《Frontiers in Immunology》:Immune checkpoint inhibitor-based combinatory and alternative strategies for immune treatment of lung cancers
免疫检查点抑制剂(Immune checkpoint inhibitors, ICIs),特别是靶向程序性死亡受体1(PD-1)/程序性死亡配体1(PD-L1)和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)的抗体,重塑了肺癌(尤其是非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC))的治疗格局。然而,仅有一小部分患者因原发性和获得性耐药而获得持久获益,这些耐药源于肿瘤内在因素(例如,致癌驱动因子和适应性信号传导)、肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)中的肿瘤外在决定因素(例如,T细胞浸润受损和免疫抑制性髓系群体)以及生物标志物的动态演变。因此,当前肺癌的临床和转化研究聚焦于合理的联合策略——ICIs与化疗、放疗和靶向药物(包括受体酪氨酸激酶(RTK)和Kirsten大鼠肉瘤(KRAS)通路抑制剂)——以及调节抗原呈递、髓系调控和癌症干性的替代方法。在本综述中,研究人员定义了以肺癌为中心的范围,并总结了:(i) 肺癌中已确立和新兴的基于ICI的方案,(ii) 与NSCLC和小细胞肺癌(SCLC)相关的耐药机制,(iii) 用于患者选择与监测的生物标志物整合,以及(iv) 通过联合和替代免疫治疗策略优化疗效和安全性的未来方向。
1 引言
免疫系统通过宿主细胞与其环境之间的持续通信,监测病原入侵者和转化细胞,从而维持稳态。免疫检查点是限制T细胞过度激活并维持自身耐受的生理调节因子。在癌症中,肿瘤常利用这些通路——最显著的是PD-1/PD-L1轴和CTLA-4——在肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)中抑制抗肿瘤免疫。遗传不稳定性与肿瘤进化促进了免疫逃逸,产生异质性亚克隆和新抗原景观。对于肺癌,吸烟相关的突变过程和瘤内异质性可塑造肿瘤突变负荷、抗原性以及对免疫检查点(immune checkpoint, IC)阻断的反应性。机制上,肿瘤可能减少抗原呈递(例如,通过主要组织相容性复合体I类(MHC-I)改变)、重塑表面抗原并建立免疫抑制微环境以逃避免疫监视。临床上,阻断PD-1(如Nivolumab/Opdivo、Pembrolizumab/Keytruda)、PD-L1(如Durvalumab/Imfinzi、Atezolizumab/Tecentriq)和CTLA-4(如Ipilimumab)的单克隆抗体已成为核心免疫治疗药物,作为单药或联合方案使用。本综述探讨的关键问题是如何延长应答持久性、克服耐药机制以及合理地将ICIs与其他治疗方式联合。
除这些经典检查点外,其他抑制性和刺激性受体(如淋巴细胞活化基因3(LAG-3)、T细胞免疫球蛋白和黏蛋白结构域3(TIM-3)、T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域蛋白(TIGIT)等)也塑造了抗肿瘤免疫,并正在作为治疗靶点被积极研究。基于ICI的策略越来越多地考虑检查点选择、T细胞启动、抗原呈递以及TME中抑制性与效应性免疫群体的平衡。检查点阻断可复活耗竭的T细胞并恢复细胞毒性活性,但其临床效果因肿瘤抗原性、干扰素信号传导、基质结构和免疫组成的差异而变化。因此,ICI应答性被视为肿瘤内在决定因素(如致癌信号传导、抗原呈递缺陷)和肿瘤外在约束(如抑制性髓系群体和功能障碍的抗原呈递细胞)的涌现特性。这一观点推动了生物标志物驱动的治疗选择以及将“冷”肿瘤转化为“热”免疫生态系统的组合设计。
