EGFR-TKIs耐药与EGFR突变非小细胞肺癌中PD-L1表达的研究进展

Research Progress of EGFR-TKIs Resistance and PD-L1 Expression in EGFR-Mutant Non-Small Cell Lung Cancer

摘要: 表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂可改善EGFR突变的非小细胞肺癌患者生存期。然而部分患者表现出原发性/获得性耐药，疗效间存在差异。PD-L1表达水平可作为免疫检查点抑制剂治疗的预测性生物标志物，PD-1/PD-L1抑制剂已被批准用于晚期NSCLC的一线治疗。研究表明，部分EGFR突变NSCLC患者免疫治疗效果欠佳，可能与其肿瘤微环境相关。本文就EGFR突变患者的肿瘤微环境与PD-L1的联系、PD-L1在EGFR突变的非小细胞肺癌患者中表达率及与EGFR-TKIs疗效等方面的研究进行综述。

Abstract: Epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors improve survival in patients with EGFR-mutated non-small cell lung cancer. However, some patients exhibit primary/acquired re-sistance and efficacies are different. PD-L1 expression level can be used as a predictive biomarker for treatment with immune checkpoint inhibitors, and PD-1/PD-L1 inhibitors have been approved for first-line treatment of advanced NSCLC. Studies have shown that some EGFR mutant NSCLC pa-tients have poor immunotherapy outcomes, which may be related to their tumor microenvironment. In this article, we review the studies on the association between tumor microenvironment and PD-L1 in patients with EGFR mutations, the expression rate of PD-L1 in patients with EGFR- mutated NSCLC, and the efficacy with EGFR-TKIs.

1. 引言

肺癌是最常见的癌症类型，也是中国癌症死亡的主要原因 [1] 。非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)约占肺癌的85%。亚洲人群肺腺癌患者表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)突变率高达51% [2] 。EGFR-TKIs是EGFR突变晚期非小细胞肺癌患者治疗的首选。程序性死亡配体1 (programmed death ligand 1, PD-L1)能够与T细胞上的程序性死亡受体1 (programmed death receptor 1, PD-1)结合，抑制T细胞的活性和促进调节性T细胞的分化，抑制免疫反应 [3] 。EGFR-TKIs在治疗后不可避免出现耐药，耐药机制包括靶基因修饰、旁路激活和表型转化等多种机制，但仍有部分机制不明。肿瘤免疫微环境的变化也被认为可能是耐药机制之一 [4] [5] 。本综述就EGFR突变患者肿瘤微环境及变化、EGFR突变与PD-L1信号传导通路及二者联系，以探讨PD-L1表达水平与EGFR突变晚期非小细胞肺癌患者之间的联系，为临床治疗提供参考。

2. EGFR突变非小细胞肺癌中PD-L1表达与EGFR-TKIs耐药的联系

研究发现，EGFR-TKIs耐药时可诱导PD-L1的高表达 [6] 。奥希替尼治疗后，循环肿瘤细胞中PD-L1的表达水平在疾病进展时倾向于显著升高(34.6%) [7] ，表明PD-L1在EGFR-TKIs耐药时上调。EGFR-TKIs耐药可能上调PD-L1表达来改变肿瘤微环境(tumor microenviroment, TME) [8] [9] 。这种免疫微环境变化可能使EGFR-TKIs耐药。目前EGFR突变非小细胞肺癌患者肿瘤免疫微环境的研究处在探索阶段，需进一步探索。

3. EGFR突变患者不同阶段的TME特征

3.1. EGFR突变的TME特征及临床意义

肿瘤微环境是肿瘤细胞赖以生存和发展的内环境，由癌细胞、微血管、淋巴管、免疫细胞和细胞因子等多种因素共同组成，存在错综复杂的相互作用，同一肿瘤内的免疫状态、营养、PH和间质压力的水平可变，因此TME在癌症的发生、发展和转移中起重要作用 [10] [11] 。

EGFR突变患者的肿瘤微环境表现较为复杂。目前研究结果显示其为一种非炎性、免疫抑制性TME，其中肿瘤突变负荷(Tumor mutation burden, TMB)较低、缺乏CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor infiltratinglym-phocycte, TIL)、调节性T细胞(Tregs)浸润、骨髓来源的抑制细胞(MDSCs)增加、多种促肿瘤炎性细胞因子增加和PD-L1表达上调，为肿瘤细胞增殖创造了有利的微环境 [12] 。

