1,PD-1)单抗治疗中显著获益,其可能机制是PD-1抑制剂通过阻断它与其配体间相互作用,从而促使T细胞增殖和分泌以及抑制肿瘤免疫逃逸,成为dMMR/MSI-H型CRC备受关注的一种治疗方案[6]。但是PD-1抑制剂在dMMR/MSI-H型CRC中应用的临床疗效各异,同时面临免疫耐受、治疗耐药、肿瘤微环境抑制等一系列挑战和瓶颈问题。目前,针对mCRC和 LACRC的治疗目的、策略和效果均存在较大差异。基于此,现针对目前PD-1抑制剂治疗dMMR/MSI-H型mCRC和LACRC的研究进展作一综述。
1 PD-1抑制剂在dMMR/MSI-H型mCRC中的研究进展
随着CRC精准治疗理念的提升,国内外相继报道了大量免疫治疗后的疗效预测和分子标志物预后评估的研究,其中部分研究的疗效显著。CRC的进展除了通过DNA错配修复功能异常这一途径,还可通过染色体不稳定性通路中的基因突变导致[7]。本节就目前dMMR/MSI-H型mCRC是否合并基因突变的免疫治疗试验研究结果作一总结。
1.1 PD-1抑制剂在不合并基因突变的dMMR/MSI-H型mCRC中的应用
1.1.1 PD-1抑制剂一线治疗不合并基因突变的dMMR/MSI-H型mCRC
MSI-H型mCRC患者全线推荐免疫治疗且越早接受免疫治疗获益越大。2020年在KEYNOTE-177研究[8]中评估了PD-1抑制剂帕博利珠单抗作为未经治疗的MSI-H/dMMR型mCRC的一线治疗的疗效,同时将它与含或不含贝伐单抗或西妥昔单抗的5-氟尿嘧啶的化疗组的生存获益进行对比,帕博利珠单抗组的客观缓解率(objective response rate,ORR)为43.8% [95%CI(35.8%,52.0%)],中位无进展生存期(progress free survival,PFS)也远超化疗组 [16.5个月比8.2个月,HR=0.60,95%CI(0.45,0.80),P=0.000 2],且83%的患者在2年或更长时间内持续缓解。该研究确立了PD-1抑制剂在未经治疗的MSI-H/dMMR型mCRC中的地位。同年美国食品药品监督管理局和欧洲药品管理局批准将帕博利珠单抗作为既往未经治疗的MSI-H/dMMR型晚期不可切除或mCRC的一线治疗。中国肿瘤临床学会指南也同步更新将将帕博利珠单抗作为MSI-H/dMMR型mCRC患者的一线姑息治疗的Ⅰ类推荐。后来有研究者[9]也报道,使用帕博利珠单抗治疗MSI-H/dMMR型mCRC的ORR达49%,32%的患者达到实体瘤反应评估标准1.1版的完全缓解,中位PFS为21个月 [95%CI(6,39)个月],还发现生存期与转移部位相关,即肝脏转移患者的PFS较非肝脏转移患者显著缩短 [HR=3.40,95%CI(1.27,9.13),P=0.01];并且Mazzoli等[10]报道PD-1抑制剂在既往未经治疗的体能状态差(美国东部肿瘤协作组体能状态评分≥1分)的患者中也有PFS和总生存期(overall survival,OS)获益。然而由于耐药性,仍有超半数的MSI-H/dMMR型mCRC患者在初始治疗即对PD-1抑制剂单药治疗无效,这可能是肿瘤实质中缺乏免疫细胞浸润而导致患者不能从免疫治疗中获益的关键,从而导致了恶性肿瘤的进展[11-12]。于是有研究者[13]研究了将不同免疫检查点抑制剂联用的疗效,发现肿瘤浸润中性粒细胞削弱了PD-1抑制剂在dMMR肿瘤中的疗效,靶向细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4,CTLA-4)可抑制肿瘤浸润中性粒细胞的积累,因此,抗PD-1与抗CTLA-4联合治疗可能一定程度上能克服单药治疗的耐药性,这已在黑色素瘤和非小细胞肺癌中得到了证实[14];同时在Mazzoli等[10]的研究也发现,在癌症相关美国东部肿瘤协作组体能状态评分≥1分的患者中,与使用抗PD-1单药治疗相比,使用抗PD-1/CTLA-4联合治疗有显著的PFS和OS获益 [PFS:HR=0.32,95%CI(0.19,0.53),P<0.001;OS:HR=0.26,95%CI(0.14,0.48),P<0.001]。在CheckMate 142研究[15]中以CTLA-4抑制剂伊匹木单抗与PD-1抑制剂纳武利尤单抗联合作为MSI-H/dMMR型mCRC 的一线治疗方案,在中位随访29.0个月时的ORR为69%,疾病控制率(disease control rate,DCR)高达84%,24个月的无进展生存率和总生存率分别为74%和79%,提示了“双免治疗”可进一步使MSI-H型mCRC患者生存获益。在此基础上,“双免治疗”在CheckMate 8HW的Ⅲ期试验[16]中同样显示出优于化疗的PFS(HR=0.21,P<0.000 1)和安全性;然而Mazzoli等[10]报道,在患者相关美国东部肿瘤协作组体能状态评分≥1分的患者中,未发现使用抗PD-1单药治疗和使用抗PD-1/CTLA-4联合治疗在PFS和OS方面的获益(P>0.05)。尽管如此,从目前研究结果总体来看,抗PD-1单药与抗PD-1和抗CTLA-4联合的“双免治疗”在不合并基因突变的dMMR/MSI-H型mCRC初始治疗的疗效优于化疗,且“双免治疗”或许是一种值得探讨的治疗选择,但考虑到潜在的过度治疗风险,为患者制定治疗方案时需仔细评估。
