肿瘤免疫检查点抑制剂联合治疗策略及临床应用

李中晨， 任正刚

复旦大学附属中山医院肝肿瘤内科，复旦大学肝癌研究所，上海 200032

随着对肿瘤微环境的不断认识，免疫治疗在近年来迅速成为有效的肿瘤治疗新手段。其中，免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitions, ICIs)已在转移性黑素瘤、非小细胞肺癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、结肠癌、前列腺癌、头颈癌、肝癌等晚期实体肿瘤和血液恶性肿瘤的治疗中广泛应用，获得持久的临床疗效[1]，是目前最为成功的免疫治疗方法。

目前在免疫检查点中，关于细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyte antigen 4，CTLA-4)、程序性死亡因子-1(programmed death 1，PD-1)及程序性死亡因子配体-1(programmed death ligand 1，PD-L1)的研究相对较多，其抑制剂已普遍应用于临床。而新的淋巴细胞激活基因-3 (lymphocyte activation gene-3，LAG-3)、T细胞免疫球蛋白黏液素3(T cell immunoglobulin mucin-3，TIM-3)、T细胞免疫球蛋白和ITIM域(T cell immunoglobulin and ITIM domain，TIGIT)、属于B7家族的抑制性配体——B7H3、B7-H4、B7-H5(也称为V-domain Ig inhibitor of T cell activation, VISTA)等[2]新的ICIs的开发和临床转化，使免疫治疗成为肿瘤治疗最具期待的方向。

1 目前已在临床应用的ICIs

1.1 CTLA-4抑制剂 CTLA-4是第1个被发现可抑制免疫反应的免疫检查点，主要在调节性T细胞(Treg)中表达，当CTLA-4的信号更强时，T细胞会受到抑制，起“关闭开关”的作用。因此，阻断CTLA-4可重新激活T细胞的免疫反应，发挥抗肿瘤作用。

伊匹单抗(ipilimumab)是CTLA-4完全人源化的IgG1单克隆抗体，2011年被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于治疗晚期黑素瘤，也是第1个用于肿瘤治疗的免疫检查点药物。其治疗黑素瘤效果良好，因此，临床研究数量中，黑素瘤独占鳌头。此外ipilimumab也在肺癌、胃肠道肿瘤、前列腺癌、血液学系统肿瘤等领域积极扩增新的适应证。

目前，其他CTLA-4抑制剂目前均未被批准用于任何抗肿瘤治疗。其中屈米林单抗(tremelimumab)的临床研究数量较多，以肺癌、胃肠道肿瘤、黑素瘤为主，但其处于Ⅲ期临床试验阶段的研究也仅有15项。Tremelimumab与标准化疗相比，在不可切除的Ⅲ期或Ⅳ期黑素瘤患者中并没有优势[3]。在复发的恶性间皮瘤患者中使用tremelimumab作为二线或三线治疗也没有任何临床获益[4]。

1.2 PD-(L)1抑制剂 PD-1是表达在T细胞表面的另一种免疫检查点分子，通过促进淋巴结中抗原特异性T细胞的凋亡或减少Treg的凋亡来防御自身免疫[5]。在肿瘤的微环境中，肿瘤细胞可表达PD-L1、PD-L2与PD-1结合，抑制T细胞的激活和细胞因子生成。抑制PD-1/PD-L1通路，能恢复抗肿瘤免疫，逆转免疫逃逸。PD-1/PD-L1抑制剂在多种肿瘤中有显著的临床疗效，成为目前应用最广泛的ICIs。

帕姆单抗(pembrolizumab)、纳武单抗(nivolumab)均于2014年首次被FDA批准用于黑素瘤的治疗。2017年FDA批准pembrolizumab用于治疗具有特定遗传异常的不可切除或转移性实体瘤，但其单药治疗效果有限。在未经治疗的晚期胃癌或食管-胃交界性癌患者中，Ⅱ期临床试验[6]提示，pembrolizumab增加了客观缓解率(objective response rate，ORR)，但Ⅲ期临床试验[7]中其作为二线治疗,与紫杉醇相比，总生存期(overall survival，OS)并未显著改善。尽管Ⅱ期试验KEYNOTE-224结果显示，pembrolizumab对先前使用索拉非尼治疗的晚期肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)患者有效且可耐受，但随后的Ⅲ期KEYNOTE-240研究[8]却未达到预先设定的统计标准。

