重磅！肺癌免疫治疗耐药及临床策略

　　近年来，免疫治疗在肺癌领域取得了令人瞩目的突破，为肺癌患者带来长久的生存获益。但是随着临床应用的逐渐广泛，在一线接受免疫检查点抑制剂治疗的患者中，约30%-50%表现为短暂获益或不获益，提示免疫耐药的存在。明确耐药机制、筛选获益人群是当前精准医疗时代背景下亟待解决的问题。

　　免疫治疗的耐药模式有哪些？

　　免疫治疗的耐药模式主要有：

　　原发性耐药，即肿瘤对于初始免疫治疗无反应；

　　适应性耐药，即肿瘤对于免疫治疗的一种抵抗机制，其中肿瘤被免疫系统识别，但它通过适应免疫攻击来保护自身；

　　获得性耐药，即肿瘤最初对免疫治疗有反应，但是一段时间后出现疾病复发或进展。

　　原发性耐药是指在免疫药物暴露时间大于6周的前提下，肿瘤并未产生应答，需要影像学再次确定的疾病进展。可能的机制包括自身免疫功能低下、肿瘤免疫原性降低、肿瘤微环境的免疫抑制等。

　　适应性耐药是指免疫系统能够识别肿瘤，但是肿瘤能够通过适应免疫攻击来保护自己。考虑到免疫细胞和肿瘤细胞相互作用的进化特点，适应性免疫耐药可能在临床上表现为原发性耐药、混合反应或者获得性耐药。

　　获得性耐药即免疫最初对肿瘤有一定的抑制效果，但在后续出现肿瘤应答丢失、疾病进展。获得性耐药要求药物的暴露时间大于6个月，同样需要影像学再次确定的疾病进展。可能的机制包括肿瘤衍生出新的耐药突变株及肿瘤微环境的变化等。

　　免疫治疗的耐药机制有哪些?

　　免疫治疗的耐药机制主要分为三个方面：肿瘤内部相关耐药机制、肿瘤细胞外部耐药机制和宿主相关因素。

　　肿瘤内部相关耐药机制

　　1）驱动基因活化

　　肿瘤细胞的基因组或表观遗传的变化可介导免疫逃逸。肺癌有丰富的驱动基因，其中一些基因的改变如表皮生长因子受体（epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR）、间变性淋巴瘤激酶（anaplasticlymphomakinase,ALK）、鼠类肉瘤病毒癌基因（Kirstenratsarcomaviraloncogenehomolog,KRAS）等，均被研究证实与免疫逃逸过程相关。

　　EGFR基因突变是亚裔NSCLC中最为常见的突变类型，发生率为40.3%-64.5%。根据以往临床试验结果，此类患者对免疫单药治疗反应不佳。ALK融合患者可通过PI3K-AKT及MEK-ERK通路减少新抗原的产生，增加免疫抑制细胞的数量，导致免疫单药治疗效果不佳。

　　KRAS突变可通过调节PD-L1mRNA3』UTR区的稳定性，上调PD-L1表达促进免疫逃逸。但是对于免疫检查点抑制剂，KRAS却表现出了良好的反应性，原因可能是由于KRAS突变上调新抗原的表达并改变了细胞周期调控、DNA复制及DNA修复等一系列基因，但是没有明显的活化免疫抑制细胞作用。

　　2）抑癌基因失活

　　抑癌基因PTEN、STK11基因的失活，同样也可以导致肺癌患者使用免疫治疗效果不佳。研究表明，在耐药人群中，抑癌基因PTEN突变明显增加。PTEN表达缺失是多个瘤种中活化PI3K通路最常见的方式；而PI3K通路通过调节包括肿瘤增殖、存活在内的一些关键的细胞加工处理过程，在肿瘤生长中起着不可或缺的作用。

　　在NSCLC中约有8%-39%的患者存在STK11基因突变，其功能主要为负向调节雷帕霉素信号途径。STK11基因突变常伴随浸润性细胞毒性CD8+T淋巴细胞的减少，导致冷肿瘤的免疫微环境。

　　3）肿瘤突变负荷（tumormutationburden,TMB）及新抗原降低

　　研究发现TMB高的瘤种，免疫抑制剂单药治疗的ORR也更为理想。肿瘤新抗原则是指在正常组织中不表达而仅在肿瘤组织中表达的抗原，通常具有强免疫原性。多项研究表明，TMB增高、DNA错配修复（DNAmismatchrepair,dMMR）基因缺失、高基因组微卫星不稳定性（microsatelliteinstability,MSI）均可增加肿瘤抗原表达，提高免疫疗效。

