非小细胞肺癌临床试验热潮已至，多中心研究阐明新型放射疗法/ PD-1联用的进展与挑战
靶向程序性细胞死亡 - 1(PD-1)、程序性细胞死亡配体 1（PD-L1）等免疫检查点抑制剂已显示出强大的临床功效，并彻底改变了多种肿瘤类型的治疗方案。其中，PD-1 / PD-L1 在非小细胞肺癌（NSCLC）上的治疗应用较为广泛。尽管整体情况较为乐观，但仍有很大一部分晚期 NSCLC 患者对该抑制剂耐药，这一问题目前仍未得到解决。
而临床前和临床试验表明，放疗可以诱导全身性抗肿瘤免疫反应，并具有使难治性 “冷” 肿瘤敏感化，以提升 PD-1 / PD-L1 的耐药性和治疗效果。其中，立体定向身体放射疗法（SBRT），作为一种新型放射疗法，可以向较小的目标病变提供更高的剂量，目前已显示出良好的抗肿瘤作用，同时，也可显着改善局部和远距离控制，并在各种实体瘤中具有更好的存活率。现有研究表明 SBRT 的效果优于常规放疗，可能是因为它具有更强大的免疫激活作用。
7 月 28 日，山东第一医科大学和山东医学科学院山东省肿瘤医院放射肿瘤科相关团队在《血液与肿瘤学杂志》上发表了一篇综述性文章，通过归纳分析临床数据的具体情况，探究 SBRT 与 PD-1 / PD-L1 抑制剂在 NSCLC 治疗中的应用背景、潜在机制和最新进展，并重点介绍了未来有待进的方向和未来的挑战。
图丨相关论文（来源：Journal of Hematology & Oncology）
优化抗肿瘤免疫力
目前，NSCLC 占所有肺癌病例的 80–85％，仍然是全世界最恶性的肿瘤之一。与大多数具有显着提高的生存率的肿瘤的治疗进展相反，NSCLC 治疗的进展缓慢，在所有阶段的 5 年生存率均为 19％左右。
随着免疫疗法的快速发展，靶向 PD-1 / PD-L1 的免疫检查点抑制剂已显示出令人鼓舞的治疗效果。目前，PD-1 / PD-L1 抑制剂，包括 pembrolizumab 和 atezolizumab，已被推荐为晚期高 PD-L1 表达 NSCLC 患者的第一线治疗方案。
尽管取得了令人瞩目的成就，但 PD-1 / PD-L1 仍然存在局限性——能够受益于 PD-1 / PD-L1 抑制剂的患者仅占所有该癌肿患者的一小部分。与此同时，PD-1 / PD-L1 可能会发展出机制不明的抗药性。目前的临床结果及研究显示，联合治疗有可能成为客服耐药性的最优解决方案。
放射疗法是癌症治疗的常规疗法。证据显示，辐射可发挥有效的免疫调节作用。而立体定向身体放射疗法（SBRT）（也称为立体定向放射治疗烧蚀（SABR））是一种新型的放射治疗模态，其在早期和肺转移性肿瘤患者中可以实现 90％以上的局部控制，在毒性风险低的同时能够显着改善预后。目前普遍认为 SBRT 优于常规放疗，与 PD-1 / PD-L1 抑制剂联合使用患者可获得更好的生存获益。
大分割放疗能够以更高的剂量驱动癌细胞表面多个标志物的表达，例如 ICAM-1，MHC-1 等。通常情况下，在各种肿瘤中都观察到免疫原性细胞表面标志物的下调，这也是引发免疫抵抗和免疫逃逸的重要原因。SBRT 对这些标志物的上调作用使免疫系统能够迅速响应细胞中的异常变化，从而增强抗肿瘤作用。此外，临床前研究表明，较高剂量的辐射可显着诱导细胞内应激，尤其是由活性氧（ROS）介导的 DNA 损伤，从而导致免疫原性细胞死亡（ICD）的发生。而 ICD 可以促进树树突细胞（DC）的成熟、呈递以及细胞毒性 T 淋巴细胞（CTL）的交叉启动。