除了黑素瘤，nivolumab还被用于不同类型肺癌、肾细胞癌(renal cell carcinoma，RCC)、胃癌、头颈癌、转移性尿路上皮癌、霍奇金淋巴瘤等，临床研究丰富。nivolumab可能在这些恶性肿瘤中有治疗潜力，但仍需进一步的Ⅲ期研究来支持。如在HCC中，Ⅰ/Ⅱ期CheckMate 040研究[9]提示，nivolumab对未治疗患者有23%的ORR，9个月的总生存率为82%，支持了nivolumab作为晚期肝癌一线治疗，但nivolumab与索拉非尼的CheckMate 459研究[10]主要终点OS差异无统计学意义。

阿替唑单抗(atezolizumab)是一种PD-L1单抗。2016年，FDA批准其用于治疗转移性非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)，2018年被批准作为一线用药治疗不能接受顺铂的PD-L1高表达转移性膀胱癌，最近被批准用于治疗三阴性乳腺癌。Atezolizumab在尿路上皮癌方面也有治疗潜力，但铂类难治性转移性尿路上皮癌患者的Ⅲ期研究[11]提示，atezolizumab与化疗相比并没有改善患者的OS。

另一PD-L1抑制剂——杜伐单抗(durvalumab)的临床研究也越来越多。在Ⅲ期化疗后无进展的不可切除NSCLC临床试验中，durvalumab治疗的OS明显长于安慰剂[12-13]。此外，一项Ⅱ期试验[14]显示，durvalumab作为晚期NSCLC患者的三线治疗有临床获益。

FDA于2017年批准PD-L1抑制剂——阿维鲁单抗(avelumab)用于治疗默克尔细胞皮肤癌。avelumab作为胃癌的维持治疗正在进行临床试验，其安全性和耐受性也在包括卵巢癌、尿路上皮癌和乳腺癌在内的各种癌症的早期试验中得到检验。在晚期NSCLC患者的Ⅲ期研究[15]中，avelumab的安全性优于多西他赛，但并没有OS获益。在晚期胃癌或食管-胃交界性癌患者中，avelumab作为三线方案比化疗更具安全性,却未改善PFS。

1.3 其他ICIs TIM-3表达于多种免疫细胞及肿瘤细胞。在肿瘤微环境中，TIM-3与含其主要配体Gal-9的T细胞等相互作用，介导细胞凋亡而参与肿瘤的免疫抑制及发生发展。其抑制剂INCAGN02390(NCT03652077)、Sym023(NCT03489343)等正在进行对晚期实体癌或造血系统恶性肿瘤单一治疗的Ⅱ期临床试验。

LAG-3是一类免疫抑制性受体, 主要表达在活化的T细胞和自然杀伤细胞等细胞表面。与PD-1类似，LAG-3分子在活化的T细胞中表达上调, 抑制T细胞过度活化以防止自身免疫性疾病的发生。而在肿瘤微环境中, 抗原的持续刺激使T细胞过度表达LAG-3等抑制性分子, 造成局部肿瘤微环境的免疫抑制状态。近年来研究[16]表明, 在多种类型的肿瘤免疫微环境或耐药患者中, PD-1和LAG-3分子具有共表达现象。单用LAG-3抗体治疗肿瘤效果不佳, 而LAG-3抗体与PD-1抗体联合使用则具有更好的抑瘤效果。目前有7种LAG-3抑制剂进入临床研究阶段，瑞拉利单抗(relatlimab)的研究进展最快, 绝大多数是relatlimab与nivolumab联合用药。Sym022(NCT03489369)、INCAGN02385(NCT03538028)和IMP321等其他LAG-3抗体也正在包括肾癌和乳腺癌在内的晚期癌症患者的Ⅰ期研究中应用。