广东省人民医院团队通过单细胞测序探索发现EGFR突变的肺腺癌组织中缺乏组织常驻记忆CD8+ T细胞，主要是由于缺失肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated macrophage, TAM)和肿瘤相关成纤维细胞(Cancer-associated fibroblast, CAF)，导致无法招募、驻留和扩增CD8+ T记忆细胞。与EGFR野生型相比，EGFR突变型肺腺癌的T细胞和其他细胞类型之间的多种免疫检查点(如PD-1和PD-L1)相关作用显著减少 [13] 。

一项回顾性研究观察到携带EGFR突变的NSCLC肿瘤的PD-L1表达水平低，CD8+ TILs也很少。相反，其他研究检测到EGFR突变的肿瘤中PD-L1的高表达 [14] 。临床前研究表明，EGFR激活可上调PD-L1表达，诱导T细胞凋亡、免疫逃逸。在携带EGFR突变的肺腺癌小鼠模型中，观察到巨噬细胞MHC-II表达减少，巨噬细胞IL1RA表达增强，吞噬活性增加，归因于M2表型巨噬细胞增加。EGFR突变的NSCLC特点是CD8+ T细胞和免疫抑制细胞的水平较低，但Tregs数量和PD-L1表达水平都有所增加，这导致效应性T细胞活性降低，有利于免疫逃逸和癌症进展 [15] [16] 。因此，EGFR突变在细胞生长、生存和免疫逃逸机制的发展中起着关键作用。

3.2. EGFR-TKIs治疗后的TME特征

EGFR-TKIs抑制EGFR通路激活，并通过多种途径调节肿瘤免疫微环境，诱导抗肿瘤反应，促进T细胞介导的抗癌作用，减少T细胞凋亡，提高CD8+ T细胞和DCs水平，增加MHC I类和II类分子的表达，增强抗原呈递对IFN-γ的反应，并提高IL-10、CCL2和IFN-γ水平，减少FOXP3+ Tregs，抑制巨噬细胞极化为M2表型，并减少PD-L1的表达 [17] 。

日本的Yoshiya教授团队，回顾性分析EGFR突变患者的TME，依据PD-L1肿瘤比例和CD8+评分，将TME分为四种类型：(a) 高/高(13.5%, n = 7)；(b) 低/低(42.3%, n = 22)；(c) 高/低(17.3%, n = 9)和(d) 低/高(26.9%, n = 14)，结果显示无进展生存期在(a)型中最短，在(d)型中最长(mPFS 2.4 vs 11.3 vs 8.4 vs 17.5个月；P = 0.0000077)，反映出EGFR-TKIs的疗效根据TME的不同而有所不同，具有低PD-L1和高CD8+表达的表型可能是从这种治疗中最大获益的类型 [18] 。Kohsuke等在EGFR-TKIs治疗进展后再次活检，结果显示部分患者PD-L1表达水平升高，治疗后CD8+和FOXP3+ TIL密度显着降低(中位数292.8→224.0/mm²，P = 0.0274和249.6→150.4/mm²，P < 0.0001)，但在高PD-L1表达肿瘤中CD8+ TIL密度保持不变。结果表明，EGFR-TKIs治疗可以改善EGFR突变阳性NSCLC的肿瘤免疫微环境，增加肿瘤浸润CD8+ T细胞数量并上调PD-L1表达。这些发现有助于解释为什么EGFR-TKIs治疗可以改善患者的预后 [19] 。但周彩存教授团队研究EGFR-TKIs对EGFR驱动的肺癌模型TME中发现，使用敏感的EGFR-TKIs后，增加的CD8+ T细胞和DCs驱散了FOXP3+ Tregs，并抑制了巨噬细胞的M2极化。然而随着治疗的继续，这种变化消失了 [20] 。因此，TKI治疗可重建一个健康的免疫微环境，诱导肿瘤消退，但其作用是不断变化的。