在肺癌中,这些原则尤为重要,因为突变过程、瘤内异质性和治疗诱导的进化可动态重塑免疫景观。即使PD-L1表达或肿瘤突变负荷提示获益,仍可能通过适应性通路重编程、T细胞浸润受损或免疫抑制性髓系衍生抑制细胞和肿瘤相关巨噬细胞的扩增而产生耐药。因此,有效的肺癌免疫治疗需要协调策略,同时针对癌细胞和TME,而非孤立地抑制单个检查点。
除检查点阻断外,精准肿瘤学方法现在将靶向治疗、放疗和化疗与ICIs整合,以放大肿瘤抗原释放、增强免疫启动并减少免疫逃逸。同时,新兴研究将表观遗传和干细胞样肿瘤程序与免疫耐药联系起来,提供了额外的治疗切入点。这些考虑支持基于ICI的模块化治疗观点,即根据可操作的驱动因子、免疫背景和纵向生物标志物选择最佳方案。
为实施这一策略,分子谱分析和液体活检技术扩展了跟踪肿瘤进化和匹配患者至合理组合的能力。在肺癌中,肿瘤组织和循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA, ctDNA)的下一代测序可识别致癌驱动因子、耐药改变以及免疫治疗相关特征(如通路激活模式和免疫排斥的基因组相关性)。这些数据越来越多地为试验设计和临床决策提供信息,特别是在将ICIs与受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase, RTK)抑制剂或下游通路调节剂整合时。
作为除ICI外靶向肿瘤特异性改变的另一种方法,针对活性基因突变和重排的酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors, TKIs)已被设计和开发。此外,为提高TKIs的固有疗效和耐药问题,基于外泌体血液ctDNA的液体活检下一代测序已被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于检测NSCLC的定量和定性染色体外DNA(extrachromosomal DNA, ecDNA)。已知NSCLC的ecDNA包括ALK、BRAF、DDR1/2、EGFR、ERBB2、Kirsten大鼠肉瘤(KRAS)、MNNG HOS转化基因、神经营养酪氨酸受体激酶(NTRK)、间充质上皮转化(MET)、RET、ROS1以及SOS Ras/Rac鸟嘌呤核苷酸交换因子1(SOS1),同时覆盖PD-L1和肿瘤突变负荷表达,涉及血液和组织中的基因扩增、基因重排、点突变、基因缺失、表观遗传修饰、基因甲基化改变、基因插入、基因融合和拷贝数改变。目前,EGFR和BRAF突变、ALK基因重排和ROS1融合基因已被识别。
肿瘤靶向抑制剂已通过从传统信号传导抑制剂中采用的几种策略进行组合,以克服其固有局限性。例如,治疗耐药的EGFR突变已通过变构(ATP非竞争性)抑制剂进行替代靶向,这些抑制剂不同于常规EGFR TKIs。EGFR变构TKIs识别一个特定的、独特的EGFR位点,不同于现有的ATP竞争性抑制剂。这些EGFR变构TKIs需要下一代变构抑制剂。这类针对常规治疗耐药EGFR突变体的下一代变构抑制剂已被组合用于NSCLC的有效治疗。癌症干细胞(cancer stem cells, CSC)也与肿瘤耐药方面相关。
最后,有一个最近被认识到的问题,即上述肿瘤治疗为何不如预期有效。一个困难的原因是通过肿瘤耐药方面解释的CSC。CSC肿瘤表型受音猬因子(Sonic Hedgehog, Shh)或Notch相关信号通路调节。CSC可通过跨膜(transmembrane, TM)蛋白平滑受体(smoothened, SMO)靶向,该蛋白是刺猬(Hedgehog, HH)通路受体(Hedgehog pathway receptor, HHR)。HHR SMO抑制剂被用作治疗药物。因此,为克服CSC问题,需要对这些信号阻断和癌细胞死亡进行未来研究。然而,代表性的CSC调节药物如Vismodegib、Sonidegib和Glasdegib表现出严重不良作用,且仅对基底细胞癌有效。对于多种肿瘤治疗靶点,丝氨酸羟甲基转移酶1(serine hydroxymethyltransferase 1, SHMT1)siRNA可沉默以阻断肿瘤细胞中的DNA合成。抗癌抗生素、碳酸酐酶9(carbonic anhydrase 9, CAIX)靶向肽、导入蛋白β-和紧密连接蛋白3(claudin 3, CLDN3)靶向抑制剂增强了针对肿瘤的治疗潜力。