TIGIT(又称VSIG9、VSTM3、WUCAM)，是一种表达于淋巴细胞的抑制性受体，近年来被认为是肿瘤免疫治疗的主要新靶点。TIGIT与抗原呈递细胞或肿瘤细胞表达的CD155相互作用，下调T细胞和自然杀伤细胞的功能。临床前研究[17]表明，TIGIT抑制剂可预防多种实体和血液病肿瘤。单一TIGIT抗体BMS-986207(NCT02913313)、AB154(NCT03628677)或联合PD-(L)1抑制剂的应用，正在晚期癌症患者中进行Ⅰ/Ⅱ期试验。

B7-h3抑制剂——恩波妥珠单抗(enoblituzumab)(NCT02982941、NCT02923180)、MGD009(NCT02628535)、DS-7300a(NCT04145622)等的临床试验正在前列腺癌、成神经管细胞瘤、复发或难治性肿瘤中开展。B7-h4抗体FPA150单用或与pembrolizumab联合，正用于治疗晚期实体肿瘤患者(NCT03514121)。评估抗B7-h5(VISTA)抗体JNJ-61610588在晚期癌症患者中的安全性、药代动力学和药效学的Ⅰ期临床研究，因不良反应和商业因素被终止(NCT02671955)，相关VISTA抗体临床研究将重新启动。

从现有的单一ICIs临床研究结果中不难看出，尽管单一ICIs可诱导一小部分患者的长期免疫应答，但对大部分患者无效。随着临床试验人群随访时间的延长，晚期复发的出现也提示了继发性耐药的存在。肿瘤微环境、肿瘤抗原表达不良、自噬等诸多机制逐渐揭示肿瘤与免疫系统相互作用的复杂性。为解决抗肿瘤谱狭窄、原发、继发性耐药等问题，各种ICIs联合治疗策略应运而生。

2 ICIs联合化疗

长期以来，化疗都被认为具有免疫抑制作用，但研究[18]表明，许多化疗药物还具有免疫刺激作用。其机制包括抑制肿瘤微环境中具有抑制性作用的Treg细胞，促进非炎性肿瘤微环境向炎性微环境转化，从而使肿瘤对ICIs治疗更加敏感。

2.1 CTLA-4抑制剂联合化疗 未经治疗的转移性黑素瘤Ⅲ期临床研究[19]显示, 与达卡巴嗪单药组相比, 联合ipilimumab用药可延长患者的OS(11.2vs9.1个月)。Ⅱ期临床研究[20]报道，与单纯化疗相比，ipilimumab分阶段/同期联合紫杉醇和卡铂可改善Ⅲ B/Ⅳ期NSCLC患者的免疫相关PFS(5.7/5.5vs4.6个月)和OS(12.2/9.7vs8.3个月)。但是，将ipilimumab分别应用于晚期小细胞肺癌(small cell lung cancer，SCLC)、NSCLC患者的紫杉醇、依托泊苷和卡铂的治疗中，并没有发现OS改善[21-22]，可能是由于ipilimumab的毒性和治疗停药率的增加及相应化疗暴露的减少导致疗效缺乏，且没有生物标志物用于筛选患者，稀释了临床获益[23]。

2.2 PD-(L)1抑制剂联合化疗 PD-(L)1抑制剂与化疗联合应用的临床研究不胜枚举。以肺癌为例，近来3项随机、开放标签的Ⅲ期临床研究[24-26](KEYNOTE-189、IMpower130和IMpower131研究)分别评估化疗联合pembrolizumb、atezolizumab治疗转移性NSCLC、晚期非鳞NSCLC和鳞状细胞肺癌一线治疗的疗效和安全性，结果显示，PFS和OS都显示出显著的临床获益，且安全性可控。其中Keynote-189研究[27]结果提示，pembrolizumab联合化疗一线治疗晚期非鳞NSCLC，联合治疗组较化疗组中位PFS(9.0vs4.9个月)和中位OS(22.0vs10.7个月)均明显延长，基于这一研究结果，FDA批准pembrolizumab联合培美曲塞铂类化疗用于表皮生长因子受体(EGFR)/间变性淋巴瘤激酶(ALK)野生型PD-L1阳性非鳞NSCLC一线治疗，充分证明了化疗联合ICIs的优势。