1.1.2 PD-1抑制剂后线治疗不合并基因突变的dMMR/MSI-H型mCRC
相较于微卫星稳定/无错配修复缺陷型mCRC患者,dMMR/MSI-H型mCRC接受常规治疗相对耐药(但它对免疫治疗敏感[8])。然而目前dMMR/MSI-H检测在技术及费用上均有较高的要求,在临床工作中普及有一定难度,且化疗仍是mCRC临床上的常规治疗方法,几乎所有mCRC患者都可能面临一线化疗失败。因此,在化疗失败的mCRC中进行dMMR/MSI-H评估已成为当前研究的热点。2015年Le等[17]发现,错配修复状态可预测帕博利珠单抗治疗化疗失败的mCRC的临床获益,不但获得78%的20周时免疫相关无进展生存率,而且DCR高达90%。该研究团队在随后的dMMR/MSI-H型mCRC免疫治疗的关键性研究KEYNOTE-164[18]中发现,对于化疗失败的dMMR/MSI-H型mCRC接受帕博利珠单抗治疗后中位随访至少24个月的ORR达33%;该研究团队进一步在对KEYNOTE-164研究的长期随访[19]结果提示,经PD-1抑制剂治疗受益而随后疾病进展的患者,帕博利珠单抗能重新激发抗肿瘤活性。2019年美国食品药品监督管理局批准了帕博利珠单抗用于先前治疗后进展的dMMR/MSI-H型转移性实体瘤患者[20]。除了帕博利珠单抗,CheckMate 142[21]及GERCOR NIPICOL研究[22]结果均显示,纳武利尤单抗单独或联合CTLA-4免疫检查点抑制剂伊匹木单抗治疗可明显改善对化疗耐药的MSI-H/dMMR型mCRC患者的生存结局,且“双免治疗”在4年随访期内有更高的缓解率和更持久的临床获益[23];另有一项回顾性研究[10]也表明,在既往接受过治疗的亚组中,“双免治疗”在DFS和OS方面优于单免治疗,但“双免治疗”也增加了任何级别和≥3级的治疗相关不良事件的风险(68.8%比52.4%,P≤0.001;20.6% 比12.0%,P=0.016)。2021年,欧盟批准纳武利尤单抗和伊匹木单抗联合方案用于治疗先前接受基于氟尿嘧啶的联合化疗后病情进展、dMMR/MSI-H型mCRC成人患者,作为潜在的后线标准治疗选择,“双免治疗”显示出强大而持久的临床益处,但其相关危险因素及不良反应仍需谨慎管理。
1.2 PD-1抑制剂在合并基因突变的dMMR/MSI-H型mCRC中的应用
1.2.1 PD-1抑制剂治疗合并BRAF突变的dMMR/MSI-H型mCRC
全球范围内,BRAF突变约见于40%~60%的dMMR/MSI-H型mCRC[24],BRAF基因突变促进癌细胞增长,与dMMR/MSI-H型mCRC患者的不良预后密切相关[25],且BRAF突变患者对标准化疗和选择性BRAF抑制剂治疗无效[26]。目前对于合并BRAF突变的MMR/MSI-H型mCRC尚无统一的一线治疗方案。已有多项研究应用免疫检查点抑制剂治疗dMMR/MSI-H型mCRC合并BRAF突变患者,如在KEYNOTE-164[18]和CheckMate 142[21]研究中,MSI-H/dMMR合并BRAF突变型mCRC患者使用帕博利珠单抗或纳武利尤单抗后病情缓解,特别是接受纳武利尤单抗患者的ORR为25%,12周时的DCR高达75%。尽管这2项研究中患者数量较少,但可获得持续缓解且PD-1抑制剂在抗肿瘤活性上优于化疗[27]及BRAF抑制剂的联合治疗[26]。KEYNOTE-177试验[8]同样发现,在BRAF突变患者中,帕博利珠单抗治疗优于联合或不联合靶向治疗的一线化疗;然而有研究者[28]在中老年dMMR型mCRC患者中却发现BRAF基因状态并不影响疗效,提出BRAF突变dMMR型mCRC接受免疫检查点抑制剂治疗是否应考虑年龄这一因素需要进一步探索。Overman等[23]研究发现,使用纳武利尤单抗与伊匹木单抗联合治疗BRAF突变患者的ORR和DCR分别为55%和79%;André等[29]的4年随访更新数据显示,BRAF突变患者的ORR提升到70%;Lenz等[15]的CheckMate 142研究也显示了类似的高ORR(76%),提示该联合方案具有一定可行性,有进一步研究的临床价值。2023年,欧洲专家小组关于“BRAFV600E突变mCRC临床管理”的共识声明[30]指出,MSI-H状态、BRAFV600E突变mCRC的一线治疗首选为免疫检查点抑制治疗,帕博利珠单抗或纳武利尤单抗联合伊匹木单抗。尽管初步结果表明,对于BRAF突变的dMMR/MSI-H型mCRC患者,PD-1抑制剂可能优于靶向治疗和化疗,但是这一方案在欧洲仍处于研究阶段。由于PD-1抑制剂安全性高,即使对体能状态差的BRAF突变患者,若无免疫治疗的特定禁忌证,也可考虑使用。
1.2.2 PD-1抑制剂治疗合并RAS突变的dMMR/MSI-H型mCRC
