免疫治疗在胃癌中的研究新进展

New Progress of Immunotherapy in Gastric Cancer

摘要: 胃癌是上消化道最常见的恶性肿瘤之一，早期胃癌患者经手术治疗有一定疗效，但胃癌的发生发展较为隐秘，大多数患者发现时已确诊为中期或中晚期，传统的治疗手段疗效仍不尽人意，近年来免疫治疗逐步登入世界的舞台，为中晚期胃癌患者的治疗模式提供了新的理念。相关研究表示，抗程序性死亡受体1 (PD-1)/程序性死亡配体1 (PD-L1)抗体等ICIs可以通过激活免疫反应有效地杀死癌细胞，ICIs的临床试验已经显示出对癌症患者的有效性和安全性。本文对胃癌患者免疫治疗的研究进展进行综述。

Abstract: Gastric cancer is one of the most common malignant tumors in the upper digestive tract. Patients with early gastric cancer have certain curative effects after surgical treatment, but the occurrence and development of gastric cancer is relatively secret. Most patients have been diagnosed as middle or late stage when they are found, and the curative effect of traditional treatment methods is still unsatisfactory. In recent years, immunotherapy has gradually entered the world stage, providing a new idea for the treatment mode of patients with middle and late stage gastric cancer. Relevant re-search shows that ICIs such as anti-programmed death receptor 1 (PD-1)/programmed death lig-and 1 (PD-L1) antibodies can effectively kill cancer cells by activating immune response. Clinical trials of ICIs have shown their effectiveness and safety for cancer patients. This article reviews the progress of immunotherapy for gastric cancer patients.

1. 引言

胃癌(GC)是人类世界最常见的消化道恶性肿瘤之一 [1] ，其发病率和死亡率分别位居全球恶性肿瘤的第五位与第三位 [2] ，全球胃癌防控形式仍旧严峻。东亚是全球胃癌发病率相对较高的地区，据统计，全球平均每年大约有100万新发胃癌病例患者，其中约有45%发生于我国 [3] 。早期胃癌及可切除的进展期胃癌患者可行内窥镜下治疗或手术治疗以求根治效果，但胃癌发病相较隐匿，大部分患者在确诊时已进展至中晚期，全身化疗仍是晚期胃癌患者的主要治疗手段，以铂类、氟尿嘧啶类等为核心代表。尽管化疗方案不断革新以显示出抗肿瘤活性，但约为8~10个月的中位生存期仍不尽人意 [4] 。伴随着胃癌诊断精准率与内镜下治疗及手术治疗手段的提升，使得胃恶性肿瘤的综合治疗取得了一定的成效，但其中位生存期仅有12~15个月 [5] ，且不良反应发生率相对较高，常规的传统治疗方法效果有限。随着个体化精准化治疗时代的到来，胃癌靶向治疗及免疫治疗已然成为胃癌综合治疗的研究热点，HER-2是重要的肿瘤治疗靶点，但令人抱憾的是相对较低的阳性表达率限制了HER-2靶向药物在胃癌中的应用 [6] ，胃癌治疗目前仍处于四面楚歌的境地。

近10年，随着医学治疗水平的不断提升及现代科学技术的进步，肿瘤免疫治疗作为一种新的诊疗技术在世界范围内获取了广泛的关注，成为了肿瘤治疗冉冉升起的新星，在非小细胞肺癌(NSCLC)、黑色素瘤、肾恶性肿瘤等肿瘤中表现出了较突出的疗效 [7] [8] [9] ，当然胃癌免疫治疗的研究也方兴未已。多种免疫治疗措施相继进入人们眼球，现阶段，肿瘤免疫治疗主要包括过继细胞治疗(ACT, adoptive cell transfer therapy)、免疫检查点抑制剂(ICI, immune checkpoint inhibitor)、嵌合抗原受体T细胞免疫(CAR-T, Chimeric antigen receptor T cell)疗法、癌症疫苗、抗血管生成治疗 [10] 等。相关研究表示，抗程序性死亡受体1 (PD-1)/程序性死亡配体1 (PD-L1)抗体等ICIs可以通过激活免疫反应有效地杀死癌细胞 [11] 。ICIs的临床试验已经显示出对癌症患者的有效性和安全性 [12] [13] 。值得我们注意的是，一些ICIs如帕博利珠单抗(pembrolizumab)，阿维鲁单抗(avelumab)，信迪利单抗(sintilimab)，替雷利珠单抗(tislelizumab)和伊匹单抗(ipilimumab)已被批准与靶向治疗联合应用于临床治疗晚期胃癌 [14] [15] 。本文对于近年来有关胃癌免疫治疗的研究新进展作一综述，重点介绍了ICIs、过继细胞治疗、癌症疫苗治疗的最新进展，以期为胃癌患者综合治疗模式带来新的曙光。

