PD-1/PD-L1免疫檢查點抑制劑在多形性膠質母細胞瘤中的研究進展

童曼琳 尚茹茹 綜述 劉曉紅 審校

多形性膠質母細胞瘤(Glioblastoma multiforme，GBM)是最常見的原發性惡性腦腫瘤之一，占所有原發性惡性中樞神經系統腫瘤的48%[1]。根據美國國立綜合癌癥網絡(NCCN)指南，標準治療包括手術切除、放療聯合替莫唑胺(Temozolomide，TMZ)、TMZ輔助化療以及聯合放療等。盡管采用標準治療，但GBM有較高的侵襲性，中位總生存期(Overall survival，OS)小于2年，5年生存率低于10%，預后較差[2]。GBM的治愈率低、復發率高、生存期短，是當前腫瘤治愈率的最大挑戰之一。

免疫檢查點(Immune checkpoint，IC)是指免疫細胞在維持自我耐受的同時，調節和控制免疫反應的一種持久性抑制途徑。在腫瘤微環境中，T淋巴細胞是細胞介導免疫反應的核心角色，它攻擊表達腫瘤特異性抗原的腫瘤細胞。主要的組織相容性復合體(Major histocompatibility complex，MHC)分子將抗原呈現至細胞表面，使T細胞能夠識別?；罨腡細胞能夠表達表面抑制性受體，如細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4(Cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4，CTLA-4)和程序性細胞死亡受體1(Programmed cell death receptor 1，PD-1)。當檢查點分子與各自的配體結合后，就會向宿主T細胞傳遞一個“終止”信號，并減弱T細胞的活化。因此，許多腫瘤細胞通過表達程序性細胞死亡配體1(Programmed cell death ligand 1，PD-L1)表現出負性作用，該配體則被PD-1 T細胞受體識別，以此來逃避T細胞參與調控的免疫反應[3]。針對IC分子設計相應的抗體促使腫瘤產生免疫逃逸，增強腫瘤免疫，此類藥物即為免疫檢查點抑制劑(Immune checkpoint inhibitor，ICI)。目前PD-1/PD-L1 ICI(以下簡稱為PD-1/PD-L1抑制劑)已被批準上市。本文總結了現有的PD-1/PD-L1抑制劑治療GBM的相關臨床研究，概述了在治療GBM過程中PD-1/PD-L1抑制劑單藥治療和聯合治療的療效，以期望尋求治療GBM的最佳方案。

1 膠質母細胞瘤與PD-1/PD-L1

PD-1作為一種細胞表面受體，是免疫球蛋白超家族中的一個成員[4]。PD-L1是PD-1的配體，PD-1與PD-L1相互結合形成免疫調節軸，可減少T細胞的增殖，抑制細胞因子的分泌，誘導T細胞凋亡[5]。在正常情況下，PD-1/PD-L1通路誘導并維持外周免疫耐受，對防止組織過度炎癥和自身免疫性疾病發揮積極作用。但在腫瘤的發生發展過程中，PD-1/PD-L1通路抑制宿主的抗腫瘤免疫，導致腫瘤免疫逃逸[6]。