此外，atezolizumab对三阴性乳腺癌患者的有益作用也得到了Ⅲ期临床研究的支持。该临床研究[28]将atezolizumab添加到纳米白蛋白结合的紫杉醇治疗中，改善患者的PFS(7.2vs5.5个月)。另一种PD-L1抑制剂durvalumab被FDA批准用于治疗在铂类化疗期间或之后，新辅助治疗或辅助治疗12个月内进展的局部晚期或转移性尿路上皮癌(NCT01693562)。

2.3 其他ICIs联合化疗 除研究最为广泛的PD-(L)1、CTLA-4抑制剂外，其他ICIs也已开展联合化疗研究。TIM-3抑制剂MBG453单用或联合地西他滨用于急性髓系白血病或骨髓增生异常综合征患者，以及MBG453联合阿扎胞苷、维奈托克用于不适合化疗的急性髓系白血病患者的临床试验(NCT04150029)已经注册。

虽然在一些肿瘤中，ICIs联合化疗表现优秀，但并非所有化疗联合ICIs均能使患者获益。而且，大多数临床研究中，化疗和ICIs的联合是同时和全剂量使用的，研究探索合适剂量或使用顺序的研究较少。尽管临床前数据显示这些参数可能影响结果，例如诱导期化疗能改善肿瘤微环境，优化其对ICIs的反应。未来仍需进一步探索化疗对肿瘤微环境的影响，获取更加完善的临床数据，支持这一联合治疗策略的推进。

3 ICIs联合抗血管生成药物

在肿瘤微环境中，由于促血管生成信号通路的存在，肿瘤血管的活性往往较差，从而阻碍了T细胞的有效募集。将抗血管生成等分子靶向药物与ICIs联合使用，可通过减轻内皮细胞的衰老、增加黏附分子和趋化因子的表达，使肿瘤靶向的T淋巴细胞进入肿瘤组织，增强肿瘤免疫治疗效率。

3.1 CTLA-4抑制剂联合抗血管生成药物 抗血管生成药物与CTLA-4抑制剂联合使用的临床研究仍以黑素瘤为主。Ipilimumab与贝伐珠单抗联合治疗不可切除的Ⅲ期或Ⅳ期黑素瘤患者试验[29]结果显示，中位OS为25.1个月，临床效果比单独使用ipilimumab要好。与单独使用ipilimumab前处理或后处理的患者相比，联合治疗能使瘤内内皮细胞形态改变，E-cadherin表达增加，且CD31+细胞呈圆形和柱状，内皮细胞连接处CD31+表达增高，这些内皮细胞的变化与肿瘤的广泛免疫细胞浸润有关，在接受这2种治疗的患者中，CD8+T细胞和CD163+树突状巨噬细胞的浓度高于仅接受ipilimumab的患者。接受联合治疗的患者的实验血液中也出现了免疫细胞数量的变化，记忆免疫细胞的比例更高。该试验证明贝伐珠单抗与ipilimumab联合应用于晚期黑素瘤的优势，比较ipilimumab和ipilimumab联合贝伐珠单抗在这部分患者中效果的试验(NCT01950390)仍在进行中。

3.2 PD-(L)1抑制剂联合抗血管生成药物PD-(L)1抑制剂联合抗血管生成药物的临床研究在多种实体肿瘤，尤其是在抗PD-(L)1治疗均有应答的晚期NSCLC、RCC、HCC患者中表现良好。因此，进一步探讨抗血管生成药物联合免疫治疗药物的治疗效果具有重要意义。

