郑卉,谢璐帆,李坪.食管癌围手术期免疫治疗研究进展[J].中华消化外科杂志,2024,23(10):1366-1372.
DOI:10.3760/cma.j.cn115610-20240820-00392.
● 本文发表在《中华消化外科杂志》2024年第23卷第10期,欢迎阅读、引用
郑卉1 谢璐帆1 李坪2
通信作者:李坪
1杭州市第一人民医院城北院区(杭州市老年病医院)肿瘤内科,杭州
2成都市第三人民医院肿瘤科,成都
食管癌是消化系统常见的恶性肿瘤之一,发病率及病死率高,预后差。目前食管癌的治疗模式逐渐转向为以手术为主的综合治疗,对于可切除食管癌,联合围手术期治疗可显著提高疗效,改善患者预后。手术联合新辅助放化疗是局部晚期食管癌患者的首选治疗方法,但许多患者仍会出现复发和转移,且不良反应较严重。近年来,免疫检查点抑制剂等免疫治疗药物的出现,开创了肿瘤治疗新时代,其在食管癌围手术期中的应用引起研究者的广泛关注。笔者从食管癌免疫治疗的分子机制、围手术期治疗模式及潜在生物标志物总结食管癌围手术期免疫治疗的研究现状,为进一步研究及临床实践提供重要参考。
食管肿瘤;围手术期;免疫治疗;免疫检查点抑制剂;研究进展
食管癌是常见的恶性肿瘤之一,2022年全世界食管癌新发病例数约51万,死亡病例数达44万,占所有恶性肿瘤死亡病例的4.6%[1]。我国是食管癌高发国家,2022年食管癌新发病例数约22万,死亡病例数占全部恶性肿瘤死亡病例的7.3%[2]。食管癌按病理学类型主要分为食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)和食管腺癌,我国以ESCC为主[3]。
食管癌的传统治疗方法包括化疗、放疗和手术切除,但多数患者诊断时已处于进展期,失去手术机会,预后不佳[4]。此外,食管癌早期容易发生淋巴结转移,仅手术治疗食管癌的预后仍较差[5]。因此,食管癌的治疗模式逐渐向为以手术为主的综合治疗转变。目前,可切除食管癌的标准全身治疗方案包括新辅助放化疗、围手术期化疗和新辅助化疗等。其中,手术联合新辅助放化疗是局部晚期ESCC患者的首选治疗方法,但许多患者仍会出现复发和转移,甚至有增加围手术期并发症发生死亡的风险[6]。
近年来,免疫疗法已成为继手术、放疗和化疗后的一种有前景的抗肿瘤治疗策略。免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)等免疫治疗药物的出现,开创了肿瘤治疗新时代,为肿瘤患者提供了新选择[7‑8]。PD‑1及PD‑L1是介导肿瘤诱导免疫抑制的主要药物,在多种恶性肿瘤(包括食管癌)治疗中取得巨大突破[9‑13]。笔者综述食管癌围手术期免疫治疗研究现状,为其进一步研究及临床应用提供重要参考。
一、食管癌免疫治疗机制
正常情况下,机体具有完善的免疫监视和免疫调节功能,可识别肿瘤表面特异性抗原,激活特异性免疫应答而清除肿瘤细胞。然而,肿瘤细胞通过多种途径对机体免疫应答进行负向调节,最终逃避免疫系统的攻击。肿瘤免疫治疗是指通过干预机体免疫系统,重新恢复并提高机体抗肿瘤的免疫反应,达到清除肿瘤细胞的目的,特异性较强且不良反应小[14]。目前,肿瘤免疫治疗方法主要包括ICIs治疗、肿瘤疫苗和过继细胞疗法[15]。