RAS是表皮生长因子受体信号传导路径下游的小G蛋白,由于在外显子中激活突变,导致表皮生长因子受体抑制剂治疗无效[31]。RAS突变被证实是mCRC的不良预后标志物[32],但RAS突变状态在PD-1抑制剂治疗MSI-H/dMMR型mCRC疗效中的具体作用仍未明确。KEYNOTE-164研究[18]采用帕博利珠单抗治疗44例MSI-H/dMMR型RAS突变mCRC患者,其ORR达36.36%,且有14例患者在分析时仍持续缓解。随后CheckMate 142研究[21]中的RAS突变mCRC亚组分析显示,纳武利尤单抗方案的ORR为27%,12周时的DCR为62%,呈现出与KEYNOTE-164研究中相似的结果。进一步地,纳武利尤单抗与伊匹木单抗联合治疗的Ⅱ期、多队列研究[15]随即开展,结果显示,RAS突变亚组中该联合方案的ORR为80%,24个月无进展生存率为87.5% [95%CI(38.7%,98.1%)],且RAS突变患者亚组未达到中位PFS;此方案在Overman等[23]的研究中呈现出相似的疗效,其ORR和DCR分别为57%和84%,4年随访更新数据显示ORR进一步提高,均优于KEYNOTE-164[18]、CheckMate 142[21]中报道的PD-1单药治疗的缓解率,表明dMMR/MSI-H合并RAS突变患者可从“双免治疗”获益更多。国外一项汇总分析[28]结果显示,RAS突变不会影响MSI-H/dMMR型CRC患者接受PD-1抑制剂治疗的PFS和OS结果(分别为HR=0.93、P=0.712,HR=0.75、P=0.202),然而该研究并未确定所有患者的RAS状态(30%的患者没有突变状态数据),存在选择偏倚。因此,MSI-H/dMMR型mCRC RAS突变患者应用PD-1抑制剂的潜力有待进一步研究。
其他传统的免疫治疗耐药相关基因B2M或JAK1/2突变并不影响MSI-H型CRC患者从PD-1抗体中获益[33],RAS和BRAF基因分型作为影响CRC患者个体化治疗策略的主要标志物[34],不仅影响dMMR/MSI-H型mCRC患者的预后,同时也为免疫与靶向结合治疗提供理论依据。
2 PD-1抑制剂在dMMR/MSI-H型LACRC中的应用
由于结直肠特殊的解剖位置,LACRC术后即使行辅助化疗,仍有10%~30%的患者出现局部复发或转移[35-36],新辅助免疫治疗在肿瘤早期阶段促进T细胞增殖,靶向提高内源性肿瘤抗原,减轻T细胞功能受损,从而获得更好的治疗效果[37]。目前,新辅助免疫治疗能在动物模型中产生较多肿瘤相关CD8+ 效应T细胞,且生存时间超过100 d[38]。因此,对于LACRC患者,新辅助免疫治疗受到广泛关注。
2.1 dMMR/MSI-H型LACRC的新辅助免疫治疗
在NICHE研究[39]中证实了PD-1抑制剂纳武利尤单抗联合CTLA-4免疫检查点抑制剂伊匹木单抗方案用于dMMR/MSI-H型LACRC患者的新辅助治疗是安全可行的,未给后续手术治疗带来干扰,且60%患者达到病理学完全缓解(pathologic complete response,pCR),标志着新辅助免疫治疗开始应用于dMMR/MSI-H型LACRC;该研究团队在样本量更大的NICHE-2研究[40]中证实了该方案疗效的进一步提高,R0切除率达100%,其主要病理缓解率为95%、pCR率达67%,且疾病缓解的持续时间更长,在13个月的中位随访期内无患者复发;随后进一步在NICHE-3研究[41]中开始探索更加高效、低毒的新辅助免疫治疗模式(纳武利尤单抗联合淋巴细胞激活基因3免疫检查点抑制剂瑞拉利单抗)在局部晚期dMMR结肠癌患者中应用的安全性和有效性,所有患者均有缓解,此种全新的免疫联合方案将pCR率提高至79%,且安全性较NICHE研究[39]中的PD-1单抗联合CTLA-4单抗方案更好。在NICHE-3研究的第2阶段入组患者增加了40例,研究目前仍在进行中,期待研究结果的公布。除NICHE研究团队开展的系列研究外,PICC研究[42]是首个探索在人源化PD-1单克隆抗体特瑞普利单抗基础上联合或不联合Cox-2抑制剂塞来昔布对dMMR/MSI-H型LACRC患者进行新辅助免疫治疗的前瞻性临床试验,特瑞普利单抗联合塞来昔布治疗的pCR率高达88%,而特瑞普利单抗单药治疗的pCR率为65%,与NICHE-2研究[40]结果接近,所有患者均实现R0切除,证实新辅助免疫治疗可以显著提高LACRC患者的R0切除率。此外,VOLTAGE-AⅡ期研究[43]首次评估了新辅助放化疗序贯免疫治疗在MSI-H型局部晚期直肠癌中的治疗效果,pCR率达到60%,并且发现PD-L1阳性与CD8/Treg(调节性T细胞)比值升高的组合标志物可预测疗效;此外Zhang等[44]发现,对于既往接受新辅助放化疗的dMMR/MSI-H型LACRC患者,实施新辅助免疫治疗有较高的肿瘤降期率和pCR率,且实施一线和二线新辅助免疫治疗的pCR率比较差异无统计学意义。
鉴于联合治疗中不良事件的发生率和严重程度以及个体化治疗的需要,新辅助免疫治疗单药治疗在近期显示出良好效果。根据Zhang等[37]及Pei等[45]已报道的研究结果显示,所有dMMR/MSI-H型LACRC患者在PD-1抗体单药新辅助免疫治疗后均达到pCR或临床完全缓解(clinical complete remission,cCR),这得益于术前免疫治疗周期和治疗间隔次数增加,不仅提高了术前降期效果,还提高了pCR率,同时相关不良反应在其他免疫治疗研究[46]中也有报道,具有可管理的安全性。虽然以上研究均是小样本,但其短期结果提示,仅使用新辅助免疫单药治疗可能为dMMR/MSI-H型LACRC患者开辟一条新的治疗途径。
