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胶质母细胞瘤免疫治疗——曙光初现
马文斌 周强义
北京协和医院
近几年来肿瘤免疫治疗发展突飞猛进,肿瘤免疫治疗被《科学》杂志评为2013年度最重要的科学突破。在胶质瘤方面,尽管应用手术、放疗、化疗等综合治疗,胶质母细胞瘤(GBM)患者的预后仍不理想,中位生存期只有14.6个月。肿瘤免疫治疗的发展,使得免疫治疗可能成为继手术、放疗、化疗后,胶质母细胞瘤治疗的另一个有效方法。
传统认为中枢神经系统由于血脑屏障的存在、缺少树状突细胞以及淋巴系统,是 “免疫豁免区”。然而近年来发现,小胶质细胞具有抗原呈递细胞(APC)的作用,活化的T淋巴细胞可以透过血脑屏障发挥免疫作用,提示脑肿瘤中存在肿瘤免疫。但是胶质瘤本身具有各种免疫抑制的机制,使得肿瘤能够逃过免疫系统的杀伤。而通过各种手段来增强免疫系统对胶质瘤细胞的靶向作用,就成为了我们对抗肿瘤的重要手段,例如通过刺激T效应细胞诱导肿瘤细胞凋亡(如Rindopepimut),或者通过减少免疫抑制细胞起作用(如Tregs),也可以通过改变肿瘤免疫抑制的微环境来起作用(如PD-1,IDO)。目前有众多免疫治疗的临床或临床前期研究正在进行,以下是当前胶质母细胞瘤免疫治疗研究的一些热点进展。
一、 Rindopepimut(CDX-110)
24%~67%的胶质母细胞瘤证明有EGFRvⅢ过度表达。EGFRvⅢ是表皮生长因子受体(EGFR)的突变体,它仅在癌细胞中表达,在正常组织中不表达,是一个直接导致癌细胞生长的转化癌基因。Rindopepimut是针对肿瘤靶向特异性分子EGFRvⅢ的试验免疫治疗疫苗。Ⅰ期和Ⅱ期临床试验都表明Rindopepimut在EGFRvⅢ过表达GBM患者中具有高效刺激抗肿瘤免疫的功效,并能延长患者的生存时间。
在Rindopepimut的3个Ⅱ期临床试验中,新诊断的胶质母细胞瘤中31%病人EGFRvⅢ过表达,未发现有过敏反应或严重的不良反应,3个Ⅱ期临床试验的生存数据均保持一致,Rindopepimut对EGFRvⅢ阳性成人GBM患者OS显著提高(P<0.05),见表1。
针对复发胶质母细胞瘤,Celldex公司正在进行名为“ReACT”的随机、双盲Ⅱ期临床研究(2011—2015年,NCT01498328),这项研究旨在阐明Rindopepimut联合贝伐单抗对EGFRvⅢ过表达的复发GBM患者FPS、OS的影响。研究计划招募95名接受过标准治疗的第一次和第二次复发性成胶质细胞瘤患者。第一组招募70名未接受过贝伐单抗治疗的患者,1∶1随机分为Rindopepimut+贝伐单抗治疗组和血蓝蛋白(KLH)注射+贝伐单抗对照治疗组。第二组25名贝伐单抗治疗失败的复发患者将在单一治疗组进行Rindopepimut和贝伐单抗联合治疗。目前结果:47/65例患者出现副作用,均为1~2级毒副作用,患者耐受良好。在第一组中,Rindopepimut+贝伐单抗治疗组(n=20)患者中位OS是12个月,对照组(n=20)的中位OS为7.9个月。结果虽然没有统计差异,但是可以看到OS的变化趋势。两者中位PFS分别为3.7和2.0个月。研究发现早期EGFRvⅢ抗体效价同生存期相关,EGFRvⅢ抗体效价较低的患者中位OS为10.6个月,而EGFRvⅢ抗体效价高的患者中位OS超过20个月,建议早期查EGFRvⅢ抗体效价作为预测标志。然而,在第二组中6个月PFS是8%,没有达到预定的20%的目标,两个月PFS是29%;6个月OS为48%,平均OS为5.6个月。尽管PFS低于预期,但这组患者的OS是令人鼓舞的。