2. 胃癌的分子分型及免疫治疗理论基础

基于关键DNA缺陷和分子异常，癌症基因组图谱联盟(The Cancer Genome Atlas, TCGA)为明确不同类型胃癌的失调通路和候选驱动因素，建立了强有力的GC分子分型：微卫星不稳定型(MSI)、Epstein Barr病毒相关型(EBV⁺)、染色体不稳定型(CIN)、基因组稳定型(GS)，以上为4种特定的分子亚型。相关研究数据 [16] 显示，在65例GC中EBV⁺亚型6例(9.2%)，MSI亚型15例(23.1%)，GS亚型14例(21.5%)，CIN亚型30例(46.2%)，MSI亚型以女性多见(53.3%)，EBV⁺亚型以男性多见(83.3%, P = 0.02)。GS亚型的诊断年龄相对较小(中位年龄54岁)，而MSI亚型的诊断年龄相对较大(中位年龄72岁)，CIN亚型肿瘤多见于胃食管交界处(58.6%, P = 0.008) [16] ，其中通过基因原位杂交或PCR等技术检测的EB病毒相关型，在胃恶性肿瘤患者组织标本中可检测出EB病毒的约占10%，且EBV⁺的胃癌患者在低年龄段中更常见，且其对胃癌免疫治疗一般有较好的反应 [17] 。值得注意的是，近年来研究热点之一微卫星不稳定型(Microsatellite Instability, MSI)，由于特定癌症亚群的描述对于准确的分子分类和选择患者进行个性化治疗至关重要，从而在精准的患者群体中探索精准治疗方法，以期促进临床试验的发展，已有研究显示通过使用新兴的基因组分析来查询聚焦基因集的突变和扩增及现有的MSI和EBV测试，基于该分型的MSI型胃癌患者和EB病毒阳性型胃癌患者均是ICI治疗的潜在获益人群 [18] ，以期通过精准治疗进一步提高这种致命疾病的生存率。

在过去的十年中，免疫系统在控制肿瘤发生和肿瘤进展中的作用已经得到了很好的证实。大多数肿瘤细胞都具有免疫原性 [19] ，人体天然免疫细胞是第一批监测肿瘤细胞发展的参与者，树突状细胞识别肿瘤特异性抗原(tumor specific antigen, TSA)及肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen, TAA)，并将这些抗原呈递给适应性免疫细胞TCD4⁺和TCD8⁺，先天免疫系统和适应性免疫系统共同监测和响应肿瘤生长，从而清除肿瘤细胞 [20] [21] 。肿瘤的免疫治疗主要是利用人体自身防御机制攻击与杀伤肿瘤细胞，从而增强机体抗肿瘤作用 [22] 。简而言之，免疫疗法可以被概括为“被动”或“主动”，被动疗法指包括直接作用于肿瘤的细胞因子、抗体和转移免疫细胞，主动免疫疗法则刺激自身的免疫系统来消灭癌细胞(例如，疫苗) [23] ，肿瘤免疫治疗的前景在于免疫系统的精细特异性，这可以赋予相对较低的毒副反应而相对较优的疗效，以及终身免疫记忆以防止复发的潜力。

