PD-1/PD-L1單克隆抗體治療頭頸部鱗癌的研究進展*

頭頸部腫瘤主要為鱗狀細胞癌病理分型，多發(fā)于口腔、口咽和喉部，每年約60萬新增病例［1］。約2/3的頭頸部鱗狀細胞癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）應用目前的治療手段仍無法有效控制疾病進展，5年生存率＜50%。此外，鉑類難治性HNSCC患者的中位生存期小于6個月，因此亟需新的治療策略［2］。

近年研究表明，宿主免疫系統(tǒng)的抑制在HNSCC的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著關鍵作用。HNSCC患者固有免疫系統(tǒng)和適應性免疫系統(tǒng)中有許多關鍵組成部分存在功能障礙，包括自然殺傷細胞的活性、抗原呈遞細胞的功能以及樹突狀細胞的成熟等［3］。T淋巴細胞等功能細胞中，也存在免疫抑制現(xiàn)象，免疫抑制調節(jié)T細胞和免疫抑制細胞因子的數(shù)量增多，而淋巴細胞的總數(shù)減少［4］。

自從免疫檢查點抑制劑在黑色素瘤、非小細胞肺癌、腎細胞癌和膀胱癌中獲得理想的療效，越來越多的學者對其治療HNSCC產(chǎn)生較高的期望。目前多種檢查點抑制劑正處于臨床研究階段，其主要研究熱點集中在程序性細胞死亡分子-1（programmed death-1，PD-1）/程序性細胞死亡分子配體-1（programmed death-ligand 1，PD-L1）軸［5］。PD-1 及其配體PD-L1 在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。2016年，美國食品和藥物監(jiān)督管理局（FDA）批準了PD-1 單克隆抗體（mAbs）派姆單抗（pembrolizumab）和納武單抗（nivolumab）治療復發(fā)或轉移性（recurrent or metastatic，R/M）HNSCC。新版美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡（NCCN）指南將這兩種藥物納入晚期HNSCC 的治療策略中［6］。與傳統(tǒng)治療方法相比，PD-1 阻斷免疫療法用于治療晚期HNSCC患者顯示出令人欣喜的療效［5］。本文對PD-1/PD-L1 通路在HNSCC 中的作用及應用進行綜述。

1 PD-1及PD-L1的結構

PD-1 是由染色體2q37.3 上的5-外顯子PDCD1基因編碼的Ⅰ型跨膜蛋白。PD-1由288個氨基酸組成，包含免疫球蛋白（Ig）超家族結構域、跨膜結構域和含有免疫受體酪氨酸抑制基序（immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif，ITIM）和免疫受體酪氨酸開關基序（immunoreceptor tyrosine-based switch motif，ITSM）細胞內結構域。在基因蛋白質水平上，人類和小鼠PD-1均具有較高同源性［7］。PD-L1是小鼠19 號染色體和人9 號染色體Cd274 基因編碼的Ⅰ型跨膜蛋白，含有290 個氨基酸。Cd274 由7 個外顯子組成，分別為非編碼區(qū)、信號序列、IgV 樣結構域、IgC樣結構域、跨膜結構域和細胞內結構域［8］。PD-1和PD-L1在目前報道的物種中均高度保守。

2 PD-1/PD-L1的表達

接觸抗原后，T細胞被激活并表達PD-1，后者能抑制效應T細胞的增殖和細胞因子的產(chǎn)生，使T細胞耗竭［9］。除T細胞外，B細胞、自然殺傷細胞、單核細胞和樹突狀細胞也有PD-1表達。PD-L1不僅表達于淋巴細胞（如單核細胞、樹突狀細胞和T細胞）和非造血細胞（如內皮細胞和上皮細胞），在許多腫瘤中也有表達。目前已有多項研究表明在HNSCC中也存在PD-1和PD-L1表達，但結果差異較大。PD-L1在HNSCC中的表達為40%～87%［10］。Yu等［11］研究發(fā)現(xiàn)，與正?？谇火つ吮鞠啾?，HNSCC患者標本中PD-1的表達增加。Kansy等［12］通過檢測HNSCC標本發(fā)現(xiàn)，PD-1在腫瘤浸潤性CD8+T細胞中多數(shù)呈高表達狀態(tài)。PD-1 與PD-L1 結合導致PD-1 CD8+T細胞功能受損，因此盡管腫瘤微環(huán)境中存在腫瘤特異性CD8+T 細胞，但仍可能促進腫瘤生長。PD-1 和PD-L1 在人乳頭狀瘤病毒（human papillomavirus，HPV）相關的HNSCC中表達均高于HPV陰性的HNSCC組織標本。