表1 3个Ⅱ期Rindopepimut研究中EGFRvⅢ阳性成人胶质母细胞瘤患者总生存期(OS)和PFS
Rindopepimut当前还有一项名为“ACT Ⅳ Study”的针对初治胶质母细胞瘤的Ⅲ期临床试验(2011—2016年,NCT01480479)。如果此项研究得到阳性的临床结果,Rindopepimut将可能会成为FDA批准的第一个应用于脑肿瘤的免疫治疗方法。
二、 树突状细胞(DCs)疫苗
树突状细胞是体内最重要的APC,能够表达高水平的MHC分子,共刺激分子如B7-1(CD80)、B7-2(CD86)、CIM0等,是体内免疫反应的启动者,具有摄取各类抗原的能力,并分泌IL-2,激活初始T细胞,产生免疫应答。DCs能够有效的介导CD8 +以及CD4 +的T淋巴细胞对肿瘤细胞的免疫反应,在诱导针对相关抗原的高效、特异性T细胞免疫应答中起到关键作用。基于这个理论,人们将各种类型的肿瘤抗原在体外冲击致敏DCs,然后回输体内,来诱导肿瘤抗原特异性免疫应答。当前国内外有许多DC疫苗的Ⅰ期、Ⅱ期临床试验,甚至是Ⅲ期临床试验正在进行。
2014年ASCO会议Patrick Y. Wen教授发布一项Ⅱ期临床试验研究(摘要号为2005)。该试验试图验证初治GBM手术和放化疗后增加肿瘤抗原刺激的树状突疫苗是否会提高OS或PFS。124名新诊断的HLA-A1+或A2+的GBM患者经过手术切除(术后残余<1cm 3),并接受6周的同步TMZ+放疗后,2∶1随机分为ICT-107治疗组和安慰剂对照组,ICT-107为自体外周血单核细胞(PBMC)来源的DCs,是由6种针对GBM肿瘤和肿瘤干细胞相关抗原的CTL抗原合成肽MAGE-1、her-2、AIM-2、TRP-2、gp100和IL-13Rα2刺激产生。患者随后接受4次ICT-107诱导注射或安慰剂注射,此后第1、3和6个月注射一次ICT-107,随后再每6个月注射一次,期间维持12个疗程的辅助TMZ化疗。结果发现ICT-107安全性和耐受性良好,治疗组和对照组之间治疗副反应没有明显差异。ITT组中ICT-107治疗组中位PFS提高了2个月(P=0.02,HR=0.56)。PP组中位PFS增加3个月(P=0.01,HR=0.53)。ITT组中ICT-107治疗组OS提高了2个月,在PP组中提高了3个月。然而由于OS的事件数较小 67/124,OS提高不具备统计学意义(分别为P=0.58,HR=0.87;P=0.40,HR=0.79)。患者分组后平均随访时间为13.6个月。在ICT-107组,疫苗激活标记物IL-12和HLA-DR可以作为OS预测指标(P<0.05)。该研究是第一个在GBM治疗中取得阳性临床结果(PFS增加有统计学意义)的随机、安慰剂对照的免疫疗法试验。虽然由于达到OS的事件数较小(67/124),OS提高没有显著性差异,但是试验将进一步观察患者的OS。
目前Northwest Biotherapeutics公司正在进行一项DC vax用于治疗新诊断GBM的随机、对照多中心的Ⅲ期临床研究,旨在了解DC vax 对新诊断GBM的治疗作用。研究计划招募300名新诊断的成人GBM,手术及同步放化疗后,2∶1随机分为每月TMZ+DC vax组和TMZ+安慰剂(PBMC)组。主要的观察终点是PFS。(临床研究信息:NCT00045968)
三、 抗 PD1/PD-L1 治疗