3. 免疫检查点抑制剂

3.1. PD-1抑制剂

B7-CD28家族的成员中的PD-1，又称CD279，PD-1由活化的T细胞、B细胞和自然杀伤细胞表达。在正常生理条件下，免疫检查点是重要的免疫抵抗机制，它在正常情况下维持全身免疫稳态，减轻附带性组织损伤，具体来说，免疫检查点通过在免疫反应进化的多个步骤中调节免疫系统的内源性机制，发挥T细胞调节器的作用，最终导致共刺激和共抑制信号之间的平衡，免疫检查点过表达免疫效应细胞上的蛋白可以激活共抑制信号通路，诱导特定效应细胞死亡，防止癌细胞被免疫系统识别和破坏 [24] 。而PD-L1通常表达在抗原提呈细胞(APCs)和许多不同的肿瘤细胞表面。肿瘤细胞上过表达的PD-L1可与活化T细胞上的PD-1相互作用，导致T细胞反应抑制和细胞毒性T细胞功能障碍。这些失活的T细胞处于一种被称为“T细胞衰竭”的状态，这意味着它们在肿瘤微环境中失去了增殖能力和效应功能，基于这些效应，癌细胞可以利用PD-1/PD-L1途径来逃避与适应性免疫抵抗机制相关的免疫监视 [25] 。

一项使用纳武利尤单抗(nivolumab)治疗胃癌的I期临床试验(NCT01928394)已经完成，其初步结果显示，无论PD-L1表达如何，患者都发生了客观反应 [26] ，在ASCO-GI 2017年会议上，一项随机III期试验报告了接受nivolumab治疗的晚期GC和胃食管交界癌(gastroesophageal junction carcinoma, GEJC)患者的结果。结果显示，nivolumab确实改善了接受多线治疗的晚期GC患者的OS、PFS和ORR，但改善不显著 [27] 。II期KEYNOTE-059临床试验是一项多队列研究，旨在评估pembrolizumab单独或联合化疗治疗复发性或转移性G/GEJC腺癌患者，包括一组疾病进展但此前接受至少两种全身治疗的晚期疾病患者(队列1；Pembrolizumab单药治疗)和两个队列的患者之前没有接受过晚期疾病的全身治疗。来自队列1的数据已经发表，并证明了派姆单抗治疗的持久缓解，PD-L1阳性肿瘤患者[综合阳性评分(CPS) ≥ 1]比PD-L1阴性肿瘤患者具有更高的客观缓解率(ORR)和更长的缓解持续时间(DOR, Duration of Response) [28] 。基于这些结果，美国食品和药物管理局批准pembrolizumab用于复发性或转移性G/GEJ腺癌患者的治疗，这些患者的肿瘤表达PD-L1，并且其疾病在 ≥ 2个先前的治疗方案时或之后进展 [29] 。

3.2. CTLA-4抑制剂

一种名称为细胞毒性淋巴细胞相关蛋白4 (CTLA-4)的蛋白受体，也称为CD152 (分化簇152)，与CD28共同享有B7分子配体，其通过下调免疫应答的方式作为免疫检查点抑制剂来发挥抗肿瘤作用。细胞毒性淋巴细胞相关蛋白4在调节性T细胞组成型表达，但在活化后仅在常规T细胞中上调，这种情况在癌症中尤其显著。CTLA-4抗体有可能阻隔关键的协同抑制信号，从而导致晚期胃癌患者T细胞活化 [30] 。近年来，有关CAR-T细胞疗法在胃肠肿瘤中的基础和临床研究已被广泛报道。

伊匹单抗是一种完全人源化免疫球蛋白G2单克隆抗体，可促进T细胞活化，增强其抗肿瘤活性，是首个被美国食品药品监督管理局(FDA)批准的CTLA-4抑制剂 [31] 。CheckMate-032的胃食管队列在美国和五个欧洲国家的18个中心招募了患者，以多队列、开放标签、两阶段、I/II期方式进行研究，在160名患者中，79%之前接受过两种或两种以上的治疗；三组中分别有49%、47%和38%的患者接受了三种或三种以上的治疗方案，经研究者评估，nivolumab 3组ORR为12%，nivolumab 1组 + ipilimumab 3组为24%，nivolumab 3组 + ipilimumab 1组为8%。Nivolumab 3组DOR中位数为7.1个月(95%置信区间，3.0~13.2个月)，nivolumab 1组 + ipilimumab 3组为7.9个月(95%置信区间，2.8个月至不可估计)，而nivolumab 3组 + ipilimumab 1组尚未达到(95%置信区间，2.5个月至不可估计)，在可评估的患者中，nivolumab 3组、nivolumab 1组 + ipilimumab 3组和nivolumab 3组 + ipilimumab1组的患者，分别有29%、45%和27%的患者的肿瘤负担较基线降低，缓解期在1.6至2.7个月之间，32%至41%的患者实现了疾病控制。Nivolumab 3组、nivolumab 1组 + ipilimumab 3组和nivolumab 3组 + ipilimumab 1组中，67%、63%和67%的疾病稳定患者实现了至少12周的疾病稳定 [26] 。综合来讲，纳武利尤单抗联合伊匹单抗是晚期胃食管癌患者的一种潜在治疗方法。

