“免疫治疗+”在前列腺癌治疗中的研究进展*

吴长富 王 超 罗玉红 周逢海**

1.兰州大学第一临床医学院（甘肃兰州 730000）；2.甘肃省人民医院泌尿外科（甘肃兰州 730000）

前列腺癌是老年男性最常见的肿瘤，也是重要的疾病负担。从最新2019年癌症统计数据上能看出，前列腺癌发病率在男性肿瘤中居第一位，死亡率居第二，仅次于肺癌[1]。目前常见的治疗方式包括前列腺癌根治术、去势治疗、化疗、放疗等，去势治疗是所有治疗方式的基础和标准。患者在接受手术治疗后约30%会复发，约80%接受去势治疗后会在18个月左右进展为去势抵抗性前列腺癌(castration resistant prostate cancer,CRPC)，最终进展为预后很差的转移性去势抵抗性前列腺癌（metastatic castration resistant prostate cancer,mCRPC）[2-3]。对于mCRPC免疫治疗主要包括免疫检查点阻断（Immune checkpoint blockade，ICB）或肿瘤相关抗原（Tumor-associated antigen，TAA）的特异性单克隆抗体(MAb) 在内的被动免疫和肿瘤特异性抗原疫苗接种的主动免疫[4]。目前FDA批准用于mCRPC的药物有紫杉醇、SiPuleucel-T、阿比特龙、苯扎鲁胺和镭-223。虽然作用机制不同，但均能延长生存期[5]。免疫检查点抑制剂主要作用机制是激活机体的免疫系统达到控制肿瘤生长的目的，已广泛运用于多种恶性肿瘤（非小细胞性肺癌、黑色素瘤、胃癌、肾癌和膀胱癌等[6-7]。免疫检查点主要有细胞毒性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/ 程序性死亡因子配体1（programmed death 1/programmed death ligand 1,PD-1/PD-L1）、淋巴细胞活化基因-3（lymphocyte activation gene 3,LAG-3）、杀伤细胞免疫球蛋白样受体（killer cell immunoglobulin like receptor,KIR）等[8-9]，主要用于免疫检查点的是CTLA-4和PD-1/PD-L1。免疫治疗可以有效抵御外来入侵者，使用不当或针对自身免疫，也可能导致疾病。免疫治疗的机制主要包括中和反应、细胞毒性反应、免疫复合物反应、特应性和过敏性反应、T细胞的细胞毒作用、迟发性超敏反应和肉芽肿性反应等，这些机制针对不同的免疫环境激活不同的免疫途径。本文探讨主要以PD-1/PD-L1抑制剂为主的免疫检查点为代表的被动免疫。

一、PD-1/PD-1抑制剂作用机制

免疫治疗的一个主要方向是阻断抑制性免疫受体及其配体结合，PD-1/PD-L1构成一种主要的免疫耐受机制[10]。PD-1受体表达于激活的效应T细胞和调节性T细胞。PD-1与癌细胞上的PD-L1和PD-L2结合，检查外周自身免疫和促进自身免疫逃逸。PD-L1的表达促进肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）内肿瘤细胞的免疫逃避，并可被激活的肿瘤靶向T细胞制造的干扰素上调。PD-1与PCa细胞表面表达的PD-L1/PD-L2配体之间的相互作用诱导抗肿瘤免疫应答的降低，导致前列腺癌进展和转移扩散。PD-L1在前列腺癌细胞和肿瘤微环境基质细胞上过表达，由于PD-1/PD-L1的高度相互作用，免疫反应随着癌细胞增殖的增加而下降。免疫检查点抑制剂能与T细胞或肿瘤细胞表面不同受体结合，作用机制是肿瘤细胞在宿主免疫系统中产生大量外源抗原，并与抗原提呈细胞表面的主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）分子结合，活化T细胞，引发机体产生免疫反应，达到杀灭肿瘤细胞的目的[5,11]。主要药物有PD-1抑制剂(nivolumab,pembrolizumab)和PD-L1抑制剂（avelumab、atezolizumab、durvalumab），FDA批准用于治疗mCRPC的检查点抑制剂是pembrolizumab，用于微卫星不稳定（Microsatellite instability，MSI）的肿瘤患者，这类患者不足5%[12]。PD-1单抗被证明能拯救功能失调的T细胞，PD-1或PD-L1阻断治疗失败可能原因是在肿瘤微环境中缺乏效应免疫细胞的自然浸润[13-14]。

