食管鱗癌免疫檢查點(diǎn)抑制劑療效預(yù)測標(biāo)志物的研究進(jìn)展

陳容珊，薛麗燕

0 引言

食管鱗癌是中國最常見的惡性腫瘤之一。大多數(shù)食管鱗癌患者確診時(shí)已為中晚期，治療效果不理想。近年來，腫瘤免疫治療陸續(xù)取得了令人矚目的進(jìn)展，KEYNOTE-181[1]、ESCORT[2]、KEYNOTE590[3]等多項(xiàng)臨床試驗(yàn)研究結(jié)果證實(shí)了免疫檢查點(diǎn)抑制劑（immune checkpoint inhibitors,ICIs）對晚期食管鱗癌的良好療效及安全性，為中晚期食管鱗癌患者帶來了新的希望。目前以ICIs為主的免疫治療從晚期食管鱗癌的后線推進(jìn)到二線、一線治療，用藥方案也從單藥向聯(lián)合治療、新輔助治療等方案推廣。ICIs的治療效果受到腫瘤的免疫原性、腫瘤微環(huán)境以及患者身體因素等的影響，并非所有患者都能從中獲益，如何篩選ICIs可能獲益患者成為亟待解決的問題。程序性死亡配體-1（PD-L1）是公認(rèn)的預(yù)測ICIs治療效果的生物標(biāo)志物，但其預(yù)測作用不夠精準(zhǔn)。目前仍在研究中的免疫治療預(yù)測標(biāo)志物主要可分為兩大類：一類與腫瘤免疫微環(huán)境相關(guān)，如腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞、三級淋巴結(jié)構(gòu)、T細(xì)胞炎性基因表達(dá)譜等；另一類與腫瘤細(xì)胞分子特征相關(guān)，如高微衛(wèi)星不穩(wěn)定/錯(cuò)配修復(fù)缺陷、腫瘤突變負(fù)荷、新抗原負(fù)荷等，其他生物標(biāo)志物還有血清非編碼RNA、DNA甲基化、腸道微生物群等，這些免疫治療標(biāo)志物在食管鱗癌中的預(yù)測效果仍需更多的研究數(shù)據(jù)證實(shí)。本文主要對PD-L1和腫瘤免疫微環(huán)境及腫瘤細(xì)胞分子特征相關(guān)標(biāo)志物進(jìn)行綜述。

1 PD-L1

PD-L1是免疫球蛋白超家族的重要成員，與細(xì)胞凋亡相關(guān)，在許多實(shí)體瘤組織及免疫細(xì)胞中表達(dá)，是研究最為廣泛的與ICIs治療療效相關(guān)的預(yù)測性生物標(biāo)志物。在帕博利珠單抗臨床試驗(yàn)KEYNOTE-181亞洲人群的研究[1]結(jié)果中，對于不區(qū)分PD-L1表達(dá)水平的食管鱗癌患者，帕博利珠單抗組的中位總生存期（OS）為10.0月，而PD-L1 CPS≥10的患者帕博利珠單抗組的中位OS達(dá)12.5月，提示PD-L1高表達(dá)患者對帕博利珠單抗具有持久的臨床反應(yīng)。在KEYNOTE-590中國亞組研究[3]中，與單純化療相比，帕博利珠單抗聯(lián)合化療能為不可切除局部晚期或轉(zhuǎn)移性食管癌患者帶來顯著生存獲益，其中PD-L1 CPS≥10的食管鱗癌患者獲益更大。以上研究揭示了PD-L1在食管鱗癌免疫治療中具有一定的療效預(yù)測作用。PD-L1表達(dá)的高低并不代表患者可以絕對獲益或不獲益，其檢測意義僅代表PD-L1陽性患者比PD-L1陰性患者更有可能對ICIs有反應(yīng)。然而在卡瑞利珠單抗ESCORT研究[2]中，PD-L1表達(dá)水平與客觀緩解率、疾病控制率無顯著相關(guān)性。部分臨床試驗(yàn)也顯示表明PD-L1低表達(dá)或陰性的患者也能從ICIs免疫治療中獲益[4]。此外，目前臨床上單藥免疫治療方案逐漸減少，免疫聯(lián)合化療成為主要的治療方案，雙免疫、術(shù)后免疫等治療方案也逐漸興起，PD-L1的預(yù)測作用變得更加不理想，因此仍需尋找研究更多其他生物標(biāo)志物，提供更完善的預(yù)測評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