2.2 dMMR/MSI-H型LACRC患者新辅助免疫治疗后的器官保全新策略
对于LACRC患者的新辅助治疗的早期研究主要关注pCR率[47-48],然而由于围术期高并发症发生率以及术后功能恢复差,约40%的患者出现低位前切除综合征[49]。目前对新辅助免疫治疗后达到cCR或接近cCR患者注重采用非手术治疗策略,即在密切随访的前提下接受“观察和等待”及局部切除,器官保留成为LACRC治疗的新终点。尽管新辅助免疫治疗后接受非手术治疗的报道较少,但从较高的pCR率以及获益持久的特点来看,新辅助免疫治疗后获得cCR的患者是器官保全的理想人群。Cercek等[50]对人源化抗PD-1单克隆抗体多塔利单抗的初步研究中取得显著的cCR率,接受多塔利单抗治疗的14例患者均达到cCR并接受了非手术治疗,在后续随访期间未报告病情进展、复发或3级以上不良事件,所有患者均存活,该研究为接受新辅助免疫治疗患者能够长期器官保留奠定了基础;但是在该研究中也发现,与dMMR/MSI-H型mCRC患者接受辅助免疫治疗不同的是(其最大肿瘤缩小通常在治疗后数个月才能被观察到[51]),在该研究中81%的患者在开始治疗后9周内即出现症状消退,提示PD-1抑制剂能在CRC早期即带来迅速有效的缓解。2023年中山大学报道了一项样本量较大(73例dMMR/MSI-H型CRC患者,其中LACRC患者48例)的新辅助免疫治疗LACRC的长期疗效研究[52],17例患者达到cCR,避免了手术治疗,同时发现cT2~3期比cT4a/4b期患者更能达到完全缓解。提示肿瘤负荷可作为局部晚期肿瘤疗效的预测因素,此现象同样见于黑色素瘤[53]和胶质母细胞瘤[54],分析其原因是局部晚期肿瘤中T细胞浸润较少和免疫抑制较强所致。同年Chen等[55]报道的Ⅱ期研究结果显示,接受4个周期的PD-1抑制剂信迪利单抗治疗的16例LACRC患者,其中3例pCR、9例cCR(此9例选择了非手术治疗),后续随访未出现疾病复发,然而相较于新辅助放化疗,新辅助免疫治疗需要更长治疗时间才能观察到最佳疗效。以上2项试验结果均提示,新辅助免疫单药治疗完全缓解率高、毒性可耐受,cCR的患者有机会避免手术创伤和放疗并发症。相较于PD-1单药治疗,Wang等[56]报道了18例dMMR/MSI-H型直肠癌患者基于“双免治疗”后达到cCR进行非手术治疗,初步结果显示患者达到缓解的时间更短。尽管如此,考虑到“双免治疗”较高的副反应率,对于早期疾病患者选择抗PD-1单药治疗更为推荐。
3 小结与展望
PD-1抑制剂从mCRC后线治疗拓展到一线治疗及LACRC的新辅助治疗,为期待器官或功能保留的dMMR/MSI-H型CRC患者提供了新的希望。但PD-1抑制剂在CRC中的应用尚面临诸多亟待解决的问题。在临床应用过程中存在影像学与病理学检查评估结果不一致问题,临床研究需要不断探索更精准的检测手段以及新的疗效预测指标,其中肿瘤突变评分比肿瘤突变负荷更能准确预测非小细胞肺癌对免疫检查点抑制剂的反应,肿瘤突变评分越高,PFS越长。研究[57]发现,合并聚合酶ε(polymerases epsilon,POLE)/聚合酶δ(polymerases delta,POLD1)突变的MSI-H型CRC患者预后可能比MMR系突变的患者预后更好。患者肿瘤突变评分及POLE/POLD1状态对 dMMR/MSI-H型CRC患者的预测价值值得期待。MMR可能受技术、染色异质性、功能补偿机制、错义突变、化疗等原因导致8%~10%的患者发生与MSI结果不一致[58-59],应对结果进行审查,使用合规MSI试剂盒、MMR进行联合检测才能更大程度获益。肿瘤以免疫抑制为特征,通过多种耐药机制规避免疫应答,联合应用是目前免疫耐药后再治疗的研究热点。除放化疗、抗血管生成药物、CTLA-4单抗外,联合免疫治疗新靶点、肠道微生物移植、HER2靶向、溶瘤病毒、嵌合抗原受体T细胞免疫疗法已在临床前试验中取得一定成果。总之,PD-1抑制剂治疗dMMR/MSI-H型晚期CRC效果显著,有必要通过更精确的个体化识别和更高效的联合方案进一步增加受益群体。
重要声明
利益冲突声明:本文全体作者阅读并理解了《中国普外基础与临床杂志》的政策声明,我们没有相互竞争的利益。
作者贡献声明:张伟负责查阅文献、起草和撰写文章;刘帆负责修订文章结构及文章重要论点;宋爱琳负责修订论文格式;周彦明给予指导性意见并对最终文稿的内容进行审阅。