3.3. EGFR-TKIs耐药后的TME特征

在EGFR突变非小细胞肺癌中，EGFR-TKIs耐药TME出现免疫抑制性改变。与EGFR-TKIs敏感的肿瘤相比，EGFR-TKIs药肿瘤中免疫抑制细胞数量增多，免疫活化细胞数量减少，并且免疫抑制因子更活跃。此外，EGFR-TKIs耐药的癌细胞表现出上皮–间质转化 [21] 。同济大学研究团队使用单细胞测序分析显示，EGFR-TKIs耐药后患者的细胞成分出现变化。短TKI-PFS患者较长TKI-PFS患者的CD3+淋巴细胞、CD8+效应T细胞和INF-γ + CD8+ T细胞在TME中浸润的比例明显更高，M2样巨噬细胞比例较低，促炎细胞增多的一致性加强了TKI-PFS短的患者更可能从联合免疫疗法中获益的理论基础。更重要的是，通过流式细胞技术，CD4+ T细胞中FOXP3+的比例在短TKI-PFS患者中明显升高，这可能是效应性T细胞激活增加的反馈结果 [22] 。

4. EGFR突变及PD-L1表达的信号传导通路及其联系

EGFR突变后激活酪氨酸激酶，并激活其下游信号通路：RAS/RAF/MEK、PI3K/AKT/mTOR等通路，参与肿瘤细胞的增殖、生长、侵袭、转移及血管生成。此外，EGFR可促进肿瘤细胞从宿主抗肿瘤免疫中逃逸：通过激活ERK、AKT-mTOR和STAT3上调PD-L1表达；增加乳酸的排泄抑制CTL活性；激活GSK-3β/FOXP3来增加Tregs的数量和活性，并抑制CIITA的诱导降低MHC I和MHC II的表达 [23] 。

EGFR突变NSCLC细胞系中PD-L1的表达水平显著高于EGFR野生型 [24] 。通过EGFR-TKIs (如吉非替尼或厄洛替尼)抑制EGFR活性，减少细胞系中PD-L1表达水平 [23] [25] 。小鼠模型中，EGFR突变上调PD-L1表达，而EGFR-TKIs治疗下调PD-L1表达 [23] 。因此，EGFR信号可以直接或间接地驱动PD-L1的上调 [26] [27] 。研究表明AKT/mTOR通路与EGFR突变介导的PD-L1表达相关 [28] 。MTOR激活诱导PD-L的翻译而非转录上调PD-L表达。IFN-γ介导的PD-L表达也依赖于mTOR。AKT-STAT3途径也可能在有EGFR突变的NSCLC细胞系上的调节PD-L1表达中起作用 [29] [30] [31] ，因为抑制AKT或STAT3活性可以下调PD-L1的表达。还有研究表明，EGFR突变可通过ERK1/2途径上调PD-L1表达。因此，EGFR-TKIs治疗中PD-L1表达的机制是复杂的，这可能取决于基因的突变状态及不同的信号通路。

5. EGFR突变非小细胞肺癌中PD-L1表达水平

日本一项研究中肺腺癌患者PD-L1肿瘤阳性比例分数(tumor proportion score, TPS) ≥ 50%的患者占29.6% [32] 。欧美报道中，EGFR突变NSCLC患者中PD-L1 TPS ≥ 50%占11% [33] 。东亚人群中EGFR突变合并PD-L1表达的比例较欧美人群偏高，但总体EGFR突变合并PD-L1表达率偏低 [34] 。PD-L1表达水平与EGFR突变的关系尚无定论。

6. PD-L1表达水平与EGFR-TKIs耐药的联系

研究中PD-L1表达的临床研究产生了相互矛盾的结果。一些研究显示，PD-L1阳性表达与EGFR-TKIs治疗后更大的DCR和更长的PFS和OS明显相关 [35] [36] [37] 。另一项研究发现PD-L1表达与疗效之间没有明显相关性 [38] [39] 。部分研究表明，接受EGFR-TKIs治疗的EGFR突变患者中，PD-L1的表达与不良预后有关 [40] [41] [42] [43] [44] 。

D’Incecco等人的研究显示，在意大利56名EGFR突变并使用吉非替尼或厄洛替尼治疗的晚期NSCLC患者中，PD-L1阳性患者的TTP (11.7月vs 5.7月，P < 0.0001)和OS (21.9月vs 12.5月，P = 0.09)较PD-L1阴性患者显著延长 [35] 。一项中国回顾性研究显示，PD-L1阳性与EGFR-TKIs治疗后更长的无进展生存期、更高的疾病控制率相关 [36] 。韩国一项研究中，在66例EGFR突变EGFR-TKIs治疗的患者中，PD-L1阳性的进展期比PD-L1阴性组短2个月，但未达到统计学意义 [37] 。