在此,研究人员综述了肺癌(重点是NSCLC)的基于ICI的联合和替代策略,整合了临床方案、耐药机制、TME生物学以及靶向和免疫治疗模式中的生物标志物指导转化。
2 抗癌ICI或阻断药物的免疫治疗
检查点阻断旨在释放抗肿瘤T细胞的抑制性“刹车”,从而恢复免疫介导的肿瘤控制。实践中,最充分表征的临床靶点是PD-1/PD-L1和CTLA-4,针对这些通路的抗体构成了ICI治疗的骨干。CTLA-4在活化和调节性T细胞上表达,并与CD28竞争结合抗原呈递细胞上的CD80/CD86,从而减弱早期T细胞启动。Ipilimumab是首个在黑色素瘤中显示总生存获益的抗CTLA-4抗体,确立了检查点阻断的概念验证。随后,PD-1/PD-L1靶向抗体扩展了ICI的临床足迹,并在多种情况下实现了联合方案(包括PD-1加CTLA-4阻断)。虽然这些基础性观察首先在肺癌之外做出,但它们为后续章节和表格中讨论的肺癌方案提供了机制基础。关键FDA批准的药物和适应症被总结于表1,代表性临床试验列于表2。
尽管ICIs可产生持久应答,但其使用受限于免疫相关不良事件、成本和患者异质性疗效。这些局限性加速了旨在增加免疫原性和重塑TME的组合方法,包括与化疗、放疗、靶向治疗和选定的免疫调节药物的联合,目标是提高应答率和持久性而不增加毒性。
3 NSCLC中的关键致癌驱动因子EGFR及其基因突变特异性TKIs
肺癌主要分为NSCLC和SCLC两大类。肺癌作为支气管源性癌,发生在支气管、细支气管和呼吸上皮。肺癌是全球癌症死亡的主要原因,在美国,肺癌导致的死亡超过结肠癌、前列腺癌和胃癌。表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF)作为治疗靶点,在包括NSCLC在内的癌症中异常激活。因此,主要针对肺癌开发了多种靶向EGFR的抗肿瘤药物。
EGFR-TKIs靶向EGFR,经典药物吉非替尼(Gefitinib)对携带敏感EGFR突变的肺腺癌有效。EGFR-TKIs药物抑制EGFR酪氨酸激酶活性,目前是NSCLC的首选方案。NSCLC中EGFR突变(EGFRmut)常见。一般的EGFR突变对EGFR TKIs敏感,但不可治愈的EGFRs不被EGFR TKIs识别。这些问题在EGFRmut中是一种可接受的耐药机制。微小RNA相关机制尚未完全解释以支持耐药机制。已知的第一代可逆性EGFR-TKIs包括厄洛替尼(Erlotinib)、吉非替尼(Gefitinib)和埃克替尼(Icotinib)。已开发出不可逆的第二代药物,包括阿法替尼(Afatinib)和奈拉替尼(Neratinib)。第三代药物包括奥穆替尼(Olmutinib)和奥希替尼(Osimertinib)。与传统铂类化疗药物相比,这些药物具有低细胞毒性和高靶向优势,并显示出高客观缓解率(objective remission rate, ORR)和无进展生存期(progression-free survival, PFS)。目前,尽管初始EGFR-TKIs对NSCLC患者疗效高达80%,但一年内耐药问题导致治疗困难。新型EGFR-TKI药物类别如Mobocertinib和Tepotinib也在一年内引起耐药。因此,必须阐明EGFR-TKIs的可接受耐药机制。一种EGFR-TKI耐药机制是所谓的药物外排蛋白引起的药物外排。其他是耐药癌细胞中的转录因子通过上皮转化引起耐药。此外,肿瘤细胞中的自噬体可能降解EGFR-TKIs,非编码微小RNA可能赋予肿瘤细胞对EGFR TKIs的耐药性。
