得了诺奖的肿瘤免疫疗法，到底牛在什么地方？

文|张洪涛，美国宾夕法尼亚大学医学院病理及实验医药系副教授，研究领域为癌症的靶向治疗以及免疫治疗。

癌症的免疫治疗包括嵌合抗原受体T细胞免疫治疗（CAR-T)、免疫检查点抑制剂，以及一些正在进行临床试验的治疗型癌症疫苗。目前，美国食品药品监督管理局（FDA）已批准的CAR-T疗法只是针对CD19靶点的，其他的CAR-T疗法都还处于临床试验或者临床前研究状态。因此，癌症免疫治疗的个性化与精准性，现在主要与免疫检查点抗体有关。显然，这是一个值得探讨的话题，因为这不但可以定义一个药物的市场到底有多大，也关系到究竟哪些患者能从治疗中获益。

PD-1（programmed death 1）和它的天然配体PD-L1是一组重要的免疫调节蛋白分子。PD-1主要存在于有细胞杀伤性的T细胞上，而癌细胞或者其他免疫细胞表面可以表达PD-L1，一旦PD-L1和免疫T细胞表面的PD-1结合，就可以传递抑制性的信号，减少T细胞的增生。因此，PD-1/PD-L1被称为免疫检查点，它们的抗体则属于免疫检查点抑制剂。CTLA-4也是一个免疫检查点蛋白，但主要表达于有免疫抑制功能的调节T细胞（Treg）上。美国已经有5个PD-1或者PD-L1抗体被FDA批准，用来治疗多种癌症。

针对CTLA-4的抗体药物只有一个，是来自百时美施贵宝（BMS）公司的Ipilimumab。除此之外，还有超过160个PD-1或者PD-L1的抗体在进行临床或临床前研究，截止到2017年9月，有1105个PD-1/PD-L1抗体与化疗等的联合用药在进行临床试验。

PD-1抗体是第一个获得FDA批准的，用于治疗晚期恶性黑色素瘤的免疫检查点抑制剂药物。跟化疗相比较，转移性黑色素瘤患者在接受免疫检查点抑制剂治疗一年后，总生存率从38.8%提高到51.2%。

2014年，当FDA首次批准Opdivo用于治疗转移性黑色素瘤的时候，并没有限定用于筛选有效患者的生物标志物。但是，对病例的回顾分析发现，肿瘤细胞表达PD-L1的患者更能从PD-1抗体的治疗中获益。癌细胞凭借着细胞表面表达的PD-L1来麻醉免疫系统的监控，所以对于这类患者，一旦PD-L1的抑制功能被抗体阻止，免疫系统就可以痛快淋漓地对癌细胞大开杀戒，治疗效果当然就会更好。 

对于非小细胞肺癌，Opdivo一开始被批准的适应证是已经接受过铂类化疗却又发生疾病进展的转移性患者。这属于二线治疗，患者也不需要经过任何生物标志物筛选。Opdivo虽然不是对所有患者都有效，但是治疗效果也是非常明显的。

对于抗癌药物来说，一线治疗才是最佳的归属，患者可以尽早获得治疗，药物产品的市场也更大。在把Opdivo推进非小细胞肺癌一线治疗的临床试验里，BMS公司希望把所有的晚期非小细胞肺癌一线治疗市场都揽下来，所以还是走不要生物标志物的粗放型道路。但是，临床试验结果显示：总体治疗效果根本不比化疗强。

与此相反，Keytruda的临床试验设计就比较谨慎，选择了PD-L1阳性的患者。虽然目标商业市场小了，但是治疗效果非常明显，反而弯道超车，抢先成为非小细胞肺癌的一线治疗方案。

虽然这5个PD-1/PD-L1抗体都被批准用于治疗晚期尿路上皮癌，但是对目前正在进行的两个临床试验（KEYNOTE-361 和 IMVIGOR-130）的数据进行监测发现，如果患者已经发生癌转移，同时肿瘤的PD-L1表达低，那么一线接受Keytruda 或 Tecentriq 治疗后，患者生存率比化疗差。因此，相关的临床实验已经停止招募患者，FDA也发出了通告，提醒医疗机构和公众注意，不要对此类患者进行Keytruda 或 Tecentriq 单药治疗。

PD-L1并不是一个理想的生物标志物。研究发现，癌细胞里DNA修复机制常常会错配，针对这种情况的生物标志物是“错配修复缺陷”（dMMR）和“微卫星高度不稳定性”（MSI-H）。在DNA修复机制有缺陷的癌细胞里，新抗原更容易产生，而这些新抗原有可能导致免疫系统对癌细胞的识别，这时候如果配合使用免疫检查点抑制剂，就会达到很好的治疗效果。这个推测在临床试验中得到验证，所以Opdivo被批准用于治疗结直肠癌的时候，适应证的要求就是dMMR或者MSI-H。