　　对治疗过程中出现耐药的患者研究发现，治疗前至耐药过程中将会丢失7-18个能产生有效应答的突变相关新抗原，取而代之的则是更复杂的新生突变，新生突变参与编码肿瘤抗原的比例下降（8%vs19%）且改变T细胞受体（Tcellreceptor,TCR）克隆性，从而导致获得性耐药的产生。

　　4）肿瘤抗原递呈能力下降

　　β2微球蛋白（β2-microglobulin,β2-GM）是组成MHCI类分子重链的重要蛋白之一，主要负责将MHCI类分子折叠并转运到细胞表面。

　　研究证实在NSCLC中，B2M基因突变会导致细胞表面MHCI类分子缺失，进而促进CD8+T细胞的识别障碍，诱导免疫耐药。较低的抗原递呈能力影响了肺癌的免疫原性，而弱免疫原性的肿瘤能逃脱免疫系统的监视，更易发生免疫逃逸，促使了部分肺癌免疫治疗耐药。

　　5）PD-L1表达变化

　　肿瘤细胞高表达PD-L1同样也可以介导免疫逃逸，与T细胞的PD-1受体结合时则可传递负性调控信号，诱导T细胞凋亡或使其丧失功能，从而逃避免疫系统的攻击。

　　6）WNT/β-catenin信号通路持续激活将T细胞排除在肿瘤微环境之外

　　β-catenin是WNT信号通路的组成性部分。肿瘤蛋白通过稳定β-catenin导致WNT信号通路持续激活，从而将T细胞排除在肿瘤之外，导致免疫治疗耐药。

　　7）IFNγ信号缺失使肿瘤细胞免受免疫细胞的识别与攻击

　　由肿瘤特异的T细胞产生的IFNγ，能够识别肿瘤细胞或抗原递呈细胞上的相应受体，从而发挥有效的抗肿瘤免疫应答。IFNγ能够增强MHC分子的表达，从而增强肿瘤抗原提呈作用。IFNγ也能够招募其他的免疫细胞，或者直接抑制肿瘤细胞的增殖，促进其凋亡。

　　因此肿瘤细胞上IFNγ通路相关蛋白，如IFNγ受体IFNGR1与IFNGR2，IFNγ受体链JAK1与JAK2，STATs，IRF1等突变与缺失，都会导致对免疫检查点抑制剂的耐药，是原发性、适应性、获得性免疫耐药的关键因素。

　　肿瘤外部相关耐药机制

　　肿瘤细胞外部耐药机制即宿主免疫微环境方面，它是指除外肿瘤细胞，肿瘤微环境内与免疫抑制功能相关的细胞成分及细胞因子成分增加。髓系抑制细胞（MDSCs）和肿瘤相关的巨噬细胞（TAM）中M2型巨噬细胞会促进肿瘤逃逸；而调节T细胞(Tregs)可以通过直接接触或通过分泌免疫抑制细胞因子如IL-10、IL-35和TGF-β来抑制T淋巴细胞的功能。

　　细胞因子如吲哚-2,3双加氧酶（IDO）、IFN-β等分泌增多会抑制免疫反应。其他抑制性免疫检查点如淋巴细胞活化基因-3（Lag-3）、癌胚抗原细胞粘附分子-1（CEACAM1）、T细胞免疫球蛋白-3（TIM-3）等也会增强机体免疫抑制功能。免疫效应细胞较低的浸润水平及功能耗竭也导致免疫抑制从而介导免疫逃逸。肿瘤环境中的代谢改变同样能够通过产生免疫抑制代谢物抑制免疫细胞浸润等降低免疫效应。

　　宿主相关因素

　　除外肿瘤本身和肿瘤微环境可能增加免疫抑制作用导致耐药可能外，其他方面如宿主相关因素也会影响免疫抑制剂的疗效。宿主相关因素主要包括身体状态、免疫状态、既往合并症、肠道菌群分布以及抗生素或激素药物使用情况等。

　　免疫治疗耐药的应对策略

　　肿瘤的耐药机制不是简单的肿瘤对抗免疫系统的过程，而是肿瘤细胞、免疫微环境、宿主因素等相互作用的结果。因此，免疫耐药后的治疗策略也应综合评估患者的肿瘤情况及免疫状况，深层次分析耐药原因后予以精准个体化的治疗方案。