3.1 NSCLC中EGFR基因突变和EGFR突变TKIs的问题
EGFR基因突变频繁发生,在亚洲非吸烟者腺癌患者中尤为常见。EGFR突变形式促进癌细胞分裂。白种人NSCLC患者显示15%的EGFR基因突变,亚洲NSCLC患者显示30%–50%的EGFR突变。亚洲女性非吸烟者和腺癌患者的EGFR突变率高于其他人群。NSCLC中的EGFRmut代表了患者生命威胁的不满意原因。商业开发的EGFR TKIs可治愈NSCLC中超过85%的常见EGFR突变。然而,由于TKI耐药的NSCLC EGFRmut,超过15%的NSCLC EGFR突变无法通过常规EGFR TKIs治愈。为提高TKIs的治疗效果,已应用与免疫治疗的联合疗法,但表现出EGFR TKIs耐药。为满足医疗需求,已开发并批准了许多针对不同EGFR形式特异性抑制剂作为靶向抗癌药物。此外,EGFR cDNA变异与总生存期(OS)和PFS相关。因此,EGFR TKIs是EGFR突变NSCLC患者的当前标准治疗。最初,几种EGFR相关TKIs被批准用于携带EGFR的NSCLC的一线治疗。携带EGFR的癌细胞(包括NSCLCs)进化出获得EGFR基因突变。使用TKIs治疗延长了EGFR突变和恶性NSCLC患者的OS和PFS率。例如,使用TKI奥希替尼可抑制EGFR突变和恶性NSCLC患者中的AURKA、AXL、Bcl-2、CDK4/6、JAK、MET和PARP。此外,TKI与抗VEGFR抗体的联合逆转了癌症中奥希替尼的耐药性。ctcDNA可能对TKIs耐药。由于EGFRmut中缺乏药物靶点,已应用化学免疫药物组合。
3.2 NSCLC中EGFR外显子20插入(ex20ins)和EGFR(G719X、S768I和L861Q)靶向TKIs
对于EGFR突变TKI抑制剂,已开发出三类:EGFR TKI、EGFR外显子20插入(ex20ins)TKI和EGFR(G719X、S768I和L861Q)TKI。一般EGFR TKI抑制剂包括吉非替尼、奥希替尼、达克替尼(Dacomitinib)和拉泽替尼(Lazertinib)。值得注意的是,口服活性选择性EGFR TKI吉非替尼使某些EGFR突变(如外显子19缺失或L858R点突变)敏感,并已用作该突变治疗的一线药物。口服活性第三代药物奥希替尼(Tagrisso?)EGFR-TKI也是NSCLC突变治疗的一线药物。成人靶向治疗药物奥希替尼设计用于先前未治疗的EGFR突变NSCLC。奥希替尼耐药由特征性表型解释,包括EGFR扩增、EGFR溶酶体降解、外显子突变(Ex18mut命名为L718Q或Ex20mut命名为C797S和L792X)。奥希替尼耐药也独立于EGFR由基因扩增(MET和MAPK/ERK)、AKT/PI3K信号传导或基因融合解释。对于个性化治疗,奥希替尼已被FDA批准用于具有特定EGFRmut(ex19del和L858R)的NSCLC患者作为辅助化疗。作为第二代EGFR TKI,一线药物达克替尼对EGFR突变NSCLC也有效。达克替尼已知不可逆地结合EGFR亚型如EGFR/Her1、EGFR/Her2和EGFR/Her4以抑制EGFR TK活性。第三代EGFR-TKI拉泽替尼(LECLAZA?)口服有效且可穿透血脑屏障,用于NSCLC患者治疗。作为一种不可逆EGFR-TKI,它抑制T790M突变EGFR并激活EGFR突变体如Ex19del和L858R,同时保留EGFR野生型NSCLC。基于这些特性,2021年拉泽替尼获得FDA批准,用于治疗先前未接受EGFR-TKI治疗的EGFR T790M突变恶性NSCLC患者。
