IDO/PD-L1疫苗联合PD-1阻断治疗转移性黑色素瘤的五年临床结局及持久应答免疫生物标志物研究

《Nature Communications》：Five-year clinical outcome and immune biomarkers of durable response from the MM1636 trial on IDO/PD-L1 vaccination and PD-1 blockade in first line metastatic melanoma

本研究针对约50%转移性黑色素瘤患者对免疫检查点抑制剂(ICI)原发性耐药的问题，开展了IDO/PD-L1肽疫苗联合nivolumab的MM1636试验五年随访研究。结果显示该联合方案诱导了持久临床获益（中位PFS 25.5个月，五年OS率50%），并通过血清蛋白质组学鉴定出CCL3、CCL4和TNFα作为疫苗特异性生物标志物。该研究为免疫调节疫苗联合免疫治疗提供了高级别循证依据，相关三期临床试验IOB-013正在进行中。

　　

免疫检查点抑制剂的出现彻底改变了转移性黑色素瘤的治疗格局，然而临床仍面临严峻挑战——约半数患者会对PD-1/PD-L1等单克隆抗体药物产生原发性耐药。这使得开发能逆转肿瘤免疫抑制微环境、增强现有免疫疗法疗效的新策略成为当务之急。其中，癌症疫苗作为有潜力的免疫联合治疗组成部分备受关注，特别是靶向免疫调节分子（如IDO和PD-L1）的疫苗，理论上可通过解除免疫抑制状态来协同增强抗PD-1疗法的效果。

在此背景下，丹麦研究团队在《Nature Communications》上报告了MM1636临床试验的五年随访结果。这项研究评估了靶向吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)和程序性死亡配体1(PD-L1)的肽疫苗联合纳武利尤单抗（nivolumab，一种抗PD-1抗体）作为一线方案治疗晚期黑色素瘤患者的长期临床结局和免疫相关生物标志物。

为了开展这项研究，研究人员主要应用了几项关键技术。临床方面，他们进行了单中心、非随机化的I/II期试验(MM1636)，纳入30名晚期黑色素瘤患者，并设立了一个接受抗PD-1单药治疗的匹配队列(MM1632)作为参照。在生物标志物探索中，他们采用Olink Immuno-Oncology panel对患者血清进行多重蛋白质组学分析。此外，通过体外共培养实验（将疫苗诱导的特异性T细胞克隆与表达靶标的髓系细胞共培养），模拟肿瘤微环境以验证生物标志物的产生机制。统计学上则运用弹性网络回归(elastic net regression)等方法来识别与长期临床获益相关的关键蛋白。

长期临床疗效彰显治疗潜力

经过五年随访，联合治疗方案展现出令人鼓舞的持久疗效。所有30名患者均已完成治疗，其中15人存活。客观缓解率(ORR)高达80%（完全缓解率50%，部分缓解率30%）。中位无进展生存期(mPFS)为25.5个月，中位总生存期(mOS)达到60.0个月，三年和五年总生存率分别为70%和50%。特别值得注意的是反应的持久性：获得完全缓解(CR)的患者中位缓解持续时间(DoR)长达53.2个月，显著优于部分缓解(PR)患者的19.3个月。至数据分析时，15例CR中有7例仍维持缓解。这些数据表明，疫苗联合治疗可能诱导了深度的、持久的抗肿瘤免疫反应。

血清蛋白质组学揭示疫苗特异性免疫特征

为了解联合疗法背后的免疫机制并寻找预测疗效的生物标志物，研究团队在治疗基线时和治疗6周后采集了患者血清，使用Olink Immuno-Oncology panel检测了96种免疫相关蛋白的水平。同时，他们以一组接受抗PD-1单药治疗、采样时间点匹配的患者队列作为对照，以区分疫苗特有的效应。

初步分析发现，联合治疗组与单药治疗组患者血清蛋白的变化模式存在明显差异。例如，CCL17、CCL4、IL6、MCP-1和CD4等蛋白的水平变化特异性地出现在疫苗联合治疗组中，而CD244、IL33和ICOSLG等的变化则仅见于单药治疗组。这提示IDO/PD-L1疫苗引发了超越PD-1阻断本身的系统性免疫改变。

弹性网络回归锁定关键生物标志物

为进一步明确哪些血清蛋白的变化与长期临床获益（以PFS衡量）相关，研究人员采用弹性网络回归模型进行分析。他们将联合治疗组的患者按PFS中位数分为长PFS组和短PFS组，该模型筛选出21个与PFS分组相关的蛋白。其中，CCL3、CCL4和TNFα与长PFS的正相关性最强。数据显示，在长PFS组中，这三种细胞因子/趋化因子在治疗6周后水平显著上调，而短PFS组中则无此变化。更重要的是，在抗PD-1单药治疗队列中，无论PFS长短，均未观察到CCL3、CCL4和TNFα的显著上调。单变量逻辑回归分析也证实了CCL3和CCL4与PFS分组显著相关。这些结果共同表明，CCL3、CCL4和TNFα的上调是疫苗联合治疗所诱导的特异性免疫签名，有望作为预测长期疗效的生物标志物。

共培养实验验证生物标志物来源机制

发现的生物标志物是否直接源于疫苗诱导的免疫反应？为解答这一问题，研究团队设计了体外功能实验。他们将来自疫苗接种患者的IDO特异性CD4⁺T细胞克隆与表达IDO的恶性髓系单核细胞（MonoMac1细胞）进行共培养。结果发现，只有当T细胞与靶细胞共存时，培养上清中才会出现CCL3、CCL4和TNFα水平的显著升高，单独培养时则几乎检测不到。类似地，在模拟肿瘤微环境的实验中，将PD-L1特异性CD4⁺T细胞克隆与自体癌细胞及外周血单个核细胞(PBMC)来源的CD14⁺细胞共培养，也观察到了这三种细胞因子/趋化因子分泌的增加。这些实验结果有力地证实，疫苗所诱导的特异性T细胞在识别并攻击表达靶抗原（IDO或PD-L1）的髓系细胞后，确实能够驱动局部产生CCL3、CCL4和TNFα，这可能是其增强抗肿瘤免疫的关键机制之一。

研究结论与展望

这项长达五年的随访研究证实，IDO/PD-L1免疫调节肽疫苗联合纳武利尤单抗在晚期黑色素瘤一线治疗中能诱导持久的临床获益。通过整合血清蛋白质组学和功能性实验，研究成功地将CCL3、CCL4和TNFα的早期上调鉴定为疫苗特异性的、与长期良好预后相关的生物标志物。这一发现不仅揭示了联合疗法可能通过激活髓系细胞相关的促炎信号通路来增强抗肿瘤免疫，也为这种治疗策略提供了潜在的预测工具。尽管本研究存在非随机化设计的局限性，但其结果强有力地支持了将免疫调节疫苗整合进晚期黑色素瘤免疫治疗方案的合理性，并印证了正在进行的III期临床试验IOB-013的科学依据。未来，进一步阐明这些细胞因子动态变化的精确细胞来源及其在肿瘤微环境中的作用细节，将有助于更深入地理解疫苗的作用机制并优化治疗策略。