二、PD-1/PD-L1联合雄激素剥夺疗法

近90%前列腺癌患者在初诊时局限于器官或仅在局部进展，通常采用手术或化学去势的雄激素剥夺疗法（Androgen deprivation therapy，ADT）来降低循环中的睾酮水平。不幸的是，大多数患者对ADT产生耐药性并最终进展为mCRPC，耐药机制可能包括AR基因扩增、LBD突变和剪接变异，以及局部雄激素水平的增加和AR辅助因子水平的改变[17]。已有研究表明，ADT药物联合免疫治疗可以增强抗癌免疫反应。Gamat在一项联合pembrolizumab和苯扎鲁胺治疗苯扎鲁胺耐药病患者的Ⅱ期试验中，患者（4/20）PSA下降＞50%[18]。Graff给服用苯扎鲁胺的患者加用pe-mbrolizumab，患者（3/10）PSA值迅速下降到0.2ngL/mL以下[19]。Graff在二期试验中使用pembrolizumab联合苯扎鲁胺观察mCRPC患者的抗肿瘤效果，经过18周的中位随访后，20名接受治疗的男性中有11人表现出部分缓解(n=4)或病情稳定(n=7)[20]。这些结果表现出不管两者序贯还是同时给药均有较好的治疗效果。导致这一结果的原因可能有：（1）ADT可降低癌细胞抗凋亡基因的表达，增强肿瘤细胞对免疫介导的溶解的敏感性；（2）PCa的抗雄激素耐药性依赖于固有的肿瘤细胞PD-L1的表达增加，而不是雄激素受体的难治性敏感性；(3)ADT可通过雄激素受体介导的凋亡途径调控，诱导PCa细胞对T细胞杀伤效应更加敏感。因此，我们推测结合新型ADT和特定PD-1/PD-L1抑制剂是治疗mCRPC的潜在免疫治疗方向。

三、PD-1/PD-L1联合放疗

放疗是前列腺癌非侵入性治疗方法，用于明确治疗和缓解转移疼痛[21]。放射治疗可诱导肿瘤细胞DNA双链断裂，释放细胞质DNA，以cGAS依赖的方式诱导TYPE I干扰素信号和免疫激活,导致肿瘤细胞死亡，肿瘤特异性抗原相关T细胞显著增殖，增强细胞免疫反应。放疗还可以影响免疫反应调节因子（IL-1/-2/-6、TGF-β、TNF-α)的产生[22-23]。前列腺癌对免疫检查点抑制反应较差，但联合放疗可增强免疫反应。Dudzinski通过建立mCRPC小鼠模型，在移植瘤平均体积为500 mm3开始给药。在第17天测量移植瘤平均体积，仅抗PD-L1组为1754mm3，未放疗组为556mm3(p=0.21)，放疗组为284mm3(p=0.04)，仅抗PD-L1组的中位生存期为13天，而放疗组为30天(p=0.0003)，与单独使用抗PD-L1相比延长130%。在第21天测量移植瘤平均体积时，仅抗PD-1组为2094mm3，未放疗组为343mm3(p=0.0066)，放疗组726mm3(p=0.04)，仅抗PD-1组的中位生存期为21天，而放疗组为36天(p=0.0009)，与单独使用抗PD-1相比延长70%[24]。Yuan在一项I/II期试验，Nivolumab与高剂量率近距离放疗和ADT应用于5级前列腺癌(GG5)，1例患者出现3级限制性毒性（肝炎），患者（3/6）在Nivolumab治疗(4个周期)和≥治疗后1个月的活检中未发现肿瘤残留，所有患者都有PSA下降，在使用nivolumab后有一个短暂的PSA反弹，可能是由于nivolumab启动了肿瘤微环境中的炎症反应，早期应答组组织中CD8+、FOXP3+/CD4+T细胞和外周血中CD4+效应T细胞均升高[25]。前列腺特异性膜抗原（Prostate specific membrane antigen，PSMA）靶向放射性核素治疗(PSMA-RNT) 对50%mCRPC患者有效，PSMA-RNT可以提高前列腺癌的免疫原性。Czernin在一项225Ac-PSMA617和PD-1阻滞剂（pembrolizumab）联合使用实验中，小鼠中位总生存期和生存期分别为47.5天(p≤0.0199 vs单一疗法)和51.5天(p≤0.0251 vs单一疗法)，实验结果表现出放疗联合抗PD-1或抗PD-L1较单一治疗显著提高存活率[26]。这一结果的原因可能是由于CD8+T细胞介导肿瘤浸润免疫反应。免疫治疗与放疗结合，对于前列腺癌治疗的研究目前没有用于临床，不过在动物模型中已经取得较好的效果，随着学者的进一步研究，这可能会为晚期前列腺癌的治疗提供一种新的且有效的治疗方案。