外显子20插入抑制剂包括Amivantamab和Mobocertinib。Amivantamab是一种特异性识别MET原癌基因(MET)和EGFR的单克隆抗体(mAb)。2021年,Amivantamab获得FDA批准,用于治疗曾接受铂类化疗的EGFR外显子20插入NSCLC患者。Amivantamab阻断配体与EGFR结合、配体与MET结合以及EGFR二聚化。Amivantamab还通过受体介导的内化和吞噬作用实现抗体依赖性细胞毒性(antibody-dependent cytotoxicity, ADCC)并下调细胞表面蛋白。Amivantamab对具有外显子20插入EGFR突变的NSCLC有效。NSCLC患者中的Ex19del和L858R EGFR突变在奥希替尼注射后发展。Amivantamab可单独使用或与第三代TKI拉泽替尼联合治疗。Amivantamab联合化疗正处于III期临床试验中,用于先前未接受肿瘤治疗的EGFR外显子20插入NSCLC患者。具有Ex19del和L858R突变的NSCLCs接受拉泽替尼联合治疗(MARIPOSA)。此外,这些患者接受拉泽替尼和化疗联合奥希替尼治疗(MARIPOSA-2)。最近,首创的Mobocertinib EGFR TKI(EXKIVITY?)已设计用于人类EGFR外显子20插入(EGFRex20ins)阳性NSCLC。Mobocertinib已获FDA批准。作为EGFR(G719X、S768I和L861Q)TKI抑制剂,第二代阿法替尼是一种不可逆阻断剂,作为ErbB家族靶点用于EGFRm阳性NSCLC。阿法替尼对S768I/G719X/L861Q等罕见EGFR突变和Del19/L858R等常见突变有效。阿法替尼耐受性良好。
3.3 新兴TKI治疗耐药EGFR突变和NSCLC治疗中不令人满意的疗效
由于TKI治疗耐药EGFR突变,EGFR TKIs在某些肿瘤中的疗效仍不令人满意。药物外排泵或药物转运蛋白在大多数耐药癌细胞中异常表达,表明肿瘤耐药性。药物外排泵或药物转运蛋白基因编码ATP结合盒(ATP-binding cassette, ABC)超家族和溶质载体(solute carrier, SLC)。ABC转运蛋白(命名为ABC-A至ABC-G)存在于一个包含48个成员和7个亚家族的大型超家族中。代表性ABC转运蛋白分为多药耐药(multidrug resistance, MDR)P-糖蛋白(P-gp)组,命名为MDR1(或ABCB1)、ABCC2(或MDR相关蛋白MRP2)和乳腺癌耐药蛋白(breast cancer resistance protein, BCRP或MXR、ABCP2、ABCG2或abcc2)。像P-gp一样,BCRP(ABCG2)属于ABCG家族,在MDR乳腺癌细胞中表达。这些蛋白质外排外源药物,并在NSCLC耐药事件中充当MDR相关蛋白1。因此,下一代变构抑制剂类型的TKI已被考虑用于对常规药物耐药的EGFR突变形式,并已被组合用于NSCLC的有效治疗。变构(ATP非竞争性)EGFR抑制剂已开发,可识别与先前识别和存在的ATP竞争性EGFR位点不同的单独EGFR结合位点。
4 针对EGFR抑制剂耐药NSCLC的下一代变构抑制剂组合
下一代变构抑制剂已设计用于早期常规治疗耐药的EGFR突变形式。这些形式已被组合用于NSCLC的有效治疗。为提高药物疗效并克服具有遗传EGFR基因突变的早期常规治疗耐药NSCLC患者,设计了一种策略来开发变构(ATP非竞争性)EGFR抑制剂,这些抑制剂特异性识别与先前已知的ATP竞争性EGFR TKIs的EGFR氨基酸区域不同的现有EGFR位点。当前临床试验中的第四代EGFR抑制剂均为ATP竞争性抑制剂。为克服耐药突变,与Tagrisso的联合治疗可最大化治疗疗效。这增强了疗效并克服了先前Tagrisso的缺点。EGFR突变L858R、T790M或C797S赋予可用的耐药性,被认为是EGFR基因的不可成药突变。事实上,奥希替尼耐药已知由EGFR突变C797S引起。如果特定突变体在临床上阻碍了与EGFR激酶不可逆抑制剂形成共价键,那么将需要此类抑制剂。C797S介导的耐药仍有待克服。靶向EGFR-L858R、T790M或C797S突变的EGFR抑制剂正在为NSCLC患者开发。与Tagrisso(或奥希替尼)联合的方案,以及针对耐药C797S的第一代和第三代EGFR TKIs,正用于具有NSCLC突变体的患者。
