2024年ASCO年会期间,康方生物ivonescimab(AK112,抗PD-1/VEGF双抗,依沃西单抗)无疑是一大讨论热点。5月24日,ASCO摘要公布HARMONi-A数据,达到了PFS主要终点,公司却连续几天股价大跌。5月31日,公司宣布依沃西单抗 vs 帕博利珠单抗一线治疗PD-L1阳性NSCLC的III期试验HARMONi-2达到主要终点PFS,随之股价大涨。
说起免疫检查点和抗血管生成靶点的联合,已探索多年,是目前临床证实可以提高免疫检查点抑制剂(ICIs)疗效的少数联合用药之一。然而,以「可乐组合」为代表的多项III期试验也呈现了阴性结果。积累了越来越多循证证据的同时,是时候来盘点一下这些临床试验带给我们的思考。本文主要结合了2024年4月发表在Nature reviews clinical oncology上的一篇综述,并附上了ASCO会议上针对HARMONi-A的现场点评。
文章有些长,但都是干货!
以ICIs为基础的治疗方案取得重大成功的同时,其局限性也是众所周知的。事实上,只有少部分被认为对ICIs有应答的患者(10-15%)可以取得临床获益,而获得性耐药是面临的难点。领域内在不断努力,以制定在不显著增加药物成本或毒性的情况下提高疗效的策略,最常用的就是联合化疗以及抗血管生成治疗。
一、抗血管生成-ICIs联合用药的基本原理
一眼看上去,将一种血管生成抑制剂药物与ICIs结合,似乎违反常理。如果抗血管生成药物抑制了肿瘤血管性,会降低肿瘤血管灌注,预计可能会出现至少两个不利结果,从而影响ICI疗效:1、肿瘤缺氧水平增加——已知的免疫治疗抵抗的因素;2、损害肿瘤内抗体的生物分布,从而降低肿瘤内ICI的浓度。然而,抑制VEGF-VEGFR也具有多种有利作用,理论上可以增强ICIs的疗效。因此,抗血管生成+ICIs是有利还是不利,或是按顺序发挥作用,将取决于给定治疗情况下两种作用之间的平衡。这种平衡或可以解释II期或III期临床试验结果出现差异的原因。
2、抑制VEGF-VEGFR和血管正常化
不断生长的肿瘤需要大量的氧气和肿瘤新生血管生成提供营养物质。区分血管生成肿瘤血管与非恶性组织的一个特征是其异常的扭曲结构,这可能会损害肿瘤内灌注,导致缺氧加重和酸性的肿瘤微环境(TME)。这种异常的肿瘤血管系统往往渗漏性增加(即:血管通透性高)。此外,肿瘤细胞及其细胞外基质对血管的压迫,以及不良的淋巴系统,可导致血流量减少,这可能阻碍免疫细胞的进入和药物积累。
既往有多项试验将抗血管生成药物与化疗联合,通常与半衰期较短的细胞毒性药物联合。因此,当正常化窗口出现时,维持有效的化疗血药浓度可能是困难的。如果将抗血管生成药物与基于抗体的免疫疗法联合,可能会部分解决临床利用正常化窗口的困难。最常用的ICIs可以保持数周的活性。然而,针对不同器官多发转移患者的血管正常化窗口仍然是一个实际问题。
使用靶向血管、而不是靶向VEGF-VEGFR的策略,可以导致血管正常化,也许会是更持久的方式,是另一种潜在的、有前景的方法。其中一种是使用间接或直接激活内皮细胞表达受体Tie2的抗体。与VEGF-VEGFR抑制剂不同,这类激动剂可能不会增加缺氧。
最后,来自数学模型研究的数据提示,如果抗VEGF抗体诱导肿瘤血管正常化并增加血管灌注,那么同时给药抗VEGF抗体和抗PD-1/-L1可能比较理想。目前发表的关于VEGF/PD-1(PD-L1)双抗的临床试验结果并不多。今年ASCO上发表的HARMONi-A结果显示,针对EGFR-TKI治疗失败的晚期非鳞NSCLC患者,分别给与依沃西单抗+培美曲塞+卡铂 vs 安慰剂+培美曲塞+卡铂治疗。本次报道的中位随访时间为7.89个月,两组的mPFS分别为7.1个月和4.8个月(HR=0.46,p<0.001)。OS成熟度52%,HR=0.8(0.59,1.08),敏感性分析的HR=0.77(0.56-1.07)。