4. 过继细胞治疗

嵌合抗原受体T细胞免疫(CAR-T)疗法是过继细胞治疗(adoptive cell transfer therapy, ACT)的其中之一，它赋予T细胞以不依赖人类白细胞抗原(HLA)的方式识别肿瘤抗原的能力，让其比天然T细胞表面受体(TCR)识别更广泛的目标抗原 [32] 。一个基本的嵌合抗原受体T细胞包括一个肿瘤相关抗原(TAA, tumor-associated antigen)结合域(通常来自单克隆抗体抗原结合区单链抗体片段)、一个跨膜结构域、一个细胞外铰链结构域和一个细胞内信号结构域，为了与肿瘤表面的靶蛋白结合，CAR-T细胞首先需要运输到肿瘤部位。这是T细胞免疫疗法正常工作的基本前提，浸润到肿瘤微环境是发挥抗肿瘤作用所必需的关键步骤，这是一个非常动态和调节的复杂步骤：它涉及滚动、粘附、外渗和趋化 [33] 。

在恶性血液病的治疗中，不得不提到CAR-T细胞免疫治疗所取得的优越的成绩，两种B细胞抗体19 (cd19)靶向CAR-T细胞产品，Kite Pharma (美国加利福尼亚州圣莫尼卡)的Yescarta和诺华(美国新泽西州东汉诺威)的Kymriah，已经FDA批准分别用于治疗弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)和B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALl) [34] 。然而，由于实体肿瘤的复杂性和其在人体内的位置，CAR-T细胞治疗实体肿瘤面临着多种障碍，如不良肿瘤微环境、肿瘤内/肿瘤外毒性以及不理想的抗原特异性 [35] 。所以精确选择有效的抗肿瘤靶点是目前亟需解决的问题，人们正在努力尝试许多策略和方法来克服这些问题，以期在实体瘤免疫治疗领域获取新一步进展。

5. 肿瘤疫苗

肿瘤免疫疫苗亦是近年来的研究热点之一，治疗性癌症疫苗已被证明能增加或实现对肿瘤的特异性免疫反应 [36] 。肿瘤抗原疫苗是癌细胞、部分癌细胞或纯肿瘤抗原(从肿瘤细胞中分离出来的物质)制成的疫苗。机制上其属于主动免疫，已知正在开展的关于胃癌的肿瘤疫苗有MG7-DC疫苗(NCT04567069)、OTSGC-A24多肽疫苗(NCT03784040)、以及靶向HER-2的多肽疫苗IMU-131 (HER-Vaxx) (NCT02795988)等。

5.1. 树突状细胞疫苗

作为功能最强的抗原呈递细胞树突状细胞(DC, dendritic cell)，是引发肿瘤抗原强免疫应答的关键。通过这种诱导肿瘤特异性T细胞的方式，来自肿瘤相关抗原的肽必须由专业抗原提呈细胞(DC)呈递给T细胞，DC是最强大和最灵敏的抗原提呈细胞，通过激活记忆T细胞，然后具有强吞噬力的未成熟树突状细胞锚准肿瘤细胞增殖的部位，它们汲取被吞噬为小寡肽的抗原，继续装载到MHC类I分子上，递呈给CD8⁺细胞毒性T细胞，除此之外，亦可以装载到MHC类II分子上，递呈给CD4⁺辅助性T细胞，在体外也可以进行此过程。为此，通过单细胞分离获得单核细胞，并用细胞因子(GM-CSF, IL-4)诱导产生未成熟的树突状细胞，至此进一步将未成熟的DC与TAA和白细胞介素(IL-1)，细胞因子肿瘤坏死因子(TNF)-α或干扰素γ (IFN-γ)衍生的多肽及肿瘤裂解物一并行体外培养，最终将成熟的DC经静脉注射或皮下注射的方式注入到患者体内，迅速向T细胞呈递抗原，以诱导强大的抗肿瘤免疫反应 [37] 。相关研究指出，在人类表皮生长因子受体(HER-2)阳性胃癌患者体内普遍过表达HER-2/neu，使用包含有HER-2/neu肽的DC接种疫苗可杀伤肿瘤细胞促使其进一步消退。壳聚糖–去氧胆酸疫苗负载的纳米颗粒/MAGE-3肽也被用于模拟抗肿瘤免疫反应，并顺利地在胃癌小鼠模型中产生肿瘤生长的消退 [38] 。