L858R突变体是EGFR致敏性特征,包括外显子19的del19和外显子21的L858R点突变,占总数的85%–90%。其中,外显子19突变体显示出高药物敏感性。EGFR T790M获得性耐药突变发生在60%接受第一代EGFR抑制剂治疗10个月的患者中。然后,为改善第一代EGFR TKIs的耐药获取问题,开发了第二代EGFR TKIs,如Giotrif(或阿法替尼),它不可逆地阻断所有ErbB家族信号传导。然而,第二代EGFR抑制剂Giotrif对先前抑制剂显示出低耐药克服效果,并具有杀死正常细胞的不良细胞毒性作用。此后,为改善针对第一代EGFR TKIs的耐药获取问题,开发了第三代EGFR TKIs,如Tagrisso。Tagrisso于2015年12月获得FDA批准,用于转移性EGFR突变T790M突变NSCLC患者。此外,由于Tagrisso不可逆地结合多种EGFR突变体,包括T790M、L858R和外显子19缺失,Tagrisso于2018年获得FDA批准作为转移性EGFR突变NSCLC患者的一线治疗选择。已知EGFR C797S突变体携带EGFR获得性耐药突变。当NSCLC患者接受第三代EGFR TKIs治疗时,在药物治疗10个月后发生共价键特异性C797S获得性耐药突变。在Tagrisso一线和二线治疗期间已报告了获得性耐药EGFR突变。例如,C797S获得性耐药突变在一线Tagrisso患者中报告为6%–10%(L858R或del19/C797S双点突变),在二线Tagrisso患者中报告为10%–20%(L858R或del19/T790M/C797S三点突变)。已知T790M不稳定性。在一线药物Tagrisso获批后,双点突变率而非三点突变率有所下降。
超过85%的NSCLC癌症患者具有EGFR突变。其中,30%–40%为L858R,40%为del19,50%为GFR L858R突变体:9%–67%(美国)和40%–60%(亚洲)为Tagrisso耐药突变C797S。第三代EGFR TKI Tagrisso的市场在2022年为34亿美元,目前在全球80个国家作为一线治疗选择,且Tagrisso的全球销售额逐渐增长(2021–2031年复合年增长率2.6%)。(1) 需要克服第三代EGFR TKI Tagrisso的缺点和耐药:Tagrisso和EGFR TKI对L858R患者无效。靶向Tagrisso耐药突变体(C797S)的抑制剂尚未开发。T790M和C797S ATP竞争性抑制剂表现出皮肤毒性和心脏毒性等不良作用,有待克服。对于各种突变组合的异质性,需要联合治疗策略。需要改进耐药的EGFR TKI。(2) 对于EGFR L858R突变和耐药发生率(L858R突变体占40%,del19占50%),关于EGFR L858R耐药突变的发病率,EGFR突变有L858R 40%和del19 50%。第一代EGFR TKI Iressa(或吉非替尼)或Tarceva(或厄洛替尼)在其治疗期间导致各自耐药,其中T790M约占50%–60%。Iressa(或吉非替尼)耐药突变体T790M约占50%–60%的比例。基于3期FLAURA临床试验,Tagrisso耐药突变体C797S约占22%(首次治疗中发生率为7%,第二次治疗中为15%)。随着Tagrisso市场规模的增加,第四代EGFR抑制剂市场也预计增长。需要与Tagrisso的联合治疗。Rybrevant(Amivantamab),一种双靶向EGFR/cMET的mAb,于2021年获FDA批准,已克服了联合治疗药物的需求。尽管与拉泽替尼的联合治疗可靶向肺癌C797S患者,但拉泽替尼与ATP竞争性抑制剂的组合仍可能导致拉泽替尼耐药问题并引起间质性肺病,有待克服。对于其他EGFR突变患者,拉泽替尼作为第三代EGFR TKI,已被用作携带外显子21 L858R突变或外显子19缺失的EGFR突变NSCLC患者的额外一线治疗选择。