　　免疫联合治疗

　　免疫治疗耐药后尚无标准治疗方案，目前最重要且最有效的措施是免疫联合治疗，旨在将无或低免疫应答的「冷」肿瘤变成反应性良好的「热」肿瘤，从而增强免疫应答。

　　1）免疫联合免疫

　　免疫检查点抑制剂联合应用可有增效作用。最为常见的免疫联合免疫治疗策略为PD-1抑制剂联合抗CTLA-4抗体。由于两者作用机制不同，联合使用可起到协同作用，既能通过拮抗CTLA-4在免疫反应早期诱导大量T细胞的产生，又可阻断PD-1与PD-L1/L2的结合恢复T细胞对肿瘤细胞的杀伤功能，还可减少T细胞的耗竭。CheckMate227及CheckMate032研究均证实免疫双药组的疗效优于免疫单药治疗。

　　2）免疫联合化疗

　　免疫联合化疗不仅可以增加树突细胞的交叉呈递抗原作用、也可以弱化肿瘤微环境的免疫抑制成分，如Treg细胞、MDSCs、免疫抑制细胞因子等，继而达到增加毒性淋巴细胞与调节性T细胞的比例等作用。

　　有研究显示，在非小细胞肺癌中吉西他滨可以和PD-1抗体配合，发挥较好的协同作用。CheckMate012、KEYNOTE-021、IMpower130、IMpower131研究等均表明，在不同的免疫抑制剂中，免疫联合化疗相较化疗均有更大的生存获益。

　　3）免疫联合放疗

　　免疫治疗联合辅助放疗，也将成为一种有效的治疗模式。当PD1免疫检查点抑制剂耐药后，可以考虑放疗为主的综合治疗，过一段时间后重新使用免疫治疗，部分病人仍有效。放疗等治疗可能会增强抗癌的免疫反应，使肿瘤的微环境从免疫排斥(冷肿瘤)向炎性(热肿瘤)模式转变，减少组织中的免疫相关抑制性细胞，增多CD8+T淋巴细胞。

　　现有研究表明，放疗对免疫系统也有影响：

　　放疗可促进肿瘤新抗原的产生，并可活化抗原递呈的树突状细胞；

　　同时可以改变肿瘤微环境，尤其是对血管的作用，可有效促进淋巴细胞的浸润；

　　可以调节免疫检查点配体的表达。

　　此外，局部放疗远隔效应，即可以消灭/缩小远端转移部位（非放射部位）的肿瘤。因此免疫联合放疗可以起到协同增效作用。PACIFIC研究共纳入了713例局部晚期不可切除的NSCLC患者，结果显示同步放化疗后Durvalumab巩固治疗组的中位PFS分别为23.2个月和17.2个月，中位OS较安慰剂组也显著改善（NRvs29.1个月）。

　　4）免疫联合抗血管生成药物

　　贝伐珠单抗是可广泛用于晚期癌症治疗的首个抗血管生成药物，免疫联合抗血管生成疗法能改善恶劣的肿瘤微环境，肿瘤血管正常化能够提升组织灌注和免疫细胞对肿瘤的浸润，提升免疫治疗的效果。

　　在IMpower150研究中，阿替利珠单抗+化疗+贝伐单抗联合使用，结果显示：在PD-L1表达未经选择的非鳞非小细胞肺癌人群中，一线免疫治疗联合抗血管生成药物能够使患者获得具有统计学意义和临床意义的获益。

　　5）免疫联合新型药物

　　2020IASLC世界肺癌大会上，根据2期HUDSON试验的初步数据，ceralasertib加durvalumab的组合可提高接受抗PD-1/PD-L1治疗后出现进展的非小细胞肺癌（NSCLC）患者的总体缓解率。

　　在所有治疗组中，客观缓解率（ORR），无进展生存期（PFS）和总体生存期（OS）均优越。ceralasertib加durvalumab的组合可提高接受抗PD-1/PD-L1治疗后出现进展的非小细胞肺癌患者的客观缓解率，无进展生存期和总体生存期，将会为免疫治疗后出现进展的肺癌患者提供更多治疗选择。

　　个体化免疫治疗

　　除了目前已推向市场的免疫药物，结合肿瘤免疫微环境的构成特点，研发针对肿瘤细胞新抗原产生及递呈、T细胞活化、局部抑制性微环境解除的药物，如溶瘤病毒、肿瘤疫苗、过继性免疫细胞治疗（包括TIL,CAR-T,TCR-T,CAR-NK等）等基于个体化免疫微环境特征的免疫治疗。

　　这也是未来肿瘤免疫治疗的发展方向。此外，除原有治疗手段以外，不断开发肿瘤免疫治疗的新靶点及新药物也是解决免疫耐药现状的方法之一。

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