GBM在大腦內創造了一個具有免疫抑制作用的微環境，從而促進了腫瘤細胞的惡性增殖和侵襲特性，同時避開了身體的免疫系統。因此，使用免疫療法來抵消GBM的特性是非常重要的。與黑色素瘤或非小細胞肺癌相比，GBM的體細胞突變負荷更低并且有較強的免疫抑制性腫瘤微環境。免疫抑制的機制是通過腫瘤細胞表達的PD-L1導致T細胞衰竭和凋亡，即在細胞毒性T細胞表面PD-L1與PD-1結合使T細胞喪失免疫功能，不能引起有效的抗腫瘤反應。因此，PD-1/PD-L1通路觸發負性免疫調節，使腦組織中GBM細胞表現出高度侵襲性?？乖蔬f細胞如小膠質細胞、巨噬細胞等能激活T細胞，并通過血管周圍間隙到達中樞神經系統后識別腫瘤細胞，這一過程受到PD-1/PD-L1通路的調控。GBM表面PD-L1表達促進小膠質細胞PD-1受體活化，導致T細胞反應負調控?；罨腡細胞上表達的PD-1與GBM細胞和小膠質細胞中大量表達的PD-L1高效融合，從而引發免疫反應的負性調控，維持腫瘤免疫的穩態[7]。在88%新診斷GBM和72.2%復發性GBM中觀察到PD-1的高表達，因此，PD-1高表達可能與GBM預后差密切相關[8]。PD-1/PD-L1抑制劑治療GBM正是通過損害該免疫通路從而增強抗腫瘤免疫應答而實現的。

2 PD1-1/PD-L1單藥治療膠質母細胞瘤的研究進展

2.1 PD-1/PD-L1抑制劑單藥治療方案

PD-1/PD-L1抑制劑有帕博利珠單抗(Pembrolizumab)、納武利尤單抗(Nivolumab)、度伐利尤單抗(Durvalumab)和阿替利珠單抗(Atezolizumab)等[9]。PD-1/PD-L1抑制劑在治療部分實體腫瘤(如黑色素瘤、肺癌、腎癌和頭頸癌等)患者時表現出非常良好的效果，并延長患者OS[10]。

研究表明，大多數PD-1/PD-L1抑制劑單藥治療GBM的臨床研究顯示療效有限。Keynote-028臨床試驗研究了26例復發性GBM患者的帕博利珠單抗單藥治療，結果顯示療效有限[11]。幾項高級別GBM(WHO3級和4級)研究也表明，與對照組相比，帕博利珠單抗單藥治療的療效有限[12]。并且有資料顯示，國外實施的帕博利珠單抗單藥或聯合貝伐珠單抗治療復發GBM患者的隨機臨床Ⅱ期試驗，帕博利珠單抗單藥治療組(30例)患者六個月無進展生存率為6.7%(95%CI：1.7%～25.4%)，中位OS為10.3個月(95%CI：8.5～12.5個月)，整體反應率為0%。PD-L1抑制劑阿替利珠單抗和度伐利尤單抗已獲批用于多種腫瘤的治療。一項阿替利珠單抗單藥治療16例復發性GBM患者的Ⅰ期臨床試驗顯示，患者生存期并未延長[13]。在涉及30例接受度伐利尤單抗單藥治療的復發性GBM患者中，總體疾病控制率為60.0%(4例部分緩解，14例病情穩定)，中位OS為28.9周(95%CI：22.9周～未達到)，中位PFS為13.9周(95%CI：8.1周～24.0周)[14]。PD-1/PD-L1抑制劑單藥治療療效可能受多種因素影響，包括腫瘤細胞PD-L1表達、腫瘤浸潤淋巴細胞(Tumor infiltrating lymphocyte，TIL)[15]、腫瘤浸潤骨髓細胞[16]、腫瘤突變負荷[17]、錯配修復系統狀態和聚合酶基因突變狀態。盡管PD-1/PD-L1單藥治療GBM的臨床試驗表明療效不佳，但是關注新的治療方法，如標準治療(TMZ和放療)的聯合，特別是免疫治療，它可能會成為控制GBM的新策略。