3 分子機制

PD-L1 是自身反應性T 細胞的關鍵負性調節(jié)因子，并以多種方式發(fā)揮維持外周免疫耐受和抑制自身免疫的作用，促使T 細胞耗竭和功能障礙，腫瘤細胞逃避免疫監(jiān)視［13］。在激活的T 細胞上，PD-L1 和PD-1結合后與TCR信號共同導致胞質結構域的酪氨酸磷酸化，并招募SH2 區(qū)的酪氨酸磷酸酶2（src homology 2-containing tyrosine phosphatase，SHP-2）至ITSM，從而抑制下游信號傳導，包括阻斷磷脂酰肌醇3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）和Akt活性，擾亂葡萄糖代謝和IL-2 分泌［14］。除了作為PD-1 的配體外，PD-L1可誘導IL-10的分泌，可能促使活化T細胞凋亡［15］。

PD-1/PD-L1單克隆抗體通過阻斷PD-1與PD-L1的結合從而恢復腫瘤特異性T細胞的功能，實現(xiàn)增強抗腫瘤免疫的作用，現(xiàn)已用于治療多種腫瘤。研究表明，單獨阻斷PD-1或PD-L1可導致腫瘤部位的T細胞和IFN-g 增加，同時骨髓來源的抑制性細胞（myeloidderived suppressor cell，MDSC）的占比降低。效應-抑制細胞比率的增加通常有利于發(fā)揮抗腫瘤作用。上述結果表明，PD-1/PD-L1單抗可以通過改變CTL與Treg比率，促進效應T細胞增殖和功能恢復，進而達到有效控制腫瘤生長的目的［16］。

4 PD-1/PD-L1單抗

HNSCC的死亡率多年保持不變，主要與早期局部復發(fā)和轉移有關。自從在黑色素瘤中首次使用檢查點抑制劑臨床獲益以來，研究人員對其治療HNSCC寄予厚望。臨床研究正在評估多種檢查點抑制劑的療效，其關注重點主要集中于PD-1/PD-L1軸上［17］。近年來，已經(jīng)研發(fā)出多種PD-1和PD-L1生物抑制劑，并用于各期臨床試驗（表1，2）。PD-1/PD-L1檢查點在腫瘤免疫中的作用得到廣泛認可。此外，據(jù)報道阻斷PD-1/PDL1通路聯(lián)合CTLA-4抑制劑、化療和放療等治療手段可能會達到更好的療效［17］。

4.1 派姆單抗

派姆單抗（lambrolizumab）是一種完全人源化的IgG4-kappa型抗PD-1單克隆抗體。2014年9月FDA批準派姆單抗（KEYTRUDA，Merck Sharp ＆ Dohme Corp）用于治療Ⅲ期或Ⅳ期轉移性黑色素瘤，作為伊匹單抗（ipilimumab）和BRAF抑制劑治療后疾病進展的二線治療，劑量為每3 周1 次靜脈注射2 mg/kg［13］。其成為首個被FDA 批準用于臨床的PD-1 單克隆抗體。具有可控的安全性和耐受性，在多種實體腫瘤中顯示出良好且持久的抗腫瘤活性。