2 腫瘤免疫微環(huán)境

2.1 腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞

腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（tumor infiltrating lymphocyte,TIL）是離開血液循環(huán)遷移到腫瘤附近并對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行識別殺傷的淋巴細(xì)胞，其中以CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞為主的TILs是機(jī)體識別和殺傷腫瘤細(xì)胞的主要成分。TILs對多種腫瘤的預(yù)后及免疫治療效果有預(yù)測作用，且不同類型的TILs有不同的預(yù)測意義[5]。有研究根據(jù)腫瘤區(qū)域CD3+和CD8+T細(xì)胞的浸潤水平和空間分布將腫瘤劃分為四種類型：冷腫瘤（即無免疫原性腫瘤）、熱腫瘤（即有免疫原性腫瘤）、免疫阻隔型和免疫抑制型，并發(fā)現(xiàn)ICIs對熱腫瘤更有效[6]。腫瘤中基于PD-L1和TILs的聯(lián)合評估已被用來預(yù)測各種癌癥對PD-L1/PD-1抑制劑的反應(yīng)，研究顯示PD-L1陽性且TIL陽性的患者更有可能從免疫治療中獲益[7]。TILs與食管鱗癌免疫治療反應(yīng)及預(yù)后之間的關(guān)系尚不明確，結(jié)合不同TIL亞型以及其他預(yù)測標(biāo)志物或許有更好的預(yù)測效果。

2.2 三級淋巴結(jié)構(gòu)

三級淋巴結(jié)構(gòu)（tertiary lymphoid structure,TLS）是在非淋巴組織（腫瘤或其他慢性炎性反應(yīng)部位）中發(fā)展起來的“異位”淋巴器官，由多種免疫細(xì)胞組成。TILs在食管鱗癌免疫治療中的研究較少，但有研究表明，TLS在多瘤種中可預(yù)測ICIs的療效，且與PD-L1狀態(tài)無關(guān)[8]。另一項(xiàng)研究分析了TLS基因特征與黑色素瘤預(yù)后及免疫治療療效的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)TLS基因特征評分高（TLS-H）的黑色素瘤患者在CTLA4阻斷治療后生存率顯著提高，認(rèn)為TLSs起著維持免疫反應(yīng)微環(huán)境的關(guān)鍵作用[9]。TLS與食管鱗癌免疫治療療效的關(guān)系仍值得進(jìn)一步研究。

2.3 間質(zhì)成熟度

根據(jù)腫瘤間質(zhì)中膠原纖維的形態(tài)與排列及是否有黏液樣改變，腫瘤間質(zhì)成熟度（tumor stromal maturity,TSM）通?？杀环譃槌墒煨汀⒅虚g型和未成熟型，其與結(jié)直腸癌[10]、胃癌[11]等腫瘤轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)。國內(nèi)一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，TSM未成熟型食管鱗癌具有侵襲性臨床生物學(xué)行為，可能預(yù)測患者預(yù)后不良，且TSM與PD-L1表達(dá)具有相關(guān)性，提示TSM可能是預(yù)測食管鱗癌免疫治療療效的指標(biāo)[12]。在頭頸鱗癌中，某些腫瘤相關(guān)纖維母細(xì)胞亞型與免疫治療反應(yīng)相關(guān)，可能為免疫治療效果的預(yù)測標(biāo)志物[13]。這些研究提示腫瘤間質(zhì)成分對免疫治療效果具有預(yù)測作用，但在食管鱗癌中仍需更多研究數(shù)據(jù)支持。

2.4 T細(xì)胞炎性基因表達(dá)譜

T細(xì)胞炎性基因表達(dá)譜（gene expression profile,GEP）代表了腫瘤微環(huán)境的特征。有研究人員對帕博利珠單抗治療患者基線腫瘤樣本的RNA基因表達(dá)譜分析研究[14]，發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞炎性GEP包含與抗原呈遞、趨化因子表達(dá)、細(xì)胞毒性活性和適應(yīng)性免疫抵抗相關(guān)的IFN-γ反應(yīng)基因。Cristescu等[15]對帕博利珠單抗的4個(gè)KEYNOTE臨床試驗(yàn)300多例包括22種晚期實(shí)體瘤和黑色素瘤的患者樣本進(jìn)行全基因組測序和腫瘤RNA基因表達(dá)譜分析，按TMB和GEP的高低組合分為4個(gè)臨床反應(yīng)組，其中高GEP高TMB組的治療反應(yīng)最強(qiáng)，提示T細(xì)胞GEP可能是免疫治療效果的預(yù)測因子。此外研究人員利用6 384例樣本的TCGA數(shù)據(jù)驗(yàn)證了上述結(jié)果[15]。因此TMB聯(lián)合GEP可能是預(yù)測抗PD-1療效實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)免疫治療的良好標(biāo)志物。