除了IMpower151,其余三项研究均达到了PFS终点。然而,既往的这四项研究均未显示出OS获益。由于对照组均未包含抗VEGF单抗,与ORIENT-31相比,单纯从数值上看,HARMONi-A对照组的PFS略高,但试验组PFS与ORIENT-31四药组相似。理论上来说,HARMONi-A的HR值更低,提示PFS获益略高。但是,与IMpower150和151相比,试验组PFS的表现在数值上并无优势。
二、抗血管生成药物和免疫功能受损的相互关系
1、抗血管生成药物与肿瘤缺氧
肿瘤缺氧是产生耐药性的最常见因素之一。事实上,几乎所有治疗方式(不仅包括:放疗、化疗和分子靶向治疗,还包括免疫治疗)的疗效都可能因TME缺氧而减弱。使用可加重肿瘤缺氧的药物进行治疗——在血管正常化未诱导或未激活的情况下,显然也包括抗血管生成药物——需要牢记这一点。
传统的药物开发模式通常包括测试一种新的抗肿瘤药物疗效,其剂量来自I期临床试验中确定的最大耐受剂量。然而,在免疫肿瘤学时代,研究人员已经意识到,将高剂量等同于提高疗效的传统原则,可能不适用于诱导免疫反应的药物,特别是与抗血管生成药物联合使用。长期给予批准剂量的抗血管生成药物对肿瘤血管的过度修剪可导致肿瘤灌注不足,从而加重缺氧,而最初的短期治疗可能导致异常灌注不良的血管正常化,从而减少肿瘤缺氧。值得注意的是,有多项体外和体内研究提示,使用低于标准常用剂量的抗血管生成药物,可导致血管正常化和有益的免疫调节。然而,临床很少使用低于批准剂量的“明智”剂量的抗血管生成药物,它们对肿瘤缺氧的影响或与ICI联合使用时是否改善预后,都没有得到详细的评估。
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2、降低抗体的生物分布
抗血管生成药物是否会增强或损害联合给药的抗PD-1(L1)抗体的生物分布,是一个尚未评估的重要问题。鉴于血管正常化假说,预计抗血管生成药物会增加ICI的生物分布,至少如果后者在血管正常化窗口期间给予治疗。出乎意料的是,几项评估不同分子靶向抗体(除外ICIs,包括例如:抗EGFR抗体西妥昔单抗,或抗HER2抗体曲妥珠单抗)在小鼠中与抗血管生成药物联合使用的研究(卵巢癌,乳腺癌,食管癌等),一致显示抗体积累减少。他们的结果综合起来,提出了一种可能性,即抗血管生成药物与抗PD-1(L1)联合,可能导致ICI的显著减少和/或改变肿瘤内分布,这可能在某种程度上抵消其潜在的抗肿瘤疗效。
3、非血管生成、血管笼络(co-opting)的肿瘤
非血管生成性肿瘤的概念是指,肿瘤可以通过几种机制来规避新生血管生成的要求,包括模仿血管生成(癌细胞可以形成血管样结构来灌注血液)、套叠(或血管分裂成两根血管的过程),或者在大多数情况下,对各种器官(特别是肺、肝、脑、淋巴结和皮肤)中现有的丰富血管系统进行笼络(co-opting)“劫持”(hijacking)。除皮肤外,这些是远处转移性疾病最常见的部位。这些非血管生成性肿瘤,可能由于各种因素而造成VEGF表达水平升高。因此理论上,这些肿瘤仍然能够在TME中引起上述多种VEGF介导的免疫抑制作用。
一个明显的问题是,血管笼络(co-opting)是否会降低抗血管生成药物(包括血管正常化)诱导的免疫刺激、血管调节作用的发生率和程度,从而降低临床相关性。这就提出了另外一个关键问题:非血管生成肿瘤在临床中有多常见。解答这个问题的文献并不多,但现有证据表明,非血管生成肿瘤可能在患者中令人惊讶地普遍。在一项对165例乳腺癌、结直肠癌或肾癌患者肺转移的分析中,>70%乳腺癌或结直肠癌转移被认为完全或主要是非血管生成的。这些肿瘤是否对抗血管生成-ICIs治疗反应较差,答案尚不清楚。