2022年结直肠癌(colorectal cancer,CRC)仍是全球第3大癌症,其5年相对生存率为65%左右,而转移性CRC(metastatic CRC,mCRC)患者的5年生存率更低(仅12%)[1]。晚期CRC即表现为局部进展期CRC(locally advanced CRC,LACRC)和mCRC者分别占首次确诊CRC例数的39%和44%[2] (其中LACRC被定义为Ⅱ/Ⅲ期的非转移性原发性CRC[3])。有10%~15%的CRC患者存在错配修复缺陷(defective mismatch repair,dMMR)或微卫星不稳定(microsatellite instability,MSI)[4]。对于dMMR或MSI或微卫星高度不稳定(microsatellite instability-high,MSI-H)型晚期CRC患者采用传统治疗(化疗或放化疗)疗效有限。2017年有研究者[5]首次报道了dMMR/MSI-H型CRC可从程序性死亡受体-1(programmed death-1,PD-1)单抗治疗中显著获益,其可能机制是PD-1抑制剂通过阻断它与其配体间相互作用,从而促使T细胞增殖和分泌以及抑制肿瘤免疫逃逸,成为dMMR/MSI-H型CRC备受关注的一种治疗方案[6]。但是PD-1抑制剂在dMMR/MSI-H型CRC中应用的临床疗效各异,同时面临免疫耐受、治疗耐药、肿瘤微环境抑制等一系列挑战和瓶颈问题。目前,针对mCRC和 LACRC的治疗目的、策略和效果均存在较大差异。基于此,现针对目前PD-1抑制剂治疗dMMR/MSI-H型mCRC和LACRC的研究进展作一综述。
1 PD-1抑制剂在dMMR/MSI-H型mCRC中的研究进展
随着CRC精准治疗理念的提升,国内外相继报道了大量免疫治疗后的疗效预测和分子标志物预后评估的研究,其中部分研究的疗效显著。CRC的进展除了通过DNA错配修复功能异常这一途径,还可通过染色体不稳定性通路中的基因突变导致[7]。本节就目前dMMR/MSI-H型mCRC是否合并基因突变的免疫治疗试验研究结果作一总结。
1.1 PD-1抑制剂在不合并基因突变的dMMR/MSI-H型mCRC中的应用
1.1.1 PD-1抑制剂一线治疗不合并基因突变的dMMR/MSI-H型mCRC
MSI-H型mCRC患者全线推荐免疫治疗且越早接受免疫治疗获益越大。2020年在KEYNOTE-177研究[8]中评估了PD-1抑制剂帕博利珠单抗作为未经治疗的MSI-H/dMMR型mCRC的一线治疗的疗效,同时将它与含或不含贝伐单抗或西妥昔单抗的5-氟尿嘧啶的化疗组的生存获益进行对比,帕博利珠单抗组的客观缓解率(objective response rate,ORR)为43.8% [95%CI(35.8%,52.0%)],中位无进展生存期(progress free survival,PFS)也远超化疗组 [16.5个月比8.2个月,HR=0.60,95%CI(0.45,0.80),P=0.000 2],且83%的患者在2年或更长时间内持续缓解。该研究确立了PD-1抑制剂在未经治疗的MSI-H/dMMR型mCRC中的地位。同年美国食品药品监督管理局和欧洲药品管理局批准将帕博利珠单抗作为既往未经治疗的MSI-H/dMMR型晚期不可切除或mCRC的一线治疗。中国肿瘤临床学会指南也同步更新将将帕博利珠单抗作为MSI-H/dMMR型mCRC患者的一线姑息治疗的Ⅰ类推荐。后来有研究者[9]也报道,使用帕博利珠单抗治疗MSI-H/dMMR型mCRC的ORR达49%,32%的患者达到实体瘤反应评估标准1.1版的完全缓解,中位PFS为21个月 [95%CI(6,39)个月],还发现生存期与转移部位相关,即肝脏转移患者的PFS较非肝脏转移患者显著缩短 [HR=3.40,95%CI(1.27,9.13),P=0.01];并且Mazzoli等[10]报道PD-1抑制剂在既往未经治疗的体能状态差(美国东部肿瘤协作组体能状态评分≥1分)的患者中也有PFS和总生存期(overall survival,OS)获益。然而由于耐药性,仍有超半数的MSI-H/dMMR型mCRC患者在初始治疗即对PD-1抑制剂单药治疗无效,这可能是肿瘤实质中缺乏免疫细胞浸润而导致患者不能从免疫治疗中获益的关键,从而导致了恶性肿瘤的进展[11-12]。于是有研究者[13]研究了将不同免疫检查点抑制剂联用的疗效,发现肿瘤浸润中性粒细胞削弱了PD-1抑制剂在dMMR肿瘤中的疗效,靶向细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4,CTLA-4)可抑制肿瘤浸润中性粒细胞的积累,因此,抗PD-1与抗CTLA-4联合治疗可能一定程度上能克服单药治疗的耐药性,这已在黑色素瘤和非小细胞肺癌中得到了证实[14];同时在Mazzoli等[10]的研究也发现,在癌症相关美国东部肿瘤协作组体能状态评分≥1分的患者中,与使用抗PD-1单药治疗相比,使用抗PD-1/CTLA-4联合治疗有显著的PFS和OS获益 [PFS:HR=0.32,95%CI(0.19,0.53),P<0.001;OS:HR=0.26,95%CI(0.14,0.48),P<0.001]。在CheckMate 142研究[15]中以CTLA-4抑制剂伊匹木单抗与PD-1抑制剂纳武利尤单抗联合作为MSI-H/dMMR型mCRC 的一线治疗方案,在中位随访29.0个月时的ORR为69%,疾病控制率(disease control rate,DCR)高达84%,24个月的无进展生存率和总生存率分别为74%和79%,提示了“双免治疗”可进一步使MSI-H型mCRC患者生存获益。在此基础上,“双免治疗”在CheckMate 8HW的Ⅲ期试验[16]中同样显示出优于化疗的PFS(HR=0.21,P<0.000 1)和安全性;然而Mazzoli等[10]报道,在患者相关美国东部肿瘤协作组体能状态评分≥1分的患者中,未发现使用抗PD-1单药治疗和使用抗PD-1/CTLA-4联合治疗在PFS和OS方面的获益(P>0.05)。尽管如此,从目前研究结果总体来看,抗PD-1单药与抗PD-1和抗CTLA-4联合的“双免治疗”在不合并基因突变的dMMR/MSI-H型mCRC初始治疗的疗效优于化疗,且“双免治疗”或许是一种值得探讨的治疗选择,但考虑到潜在的过度治疗风险,为患者制定治疗方案时需仔细评估。