四、PD-1/PD-L1联合PARP抑制剂

聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶（poly-ADP-ribose polymerase，PARP）是由17种多功能酶组成的家族，其中PARP-1的含量最高，参与碱基切除修复以响应DNA损伤的酶，使单链断裂修复成为可能[27]。25-30%的散发性mCRPC存在DNA修复途径缺陷，这可能使其对PARP抑制敏感。PARP抑制剂主要利用肿瘤DNA损伤反应（DNA damage response，DDR）途径的缺陷，在有DNA修复缺陷的mCRPC肿瘤中抑制PARP活性，优先杀死癌细胞[28-29]。对mCRPC标准治疗无效和DNA修复基因缺陷的患者有很高的应答率（88%），其代表药物是奥拉帕利，该药于2014年获FDA批准用于BRCA突变的晚期卵巢癌[30,31]。Karzai在一项Durvalumab(阻断PD-L1的高选择性IgG1单克隆抗体) 联合奥拉帕利治疗mCRPC中，患者（9/17）(53%)PSA≥下降50%(定义为应答者)，在这9名患者中，根据实体瘤疗效评价标准（Response Evaluation Criteria In Solid Tumors，RECIST）患者，（4/9）有影像学反应。对于所有患者，12月的PFS为51.5%(95%CI：25.7-72.3%)，DDR基因突变患者的中位无进展生存期为16.1月(95%CI：7.8-18.1月)，12月无进展生存期概率为83.3%(95%CI：27.3-94.5%)，而无突变患者12月无进展生存期概率为36.4%(95%CI：11.2-62.7%)[32]。还有研究数据表明：Durvalumab联合奥拉帕利，患者（8/10）PSA下降，其中5例＞50%，中位PFS为7.8月，同样表现出良好的免疫耐受。还有学者在Durvalumab联合奥拉帕利中，患者（8/17）（47%）PSA反应＞50%，其中6例存在DDR突变。患者（2/17）（11%）PSA反应率＞30%，无DDR突变，12月PFS为51.5%（95%CI：25.7-72.3%）。这些数据提示，Durvalumab联合奥拉帕利可以影响mCRPC患者的先天免疫和获得性免疫，这两种免疫的结合可能与PFS的延长有关。我们推测潜在机制是Durvalumab联合奥拉帕利治疗mCRPC可能促进树突状细胞成熟，增强CD4+T细胞活性，并重新激活CD8+T细胞抗肿瘤免疫。这些研究均表现出患者有较好的耐受性及有效性。PARP抑制剂引起的双链DNA断裂，增强肿瘤细胞免疫原性。通过下一代测序鉴定mCRPC肿瘤中DNA损伤修复基因的缺陷是可以预测奥拉帕利的抗肿瘤活性，同时也是指导联合用药的重要依据。