三、从关键临床试验中学习
考虑到抗血管生成药物对联合给药ICIs疗效的潜在抵消作用,在随机化III期试验中,评估治疗组合的结果需要慎重。晚期RCC(肾细胞癌)一线治疗中,最大的成功是帕博利珠单抗+阿昔替尼 vs 舒尼替尼(KEYNOTE-426)、帕博利珠单抗+仑伐替尼 vs 舒尼替尼(CLEAR)和纳武利尤单抗+卡博替尼 vs 舒尼替尼(CheckMate 9ER)。这些试验达到了改善PFS和/或OS的主要终点,并获得了监管批准。相反,在IMmotion151(RCC)中,与舒尼替尼相比,阿替利珠单抗+贝伐珠单抗改善了PFS,但没有改善OS。
在IMbrave150中,与索拉非尼相比,阿替利珠单抗+贝伐珠单抗改善PFS和OS,该试验将该组合作为晚期肝癌(HCC)患者的一线治疗。在此之前,索拉非尼单药已经作为标准治疗十多年。另外两项HCC研究也取得了积极的结果,ORIENT-32(信迪利单抗+贝伐珠单抗生物类似药)和CARES-310(卡瑞利珠单抗+阿帕替尼)。
除了上述试验之外,更多III期试验并未显示OS获益,例如:JAVELIN Renal101(阿维鲁单抗+阿昔替尼 vs 舒尼替尼,RCC),COSMIC-312(阿替利珠单抗+卡博替尼 vs 索拉非尼,HCC),LEAP-002(帕博利珠单抗+仑伐替尼 vs 仑伐替尼,HCC)。还有IMagyn050(阿替利珠单抗+贝伐珠单抗+化疗 vs 贝伐珠单抗+化疗,卵巢癌),LEAP-006(可乐组合,NSCLC), LEAP-007(可乐组合,NSCLC), LEAP-011(可乐组合,尿路上皮癌)以及LEAP-010(可乐组合,头颈癌)。
图片来自:DeepMed数据库「循证数据」板块的对比功能
截止目前,KEYNOTE-775仍然是二线环境中唯一具有阳性结果的III期试验。在这项试验中,纳入了至少接受过一次铂类化疗方案的晚期子宫内膜癌患者,随机分配接受「可乐组合」 vs 医生选择化疗组,取得更好的PFS和OS。有趣的是,相同方案在子宫内膜癌的一线环境中未能显示出生存获益(LEAP-001)。上述令人失望的结果,强调了这样一个事实,即在早期和较小规模的II期研究中观察到的有希望的ORR,通常不能转化为后续关键的大型随机对照III期试验中显著的PFS或OS改善。
1、对单药疗法敏感性的考量
不同癌症类型对抗血管生成药物和ICIs的内在敏感性是不同的。根据现有临床试验结果,我们可以假设,癌症类型本身对抗血管生成药物或ICIs作为单药治疗不敏感的患者,可能不太可能从联合治疗中获益。迄今为止报道的最佳结果,已知对抗血管生成药物敏感的癌种是肾细胞癌和肝癌。对单药抗血管生成药物不太敏感的癌症类型中,如NSCLC。
在IMpower150(肺癌)中,接受阿替利珠单抗+贝伐珠单抗+化疗 vs 贝伐珠单抗+化疗,取得了OS获益,尽管获益可能主要不是由ICI+贝伐珠单抗的协同或附加效应。事实上,该试验的亚组分析提示,只有KRAS突变患者从贝伐珠单抗中获益。此外,在对ICIs敏感性有限的癌症类型中(例如:卵巢癌),同样未能显示出联合方案的明确获益。在转移性结直肠癌,一种通常被认为对ICIs不敏感的癌症类型中,一项随机II期试验也未能显示阿替利珠单抗+贝伐珠单抗+卡培他滨优于贝伐珠单抗+卡培他滨。另一个有希望的联合用药,瑞戈非尼+纳武利尤单抗在II期试验中对错配修复/微卫星稳定转移性疾病患者的ORR仅为7%。对这两种药物均有中度反应的晚期胃癌患者中,III期试验,包括LEAP-015(NCT04662710)和INTEGRATE-IIb(NCT04879368),正在等待进一步的结果。同样,宫颈癌对抗血管生成药物和ICIs都是中等敏感的。在BEATcc试验中,在标准的贝伐珠单抗+含铂化疗中加入阿替利珠单抗,可改善转移性或复发性宫颈癌患者的PFS和OS。