1.1.2 PD-1抑制剂后线治疗不合并基因突变的dMMR/MSI-H型mCRC
相较于微卫星稳定/无错配修复缺陷型mCRC患者,dMMR/MSI-H型mCRC接受常规治疗相对耐药(但它对免疫治疗敏感[8])。然而目前dMMR/MSI-H检测在技术及费用上均有较高的要求,在临床工作中普及有一定难度,且化疗仍是mCRC临床上的常规治疗方法,几乎所有mCRC患者都可能面临一线化疗失败。因此,在化疗失败的mCRC中进行dMMR/MSI-H评估已成为当前研究的热点。2015年Le等[17]发现,错配修复状态可预测帕博利珠单抗治疗化疗失败的mCRC的临床获益,不但获得78%的20周时免疫相关无进展生存率,而且DCR高达90%。该研究团队在随后的dMMR/MSI-H型mCRC免疫治疗的关键性研究KEYNOTE-164[18]中发现,对于化疗失败的dMMR/MSI-H型mCRC接受帕博利珠单抗治疗后中位随访至少24个月的ORR达33%;该研究团队进一步在对KEYNOTE-164研究的长期随访[19]结果提示,经PD-1抑制剂治疗受益而随后疾病进展的患者,帕博利珠单抗能重新激发抗肿瘤活性。2019年美国食品药品监督管理局批准了帕博利珠单抗用于先前治疗后进展的dMMR/MSI-H型转移性实体瘤患者[20]。除了帕博利珠单抗,CheckMate 142[21]及GERCOR NIPICOL研究[22]结果均显示,纳武利尤单抗单独或联合CTLA-4免疫检查点抑制剂伊匹木单抗治疗可明显改善对化疗耐药的MSI-H/dMMR型mCRC患者的生存结局,且“双免治疗”在4年随访期内有更高的缓解率和更持久的临床获益[23];另有一项回顾性研究[10]也表明,在既往接受过治疗的亚组中,“双免治疗”在DFS和OS方面优于单免治疗,但“双免治疗”也增加了任何级别和≥3级的治疗相关不良事件的风险(68.8%比52.4%,P≤0.001;20.6% 比12.0%,P=0.016)。2021年,欧盟批准纳武利尤单抗和伊匹木单抗联合方案用于治疗先前接受基于氟尿嘧啶的联合化疗后病情进展、dMMR/MSI-H型mCRC成人患者,作为潜在的后线标准治疗选择,“双免治疗”显示出强大而持久的临床益处,但其相关危险因素及不良反应仍需谨慎管理。
1.2 PD-1抑制剂在合并基因突变的dMMR/MSI-H型mCRC中的应用
1.2.1 PD-1抑制剂治疗合并BRAF突变的dMMR/MSI-H型mCRC
全球范围内,BRAF突变约见于40%~60%的dMMR/MSI-H型mCRC[24],BRAF基因突变促进癌细胞增长,与dMMR/MSI-H型mCRC患者的不良预后密切相关[25],且BRAF突变患者对标准化疗和选择性BRAF抑制剂治疗无效[26]。目前对于合并BRAF突变的MMR/MSI-H型mCRC尚无统一的一线治疗方案。已有多项研究应用免疫检查点抑制剂治疗dMMR/MSI-H型mCRC合并BRAF突变患者,如在KEYNOTE-164[18]和CheckMate 142[21]研究中,MSI-H/dMMR合并BRAF突变型mCRC患者使用帕博利珠单抗或纳武利尤单抗后病情缓解,特别是接受纳武利尤单抗患者的ORR为25%,12周时的DCR高达75%。尽管这2项研究中患者数量较少,但可获得持续缓解且PD-1抑制剂在抗肿瘤活性上优于化疗[27]及BRAF抑制剂的联合治疗[26]。KEYNOTE-177试验[8]同样发现,在BRAF突变患者中,帕博利珠单抗治疗优于联合或不联合靶向治疗的一线化疗;然而有研究者[28]在中老年dMMR型mCRC患者中却发现BRAF基因状态并不影响疗效,提出BRAF突变dMMR型mCRC接受免疫检查点抑制剂治疗是否应考虑年龄这一因素需要进一步探索。Overman等[23]研究发现,使用纳武利尤单抗与伊匹木单抗联合治疗BRAF突变患者的ORR和DCR分别为55%和79%;André等[29]的4年随访更新数据显示,BRAF突变患者的ORR提升到70%;Lenz等[15]的CheckMate 142研究也显示了类似的高ORR(76%),提示该联合方案具有一定可行性,有进一步研究的临床价值。2023年,欧洲专家小组关于“BRAFV600E突变mCRC临床管理”的共识声明[30]指出,MSI-H状态、BRAFV600E突变mCRC的一线治疗首选为免疫检查点抑制治疗,帕博利珠单抗或纳武利尤单抗联合伊匹木单抗。尽管初步结果表明,对于BRAF突变的dMMR/MSI-H型mCRC患者,PD-1抑制剂可能优于靶向治疗和化疗,但是这一方案在欧洲仍处于研究阶段。由于PD-1抑制剂安全性高,即使对体能状态差的BRAF突变患者,若无免疫治疗的特定禁忌证,也可考虑使用。