在HCC中，单一PD-(L)1抑制剂的疗效似乎并不令人满意。Nivolumab与索拉非尼的CheckMate 459研究[10]主要终点OS没有统计学意义；尽管pembrolizumab对先前使用索拉非尼治疗的晚期肝癌患者有效且可耐受，随后的Ⅲ期KEYNOTE-240研究[8]却但未达到预先设定的统计标准。受试人群未经选择、预先设定统计学阈值、对照组随后的抗癌治疗等因素可能是结果不尽如人意的原因，但是联合治疗相关临床研究的优秀表现使单一PD-(L)1抑制剂治疗相形见绌。IMbrave150研究[30]的目前结果显示，在既往未接受系统治疗的不可切除HCC患者中，atezolizumab联合贝伐珠单抗与索拉非尼组相比OS(未达到vs13.2个月)和中位PFS(6.8vs4.3个月)均有显著改善，具有统计学意义和临床意义。联合治疗与已知的各自单一治疗安全性一致，这一联合治疗策略有可能改变不可切除HCC的一线治疗。同样在不可切除HCC患者中，仑伐替尼联合pembrolizumab显示出良好的抗肿瘤活性和可接受的安全性，评估联合治疗与单用仑伐替尼作为不可切除HCC患者的一线治疗的Ⅲ期试验(LEAP-002；NCT03713593) 正在进行中。

对于RCC，与舒尼替尼相比，atezolizumab联合贝伐珠单抗在未治疗的转移性肾细胞癌中表现出更好的PFS(11.2vs7.7个月)[31]。未经治疗的晚期或转移性肾透明细胞癌患者中，pembrolizumab联合阿昔替尼对比单药舒尼替尼显著改善了患者的总生存(1年生存率89.9%vs78.3%)和PFS(15.1vs11.1个月)[32]。另一项Ⅲ期临床试验[33]显示，avelumab联合阿昔替尼改善舒尼替尼治疗晚期RCC的PFS(13.8vs8.4个月)。

在NSCLC中，IMpower150研究[34]显示，在非鳞状晚期NSCLC患者的贝伐珠单抗+卡铂+紫杉醇一线治疗中加入atezolizumab安全性可控，且提高非鳞状组织晚期NSCLC患者的中位PFS(8.3vs6.8个月)和OS(19.2vs14.7个月)。该试验首次证明了免疫治疗、抗血管生成和化疗相结合的益处，为晚期非鳞NSCLC一线治疗提供新的治疗选择。

4 不同ICIs联合应用

不同免疫检查点作用机制不同，联合多种ICIs在不同的“空间”和“时间”作用，互为补充，可增强疗效，克服耐药性。

4.1 PD-(L)1抑制剂与CTLA-4抑制剂联合应用 阻断CTLA-4通路可增强淋巴组织的早期免疫激活，而抑制PD-1通路则增强外围肿瘤细胞的杀伤，二者联合使用能产生非重叠效应。体内研究[35]表明，与使用单药相比，双检查点阻滞具有协同作用。

Nivolumab与ipilimumab双重治疗对晚期NSCLC患者有益，与单一ICIs或化疗相比，参与者的OS有所改善[36]。此外，与一线化疗方案相比，该联合方案对高肿瘤突变负荷肺癌患者的PFS(7.2vs5.5个月)有所改善[37]。在CheckMate 016研究[38]中，nivolumab联合ipilimumab治疗转移性肾细胞癌有持久反应，安全性良好。这2项研究都批准nivolumab与ipilimumab常规联合使用作为一线治疗。此外，另外2个Ⅱ期临床试验[39-40]表明，在脑转移活跃的黑素瘤患者中，这种双重疗法与单一疗法相比，在颅内和颅外的反应都得到改善。Ⅲ期临床试验[41]表明，nivolumab联合ipilimumab对未经治的晚期透明细胞肾癌较标准治疗的中位OS(未达到vs26.0个月)、PFS(11.6vs8.4个月)和ORR(42%vs27%)有所改善。目前FDA已批准ipilimumab与nivolumab联用治疗黑素瘤、晚期肾细胞癌、MSI-H或dMMR转移性结直肠。

Durvalumab联合tremelimumab也是治疗转移性头颈癌、晚期生殖细胞瘤、间皮瘤和NSCLC的新方向，Ⅰ期和Ⅱ期临床试验目前处于活跃状态，目前尚没有结果。评估不可切除的HCC中二者联用对比索拉非尼作为一线治疗的Ⅲ临床试验(HIMALAYA)正在进行中。Durvalumab单药或联合tremelimumab治疗晚期NSCLC的Ⅲ期试验方案设计已经发表。