2.2 PD-1/PD-L1抑制劑新輔助治療方案

PD-1/PD-L1抑制劑新輔助治療具有可逆轉GBM微環境的免疫抑制，增強局部、全身抗腫瘤免疫反應，以及增強腫瘤的免疫細胞浸潤等特性[18]。PD-1/PD-L1抑制劑新輔助治療在GBM中已取得初步成果。一項單組Ⅱ期臨床試驗以帕博利珠單抗新輔助治療方式治療了30例GBM患者(27例復發，3例新診斷)，結果顯示患者中位OS達7.3個月，中位PFS達4.1個月。此外，2例患者的PFS分別為28.5個月和33.3個月。多分子和細胞分析顯示，新輔助治療導致趨化因子轉錄表達明顯增強、免疫細胞浸潤增加和TIL的中T細胞受體克隆多樣性增加，支持治療的局部免疫調節作用[19]。最近，常春藤聯盟在35例復發性GBM患者(手術可切除)中進行了一項以帕博利珠單抗新輔助治療的隨機、多機構臨床試驗，以評價患者的免疫反應和生存率[20]。結果顯示帕博利珠單抗新輔助治療顯著改善了患者的OS和PFS，并與腫瘤內T細胞和干擾素-γ相關的基因表達增強以及細胞周期相關的基因表達減弱有關。

上述2項研究為小規模研究，尚不能作為將PD-1/PD-L1抑制劑應用于GBM新輔助治療的有效依據，但是其為PD-1/PD-L1抑制劑治療GBM提供了另一方向。

3 PD-1/PD-L1抑制劑聯合其他療法治療膠質母細胞瘤的研究進展

3.1 PD-1/PD-L1抑制劑與化療藥物聯合

TMZ是一種口服烷化劑，在最近十年被視為術后治療GBM的一線化療藥物。Wang等[21]分別將外周血單個核細胞(Peripheral blood mononuclear cell，PBMC)與GBM細胞、與TMZ處理的GBM細胞共培養，結果顯示TMZ處理的GBM細胞對PBMC產生促炎細胞因子的抑制能力高于對照GBM細胞。而敲除PD-L1基因則損害了TMZ誘導的GBM細胞對PBMC的抑制作用，表明PD-L1是參與TMZ激發后GBM細胞免疫逃避的關鍵IC。此外，GBM細胞中TMZ介導的PD-L1表達依賴于信號傳導及轉錄激活蛋白3的激活。研究還表明TMZ和PD-1抑制劑聯合治療明顯縮小了GBM動物模型的腫瘤大小，提高了生存率?？偟膩碚f，這些數據說明TMZ通過上調PD-L1促進GBM細胞的免疫逃逸，TMZ和PD-1抑制劑聯合方案可能是GBM患者的希望。

TMZ是治療GBM最常見的化療藥物，可導致淋巴細胞減少。這種淋巴細胞減少已被證明會影響對各種免疫治療策略的反應。Karachi等[22]發現TMZ對宿主免疫功能的調節因劑量而異。標準劑量(Standard dose，SD)TMZ(50 mg/kg×5天)治療會導致T細胞耗竭標志物如淋巴細胞活化基因3和T細胞免疫球蛋白粘液素3增加，而節拍劑量(Metronomic dose，MD)TMA(25 mg/kg×10天)未觀察到這種結果。當TMZ聯合PD-1抑制劑治療時，MD TMZ/PD-1抑制劑組顯示TIL中的耗竭標志物減少，而SD TMZ/PD-1抑制劑組未觀察到。此外，通過在治療中加入SD TMZ，PD-1抑制劑在治療鼠同基因GBM模型中的生存優勢消失。然而，當在PD-1抑制劑的基礎上加用MD TMZ時，保留了PD-1抑制劑單藥治療所見的生存獲益。因此，當與依賴于內源性免疫應答激活的免疫治療聯合使用時，TMZ節拍給藥可能是一種首選策略。這些發現對化療與免疫治療聯合方案治療GBM有巨大意義。