1.2.2 PD-1抑制剂治疗合并RAS突变的dMMR/MSI-H型mCRC
RAS是表皮生长因子受体信号传导路径下游的小G蛋白,由于在外显子中激活突变,导致表皮生长因子受体抑制剂治疗无效[31]。RAS突变被证实是mCRC的不良预后标志物[32],但RAS突变状态在PD-1抑制剂治疗MSI-H/dMMR型mCRC疗效中的具体作用仍未明确。KEYNOTE-164研究[18]采用帕博利珠单抗治疗44例MSI-H/dMMR型RAS突变mCRC患者,其ORR达36.36%,且有14例患者在分析时仍持续缓解。随后CheckMate 142研究[21]中的RAS突变mCRC亚组分析显示,纳武利尤单抗方案的ORR为27%,12周时的DCR为62%,呈现出与KEYNOTE-164研究中相似的结果。进一步地,纳武利尤单抗与伊匹木单抗联合治疗的Ⅱ期、多队列研究[15]随即开展,结果显示,RAS突变亚组中该联合方案的ORR为80%,24个月无进展生存率为87.5% [95%CI(38.7%,98.1%)],且RAS突变患者亚组未达到中位PFS;此方案在Overman等[23]的研究中呈现出相似的疗效,其ORR和DCR分别为57%和84%,4年随访更新数据显示ORR进一步提高,均优于KEYNOTE-164[18]、CheckMate 142[21]中报道的PD-1单药治疗的缓解率,表明dMMR/MSI-H合并RAS突变患者可从“双免治疗”获益更多。国外一项汇总分析[28]结果显示,RAS突变不会影响MSI-H/dMMR型CRC患者接受PD-1抑制剂治疗的PFS和OS结果(分别为HR=0.93、P=0.712,HR=0.75、P=0.202),然而该研究并未确定所有患者的RAS状态(30%的患者没有突变状态数据),存在选择偏倚。因此,MSI-H/dMMR型mCRC RAS突变患者应用PD-1抑制剂的潜力有待进一步研究。
其他传统的免疫治疗耐药相关基因B2M或JAK1/2突变并不影响MSI-H型CRC患者从PD-1抗体中获益[33],RAS和BRAF基因分型作为影响CRC患者个体化治疗策略的主要标志物[34],不仅影响dMMR/MSI-H型mCRC患者的预后,同时也为免疫与靶向结合治疗提供理论依据。
2 PD-1抑制剂在dMMR/MSI-H型LACRC中的应用
由于结直肠特殊的解剖位置,LACRC术后即使行辅助化疗,仍有10%~30%的患者出现局部复发或转移[35-36],新辅助免疫治疗在肿瘤早期阶段促进T细胞增殖,靶向提高内源性肿瘤抗原,减轻T细胞功能受损,从而获得更好的治疗效果[37]。目前,新辅助免疫治疗能在动物模型中产生较多肿瘤相关CD8+ 效应T细胞,且生存时间超过100 d[38]。因此,对于LACRC患者,新辅助免疫治疗受到广泛关注。
2.1 dMMR/MSI-H型LACRC的新辅助免疫治疗
在NICHE研究[39]中证实了PD-1抑制剂纳武利尤单抗联合CTLA-4免疫检查点抑制剂伊匹木单抗方案用于dMMR/MSI-H型LACRC患者的新辅助治疗是安全可行的,未给后续手术治疗带来干扰,且60%患者达到病理学完全缓解(pathologic complete response,pCR),标志着新辅助免疫治疗开始应用于dMMR/MSI-H型LACRC;该研究团队在样本量更大的NICHE-2研究[40]中证实了该方案疗效的进一步提高,R0切除率达100%,其主要病理缓解率为95%、pCR率达67%,且疾病缓解的持续时间更长,在13个月的中位随访期内无患者复发;随后进一步在NICHE-3研究[41]中开始探索更加高效、低毒的新辅助免疫治疗模式(纳武利尤单抗联合淋巴细胞激活基因3免疫检查点抑制剂瑞拉利单抗)在局部晚期dMMR结肠癌患者中应用的安全性和有效性,所有患者均有缓解,此种全新的免疫联合方案将pCR率提高至79%,且安全性较NICHE研究[39]中的PD-1单抗联合CTLA-4单抗方案更好。在NICHE-3研究的第2阶段入组患者增加了40例,研究目前仍在进行中,期待研究结果的公布。除NICHE研究团队开展的系列研究外,PICC研究[42]是首个探索在人源化PD-1单克隆抗体特瑞普利单抗基础上联合或不联合Cox-2抑制剂塞来昔布对dMMR/MSI-H型LACRC患者进行新辅助免疫治疗的前瞻性临床试验,特瑞普利单抗联合塞来昔布治疗的pCR率高达88%,而特瑞普利单抗单药治疗的pCR率为65%,与NICHE-2研究[40]结果接近,所有患者均实现R0切除,证实新辅助免疫治疗可以显著提高LACRC患者的R0切除率。此外,VOLTAGE-AⅡ期研究[43]首次评估了新辅助放化疗序贯免疫治疗在MSI-H型局部晚期直肠癌中的治疗效果,pCR率达到60%,并且发现PD-L1阳性与CD8/Treg(调节性T细胞)比值升高的组合标志物可预测疗效;此外Zhang等[44]发现,对于既往接受新辅助放化疗的dMMR/MSI-H型LACRC患者,实施新辅助免疫治疗有较高的肿瘤降期率和pCR率,且实施一线和二线新辅助免疫治疗的pCR率比较差异无统计学意义。