4.2 PD-(L)1抑制剂或CTLA-4抑制剂联合其他ICIs TIM-3抑制剂MBG453与PDR001(PD-1抑制剂)联合用于晚期恶性肿瘤患者的研究(NCT02608268)正在开展。

LAG-3抑制剂relatlimab的临床研究绝大多数也是与nivolumab联合用药，在血液瘤、黑素瘤、神经胶质母细胞瘤、肾细胞癌和非小细胞肺癌等肿瘤中都有Ⅰ期和Ⅱ期临床试验。其他LAG-3抗体也正在开展包括肾癌和乳腺癌在内的晚期癌症患者中的Ⅰ期研究。LAG-3抑制剂IMP321与pembrolizumab联合应用于不可切除或转移性黑素瘤患者，LAG-3/PD-1双亲和抗体MGD013的单药及联合抗PD-1分子INCMGA00012治疗策略等临床研究已起步。评价非小细胞肺癌和头颈癌联合应用IMP321与pembrolidzhumab的安全性和有效性的Ⅱ期临床试验(NCT03625323)正在进行中。TSR-033、REGN3767和Sym023等抗LAG-3分子也与PD-1抗体联合正在晚期实体肿瘤中进行早期临床试验。

TIGIT抗体BGB-A1217联合tislelizumab(PD-1抗体)、MTIG7192A联合atezolizumab的治疗策略正在晚期癌症患者中进行Ⅰ/Ⅱ期试验。

B7-h3抑制剂enoblituzumab与PD-1抗体(MGA012或pembrolizumab)联合应用于头颈部鳞状细胞癌或难治性癌症患者、抗B7-h3抗体MGC018和MGD009联合MGA012治疗晚期和/或复发/难治性实体肿瘤患者的临床试验正在开展(NCT04129320)。除联合PD-1抑制剂外，enoblituzumab联合CTLA-4抑制剂ipilimumab的治疗策略在难治的癌症患者中进行试验(NCT02381314)。

对PD-L1/PD-L2/VISTA多靶点拮抗剂小分子CA-170的研究正在晚期肿瘤和淋巴瘤患者中进行。评估Sym021(PD-1抗体)作为单一疗法，以及与Sym022(LAG-3抗体)或Sym023(TIM-3抗体)联合治疗晚期实体恶性肿瘤或淋巴瘤的安全性、耐受性和初步抗肿瘤活性的Ⅰ期开放标签的多中心试验(NCT03311412)正在开展。INCMGA00012(PD-1抗体)、INCAGN02385(LAG-3抗体)和INCAGN02390 (TIM-3抗体)联合治疗部分晚期恶性肿瘤的Ⅰ/Ⅱ期研究(NCT04370704)也已注册。

5 ICIs序贯应用

与多种ICIs联合治疗策略理论基础相似，其他靶点ICIs的序贯治疗是克服CTLA-4、PD-(L)1抑制剂等原发、继发耐药的思路。在一项针对不可切除或转移性黑素瘤患者的临床试验[42]中，ipilimumab治疗后进展的患者接受nivolumab治疗较接受化疗ORR更高。ipilimumab耐药黑素瘤患者的Ⅱ期临床试验[43]发现，接受pembrolizumab治疗比化疗OS并没有明显提高，然而另一个Ⅱ期试验[44]则提示，与化疗相比，健康相关生活质量更好。将LAG-3抗体BMS-986016添加到nivolumab中，在抗PD-(L)1治疗后病情进展的黑素瘤患者中ORR为16%，安全性与nivolumab单药治疗类似。双亲和LAG-3/PD-1抗体FS118，正在进行抗PD-(L)1治疗后晚期恶性肿瘤患者的Ⅰ期临床试验。

综上所述，ICIs的临床应用取得了良好的进展，但实际只有20%～40%患者能从这一昂贵的治疗方法中获益，大多数患者对其无反应，或在治疗后出现耐药，而免疫相关不良反应的存在进一步限制了其发挥作用[1, 45]。传统治疗手段可能具有免疫效应，联合多种治疗方式，相互影响、协同作用，已给部分肿瘤治疗带来突破。进一步研究联合治疗的理论基础、探究最佳联合治疗方案，是突破ICIs肿瘤谱狭窄、原发继发性耐药等瓶颈的重要思路。