2017年5月，FDA加速批准了Keytruda的治疗方案，用于治疗接受过化疗但治疗无效或疾病发生进展的任何实体瘤患者，唯一要求是肿瘤需要有MSI-H或dMMR。这就意味着，癌症治疗的适应证已经不受原发灶是何种组织的限制了，只要有生物标志物，就可以使用Keytruda，这在FDA的审批历史上是前所未有的。

FDA的这个批准，是基于149名实体瘤患者的数据，所有的患者在入组前都接受过化疗，但都出现了疾病进展。其中，90名患者是结直肠癌，其余59名患者分别患有14种其他实体瘤。这些患者入组了5个单臂临床试验，接受Keytruda治疗后，患者的客观缓解率为39.6%，包括11个完全缓解和48个部分缓解的患者，有效者中平均应答时间为6个月以上 。

肿瘤突变负荷，是基因突变所导致的编码蛋白非同义点突变的总数。患者TMB的多少，可以用来预测PD-1/PD-L1抗体治疗是否会有效，TMB越高的患者，免疫治疗的效果会越好。在临床应用中，作为免疫治疗效果的生物标志物，TMB比肿瘤细胞PD-L1更精准。在对100多种肿瘤类型、10万肿瘤病例的分析发现，在各种肿瘤患者中，都有一部分人有比较高的TMB，而且年纪越高，TMB也会越高，90岁患者的平均TMB是10岁患者的2.4倍。

TMB的分析需要通过全外显子测序来确定。2017年11月底，FDA批准了美国Foundation Medicine公司的CDx（F1CDx）伴随诊断。这是首个基于第二代测序技术（NGS）的伴随诊断基因检测平台，可以检查出MSI 和肿瘤突变负荷，覆盖324个基因。根据一次性的个体化检测结果，F1CDx可以帮助医生从FDA批准的15种不同实体瘤靶向治疗方案中做出最佳选择。

测序技术的进步，让TMB的分析成为了一个现实。但是，虽然测序的成本一直在下降，全外显子测序价格仍然是比较高的，而且耗时也比较长。减少成本及时间的一个方法，是只对很小一部分类似“股票指数”型的基因进行测序。中国台湾阳明大学生物医学信息学研究所的研究人员通过建立突变负荷评估模型，找到了一个包含24个基因的“指数”，只要对这些基因进行测序分析突变，就可以很好地预测患者对免疫治疗是否有持久的效果。

除了已经正式批准使用的PD-L1、MSI、TMB，还有其他一些生物标志物，包括一些病理性指标，也可以用来辅助判断患者是否适用PD-1/PD-L1抗体治疗。根据肿瘤组织中浸润淋巴细胞（TIL）的多少，癌症可以相应分为“热”和“冷”两种类型。一般来说，黑色素瘤等癌症是属于“热”肿瘤，浸润淋巴细胞比较多，所以会首先用来测试免疫治疗的效果。在黑色素瘤临床试验中发现，TIL比较多的患者，Keytruda的治疗效果更好。

在肺腺癌中，携带KRAS/TP53突变的癌细胞有着更多的体细胞基因突变和细胞炎症标志物，在接受免疫检查点抑制抗体治疗之后，效果会更好，无复发生存率比较高。

对616例黑色素瘤患者的分析发现，接受Keytruda治疗后，满足以下几个特点的患者都有很好的客观反应率(ORR)和总体生存率：淋巴细胞比例高（≥17.5%）、嗜酸性粒细胞计数≥1.5%、LDH增高不超过2.5倍、癌症没有向肺或软组织以外的器官转移。  

在非小细胞肺癌的治疗中，有EGFR突变的患者被认为是不适合PD-1/PD-L1抗体治疗的。在已报道的临床试验结果中，对有EGFR突变的亚群进行分析，可以发现，Keytruda、Opdivo、Tecentriq等抗体治疗都没有化疗的效果好。对于III期非小细胞肺癌患者，术后使用Imfinzi进行辅助治疗对不携带EGFR突变的患者效果很好，但对有EGFR突变的患者，治疗效果就不明显。对于有EGFR突变的非小细胞肺癌患者，小分子靶向药物应该是优先考虑的治疗方案。

癌症的免疫治疗是这几十年来最激动人心的技术进步之一，但是，它仍然不能让所有的患者都受益。对生物标志物的优化，将会让PD-1/PD-L1抗体治疗的效果发挥到极致。同时，对肿瘤异质性和个性化治疗的进一步研究，比如，新抗原对于癌症疫苗及T细胞治疗的指导、双靶向对于增加CAR-T治疗精准性的帮助，在未来都有希望催生更多的免疫治疗方案。