在R/M HNSCC（Keynote 012）的Ⅰb期試驗中，PD-L1高表達患者每2周靜脈注射1次派姆單抗（10 mg/kg），有效率為20%。Keynote 012的擴展隊列共132例患者，其中28例HPV陽性。患者每3周靜脈注射1次200 mg派姆單抗，治療持續(xù)24個月或者疾病進展、出現(xiàn)無法耐受的不良反應或患者主動退出。此研究的長期隨訪顯示，應用派姆單抗治療的R/M HNSCC患者的總體客觀緩解率（objective response rate，ORR）為18%，HPV陰性患者ORR為16%，HPV陽性患者ORR為24%。PD-L1表達陽性和陰性組的ORR分別為22%和4%［18］。中位緩解時間為2 個月，24%患者為完全緩解（complete response，CR）。最值得關注的是，派姆單抗療效持久，中位隨訪5.7個月時仍有86%患者用藥有效。85%患者緩解持續(xù)時間為6個月以上，71%患者緩解持續(xù)12個月以上。中位無進展生存期（median progression-free survival，mPFS）為2個月，中位總體生存期（median overall survival，mOS）為8個月。隨訪6個月時，總體無進展生存期（progression-free survival，PFS）和總生存期（overall survivanl，OS）分別為23%和59%；PD-L1表達陽性和陰性組的PFS 分別為37%和20%，OS 分別為70%和56%［18］。約25%患者在治療期間疾病穩(wěn)定，總體疾病控制率（disease control rate，DCR）約為50%。62%患者發(fā)生治療相關的不良反應，最常見的是疲勞（15%）、甲狀腺功能減退（9.1%）、食欲下降（7.6%）和皮疹（7.6%）。9%患者發(fā)生3級或以上治療相關的不良反應，最常見的是食欲下降、面部腫脹和肺炎。共4例患者出現(xiàn)嚴重的免疫相關不良反應，其中2例為肺炎和2例為結腸炎［19］?？傮w而言，派姆單抗治療R/M HNSCC具有良好的耐受性，并獲得具有臨床意義的ORR和持續(xù)緩解，該臨床試驗支持派姆單抗用于治療晚期HNSCC患者。

表1 抗PD-1治療的HNSCC臨床試驗

表2 抗PD-L1治療的HNSCC臨床試驗

在單臂Ⅱ期Keynote-055 研究中，評估派姆單抗治療鉑類化療和西妥昔單抗難治性患者的臨床療效。共171例患者參與臨床試驗，其中82%患者PDL1陽性?；颊呙?周靜脈輸液派姆單抗200 mg，直至連續(xù)使用24 個月或出現(xiàn)其他停藥指征?；颊呖傮wORR 為16%，中位緩解持續(xù)時間為8 個月；在最后一次隨訪時，仍有75%患者為疾病緩解。mPFS為2.1個月，mOS為8個月。然而與此前研究不同的是HPV和PD-L1 各個亞組的緩解率未出現(xiàn)明顯差異。109 例患者（64%）發(fā)生與治療相關的不良反應；26例（15%）出現(xiàn)≥3 級不良反應。7 例（4%）因不良反應停止治療，1例死于治療相關的不良反應。派姆單抗在使用鉑和西妥昔單抗治療失敗的R/M HNSCC中仍然顯示出有臨床意義的抗腫瘤活性和可接受的安全性［20］。

此外有兩項關于派姆單抗的Ⅲ期臨床試驗，分別為Keynote 040和Keynote 048。Keynote 040試驗用于比較派姆單抗和標準治療（甲氨喋呤、多西他賽或西妥昔單抗）治療R/M HNSCC 療效和安全性的差異。隨訪截止時，派姆單抗組73%患者死亡，mOS 為8.4 個月；標準治療組83%患者死亡，mOS 為6.9 個月［21］。Keynote 048試驗支持派姆單抗單藥或聯(lián)合化療用于一線治療R/M HNSCC［22］。