2、对药物协同作用的考量
基于理论,在ICIs中联合抗血管生成药物有协同作用。然而,在许多试验中,预期的协同效应显然没有出现,叠加效应可能更接近现实。根据II/III期试验的现有结果,联合治疗的ORR倾向于单药治疗时每种药物的ORR之和相似。另外注意到的一个现象是,联合治疗在PFS中获益(COSMIC-312,JAVELIN Renal 101),但在OS中却没有。值得注意的是,这两项试验中使用的ICIs是抗PD-L1抗体。研究人员认为,抗PD-L1抗体相对于抗PD-1抗体疗效较差的原因之一,是前者不能结合PD-L2。此外,进展后治疗或交叉也可能影响OS结果。事实上,有关RCC患者的试验结果表明,序贯使用ICIs和抗血管生成药物与同时给药的OS相似。此外,在该疾病的大多数III期试验的Kaplan-Meier OS曲线中,试验组的曲线缺乏平台效应(即右手尾部以一种延长的方式“抬起”),在大多数情况下,两条曲线最终收敛。这种情况提示我们,在ICIs中联合抗血管生成药物可能只是提供附加效应。
3、二线ICIs的耐药性
过去的几年中,一些大型随机III期试验在接受ICIs后疾病进展的患者中进行了抗血管生成+ICIs联合治疗(例如:LEAP-003黑色素瘤,LEAP-017 mCRC,CONTACT-01、SAPPHIRE和LEAP-008在NSCLC等),初步结果令人失望。这些结果提醒我们,在没有清楚了解ICIs耐药性的复杂机制的情况下,测试这种组合的潜在风险。对ICIs的耐药性机制包括诱导效应T细胞的三个关键步骤的改变:1、产生肿瘤反应性T细胞;(2)激活效应T细胞;以及(3)产生效应记忆T细胞。使用抗血管生成- ICI组合来克服ICI耐药性的希望,至少部分是基于一种假设“血管-免疫原开关”,即抗血管生成药物具有免疫刺激作用,从而逆转免疫抑制TME。然而,VEGF相关的免疫抑制可能只是肿瘤逃避免疫监视的众多机制之一。
四、改善临床结果的策略
1、靶向肿瘤缺氧
如前所述,抗血管生成药物可引起缺氧加重,特别是超出其诱导的血管正常化的短暂窗口,从而激活HIF1α或HIF2α及其下游信号通路,促进肿瘤进展和对抗血管生成治疗的快速抵抗。探索靶向HIF介导途径的药物已经几十年。其中,获批用于治疗von Hippel Lindau(VHL)病和RCC的HIF2α抑制剂belzutifan单药治疗VHL相关疾病有明显的疗效。在ICI难治性RCC患者的试验中,该药单药和与卡博替尼或仑伐替尼联合治疗显示出令人印象深刻的疗效。在一项II期试验中,接受belzutifan+卡博替尼的ORR为30.8%,DCR为92.3%,中位PFS为13.8个月。III期一线治疗(LITESPARK-012)和二线治疗(LITESPARK-011)研究正在进行。
2、确定可靠的预测性生物标志物
使用可靠的生物标志物,是一项持续未满足的医疗需求。将抗血管生成药物作为单一疗法,数十年来确定预测性生物标志物的一致努力尚未取得成果。2023年,有一篇回顾RCC对ICIs应答的潜在生物标志物文献,部分候选标志物需要临床验证(例如:TME特征、突变特征,基因表达谱),作者强调,在抗血管生成+ICIs联合试验中,PD-L1表达水平未能预测患者的OS结果。
3、最佳联合方案:抗体 vs TKIs
