免疫治疗药物配对 | 让抗癌更高效
2015年，来自加州大学的肿瘤医师Adil Daud对他的患者实施了治疗黑色素瘤的实验性联合免疫疗法。这位患者腋下长了一个葡萄柚大小的肿瘤，无法手术，Adil Daud推测，癌细胞已经扩散到这位69岁男子的肺部。但是当联合使用纳武单抗（nivolumab）和伊匹单抗（ipilimumab）治疗之后，肿瘤开始逐渐缩小，几周后肿瘤甚至完全消失了。
医生期望，免疫治疗能够激发癌症患者自身攻击肿瘤细胞的T细胞应答，这种T细胞应答能够长时间保护患者，最终实现肿瘤的治愈。据纽约市癌症研究中心报道，目前有超过2400种免疫治疗药物正处在临床开发阶段。但是对于这些药物，有些患者可以产生有效的反应，有些却没有任何反应，甚至还会出现对免疫治疗药物的耐受。患者对于这些药物治疗的反应性存在的巨大差异是制约癌症免疫疗法的一个巨大瓶颈。
联合免疫治疗是多种不同免疫药物联合使用的治疗手段，许多癌症专家正在尝试多种不同免疫药物联合使用，希望能够打破单一免疫治疗无反应性的瓶颈。来自纽约大学、朗格医学中心、劳拉和艾萨克·珀尔马特癌症中心的胸内科肿瘤专家Leena Ghandi 评论，“人们对这些试验很感兴趣，每个人都争先恐后地、尽可能多地测试各种组合”。来自癌症研究中心的数据表明，在2017年上半年，全球开展了403项此类试验。还有超过1100项试验正在进行中。
研究人员希望通过联合治疗（包括将不同的免疫治疗药物相结合，或者将免疫治疗药物与放化疗等其他癌症疗法相结合）来达到更有效的、更广泛的治疗获益。虽然这一设想充满了诱惑，但是在临床和经济两个方面还存在着巨大的挑战。免疫治疗是通过人为活化杀伤性T细胞来实现的，一旦这种活化失控，患者将会发生自身免疫的不良反应，而联合治疗有可能把这些不良反应放大。从经济的角度考虑，单一免疫治疗药物的花费很容易超过一年十万美元，远远高于普通的癌症治疗手段，联合使用多种药物会大大增加患者的经济负担。来自珀尔马特癌症中心的肿瘤专家Jeffrey Weber认为：“虽然两种或三种药物的联合治疗会引起治疗费用的增加和更加严重的副反应，但其必然会带来临床获益”。
免疫检查点疗法一马当先
免疫治疗的手段多种多样，包括免疫检查点抑制剂、抗体、癌症疫苗、溶瘤病毒以及其它能够使肿瘤细胞容易被T细胞摧毁的药物。在监管批准和临床开发方面，免疫检查点抑制剂都处于领先地位。
免疫检查点是一种T细胞的抑制通路，在正常人体可以防止T细胞杀伤正常细胞。在肿瘤组织内部，肿瘤细胞狡猾地利用了这一点，逃脱了T细胞对其杀伤作用。PD-1是位于T细胞表面的一种免疫检查点蛋白，肿瘤细胞的表面常高表达PD-1的配体PD-L1。当T细胞上的PD-1和肿瘤细胞表面的PD-L1结合后，T细胞的活性被抑制，因此肿瘤细胞可以避免被T细胞杀伤。
纳武单抗是一种免疫检查点蛋白PD-1抑制剂。当使用纳武单抗治疗后，纳武单抗阻断了PD-1和PD-L1的结合，因此解放了T细胞，使T细胞正常激活并能够清除肿瘤细胞。同样的，其他类似的药物则能够靶向抑制PD-L1，从而也能实现PD-1和PD-L1结合的阻断。来自波士顿丹娜法伯癌症研究院的肿瘤专家Patrick Ott估计，目前80%～90%的免疫治疗联合方案的试验均包括至少一种抑制PD-1通路的免疫治疗药物。
伊匹单抗是另外一种免疫检查点抑制剂，它的靶点是T细胞表面的另外一种免疫检查点蛋白：细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（cytoxic T-lymphocyte protein 4，CTLA4）。但是跟PD-1通路相比，阻断CTLA4通路有很强的毒副作用。主要原因是CTLA4在人体内的分布更加广泛，因此抑制CTLA4通路可能带来更严重的自身免疫副作用。