4.2 納武單抗

2014年12月美國FDA 批準納武單抗（百時美施貴寶公司，Opdivo）用于治療一線治療失敗的不可切除或轉移性黑色素瘤。納武單抗是第二種獲得FDA批準的PD-1單抗。隨后，納武單抗又被FDA批準用于二線治療晚期鱗狀非小細胞肺癌（2015年3月）［13］。納武單抗是一種全人源IgG4抗PD-1單克隆抗體。對PD-1有很高的親和力，能阻止其與配體結合。與派姆單抗一樣，在治療多種實體瘤中獲得了優(yōu)異的臨床療效，且具有良好的安全性和耐受性。

在隨機、開放性Ⅲ期試驗（Checkmate 141）中，共361例口腔癌、咽癌或喉癌的R/M患者，分別接受納武單抗治療（240例）和標準治療（西妥昔單抗、甲氨蝶呤或多西紫杉醇）（121例）。所有參與臨床試驗的患者在最后一次鉑類化療后6個月內疾病進展。每2周靜脈注射3 mg/kg納武單抗或甲氨蝶呤（40～60 mg/m2）、多西他賽（30～40 mg/m2）、西妥昔單抗（250 mg/m2），直至疾病進展、不可耐受的不良反應或主動退出臨床試驗。納武單抗組患者的mOS為7.5（5.5～9.1）個月，而標準治療組的mOS為5.1（4.0～6.0）個月。納武單抗治療明顯提高了患者的生存期（P=0.010 1），并且納武單抗組的1年生存率比標準治療高約19個百分點（36%vs.16.6%），納武單抗降低了R/M HNSCC患者的死亡風險［23］。值得關注的是，HPV陽性和HPV陰性的HNSCC患者均可從納武單抗治療中獲益。在HPV陽性的HNSCC患者中，納武單抗組的mOS為9.1個月，標準治療組為4.4個月；在HPV陰性的患者中，納武單抗組的mOS為7.5個月，標準治療組為5.8個月［5］。納武單抗組的mPFS為2.0（1.9～2.1）個月，標準治療組為2.3（1.9～3.1）個月（P=0.32）。納武單抗組患者6個月PFS為19.7%，標準治療組為9.9%。納武單抗組ORR為13.3%，而標準治療組為5.8%。納武單抗治療組13.1%患者出現(xiàn)3級或4級治療相關的不良反應，其中最常見的是疲勞和食欲減退，而標準治療組的發(fā)生率為35.1%［5］。

免疫檢查點抑制劑發(fā)揮作用的模式可能不同于化療，因此CheckMate 141 試驗允許在疾病進展后繼續(xù)使用納武單抗治療。240 例接受納武單抗治療的患者中，146 例出現(xiàn)疾病進展，其中62 例接受首次疾病進展后治療（treatment beyond first RECIST-defined progression，TBP），84 例停止治療。60 例可評價療效的TBP 患者中，15 例（25%）腫瘤負荷無變化，15 例（25%）腫瘤縮小，3 例（5%）腫瘤縮?。?0%。TBP 患者的mOS為12.7（9.7～14.6）個月［24］。

在評價新藥的療效時，考慮臨床療效的同時，需要考慮患者的用藥體驗。同時考慮臨床和患者報告的結果（PRO），才能判斷藥物治療的總體獲益［25］。因此，在臨床結果公布后PROs 結果至關重要。在Checkmate 141試驗中，研究者未忽略此問題，表明關于核心生存質量（QoL）評估結果［26］。在第9 周和第15周隨訪時，兩組患者生存質量存在顯著差異，納武單抗組患者的角色功能障礙、社交功能障礙、疲勞、呼吸困難、食欲減退、疼痛和感覺障礙均顯著少于標準治療組。納武單抗單抗治療延緩了患者生存質量惡化發(fā)生的時間［26］。