T细胞活化过程中诱导负调节因子以维持免疫平衡,这些因子被称为免疫检查点分子,免疫检查点及其配体负向调控T细胞的活化、增殖和功能,促进肿瘤免疫逃避[16]。食管癌肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)中的CD8+ T细胞表现出高水平的免疫检查点分子表达,包括PD‑1及PD‑L1、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyte antigen‑4,CTLA‑4)和淋巴细胞活化基因‑3(lymphocyte activation gene‑3,Lag‑3)等[17‑18]。
PD‑1及PD‑L1是T细胞激活中常见的免疫检查点,PD‑1或PD‑L1抗体是目前研究最广泛的ICIs。PD‑1在T细胞表面表达,与其配体PD‑L1、PD‑L2结合后,会诱导T淋巴细胞凋亡,负向调控机体免疫反应[19]。通常PD‑L1或PD‑L2在抗原呈递细胞表面表达,预防自身免疫性疾病。然而,PD‑L1在食管癌细胞中亦表达丰富,可与T细胞表面的PD‑1结合,激活T细胞间的抑制性信号通路,导致T细胞功能受到抑制,最终发生免疫逃逸[20]。PD‑1或PD‑L1单克隆抗体通过阻断PD‑1与PD‑L1的结合重新激活T细胞对肿瘤的免疫应答,达到抗肿瘤作用[21]。
CTLA‑4分子表达于CD4+和CD8+ T细胞表面,通过直接拮抗CD28、竞争共刺激配体、阻止免疫偶联物形成和募集抑制效应因子等多种途径,抑制T细胞活化,降低机体抗肿瘤免疫反应[22]。有研究结果显示CTLA‑4在食管癌中的表达水平显著上升[23]。因此,对食管癌患者使用CTLA‑4分子抑制剂或CTLA‑4单克隆抗体可解除其对T细胞的抑制作用,增强机体免疫细胞的抗肿瘤效应。
Lag‑3分子也属于免疫检查点,主要表达于CD4+和CD8+ T细胞表面,可与肿瘤细胞表面的主要组织相容性复合体‑Ⅱ结合,诱导免疫细胞耗竭,减少细胞因子分泌导致肿瘤免疫逃逸[24]。有研究结果显示:Lag‑3的高表达与食管癌TME中大量的CD8+肿瘤浸润淋巴细胞具有很强的相关性,是食管癌患者无复发生存时间和总生存时间较差的预测因子之一[25‑26]。因此,Lag‑3作为ICIs治疗食管癌的新靶点,引起研究者的关注。
肿瘤疫苗分为预防性和治疗性两种,前者主要针对肿瘤高危人群,如乙型肝炎和人乳头状瘤病毒疫苗,可降低肝细胞癌和宫颈癌的发病率[27]。而治疗性肿瘤疫苗主要针对肿瘤患者,含有肿瘤特异性抗原或肿瘤相关抗原,诱导患者体内产生特异性抗体、特异性免疫记忆细胞和效应细胞,发挥抗肿瘤作用,是一种主动免疫治疗方法[28]。有研究结果显示:术前接受CHP‑NY‑ESO‑1复合疫苗治疗的ESCC患者免疫反应显著增强,显示出更好的生存获益,且未观察到严重不良事件[29]。另有前瞻性Ⅱ期临床试验结果显示:淋巴结阳性ESCC患者术后应用癌症肽疫苗,可提高术后无癌生存率[30]。然而,由于肿瘤诱导的免疫抑制、免疫逃避和免疫系统老化,肿瘤疫苗的临床应用仍面临严峻挑战[31]。
过继细胞疗法也是肿瘤免疫治疗的重要方向,是指将患者体内的免疫细胞在体外进行修饰和扩增,然后重新输回患者体内,属于被动性肿瘤免疫治疗[32]。通过体外细胞因子的诱导,可获得大量具有高度特异性的肿瘤杀伤免疫细胞,如细胞因子诱导的杀伤细胞、NK细胞、肿瘤浸润淋巴细胞、树突状细胞、T细胞受体修饰的T细胞和嵌合抗原受体修饰的T细胞[33‑35]。针对食管癌的潜在靶点包括用于嵌合抗原受体修饰的T细胞治疗的MUC1、HER2和CD276,以及用于T细胞受体修饰的T细胞治疗的MAGE-A3、NY-ESO‑1和MAGE‑A4等[36]。然而,目前关于过继细胞疗法在食管癌治疗中的研究有限,仍需更多坚实的基础研究和可靠的临床数据进一步证实。