尽管抗血管生成药物的免疫调节作用主要被认为是针对TME中VEGF相关免疫抑制的结果,但临床前研究也表明VEGFR TKIs具有免疫调节off-target作用。例如,卡博替尼可以抑制受体酪氨酸激酶(RTK)AXL,这是TAM(TYRO3, AXL和MERTK)家族的成员。仑伐替尼、索拉非尼、瑞戈非尼也能抑制RTK RET。这些差异或可部分解释了在不同癌症类型患者的临床试验中观察到的不同结果。因此,关键一步是根据不同癌症类型的独特TME情况,以选择最佳的抗血管生成药物作为ICIs的合作伙伴。
4、利用免疫刺激血管调节周期
有趣的是,在过去的几年中,一些研究表明,不仅抗血管生成药物,单药ICIs也可能诱导肿瘤血管正常化。这些研究结果支持免疫刺激血管调节周期的存在,或者在抗血管生成-ICI联合治疗中,正常化状态血管和免疫微环境之间的相互重编程。
5、克服ICIs耐药性
越来越多的癌症类型,逐渐采用ICIs作为一线治疗方案的重要组成部分,这强调了需要将重点放在预防或克服对这类治疗的耐药性上。然而,在投入大量资源进行全球随机III期临床试验以解决这一问题之前,仍有一些问题有待澄清。在这方面,我们可以从晚期NSCLC的试验中吸取重要的经验教训。在这些患者中,ICIs是一线方案的关键组成部分。随机II期Lung-MAP S1800A试验提示,接受抗VEGFR2抗体雷莫西尤单抗+ 帕博利珠单抗与标准护理(主要是化疗)相比,可以取得OS获益。但是,3个评估抗血管生成+ICI在ICI难治性NSCLC的III期试验(CONTACT-01,SAPPHIRE,LEAP-008),与多西他赛标准二线治疗相比,所有试验均未能显示出更好的PFS或OS。因此,在一线环境中有希望的方案,可能对ICI难治性人群无效,如果没有Ib/II期研究的可靠疗效数据,至少可以这么说,启动III期试验是有风险的。
图片来自:DeepMed数据库「循证数据」板块的对比功能
在不同癌症类型的患者中,缓解深度与PFS和OS的改善相关。但是,ORR对于预测OS不够可靠。从免疫肿瘤学的角度来看,缓解深度高的患者,残余肿瘤体积较小,相对于体积较大的肿瘤,血液灌注更好,由此产生的低氧TME相关的免疫抑制会减少,并为持久的“免疫平衡”提供更大的机会。因此,尝试在短暂血管正常化窗口期间改善缓解深度,可能是提高抗血管生成-ICI联合治疗疗效的可行选择。此外,与接受抗血管生成-ICI联合治疗的患者相比,接受ICI双重联合治疗的患者有更高比例的持久应答。在晚期HCC或RCC患者中,与抗血管生成-ICI联合治疗相比,ICI双药(通常为抗PD-1+抗CLTA-4抗体)或三重组合(ICI双药+抗血管生成药物,例如:伊匹木单抗+纳武利尤单抗+卡博替尼)倾向于提供更长的缓解时间和更长的生存期。虽然一些试验的初步结果是有希望的,但后续数据有待于确定ORR和PFS的改善是否转化为显着延长的OS。值得注意的是,接受双重ICI联合治疗的患者出现更高频率的毒性。
五、结论
多项涉及不同癌症类型患者的关键III期试验表明,ICIs与抗血管生成药物联合使用,可改善ORR和生存率,包括OS。部分试验的成功吸引了相当大的兴趣和关注,然而在其他III期试验中,这种联合疗法的失败率没有被重视,这些负面结果突出了进一步改进该联合方案的重要性。
结合已知的基础和临床试验数据,这里强调了未来需要考虑的几个因素:1、需要更深入地了解抗血管生成药物对接受ICI治疗的预后可能产生的负面影响,例如:降低ICI生物分布和/或增加肿瘤缺氧水平的可能性;2、临床上对该组合中任何一种药物作为单一疗法应答率的重要性;3、非血管生成性肿瘤对这一组合类型的反映;4、需要更好地了解TKIs vs 抗体类抗血管生成药物与ICIs联用时的差异;5、其他因素,例如:抗血管生成药物的剂量、治疗时间和应用时间窗,以及通过激活Tie2等方法改善肿瘤血管正常化的探索;6、需要能够反映转移性疾病而不仅是原发肿瘤的临床前模型;7、该组合的最佳治疗效果可能是抑制肿瘤血管性和激活抗肿瘤免疫作用之间的“平衡”的结果。