鉴于联合治疗中不良事件的发生率和严重程度以及个体化治疗的需要,新辅助免疫治疗单药治疗在近期显示出良好效果。根据Zhang等[37]及Pei等[45]已报道的研究结果显示,所有dMMR/MSI-H型LACRC患者在PD-1抗体单药新辅助免疫治疗后均达到pCR或临床完全缓解(clinical complete remission,cCR),这得益于术前免疫治疗周期和治疗间隔次数增加,不仅提高了术前降期效果,还提高了pCR率,同时相关不良反应在其他免疫治疗研究[46]中也有报道,具有可管理的安全性。虽然以上研究均是小样本,但其短期结果提示,仅使用新辅助免疫单药治疗可能为dMMR/MSI-H型LACRC患者开辟一条新的治疗途径。
2.2 dMMR/MSI-H型LACRC患者新辅助免疫治疗后的器官保全新策略
对于LACRC患者的新辅助治疗的早期研究主要关注pCR率[47-48],然而由于围术期高并发症发生率以及术后功能恢复差,约40%的患者出现低位前切除综合征[49]。目前对新辅助免疫治疗后达到cCR或接近cCR患者注重采用非手术治疗策略,即在密切随访的前提下接受“观察和等待”及局部切除,器官保留成为LACRC治疗的新终点。尽管新辅助免疫治疗后接受非手术治疗的报道较少,但从较高的pCR率以及获益持久的特点来看,新辅助免疫治疗后获得cCR的患者是器官保全的理想人群。Cercek等[50]对人源化抗PD-1单克隆抗体多塔利单抗的初步研究中取得显著的cCR率,接受多塔利单抗治疗的14例患者均达到cCR并接受了非手术治疗,在后续随访期间未报告病情进展、复发或3级以上不良事件,所有患者均存活,该研究为接受新辅助免疫治疗患者能够长期器官保留奠定了基础;但是在该研究中也发现,与dMMR/MSI-H型mCRC患者接受辅助免疫治疗不同的是(其最大肿瘤缩小通常在治疗后数个月才能被观察到[51]),在该研究中81%的患者在开始治疗后9周内即出现症状消退,提示PD-1抑制剂能在CRC早期即带来迅速有效的缓解。2023年中山大学报道了一项样本量较大(73例dMMR/MSI-H型CRC患者,其中LACRC患者48例)的新辅助免疫治疗LACRC的长期疗效研究[52],17例患者达到cCR,避免了手术治疗,同时发现cT2~3期比cT4a/4b期患者更能达到完全缓解。提示肿瘤负荷可作为局部晚期肿瘤疗效的预测因素,此现象同样见于黑色素瘤[53]和胶质母细胞瘤[54],分析其原因是局部晚期肿瘤中T细胞浸润较少和免疫抑制较强所致。同年Chen等[55]报道的Ⅱ期研究结果显示,接受4个周期的PD-1抑制剂信迪利单抗治疗的16例LACRC患者,其中3例pCR、9例cCR(此9例选择了非手术治疗),后续随访未出现疾病复发,然而相较于新辅助放化疗,新辅助免疫治疗需要更长治疗时间才能观察到最佳疗效。以上2项试验结果均提示,新辅助免疫单药治疗完全缓解率高、毒性可耐受,cCR的患者有机会避免手术创伤和放疗并发症。相较于PD-1单药治疗,Wang等[56]报道了18例dMMR/MSI-H型直肠癌患者基于“双免治疗”后达到cCR进行非手术治疗,初步结果显示患者达到缓解的时间更短。尽管如此,考虑到“双免治疗”较高的副反应率,对于早期疾病患者选择抗PD-1单药治疗更为推荐。
3 小结与展望
PD-1抑制剂从mCRC后线治疗拓展到一线治疗及LACRC的新辅助治疗,为期待器官或功能保留的dMMR/MSI-H型CRC患者提供了新的希望。但PD-1抑制剂在CRC中的应用尚面临诸多亟待解决的问题。在临床应用过程中存在影像学与病理学检查评估结果不一致问题,临床研究需要不断探索更精准的检测手段以及新的疗效预测指标,其中肿瘤突变评分比肿瘤突变负荷更能准确预测非小细胞肺癌对免疫检查点抑制剂的反应,肿瘤突变评分越高,PFS越长。研究[57]发现,合并聚合酶ε(polymerases epsilon,POLE)/聚合酶δ(polymerases delta,POLD1)突变的MSI-H型CRC患者预后可能比MMR系突变的患者预后更好。患者肿瘤突变评分及POLE/POLD1状态对 dMMR/MSI-H型CRC患者的预测价值值得期待。MMR可能受技术、染色异质性、功能补偿机制、错义突变、化疗等原因导致8%~10%的患者发生与MSI结果不一致[58-59],应对结果进行审查,使用合规MSI试剂盒、MMR进行联合检测才能更大程度获益。肿瘤以免疫抑制为特征,通过多种耐药机制规避免疫应答,联合应用是目前免疫耐药后再治疗的研究热点。除放化疗、抗血管生成药物、CTLA-4单抗外,联合免疫治疗新靶点、肠道微生物移植、HER2靶向、溶瘤病毒、嵌合抗原受体T细胞免疫疗法已在临床前试验中取得一定成果。总之,PD-1抑制剂治疗dMMR/MSI-H型晚期CRC效果显著,有必要通过更精确的个体化识别和更高效的联合方案进一步增加受益群体。
重要声明
利益冲突声明:本文全体作者阅读并理解了《中国普外基础与临床杂志》的政策声明,我们没有相互竞争的利益。
作者贡献声明:张伟负责查阅文献、起草和撰写文章;刘帆负责修订文章结构及文章重要论点;宋爱琳负责修订论文格式;周彦明给予指导性意见并对最终文稿的内容进行审阅。