对于未来策略,需要开发Tagrisso和一线EGFR L858R TKI作为联合治疗选择,以及C797S靶向EGFR TKI作为单一治疗选择用于肺癌治疗。此外,需要开发变构(ATP非竞争性)EGFR抑制剂。需要克服Tagrisso耐药的第四代EGFR TKI(首创),以克服ATP竞争性EGFR TKI的耐药突变缺点。基于明确结构基础和模拟动态方法,可合成EGFR靶向低分子化合物。这也是在肺癌中靶向EGFR的抗肿瘤药物的另一个进化世代,因为科学是向前推进的。
4.1 关于RTK/EGFR抑制剂与ICIs在肺癌中联合成败原因的关键综合
基于批准的目录,提出了一个问题:为什么某些联合方案在肺癌中提供持久获益,产生有限疗效或不可接受的毒性。通常,联合方案增加肿瘤抗原释放和免疫启动,增强T细胞在TME内的运输和滞留,并减轻包括髓系或基质驱动排斥在内的主要免疫抑制回路,而不引起严重的组织炎症反应。RTK通路抑制(如EGFR靶向治疗)可通过减少致癌基因介导的免疫逃逸与IC抑制协同作用。然而,在致癌驱动因子NSCLCs(如EGFR或ALK驱动肿瘤)中,对PD-1/PD-L1阻断的临床反应通常较弱,其特征是基线T细胞浸润低和独特的髓系群体。因此,如果主要障碍是免疫排斥而非IC介导的耗竭,单纯ICIs联合RTK抑制剂不会诱导所需的免疫应答。此外,几种RTK抑制剂联合ICIs显示出由毒性问题引起的局限性。机制上,RTK抑制剂增加上皮和内皮应激反应,而ICIs放大免疫刺激,易导致毒性炎症反应,限制剂量并影响治疗。这些观察到的论点适用于通过生物标志物特异性靶向分离行动目标(肿瘤消退 vs. 免疫启动效应)的治疗设计。
变构RTK抑制剂改善了RTK–ICI联合的治疗疗效。基于非ATP位点或变构调节口袋的药物可选择性地增强突变体,同时减少脱靶激酶抑制。此外,变构抑制药物可在与正构抑制剂(如奥希替尼)或信号调节剂联合时抑制适应性信号传导,降低剂量。从免疫学角度看,由于致癌基因介导的免疫抑制和较低的毒性,选择性和可控的信号抑制对于与ICIs的联合方法是有利的。事实上,在肺癌中,当共突变、通路激活、免疫生物标志物(如PD-L1、TMB、T细胞浸润和干扰素信号传导)被纳入时,RTK-ICI联合具有协同作用。在此问题下,通过改善通路控制和耐受性,变构RTK抑制剂可能促进靶向肺癌中有效的检查点阻断。
5 各种癌症中的突变特异性抑制剂
5.1 NSCLC中的ALK突变和抑制剂
ALK突变占NSCLC腺癌患者的2%–5%。ALK突变常见于非吸烟者、年轻人和女性。ALK突变包括重排、扩增和点突变。ALK治疗药物包括克唑替尼(Crizotinib)(第一代)、阿来替尼(Alectinib)和布格替尼(Brigatinib)(第二代)以及劳拉替尼(Lorlatinib)(第三代)作为非报销项目。克唑替尼TKI用于携带ALK或ROS1的NSCLC患者,也用于ALK阳性间变性大细胞淋巴瘤患者和炎性肌纤维母细胞瘤患者。克唑替尼于2011年获FDA批准用于ALK和ROS1重排。克唑替尼靶向NSCLC患者中棘皮动物微管相关蛋白样蛋白4(echinoderm microtubule-associated protein-like 4, EML4)与ALK的融合蛋白EML4-ALK。克唑替尼是ALK阳性肿瘤的首创药物。第二代和第三代ALK-TKIs克服了克唑替尼。色瑞替尼(Ceritinib)是一种第一代ALK抑制剂,用于治疗携带ALK恶性肿瘤的成人NSCLC患者,这些患者先前因继发性耐药或对克唑替尼不耐受而导致治疗失败。已知约4%的NSCLC患者携带EML4和ALK之间的染色体基因融合重排,该重排组成性产生激酶活性,导致癌变和恶性表型变化。色瑞替尼抑制ALK自磷酸化、ALK介导的下游信号蛋白STAT3磷酸化以及ALK依赖性癌细胞生长。当肿瘤细胞用克唑替尼处理时,肿瘤显示出由称为“守门员”的氨基酸残基中的酶基因突变引起的耐药性。为克服和改善基于突变的耐药问题,设计和开发了所谓的第二代ALK抑制剂。代表性药物如色瑞替尼可克服对克唑替尼的耐药性。2014年4月,色瑞替尼获得FDA批准,对克唑替尼耐药肿瘤的应答率极高(56%),并被指定为孤儿药级别。