2.5 嗜酸性粒細(xì)胞

嗜酸性粒細(xì)胞是腫瘤微環(huán)境中的組成成分，除了嗜酸性粒細(xì)胞食管炎之外，在一些食管鱗癌患者中也發(fā)現(xiàn)嗜酸性粒細(xì)胞的增加，且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)[16]。近年來有研究提示嗜酸性粒細(xì)胞在外周血中的變化水平與免疫治療療效存在相關(guān)性[17]。

腫瘤微環(huán)境中的其他成分，如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、NK細(xì)胞和髓源性抑制細(xì)胞等腫瘤相關(guān)免疫細(xì)胞在食管癌免疫治療中的預(yù)測作用尚不明確。

3 腫瘤細(xì)胞分子特征預(yù)測標(biāo)志物

3.1 微衛(wèi)星不穩(wěn)定性/錯(cuò)配基因修復(fù)

微衛(wèi)星不穩(wěn)定性（microsatellite instability,MSI）指基因組中短的重復(fù)序列組成的DNA重復(fù)序列（微衛(wèi)星）長度發(fā)生改變，出現(xiàn)新的微衛(wèi)星等位基因。錯(cuò)配基因修復(fù)（mismatch repair,MMR）系統(tǒng)由一系列高度保守的基因及其表達(dá)的產(chǎn)物酶構(gòu)成，主要包括MLH1、MSH2、MSH6和PMS2蛋白，能夠修復(fù)DNA堿基錯(cuò)配。當(dāng)MMR系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)稱之為MMR缺陷（deficient MMR,dMMR），不能發(fā)現(xiàn)或修復(fù)復(fù)制錯(cuò)誤進(jìn)而會造成MSI[18]。高度微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MSI-H）容易引起腫瘤相關(guān)基因出現(xiàn)異常，進(jìn)而誘導(dǎo)癌癥發(fā)生，同時(shí)也會導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞新抗原的表達(dá)增加和TIL富集，這些變化可提高腫瘤對ICIs藥物的敏感度[19]。然而食管癌MSI-H發(fā)生率較低，既往文獻(xiàn)報(bào)道的食管鱗癌MSI-H發(fā)生率為0～27%[20]，不同文獻(xiàn)報(bào)道的發(fā)生率差異較大，可能與不同研究的MSI-H定義、檢測位點(diǎn)的位置及數(shù)目不同有關(guān)?；诙喾N實(shí)體瘤的臨床試驗(yàn)研究結(jié)果[18,21]，2017年美國FDA批準(zhǔn)了PD-1抗體帕博利珠單抗用于確定有MSI-H/dMMR的實(shí)體瘤治療[22]，該適應(yīng)證包括MSI-H/dMMR的食管癌。雖然適應(yīng)證能影響到的食管鱗癌患者并不多，但也能給PD-L1陰性的患者提供更多免疫治療的機(jī)會。

3.2 腫瘤突變負(fù)荷

腫瘤突變負(fù)荷（tumor mutation burden,TMB）是指特定區(qū)域內(nèi)體細(xì)胞非同義突變的數(shù)目。體細(xì)胞非同義突變的數(shù)量越多，突變表達(dá)產(chǎn)生可被免疫系統(tǒng)識別的新抗原的可能性就越高。在多類型晚期實(shí)體腫瘤的二期臨床試驗(yàn)KEYNOTE-158[23]中，以10 Mut/Mb（即每兆堿基中體細(xì)胞突變的數(shù)目）作為TMB高（TMB-H）狀態(tài)的閾值。與TMB低（TMB-L）的患者相比，TMB-H的患者使用帕博利珠單抗能獲得更好療效，客觀緩解率達(dá)到30.3%，而在TMB-L的患者中僅為6.7%?；谠撆R床試驗(yàn)，2020年美國FDA批準(zhǔn)帕博利珠單抗的第二個(gè)“不限癌種”適應(yīng)證，用于單藥治療TMB-H（組織TMB≥10 Mut/Mb）且既往治療后疾病進(jìn)展無法切除或轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤的患者，無需考慮癌癥類型。另一項(xiàng)對1 600例患者的泛癌研究分析也顯示了較高的TMB與ICIs治療的高反應(yīng)率和較長生存期相關(guān)[24]。然而TMB在不同癌種具有差異性，不同癌種前20%的TMB臨界值差異顯著，因此不能用一個(gè)固定的數(shù)值來推廣到所有癌癥類型[25]。但目前尚未有明確公認(rèn)的食管癌TMB-H的臨界值。