五、免疫治疗联合化疗

FDA批准用于化疗的药物包括多西紫杉醇，卡巴西紫杉醇（用于多西他赛耐药肿瘤），其作用机制是保护微管形成有丝分裂纺锤体的能力，通过雄激素依赖的信号通路发挥作用，从而导致细胞死亡。多西他赛加强的松是转移性去势耐药前列腺癌（mCRPC）患者的标准一线细胞毒性治疗，也可能产生耐药机制（基于P-糖蛋白-1）[33-34]。多西他赛对免疫系统有积极的影响，可以增加抗原呈递和Fas的表达，激活抗原级联，调节肿瘤微环境，提高免疫能力[35]。目前基于PD-1/PD-L1的免疫治疗联合化疗的研究较少，主要是基于CTLA-4和疫苗的免疫研究。2010年，FDA批准SiPuleucel-T用于mCRPC的免疫治疗[36]。Slovin研究表明，接受SiPuleucel-T治疗的患者的中位生存期为34.5月，随后接受多西他赛治疗的患者(n=51)，中位生存期为25.7月，而接受多西他赛治疗，但未接受SiPuleucel-T治疗的患者(n=10)的中位生存期为20.2月，生存风险比(HR)为2.53(P=0.006)。这结果明说明使用siPuleucel-T几个月后接受化疗对患者是有好处的[37]。Ipilimumab是一种CTLA-4抑制剂，与之结合可增强抗肿瘤免疫力。Kwon研究表明，ipilimumab联合多西他赛在mCRPC治疗中，联合使用患者中位总生存期为11.2月(95%CI：9.5-12.7)，仅使用多西他赛的患者中位总生存期为10.0月(95%CI：8.3-11.0)(风险比[HR]为0.85，0.72-1.00；p=0.053)。在这一研究中，联合使用时患者表现出一定副作用（腹泻、疲劳、贫血、结肠炎等）。分析数据得出，联合使用患者总体存活率方面没有显著差异，但有仍迹象表明联合使用患者有一定受益，值得我们进一步研究[38]。

基于目前没有PD-1/PD-L1抑制剂联合化疗的研究，我们正在进行这一方面的研究，拟在解决联合使用的局限性，探索其免疫的潜在机制以及副作用的应对，为免疫治疗联合化疗提供理论依据。

六、PD-L1是否可作为前列腺癌诊断及疗效评估的标记物

PD-L1在前列腺中低表达，在癌细胞中高表达，是否能把PD-L1作为肿瘤标志物及疗效评估一直是研究的热点。PD-L1在肿瘤和免疫细胞上的表达已作为一种潜在的生物标志物进行了广泛的研究,但仍未得出确定性结论。PD-L1表达与治疗反应的相关性在不同研究的结果中存在差异,主要与检测试剂盒、PD-L1阳性界值、原发瘤和转移瘤PD-L1表达差异、肿瘤微环境的动态性等相关[39]。由于并不是所有的患者对免疫检查点抑制剂的治疗都有反应，所以仍然需要确定合适的生物标志物来预测反应，PD-L1检测的协调性是未来需要解决的最重要的问题。

七、小结与展望

目前前列腺癌的治疗已经取得较大进展，以免疫治疗为基础的联合治疗对腺癌带来的更大机遇与挑战。免疫检查点抑制剂与其他治疗方式的结合是否增强免疫治疗的效果仍需要我们进一步研究。本文主要通过PD-1/PD-L1抑制剂联合ADT、放疗、化疗、PARP抑制剂等mCRPC治疗的探讨，表现出更大的获益。但联合治疗缺乏系统评价指标，是否可以大规模用于临床还需要从疗效评价、安全性及社会负担等方面综合评价。对于前列腺癌“免疫治疗+”有着很大的希望，我们正在等待更多的临床试验的结果。