程序性死亡因子-1(PD-1)是一种Ⅰ型跨膜糖蛋白,属于免疫球蛋白超家族成员,其以单体形式存在于细胞表面,通常与配体(PD-L1)结合后,通道下游分子发生磷酸化,转导负性信号,抑制T细胞的增殖和细胞因子的产生、诱导T细胞凋亡。一些临床前期研究的动物肿瘤模型已经证明肿瘤部位的微环境能够促进肿瘤表达PD-L1来诱导T淋巴细胞凋亡,而PD-1/ PD-L1抗体能够通过阻断 PD-1/PD-L1通路挽救耗竭的T细胞,增强抗肿瘤免疫。最近的体内外抗PD-1临床试验,例如MDX-1106,在GBM动物模型和非GBM实体肿瘤中显示出良好的患者耐受性和抗肿瘤活性。
2014年ASCO会议上的一项研究(摘要号2011)报道了胶质母细胞瘤患者中的PD1/PD-L1表达的测定,该研究旨在了解胶质母细胞瘤和PD1/PD-L1的表达存在相关性。117例胶质母细胞瘤患者(平均年龄60岁,平均KPS 90)中取135例标本,其中18标本为复发胶质瘤手术后切除标本。免疫组织化学方法半定量测定并分析PD-1、PD-L1、CD3、CD8表达情况。MGMT启动子甲基化应用焦磷酸测序法测定。结果发现中等密度的肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)100/135(74.1%)例(CD3+92/135,68.1%;CD8+64/135,47.4%)。血管周围及肿瘤组织内TILs 散在发现PD-1表达,20/135例(14.8%)。PD-L1表达则明显在肿瘤组织中的肿瘤细胞和小胶质细胞/巨噬细胞中,116/135(85.9%)。MGMT甲基化出现在37/99例样本中(37.4%)。PD1或PD-L1表达水平同甲基化状态和TILs密度无明显相关(P>0.05)。较小的年龄(P=0.009),高KPS(P=0.035)和MGMT甲基化(P=0.008)显示同总体存活率显著正相关,而PD1(P=0.783)和PD-L1(P=0.866)表达同患者存活无显著相关。该研究得到结论:PD-1或PD-L1免疫组化在大多数恶性胶质瘤样本中都检测到。
2014年ASCO年会上报道了一个针对PD-1的单克隆抗体治疗复发胶质母细胞瘤的随机、非盲、Ⅱb期临床研究(摘要号:TPS2101),该研究旨在评估抗nivolumab(人源PD-1单克隆抗体)单用或同伊匹单抗联用治疗复发胶质母细胞瘤的疗效和安全性。入组标准为Karnofsky评分≥70分,胶质母细胞瘤同步放化疗后第一次复发。排除标准:GBM复发>1次,颅外疾病、自身免疫病、或曾使用VEGF抑制剂及其他抗血管治疗。队列1:nivolumab 3mg/kg(n=10,q2w×4),8周后调整为nivolumab 1mg/kg+伊匹单抗 3mg/kg(n=10,q3w×4),队列1将分析GBM患者用药的安全性和耐受性。在成功完成队列1后,队列2将招募240例GBM患者,1∶1∶1随机分为nivolumab、nivolumab +伊匹单抗(同队列1)、贝伐单抗(10mg/kg,q2w)等三组。队列1的主要目标是评估安全性。队列2的主要目标是与贝伐单抗比较的OS,次要目标是PFS和总有效率(ORR)。
四、 抗 CTLA-4 治疗