研究发现，低级 SBRT（单级 20–24 Gy）（Gray，缩写符号：Gy，译作 “戈瑞”，戈瑞主要应用在医学领域，描述放射线疗法以及核医学中使用的辐射剂量）。可通过 ICD 触发暴露并释放大量的肿瘤相关抗原（TAA），尤其是受损的双链 DNA（dsDNA），并进一步介导免疫激活信号的传输。低分馏辐射（H-RT) 也可以通过促进趋化因子的释放和改变血管表型增强免疫细胞向所照射的肿瘤组织募集，以发挥有效的抗肿瘤反应。
除了积极的免疫调节作用，SBRT 还可以诱导免疫抑制性微环境。有证据表明，大分割放疗可能会导致转化生长因子β（TGFβ）显着增加，TGFβ不仅可以影响 CD8 + T 细胞的增殖和功能，还可以诱导 CD4 + T 细胞为调节表型（Treg），从而减弱辐射诱导的抗肿瘤免疫反应。此外，临床前研究表明，12Gy 的单次剂量辐射烧蚀可以诱导 PD-L1 的表达上调，通过与其受体 PD-1 结合而诱导免疫抑制作用的增强。
PD-1 是 CD28 家族的一种抑制性跨膜受体，主要在 T 细胞，B 细胞，自然杀伤（NK）细胞和许多其他肿瘤浸润淋巴细胞中表达。作为 PD-1 配体的 PD-L1 是 B7 家族的跨膜蛋白，主要存在于抗原呈递细胞（APC）和肿瘤细胞的表面。PD-1 与 PD-L1 的相互作用可显着抑制细胞毒性 T 淋巴细胞（CTL）的抗肿瘤免疫力，从而导致免疫逃逸。靶向 PD-1 / PD-L1 的免疫检查点抑制剂可能会阻断负调控途径，进一步使 T 细胞恢复活力，从而发挥有效的免疫反应。
基于此，综述表明，SBRT 和 PD-1 / PD-L1 抑制剂联用在肿瘤治疗中存在潜在协同作用，不仅可以增强阳性免疫调节，而且可以显着减弱阴性免疫抵抗，因此有望获得更好的生存预后。SBRT 可以为后续的 PD-1 / PD-L1 抑制剂治疗提供更具支持性的免疫微环境。目前的研究已经证明，SBRT 可以促进 TAA 的释放，从而进一步诱导 DC 成熟、CTL 的交叉启动以及淋巴细胞在肿瘤组织的募集，从而将免疫上 “冷” 的肿瘤转化为 “热” 的肿瘤。
图丨 SBRT 和 PD-1 / PD-L1 抑制剂联合使用的具体机制（来源：上述论文）
因此，免疫原性差的肿瘤可通过 SBRT 的启动作用克服免疫逃逸和对 PD-1 / PD-L1 抑制剂的免疫抗性。PD-L1 表达是 PD-1 / PD-L1 抑制剂的最有代表性的预测生物标记之一，SBRT 诱导的 PD-L1 表达增强可能使患者更容易接受后续的 PD-1 / PD-L1 抑制剂，从而进一步获得高应答率并延长总体生存期。另外，SBRT 可以通过直接杀伤作用和间接免疫反应来减轻疾病负担，从而进一步改善 PD-1 / PD-L1 抑制剂的疗效。
临床试验掀热潮
综述表明，目前用于 NSCLC 治疗的 SBRT 已取得较大的进展，并且具有可接受的安全性。SBRT 可以以相对较小的放射率准确地将高剂量递送至目标肿瘤，从而对周围健康组织的损害降到最低。与传统放疗相比，CHISEL 试验表明，接受 SBRT 治疗的 NSCLC 患者的出局部控制率和总生存率（OS）显着提高。此外，倾向匹配的 497 名患者队列显示，与传统放疗相比，SBRT 与局部放疗率和 3 年 OS 率改善相关（分别为 13.6％对 34.1％和 53.1％对 38.9％）。SBRT 已成为早期医学上无法手术的非小细胞肺癌患者的最佳手术替代方法。
除了早期的 NSCLC，SBRT 在晚期转移性 NSCLC 的治疗中也显示出巨大的潜力。两项公开发表的 II 期临床试验均表明，与单纯维持化疗相比，维持化疗之前进行巩固性 SBRT 可使少转移 NSCLC 患者的无进展生存期（PFS）几乎增加三倍，且无明显差异（11.9 个月 vs 3.9 个月，9.7 个月 vs3.5 个月）。对此，基于 SBRT 的免疫调节作用和绝对应答，SBRT 与免疫疗法的结合似乎是 NSCLC 最有希望的治疗方案。