5.2 NSCLC中的ROS1和RTK突变及抑制剂
与ALK突变相比,ROS1突变类型罕见。ROS1基因突变约见于1%–2%的肺癌患者,主要见于腺癌NSCLC。有两种ROS突变抑制剂:克唑替尼和恩曲替尼(Entrectinib)。ROS1阳性患者较非吸烟者或轻度吸烟者中的肺癌患者年轻。ROS1靶向抑制剂包括止痛药(克唑替尼)和选择性酪氨酸受体激酶(tropomyosin receptor kinase, TRK)融合蛋白的非报销药物,这些药物也作用于中枢神经系统。TRK基因与无关基因连接或“融合”,产生TRK融合蛋白。TRK融合蛋白高度活跃,导致肿瘤表型增殖细胞。抑制性药物恩曲替尼是一种泛抑制剂,具有ALK、ROS1和TrkA/B/C抑制潜力。恩曲替尼也诱导自噬。恩曲替尼选择性抑制神经营养性T受体激酶(neurotrophic tyrosine receptor kinase, NTRK)和ROS1。因此,恩曲替尼用于治疗携带NTRK基因融合的实体瘤和具有ROS1突变的NSCLC患者。
5.3 NSCLC中的BRAF突变和抑制剂
EGFR激活后,BRAF作为关键信号转导调节因子,BRAF突变诱导与生长和调节相关的失控信号传导。在NSCLC患者中,2%的患者具有BRAF突变,且腺癌吸烟者中的频率高于非吸烟者。与其他突变相比,OS和PFS长度相对较短。BRAF突变抑制剂包括达拉非尼(Dabrafenib)和曲美替尼(Trametinib)。
5.4 NSCLC中的NTRK突变和抑制剂
NTRK是脑源性神经营养性Trk(原肌球蛋白相关酪氨酸激酶),由NTRK1、NTRK2和NTRK3组成。NSCLC患者占1%,其他信息不可用。最近,NTRK基因融合肺癌已通过拜耳公司的Vitrakvi?(拉罗替尼,Larotrectinib)实现长期缓解和安全性。恩曲替尼也是一种NTRK抑制剂。
5.5 NSCLC中携带外显子14跳跃突变的间充质上皮转化基因及抑制剂
MET基因外显子14(METex14)跳跃突变以低频率(3.0%–4.0%的NSCLC)发现,主要见于老年NSCLC患者。MET靶向抑制剂有效,但显示对METex14跳跃突变NSCLC患者的耐受性。此外,化疗和免疫治疗的疗效和安全性尚未完全证实。在一项非随机2期开放标签研究中,作为MET抑制剂的Tepotinib在METex14突变晚期/转移性NSCLC患者中显示出18个月的中位缓解持续时间(duration of response, DOR),应答率高达51.4%。随后,MET抑制剂Tepotinib获得FDA批准,作为恶性NSCLC METex14跳跃突变携带患者的治疗选择。然而,Tepotinib仅获得欧洲药品管理局(EMA)批准,用于接受过铂类化疗和/或免疫治疗预先治疗的NSCLC患者。伴有PD-L1表达的METex14突变恶性NSCLC也可用一线Tepotinib治疗。然而,对于无驱动分子改变的转移性NSCLC患者,含或不含化疗的免疫治疗是标准治疗选择的一线方法。更具体地说,单药抗PD-L1抗体免疫治疗是PD-L1高表达NSCLC患者的治疗选择。在3期KEYNOTE-024试验中,PD-1特异性Pembrolizumab抗体单药一线治疗在转移性NSCLC患者中显示出比铂类化疗更高的中位OS值。
目前,METex14突变相关转移性NSCLC的治疗选择有限。此外,作为一线选择的铂类化疗联合免疫治疗显示,无论PD-L1表达如何,生存水平均高于单纯化疗。对于METex14跳跃突变的NSCLC患者,优化治疗尚未确定。目前,由于缺乏汇总数据,METex14突变N