患者对于免疫检查点抑制剂疗法的反应性也会因为肿瘤类型的不同而不同。据Ott透露，60%的黑色素瘤患者、20%的霍奇金淋巴瘤和50%的梅克尔细胞癌患者对仅靶向PD-1或者PD-L1的药物治疗没有反应性。这些耐受患者的肿瘤可能存在除PD-1通路以外的其他T细胞抑制通路，而联合治疗可以同时阻断多种类似的细胞通路，因此，将这类药物和其它治疗手段相结合或许是打破患者PD-1/PD-L1抑制剂耐药的手段。
2015年，FDA批准了纳武单抗和伊匹单抗联合使用治疗转移性黑色素瘤的联合免疫治疗方案，这一联合方案同时靶向PD-1和CTLA4通路，欧洲药品管理局在2016年也批准了这一联合疗法。这是迄今为止唯一被批准用于临床的检查点抑制剂联合疗法。
临床试验证明这一联合方案可以显著延缓肿瘤病情的进展，中位延迟时间为11.5个月。这一结果几乎是纳武单抗单独治疗的两倍，是伊匹单抗单独使用的四倍。2017年10月公布的数据显示，联合治疗后患者三年存活率为58%，对应的纳武单抗单独治疗的患者的三年生存率只有52%，因此研究者们认为这种联合治疗手段可以有效提高患者的总生存期。
然而，生存率的提高伴随着很高的毒性负担：几乎60%的人在联合用药后出现了严重的副作用，如结肠炎或腹泻——是使用纳武单抗单独治疗的三倍，是伊匹单抗单独使用的两倍。
Daud表示，之所以研究者们将PD-1抑制剂和CTLA4抑制剂联合使用，是因为针对这两个靶点的药物已经获批上市。伊匹单抗是第一个被批准上市的免疫检查点抑制剂（2011年），而最初两种PD-1抑制剂派姆单抗（pembrolizumab）和纳武单抗则是在2014年上市。因此将这两种靶向药用作联合治疗的方案就顺理成章了。
PD-1和CTLA4的联合使用也被用于其他类型肿瘤的临床研究中，包括胃癌、乳腺癌、膀胱癌、胰腺癌、肾癌、肺癌和卵巢癌。这两个靶点抑制剂联用的手段占据联合免疫治疗的很大部分。根据癌症研究中心的数据，截至2017年9月，共有251项相关的研究正在进行中。这些试验包括双靶点（PD-1和CTLA-4）联合抑制疗法（双向试验）和双靶点抑制剂联合其它治疗方法（如化疗、放疗、靶向特异基因突变的药物）的三向试验。
尽管已经进行了大量的相关研究，并且也初步显示了一定疗效，但是依然有很多人怀疑这种联合治疗手段的可行性。Daud以及其他科学家认为，CTLA4抑制剂引起的毒副作用是一个不可忽视的问题。而且跟纳武单抗单独使用相比较，联合用药通常只显示了极小的生存改善。
研究者们对CTLA4抑制剂、PD-1或PD-L1抑制剂或联合治疗的试验保持密切关注。阿斯利康制药公司进行了一项三期临床试验（MYSTIC研究），对新诊断的肺癌患者施以PD-L1单抗durvalumab和CTLA4单抗tremelimumab的联合治疗。但是2017年7月公布的结果并不理想，与化疗相比，联合疗法并不能延迟肿瘤进展更长时间。来自哥伦比亚大学医学中心的肿瘤专家Naiyer Riziv说道，“这项结果非常令人失望”。Riziv指出，等这项试验最终结果出来后，联合治疗或许还是能够显著提高患者的总生存率。不过，他也承认，目前为止关于肿瘤进展的数据并未预示着未来的存活率数据会更好。
靶向调节性T细胞
另外，联合治疗手段也在尝试靶向其它抑制T细胞功能的通路，例如：吲哚胺-2,3-双加氧酶（indoleamine 2,3-dioxygenase，IDO）诱导调节性T（regulatory T，Treg）细胞的通路。Treg细胞能够起到与PD-1和CTLA4通路相似的作用，可以防止T细胞介导的自身免疫应答，但是同时也阻止了T细胞对肿瘤细胞的清除。研究发现，如果肿瘤组织中存在大量Treg细胞，这样的患者预后一般较差。IDO可以正向调节Treg细胞，当IDO的活性提高后，Treg细胞的数目也会相应的增加，因此IDO抑制剂可以抑制Treg的数目。