近年来，临床前和临床试验证明，放疗联合 PD-1 / PD-L1 抑制剂可改善免疫抑制和恢复 CTL 反应，从而显着抑制肿瘤生长并延长患者生存期。
图丨放疗联合 PD-1 / PD-L1 抑制剂治疗 NSCLC 的里程碑试验（来源：上述论文）
注：ORR - 总缓解率，mPFS - 中位无进展生存期，mOS - 中位总生存期，AE - 不良反应，DLT - 剂量限制性毒性
临床前研究表明，在黑素瘤、结肠直肠癌、乳腺癌和非小细胞肺癌的小鼠模型中，PD-1/ PD-L1 的抑制剂结合大分割放射治疗可改善长期存活率并防止肿瘤复发。最近，一项非随机对照 I 期试验在接受局部治疗的晚期 NSCLC 患者中展开，入组患者接受了 pembrolizumab 结合放疗的治疗方案后，PFS 达 12 个月的患者数量占比达到 69.7％，并具有良好的耐受性，部分缓解（PR）占 74％，完全缓解（CR）占 16％，稳定疾病（SD）占 5％。
尽管完成的研究相对较少，但临床试验的热情不减。下图显示了正在进行的相关临床试验，该试验研究了 SBRT 与 PD-1 / PD-L1 抑制剂联合用于 NSCLC 不同阶段的患者。在 24 个试验中，最常见的研究阶段是 1 和 2 期，只有 3 个 3 期试验。除了 4 期非小细胞肺癌，越来越多的试验集中在早期非小细胞肺癌。
图丨正在进行的相关临床试验（来源：上述论文）
未来挑战
尽管有二十年的广泛使用，但在临床实践中，关于标准剂量和 SBRT 分级仍未达成明确共识。当前的临床前和临床试验已经研究了几种方案，但没有哪种方案是最佳的。迄今为止，早期 NSCLC 可用的 SBRT 方案包括 30–34 Gy×1 馏分，15–20 Gy×3 馏分，12 Gy×4 馏分和 10–12 Gy×5 馏分，其中最常见的是后两个。
最佳辐射剂量和分级的选择，一方面应确保充分引发抗肿瘤免疫力，另一方面应尽可能减少不良反应的发生。综述作者认为，最佳放射剂量和分级的差异可能部分归因于不同肿瘤的病理类型、肿瘤大小、肿瘤位置、转移状态、内在放射敏感性和宿主特征，这使得难以直接比较不同的研究并确定标准方案。基于目前有限的数据，作者推测，在精密医学时代，具有多峰肿瘤特征和各种免疫状态的患者应采用最佳最佳剂量和分级并不是恒定的。
目前，将 SBRT 和 PD-1 / PD-L1 抑制剂联合使用的最佳方案尚待充分阐明，并且可能对有效持久的抗肿瘤免疫反应带来重大影响。
对于在 PD-1 / PD-L1 抑制剂使用之前还是之后应进行 SBRT 尚无明确共识。通常，基于放射线的免疫调节作用，证据表明 SBRT 具有极大的潜力来激发后续的免疫治疗。相对而言，PD-1 / PD-L1 抑制剂可以恢复疲惫或静止的 CTL，这也是 SBRT 诱导的抗肿瘤免疫的基础。一项针对 nivolumab 联合立体定向放射外科手术（SRS）治疗晚期转移性黑色素瘤的两项前瞻性研究分析显示，在使用 nivolumab 之前、期间或之后，SRS 亚组的 OS 和局部控制均无显着差异。当前的治疗组合倾向于在 PD-1 / PD-L1 抑制剂之前使用 SBRT，使用顺序是否会影响组合的功效和安全性仍有待进一步研究。
综上所述，作者推测，无论在 PD-1 / PD-L1 抑制剂之前或之后采用 SBRT，联合治疗的顺序在疗效上几乎没有带来区别。同时，作者强调，尽管联合治疗可以显着改善患者的生存结果，但是否以增加毒性为代价同时使用 SBRT 和 PD-1 / PD-L1 抑制剂仍然有待进一步研究，需要进行前瞻性的头对头临床试验，以提供更多可靠的证据并进一步指导临床研究和实践。