3.2 PD-1/PD-L1抑制劑與放射治療聯合

放射治療通過增加MHCⅠ類分子表達、增強腫瘤相關抗原的提呈、增加促炎性細胞因子表達、促進樹突狀細胞成熟、下調Fas配體表達來對抗免疫抑制性腫瘤微環境[23]。Zeng等[24]發現，與任一模式的單藥治療相比，PD-1抑制劑聯合放療顯示OS有所改善：對照組的中位OS為25天，PD-1抑制劑組為27天，放療組為28天，放療聯合PD-1抑制劑治療組為53天(P<0.05)。僅在放療聯合PD-1抑制劑治療組中觀察到長期生存，部分(15%～40%)動物在治療180天后仍存活。與單一模式組相比，放療聯合PD-1抑制劑治療組細胞毒性T細胞(CD8+/IFN-γ+/TNF-α+)的腫瘤浸潤增加，調節性T細胞(CD4+/FOXP3)減少。PD-1抑制劑和局部放射治療的結合可使原位腦腫瘤小鼠長期存活。這些研究提供了強有力的臨床證據，支持在GBM患者中進行PD-1/PD-L1抑制劑與放療聯合治療的試驗。

3.3 PD-1/PD-L1抑制劑與靶向藥物聯合

自2019年靶向單克隆抗體貝伐珠單抗(Bevacizumab)批準上市以來，其一直被當做挽救治療而定期用于復發性GBM[25]。貝伐珠單抗可通過誘導局部高內皮小靜脈，下調PD-1和PD-L1的表達，調節免疫微環境，促進抗腫瘤免疫反應，從而促進ICI的療效[26]。

PD-1/PD-L1抑制劑與貝伐珠單抗聯合治療的幾項臨床試驗已發表了初步結果。兩項Ⅱ期臨床試驗報道，帕博利珠單抗和貝伐珠單抗聯合用藥可以有益于腫瘤控制，延長生存時間[27]。另一項Ⅱ期臨床試驗用度伐利尤單抗聯合貝伐珠單抗治療貝伐珠單抗難治性復發性GBM。8例患者(36%)的OS≥22周，11例患者(50%)的PFS≥8周[28]，結果表明度伐利尤單抗+貝伐珠單抗聯合治療GBM獲得初步療效。這些研究的結果表明PD-1/PD-L1抑制劑與貝伐珠單抗聯合治療可能有效，但需要進一步研究。

4 糖皮質激素對PD-1/PD-L1抑制劑治療GBM患者的影響

PD-1抑制劑的不良反應在皮膚、腸道、內分泌、肺中較為普遍，而在心血管、血液學、腎臟、神經系統和眼科發生率較低[29]。糖皮質激素幾乎可以逆轉所有免疫相關不良事件(Immune related adverse events，irAE)[30]。長期使用糖皮質激素可能對預防irAE復發有益，尤其是肺炎和肝炎。糖皮質激素廣泛應用于GBM患者，以減輕腫瘤相關腦水腫和放射性壞死。地塞米松除降低淋巴細胞功能外，還通過增加細胞凋亡降低T淋巴細胞數量，也普遍降低了髓系和NK細胞群。研究表明[31]，PD-1/PD-L1抑制劑與地塞米松同時使用時可能會削弱GBM患者免疫治療的療效。但是，糖皮質激素對接受ICI治療的GBM患者的影響尚未得到充分研究。因此，在GBM患者的臨床實踐中，糖皮質激素的臨床有益作用、免疫抑制作用、免疫治療irAE逆轉作用和生存作用必須平衡。

5 小結與展望

近年來，PD-1/PD-L1抑制劑治療GBM備受關注，但總體療效仍不理想。PD-1/PD-L1抑制劑單藥治療GBM療效有限，盡管一些小規模研究報告了不同程度的獲益，但大多數已發表的結果顯示出GBM患者無顯著生存獲益。同時，單藥聯合化療、放療等其他治療的大規模臨床試驗數據有限，臨床用藥依據尚且不足。由此啟發我們GBM的免疫治療具有多重挑戰和潛力，需要更深入的研究和臨床試驗。因此，開發不同方案的免疫治療策略，如聯合治療(新輔助治療、化療、放療、靶向治療等)，對成功治療GBM患者都至關重要。