為了探索納武單抗治療HNSCC療效的預測標志物，Nishikawa 等［27］回顧分析2017年4月至2018年3月接受納武單抗治療53例患者的OS和PFS。mOS和mPFS 分別為2.5 個月和8.7 個月。單因素分析顯示，患者的行為狀態(tài)評分（PS）＞3 分、相對中性粒細胞計數(shù)≥0.65、相對淋巴細胞計數(shù)≥0.17和相對嗜酸性粒細胞計數(shù)（REC）＞0.015均與PFS 和OS 顯著相關。多因素分析顯示，PS≥3 分和REC≥0.015 與PFS 和OS 顯著相關。因此，低REC 和低PS 是納武單抗治療R/M HNSCC患者PFS和OS的獨立預后不良因素。

4.3 阿特珠單抗

阿特珠單抗（atezolizumab）是一種人源化的免疫球蛋白G1單克隆抗體，可阻斷PD-L1與PD-1和B7-1的結合，從而恢復抗腫瘤T細胞的活性以及被抑制的免疫細胞活力。阿特珠單抗在治療多種腫瘤中顯示出良好的療效和可控的安全性［28-29］。

NCT01375842是一項用于研究阿特珠單抗治療頭頸部腫瘤療效和安全性的臨床試驗。該試驗共32例患者，其中原發(fā)腫瘤位于口腔7例（22%）、口咽18例（56%）、下咽1 例（3%）、喉2 例（6%）、鼻咽4 例（13%）。17 例（53%）患者曾接受過2次以上的一線治療。21例（66%）出現(xiàn)與治療相關的不良反應，其中4例出現(xiàn)3/4級治療相關的不良反應。22%患者客觀緩解，中位緩解持續(xù)時間為7.4（2.8～45.8）個月。mPFS為2.6（0.5～48.4）個月，mOS為6.0（0.5～51.6）個月。無論HPV和PD-L1表達水平，均可觀察到阿特珠單抗可耐受的安全性和令人振奮的抗腫瘤活性。

4.4 度伐單抗

度伐單抗（durvalumab）（MEDI4736）是一種選擇性、高親和力的人IgG1單克隆抗體，能阻斷PD-L1與PD-1和CD80的結合。度伐單抗的Fc片段包含一個突變，該突變用于降低抗體依賴的細胞介導的細胞毒性（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC）和（或）補體依賴的細胞毒性（complement dependent cytotoxicity，CDC），該作用可以降低藥物所有潛在的副作用［14］。度伐單抗在美國被批準用于治療晚期或轉移性尿路上皮癌和不可切除的Ⅲ期非小細胞肺癌，在多個晚期實體瘤中顯示出令人鼓舞的抗腫瘤活性［30］。

一項Ⅰ/Ⅱ期多中心、開放性臨床試驗評估了度伐單抗治療包括HNSCC在內的多種R/M實體瘤的安全性和有效性（包括HNSCC、非小細胞肺癌、胰腺癌、黑色素瘤、胃食管癌、三陰性乳腺癌、肝細胞癌和其他8種類型的腫瘤，NCT01693562）。該研究最終評估了62例R/M HNSCC患者，中位年齡為57歲；40.3%患者HPV陽性；32.3%患者腫瘤細胞PD-L1表達≥25%，62.9%患者有吸煙史。ORR為6.5%（PD-L1≥25%的亞組為15.0%，＜25%的亞組為2.6%）。中位緩解時間為2.7（1.2～5.5）個月；中位緩解持續(xù)時間為12.4（3.5～20.5+）個月。mPFS為1.4個月，mOS為8.4個月。6個月和12個月的OS分別為62%和38%，其中PD-L1≥25%和＜25%分別為42%和36%。全組不良反應發(fā)生率為98.4%，藥物治療相關不良反應發(fā)生率為59.7%，Ⅲ～Ⅳ級治療相關的不良反應發(fā)生率為9.7%。無與治療有關的停藥或死亡。該試驗證明度伐單抗治療HNSCC安全有效，支持其進一步開展Ⅲ期試驗［31］。與上述研究結果一致，Zandberg等［16］的試驗（NCT02207530）也證實度伐單抗治療PD-L1高表達的R/M HNSCC患者的療效。