3.3 腫瘤新抗原

體細(xì)胞突變可能會產(chǎn)生新抗原。新抗原數(shù)量被認(rèn)為是高免疫原性腫瘤的生物標(biāo)志物，與患者生存率相關(guān)，并能夠預(yù)測多種癌癥類型對ICIs的反應(yīng)[26-27]。有研究發(fā)現(xiàn)，在接受PD-1單抗卡瑞利珠制劑SHR-1210治療的食管鱗癌患者中TMB以及突變相關(guān)的新抗原（MANA）與較好的治療反應(yīng)相關(guān)[28]。聯(lián)合使用PD-L1表達(dá)、MANA和TMB的策略可能是一個(gè)潛在的預(yù)測免疫檢查點(diǎn)抑制治療療效的方法。

3.4 染色體擴(kuò)增

研究顯示超過40%的中國食管鱗癌患者合并染色體11q13擴(kuò)增，且這一基因變異與分期晚相關(guān)。一項(xiàng)特瑞普利單抗治療食管癌的研究提示染色體11q13擴(kuò)增可能可以作為轉(zhuǎn)移性食管鱗癌接受抗PD-1單抗治療療效的負(fù)性預(yù)測因子[29]。

3.5 特定基因突變

TP53突變與包括食管癌在內(nèi)的多種癌癥的發(fā)生相關(guān)。有研究指出，TP53突變狀態(tài)可能是癌癥免疫治療反應(yīng)的正性或負(fù)性預(yù)測因子（如在乳腺癌和肺腺癌中為正性預(yù)測因子，而在胃腺癌、結(jié)腸腺癌和頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中為負(fù)性預(yù)測因子）[30]，但其與食管癌的免疫治療反應(yīng)相關(guān)性尚未明確。也有研究證實(shí)某些特定基因突變?nèi)鏚MT2[31]、POLE及POLD1[32]等可作為泛瘤種ICIs治療生存獲益的獨(dú)立預(yù)測指標(biāo)，但這些基因在食管鱗癌中突變頻率非常低。其他食管鱗癌相關(guān)的基因突變與免疫治療的關(guān)系也有待更多研究和探索。

4 其他標(biāo)志物

有研究發(fā)現(xiàn)，對納武單抗二線治療有反應(yīng)的晚期食管鱗癌患者與治療前miR-1233-5p低表達(dá)以及治療期間miR-6885-5p、miR-4698、miR-128-2-5p表達(dá)水平降低有關(guān)，提示相關(guān)血清miRNA可能對納武單抗療效有預(yù)測作用[33]。在其他癌種中也有研究提示血清LncRNA[34]、circRNA[35]可能與免疫治療效果相關(guān)。納武利尤單抗治療期間外周血白蛋白、中性粒細(xì)胞、炎性反應(yīng)細(xì)胞因子、C反應(yīng)蛋白等的升高與疾病進(jìn)展有關(guān)[36]。有研究分析發(fā)現(xiàn)CpGs甲基化水平與PD-1抑制劑治療的預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，并建立了具有預(yù)測免疫治療療效及預(yù)后潛能的風(fēng)險(xiǎn)評分模型[37]。越來越多證據(jù)表明，宿主微生物及其衍生代謝物也可能是ICIs治療療效的預(yù)測因子[38]。此外，免疫治療效果還可能與年齡、肥胖[39]相關(guān)。越來越多的潛在預(yù)測標(biāo)志物及多種預(yù)測模型仍在研究中。

5 總結(jié)與展望

以ICIs為主的免疫治療為治療選擇有限的中晚期食管鱗癌患者提供了新的希望，但目前能從中獲益的人群有限，精準(zhǔn)的預(yù)測生物標(biāo)志物是篩選ICIs治療可能獲益人群的關(guān)鍵。目前PD-L1以及其他潛在預(yù)測標(biāo)志物在食管鱗癌不同免疫治療方案中的預(yù)測作用仍存在不確定性，結(jié)合臨床病理形態(tài)學(xué)分析、免疫組織化學(xué)檢測以及多種分子檢測方法，對本文綜述的相關(guān)標(biāo)志物進(jìn)行研究，將有望找到具有預(yù)測食管鱗癌免疫治療療效作用的生物標(biāo)志物。隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展及檢測手段的進(jìn)步，未來也必定會發(fā)現(xiàn)更多新的預(yù)測標(biāo)志物，同時(shí)通過聯(lián)合多種預(yù)測標(biāo)志物及臨床病理因素建立精準(zhǔn)預(yù)測模型來篩選免疫治療獲益人群，最終可實(shí)現(xiàn)食管鱗癌患者的精準(zhǔn)治療。