一项中国研究中，在99名EGFR突变组中，PD-L1阳性患者的PFS和OS与PD-L1阴性患者相比没有明显差异 [38] 。另一项研究中，一线EGFR-TKIs治疗EGFR突变转移性NSCLC，不同PD-L1表达状态组是PFS无统计学差异。对于PD-L1 < 1%，1%~49%和≥50%的组，中位PFS分别为13.6，18.4和15.7个月(P = 0.738)。OS也观察到类似的结果，分别为33.6，30.1和48.6个月(P = 0.769) [39] 。

Hsu等人研究包括123名EGFR突变的肺腺癌患者，在PD-L1 ≥ 50%患者中，EGFR-TKIs的中位PFS和OS分别为1.6个月(95% CI, 1.1~2.0)和10.1个月(95% CI, 6.4~13.8)，明显短于PD-L1 < 1%的患者(中位PFS，7.3个月；95% CI，2.7~12.0；中位OS，38.2个月；95% CI，26.1~50.3) [41] 。EGFR突变患者被分为原发性耐药和疾病控制组，原发性耐药组中分别有22.7%和30.3%的患者PD-L1 TPS ≥ 50或≥25%，而在疾病控制组中，其频率分别只有1.8%和3.5% (均为P < 0.001)。这些结果显示较高的PD-L1表达水平与较高的原发性EGFR-TKI耐药发生率有关。Yoneshima等人发现PD-L1表达与接受EGFR-TKIs治疗的EGFR突变型NSCLC患者较短的PFS明显相关 [42] 。另外部分研究显示，PD-L1高表达不仅预示着对EGFR-TKIs的反应不佳，而且还与这些药物的原发性耐药有关 [40] [41] [42] [43] 。一项针对101名EGFR突变型NSCLC患者的研究中，与弱PD-L1表达相比，强PD-L1表达与ORR下降和PFS缩短显著相关(ORR，35.7% vs. 63.2% vs. 67.3%；P = 0.002；PFS，3.8 vs. 6.0 vs. 9.5个月；P < 0.001) [43] 。Yang等人对153名EGFR突变的肺腺癌患者进行了一项研究，EGFR-TKIs的ORR和PFS在PD-L1表达<50%的患者中更好，且多变量分析中PD-L1 < 50%是延长PFS的独立预后因素(HR, 0.433; 95% CI, 0.250~0.751; P = 0.003)。此外，在TPS ≥ 50%的患者中，有相当一部分对EGFR-TKIs产生了原发性耐药(44.4%) [44] 。治疗前EGFR突变的晚期NSCLC的PD-L1表达水平可能与一线EGFR-TKIs耐药相关，但仍不明确，需要继续深入研究。

7. 总结与展望

由于有关EGFR突变的非小细胞肺癌中PD-L1状态的研究存在矛盾，可能还有其他机制导致免疫抑制。TME在调节肿瘤进展中起着重要作用，显著影响患者的免疫应答效率。EGFR突变可能增加PD-L1表达并促进EGFR-TKIs耐药NSCLC肿瘤的免疫逃逸水平，但是它并不表明对免疫检查点抑制剂有效。最近，IMpower150试验结果显示阿替利珠单抗、贝伐珠单抗、卡铂和紫杉醇(ABCP)四药联合与贝伐单抗加卡铂加紫杉醇(BCP)在EGFR突变患者中可改善总生存率，这显示了抗血管生成药物在增强EGFR突变患者免疫治疗的功效中的潜在作用。因此，EGFR-TKIs耐药患者是否能够最终从检查点治疗中获益，及免疫检查点治疗、化疗和靶向治疗的开始时间及顺序、治疗持续时间、与其他治疗的结合方式和优势人群的确定，这些机制应该被进一步探究。综上所述，PD-L1表达与EGFR突变非小细胞肺癌患者的EGFR-TKIs疗效有一定的关联。然而仍需要进一步的研究来证实这种关系，并确定最佳治疗方案，以实现精准治疗。

NOTES

^*通讯作者。