细胞毒T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyteassociated antigen-4,CTLA-4)又名CD152,是一种白细胞分化抗原,是T细胞上的一种跨膜受体,能够通过同效应T细胞上的CD28相互竞争位于抗原呈递细胞(APC)表面的 B7 家族免疫分子,从而抑制效应T细胞的反应。临床前试验的胶质瘤动物模型证实了这种效果,同时证明抗CTLA-4抗体可以抑制肿瘤生长。伊匹单抗(ipilimumab)是一个针对CTLA-4的人源单克隆抗体,与 CTLA-4 结合并阻碍后者与其 配体CD28的相互作用,增加 T细胞的活化和增殖,从而促进其抗肿瘤作用。伊匹单抗2011年已经被FDA批准用于不能手术切除或者脑转移的黑色素瘤患者,是唯一能够改善黑色素瘤患者生存期的药物。尽管伊匹单抗在黑色素瘤患者中已经证明能够明显改善患者预后,在动物胶质瘤模型中也显示出良好的抗肿瘤效果,但在GBM患者中的影响尚未得到验证。2014年ASCO会议报道了两篇伊匹单抗治疗复发GBM的研究。
摘要号为e13026的研究回顾了应用伊匹单抗治疗复发GBM的病例,该研究使用Kaplan-Meier方法来探索安全性、有效性及生存情况。共10例患者,6例男性,中位年龄55岁(41-65岁)。所有患者之前均接受过接受放疗和替莫唑胺治疗,9名患者之前接受贝伐单抗治疗。患者分别在第1次(1),第2次(4),第3次(4)、第6次(1)复发时给予伊匹单抗(3mg/ kg)治疗。所有患者均应用贝伐单抗以减少激素的用量,有八例患者同时应用巨-粒细胞集落刺激因子(Gm-Csf),其他同时应用的治疗还有亚硝基脲、卡铂、替莫唑胺和拉帕替尼。安全性方面,一例患者出现发热、LDH升高和转氨酶升高,没有患者出现皮疹、内分泌紊乱、电解质异常和其他重要的毒副反应。4名患者由于最近开始治疗,还未行疗效性分析,其他6例患者中,4例患者病灶稳定,2例患者进展;PFS为2.2个月,OS是5.1个月。该研究认为伊匹单抗可以安全的同 Gm-Csf、贝伐单抗、亚硝基脲等联合应用于复发GBM。同贝伐单抗联用可以减少激素的用量。
摘要号为e13010的研究回顾了2012年6月至2013年8月单中心应用伊匹单抗治疗复发GBM病例,研究评估了每例患者的治疗风险、收益和替代治疗情况。共5例患者,4例男性,年龄48-66岁。患者接受伊匹单抗治疗之前复发次数为1~4次,接受伊匹单抗治疗次数为1~5次,其中四例患者接受3mg/kg的注射剂量,1例患者接受10mg/kg的剂量。3例还接受贝伐单抗治疗。结果其中2例患者进展时间为1个月,1例患者进展时间为2.7个月,1例患者进展时间为6个月,1例患者治疗后19个月仍未进展。安全性方面,所有5例患者中均出现副作用,其中包括2例患者出现2级皮疹,1例结肠炎、1例甲状腺功能减退,1例患者在第一次用药后出现了短暂的2级脑炎,唯一出现可能的3级毒性是1例癫痫发作。该中心的病例强调了应用伊匹单抗在复发胶质母细胞瘤患者中的用法以及副反应。尽管伊匹单抗的最佳用量以及用法尚未确定,但目前研究结果令人鼓舞。有关伊匹单抗治疗GBM的临床试验不久将开始进行。
展望
胶质瘤免疫治疗在大量的临床及临床前期研究中已经初露锋芒,这些研究验证了免疫治疗的有效性及可行性,其中一些结果令人振奋,免疫治疗有望成为除手术治疗和放、化疗之外GBM的又一种标准治疗方法。在未来免疫治疗的发展中还有许多问题:①目前免疫治疗手段多样,如何为特定的患者选择特定的免疫治疗方法,即实现免疫个体化治疗,相关生物标记物的检测至关重要。②不同通路的免疫治疗联用是否能够取得更好的效果,并避免潜在肿瘤对免疫治疗的抵抗。③还需要进一步探讨临床试验中监测手段以及替代终点的选择,以推动进一步的研究。④初治和复发的GBM患者,哪种更适合进行免疫治疗……虽然免疫治疗仍存在许多问题,效果还有待更多的大规模临床研究来证实,但是它所展示出的前景应经足够诱人,已经成为目前GBM最有潜力的治疗方法。
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