尽管 SBRT 与 PD-1 / PD-L1 抑制剂联用具有实现优异临床疗效的潜力，但该方案可能使患者面临毒性增加的风险，这可能会限制其在临床研究和实践中的广泛应用。因此，确定和表征联合治疗安全性的进一步研究仍有待完成。
早期勘探试验中表明，针对非小细胞肺癌的联合治疗性效果良好，毒性也在可接受范围内。对 KEYNOTE-001 的二次分析表明，先前接受胸腔放疗的患者与未接受胸腔放疗的患者相比，治疗相关的肺毒性存在统计学差异（13％vs. 1％，P = 0.046），而高级别肺毒性无明显差异。同样的，PACIFIC 的 3 期研究发现，在 durvalumab 组和安慰剂组之间，≥3 级免疫相关不良事件（irAEs）的发生率无显着差异（29.9％vs。26.1％），≥3 级肺炎分别为 3.4％和 2.6％。多中心安全性和毒性分析表明，SBRT 联合 ICIs 或 SBRT 单药治疗的患者的亚急性≥3 级 irAEs 分别为 26.8％和 2.9％。值得注意的是，联合治疗也可能导致致命的 irAE，在荟萃分析中，用 PD-1 抑制剂治疗的患者的毒性相关死亡率为 0.36％，用 PD-L1 抑制剂治疗的患者的毒性相关死亡率为 0.38％。相应的致命性 irAEs 主要包括肺炎（35％），肝炎（22％）和神经毒性（15％）。联合方案可能引起重叠损伤，因此导致致命性 irAE 的发生率高于单一疗法。作者认为，由于致命性 irAEs 的数据有限，因此有必要进行进一步分析，以探索致命毒性的潜在预测或影响因素。
除了上述尚未解决的临床挑战之外，还有其他未知的实际问题有待进一步研究。首先，目前有关联合治疗的研究主要集中在晚期非小细胞肺癌。有证据表明，早期 NSCLC 患者在明确切除或 SBRT 后的 5 年生存率仍不令人满意，为 30％至 49％。因此，迫切需要临床试验来确定早期 NSCLC 患者的联合治疗是否比 SBRT 或单独手术更有效；其次，关于 PD-1 / PD-L1 抑制剂联合治疗，尚需解决一些临床问题（包括 SBRT 和 PD-1 / PD-L1 抑制剂治疗的最佳持续时间等），以实现持久有效的抗肿瘤反应，是否应根据单一疗法的剂量调整给药方案，以最大程度地减少潜在的毒性作用？以及是否有某种 PD-1 / PD-L1 抑制剂与 SBRT 联合使用可达到最佳生存期？均需要后续研究加以阐明；第三，不同的治疗方案具有不同的作用机理，这可能部分改变人体的生理和病理状态，需要进一步的研究以确定患者以前的治疗方案是否影响联合治疗的疗效和安全性。第四，必须进行临床试验以鉴定潜在的有益人群，除了临床试验中的研究人群外，增加患有自身免疫性疾病、慢性病毒感染、器官功能障碍的患者。
简言之，PD-1 / PD-L1 抑制剂的研究进展已导致 NSCLC 患者治疗方式发生了转变。但是，免疫逃逸和免疫抗性限制了大多数患者的抗肿瘤作用。非侵入性，耐受性良好的 SBRT 可以充分调节肿瘤微环境，从而进一步使肿瘤对 PD-1 / PD-L1 抑制剂更加敏感，这描绘了 NSCLC 协同联合治疗的广阔前景。但至关重要的是，在将该联合方案广泛应用于临床实践之前，迫切需要进行更多的临床前和临床试验，以提供明确的证据并解决上述挑战。
参考：
https://jhoonline.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13045-020-00940-z
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