度伐單抗雖然是一種PD-L1的單克隆抗體，但部分PD-L1陰性的患者用藥同樣有效。因此，在另一項Ⅱ期試驗（NCT02319044）中，267例PD-L1低表達/陰性的R/M HNSCC患者用于評估度伐單抗的療效，其中133例聯(lián)合應用度伐單抗（20 mg/kg，每4周1次）和替西木單抗（tremelimumab，1 mg/kg，每4周1次）；67例使用度伐單抗單藥治療（10 mg/kg，每2周1次）；67例使用替西木單抗單藥治療（前7個周期10 mg/kg，每4周1次，后2個周期每12周使用1次）。隨訪結果顯示聯(lián)合用藥組（129例）的ORR和mOS分別為7.8%和7.6（4.9～10.6）個月，度伐單抗組（65例）為9.2%和6.0（4.0～11.3）個月，替西木單抗組（63例）為1.6%和5.5（3.9～7.0）個月。聯(lián)合治療組21例（15.8%）患者發(fā)生3/4級治療相關的不良反應，度伐單抗組8 例（12.3%），替西木單抗組11 例（16.9%）。上述結果表明3種治療方案均表現(xiàn)出可控的安全性，度伐單抗組和聯(lián)合用藥組均獲得了良好的臨床效果，兩者之間的差異較小。因此即使是PD-L1低表達/陰性的R/M HNSCC患者也可以嘗試使用度伐單抗治療［32］。Bahig 等［33］開展的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗（NCT03283605）也聯(lián)合應用了上述兩種檢查點抑制劑治療轉移性HNSCC，同樣獲得了積極的結果，再次證實度伐單抗的臨床價值。

5 PD-1/PD-L1單抗的不良反應

與傳統(tǒng)治療方式相比，PD-1/PD-L1 單抗治療發(fā)生各個級別和3級或以上的不良反應的概率均較低，因治療相關不良反應而停藥的患者也少于鉑類化療。大多研究顯示PD-1/PD-L1 單抗治療相關不良反應的發(fā)生率約60%，其中大部分為1～2 級，而3 級或以上不良反應的發(fā)生率8%～15%，最常見的3 級或3級以上不良反應為貧血、疲勞以及消化和代謝系統(tǒng)異常［16，18，21，25-27，31-32］。雖然PD-1/PD-L1單抗具有良好的安全性和耐受性，但仍有少數(shù)患者因藥物相關的不良反應死亡，如KEYNOTE-048試驗中有高達25例（8%）患者死于派姆單抗單藥治療產(chǎn)生的不良反應。因此PD-1/PD-L1單抗用藥仍需謹慎。

6 結語

PD-1/PD-L1 單抗治療治療某些實體瘤良好的療效使部分晚期患者重獲希望。雖然通過阻斷PD-1/PD-L1軸，在多種惡性實體瘤的臨床治療中取得突破性的成就，但也存在部分問題。1）目前可用的PD-1單抗和PD-L1單抗之間存在的療效差異，是否與受體-配體相互作用和Fc 片段的差異有關。目前正在進行的Ⅰ期試驗（NCT02118337）著眼于探討這一問題。2）抗體類藥物在人體內具有較長的半衰期，而且其自身還具有免疫原性，所以易導致藥物相關的免疫性不良反應。由于PD-1/PD-L1 單抗的分子量較大，所以限制其進入瘤內發(fā)揮作用，影響其療效。3）PD-1/PD-L1 單抗在治療過程中出現(xiàn)的“超進展”現(xiàn)象已成為一個亟待解決的關鍵問題。部分患者使用PD-1/PD-L1單抗治療后非但未獲益，反而出現(xiàn)疾病快速進展的現(xiàn)象。雖然研究表明“超進展”與患者年齡和EGFRv Ⅲ突變等因素相關，但確切的發(fā)生機制尚不明確。除了阻斷PD-1/PD-L1外，近期有報道稱HNSCC 中也表達PD-L2，并且其表達水平可能高于PD-L1［34］?？傊琍D-1 及其配體軸在腫瘤中的作用值得進一步探究，其應用前景值得期待。