5.2. 多肽疫苗

肿瘤多肽疫苗经过化学合成制备，以肿瘤抗原衍生肽为基础，具有化学性质稳定，特异性高，安全等优点。最近，世界上已经进行了一些针对癌症特异性抗原肽的肽疫苗治疗的临床试验，并表明可以改善患者的生存 [39] ，相关研究表示，叉头盒蛋白M1 (FoxM1)通过调节从G1期到S期的转变和向有丝分裂的进展在细胞周期中发挥重要作用，FoxM1在肝癌、乳腺癌、前列腺癌、脑癌、宫颈癌、结肠癌和肺癌中均有过表达，FoxM1在胃癌中过表达，其过表达是一个重要的预后因素，并与胃癌中的化疗耐药性有关 [40] 。另一项研究称，血管内皮生长因子受体-1 (VEGFR-1)衍生肽疫苗作为抗血管生成癌症疫苗对肿瘤具有细胞毒性，涉及URLC10和VEGFR1的癌症疫苗试验使用固定剂量模型 [41] ，在晚期胃癌中进行了研究，30%病情稳定。入组后调查HLA基因型，HLA-a*2402阳性和阴性患者的中位生存期相似，分别为4.2和3.6个月(P = 0.2)。所有队列的中位生存期为3.9个月。对6例晚期胃癌 [42] 患者进行了固定剂量LY6K肽疫苗的研究，其中有50%的患者病情稳定。HLA-A*2402阳性的晚期胃癌患者接受顺铂、替吉奥(S-1)和VEGFR1-1084和VEGFR-169组成的疫苗治疗，22例患者接受了治疗，55%的患者表现出部分缓解，中位进展时间为9.6个月，总生存期为14.2个月 [43] 。由4种癌睾丸抗原(FoxM1，URLC10，kIF20和dEPdC1)和1种抗血管生成肽(VEGFR1)组成的多种治疗性肽疫苗被用于对标准化疗表现出耐药性的不可切除和复发性胃癌患者 [44] 。

6. 总结

在过去的10年中，免疫检查点抑制剂治疗黑色素瘤、非小细胞肺癌等多种恶性肿瘤中表现出优越的抗肿瘤效应以及良好的安全性和稳定性，在晚期胃癌中，免疫检查点抑制剂联合其他治疗亦显示出不错的疗效，但令人抱憾的是，由于实体肿瘤的复杂性以及不理想的抗原特异性，导致CAR-T细胞治疗实体肿瘤遭受多种障碍，所以精确选择有效的抗肿瘤靶点是目前亟需解决的问题。

近年来随着GC生物学研究的进一步深入和高通量分子技术的改进以及免疫治疗在胃癌治疗中的突飞猛进的改变及卓越的疗效，胃癌免疫治疗可以识别出越来越多有用的肿瘤特异性抗原(TSA)、免疫治疗检查点等。同时，免疫检查点抑制剂联合其他药物的治疗模式也在不断探索中，这将给GC患者带来新的选择，也将给晚期胃癌患者带来更大的生存获益，在这篇文章中，我们回顾了GC中有用的免疫检查点抑制剂疗法、过继细胞疗法、疫苗疗法。尽管到目前为止，CAR工程治疗尚未在消化道实体瘤中进行，但如上所述，其他免疫治疗临床试验给特别是晚期常规治疗无效的GC患带来了无限的信心与希望。从胃癌综合治疗的现状和进展来看，在分子分型指导下的胃癌多学科个体化综合治疗是未来的发展方向，可以使优势人群的筛选更加精准，最终实现针对不同GC患者选择精准适合的免疫治疗方法。

NOTES

^*第一作者。

^#通讯作者。