美国纽琳基因公司的indoximod是一种IDO的抑制剂，已经被证明可以抑制Treg细胞。来自爱荷华大学的肿瘤学家Yousef Zakharia联合indoximod与派姆单抗，用于治疗晚期黑色素瘤患者。2017年4月，Zakharia公布了II期临床试验结果。联合治疗使52%的患者肿瘤缩小。Zakharia指出，结果比2015年一项试验报告的34%的反应率要好得多，在这项试验中，晚期黑色素瘤患者只接受了派姆单抗治疗。Zakharia强调，从试验过程来看，比起纳武单抗和伊匹单抗联合使用，患者对indoximod和派姆单抗联合使用更加耐受，但在得到进一步研究的证实之前，应该谨慎解释研究结果。
将“冷”肿瘤转变为“热”肿瘤
除了纳武单抗联合伊匹单抗治疗晚期黑色素瘤外，还有另一种FDA批准的联合治疗：派姆单抗联合化疗治疗新诊断的转移性非小细胞肺癌的患者，该联合疗法在2017年5月批准。默克公司发布的II期临床数据表明，在癌症恶化前，联合治疗后患者的中位生存期为19个月，对应的只接受化疗治疗的患者的中位生存时间只有8.9个月，联合治疗能够显著延长患者的生存时间。
这项联合治疗方案的原理是，化疗通过杀伤肿瘤细胞，引起炎症反应，以吸引T细胞到肿瘤生长的部位。随后，派姆单抗可以解除PD-1免疫检查点通路对T细胞的抑制。Ott指出，免疫检查点药物只对那些“热”的肿瘤起作用，所谓“热”肿瘤是已被免疫系统识别的肿瘤，而不会对尚未被识别的“冷”肿瘤产生应答。化疗可以将“冷”的肿瘤组织转化成“热”的肿瘤组织，这样T细胞就可以进入肿瘤组织，随后PD-1抑制剂为T细胞扫清道路，T细胞就可以对癌细胞进行杀伤。
化疗仅仅是启动PD-1或PD-L1抗体依赖的免疫应答的策略之一。放疗、癌症疫苗等手段都可以起到类似的作用。即使那些没有被这些疗法摧毁的细胞也会上调应激反应，从而改变肿瘤的免疫识别状态。所以，这些手段就像聚光灯一样，能够将免疫介导的癌细胞杀伤作用聚集在肿瘤组织处。
其他方法包括用新抗原制成疫苗，新抗原是来源于患者肿瘤的突变蛋白。Ott和他的同事在一项I期试验中发现，PD-1抗体和癌症疫苗联合使用可以在晚期黑色素瘤患者中产生长期缓解。
另外一项安进公司的临床研究涉及将派姆单抗和溶瘤病毒T-VEC（talimogene laherparepvec）联合。T-VEC溶瘤病毒是一种基因工程改造的HSV病毒，可以定向地感染肿瘤组织。溶瘤病毒在癌细胞内复制，并最终导致细胞裂解，释放肿瘤相关抗原到血液中，从而吸引T细胞。2017年9月份公布的数据表明，派姆单抗和T-VEC联合治疗后可以显著缩小黑色素瘤瘤体，比起单独使用任何一种方法均更加有效。
不可预知的获益
对于免疫治疗的反应性存在非常大的个体差异。这些不同的临床反应性，亟需更好的生物标志物来预测哪些患者会对哪种免疫治疗起反应。鉴于联合治疗的昂贵和过强的毒副作用，这一需求更加迫切。预测患者是否会对PD-1抑制剂产生反应的最重要的生物标志物是PD-L1的表达。另外，微卫星不稳定性（由受损的DNA修复引起）也可以用于预测对PD-1抗体的反应性。默克公司的全球临床研发副总裁Roy Baynes认为，虽然这两种标志物都不是很完美，但它们均有帮助。
每年启动的数以百计的免疫联合治疗的临床试验，会给我们提供海量的数据，这将会帮助我们了解如何更好地利用每个人自身的抗癌免疫能力。关于肿瘤和免疫系统如何相互作用的研究，也有助于使新的治疗组合成为现实。
Gandhi表示：“通过免疫治疗手段，我们看到越来越多的患者获得了五年的生存期，我们期望通过联合免疫治疗手段再一次提高这个目标，通过正确的免疫治疗组合，我们可以给予肿瘤患者更好的治疗选择”。
参考文献：Nature 2017;552:S67-S69