二、食管癌围手术期免疫治疗模式
新辅助治疗是指术前给予相关治疗以缩小肿瘤体积、降低肿瘤分期、提高肿瘤完全切除率,同时还可降低微小转移灶中肿瘤细胞活力[37]。基于2012年CROSS的研究结果,NCCN指南推荐新辅助放化疗联合手术为局部晚期可切除食管癌的标准治疗方案[38‑39]。虽然新辅助放化疗可为患者带来很大的生存获益,但有研究结果显示:加入放疗使患者出现不可忽视的不良反应,新辅助化疗的应用可能更安全及广泛[6,40]。目前,两者孰优孰劣仍存争议。但无论上述哪种治疗模式,患者复发转移风险较高、长期生存不理想,而免疫治疗有望改善该局面。目前,免疫治疗联合化疗逐渐成为晚期食管癌一线治疗的标准,但其在食管癌新辅助治疗中的模式仍在不断探索。
1.免疫联合新辅助化疗
化疗和免疫治疗之间具有协同抗肿瘤作用,化疗药物可以增强肿瘤细胞的免疫原性,同时还会影响免疫细胞的活性,如激活细胞毒T细胞的活性、消除免疫抑制细胞等,增强免疫治疗的抗肿瘤作用[41‑42]。卡瑞利珠单克隆抗体是一种PD‑1抑制剂,被国家食品药品监督管理局批准作为不可切除的ESCC的一线治疗方案。因此,大多数新辅助免疫治疗可切除局部晚期ESCC的临床试验都集中在卡瑞利珠单克隆抗体。
上海市胸科医院李志刚教授团队2019年牵头的NICE研究(ChiCTR1900026240)是卡瑞利珠单克隆抗体联合新辅助化疗(白蛋白结合型紫杉醇及卡铂)治疗可切除胸部ESCC的单臂Ⅱ期研究。该研究共入组60例患者,55例(91.7%)患者成功完成全双周期治疗,51例患者行手术治疗。最终,50例(98.0%)患者实现R0切除,20例(39.2%)患者为病理学完全缓解(ypT0N0期),5例(9.8%)患者原发肿瘤完全缓解,仅淋巴结有残留病灶(ypT0N+期)。34例患者(56.7%)发生3级或更严重不良事件,1例患者(1.7%)发生5级不良事件,无住院及术后30 d和90 d死亡患者[43]。2023年该研究随访结果显示:受试者2年总生存率和无复发生存率分别为78.1%和67.9%,达到主要病理学缓解患者的2年总生存率(91.4%比47.7%,P<0.001)和无复发生存率(77.1%比45.9%,P=0.003)更高[44]。此外,李印教授团队牵头开展的多中心、随机、平行对照Ⅲ期试验ESCORT-NEO/NCCES01研究共纳入391例可切除局部晚期ESCC患者,按1∶1∶1分为卡瑞利珠单克隆抗体+白蛋白结合型紫杉醇+顺铂组(Cam+nab‑TP方案)、卡瑞利珠单克隆抗体+紫杉醇+顺铂组(Cam+TP方案)和紫杉醇+顺铂组(TP方案),随后行手术切除。结果显示:Cam+nab‑TP组和Cam+TP组病理学完全缓解率显著优于TP组(Cam+nab‑TPA组比TP组,28.0%比4.7%,P<0.0001;Cam+TP组比TP组,15.4%比4.7%,P=0.0034),且与单独化疗比较并未增加手术风险,安全性可耐受[45]。
上述研究显示出卡瑞利珠单克隆抗体联合新辅助化疗在食管癌中的应用价值,一系列其他关于食管癌免疫联合新辅助化疗的临床研究也正在进行中,涉及多种靶向PD‑1的ICIs如替雷利珠单克隆抗体、信迪利单克隆抗体和特瑞普利单克隆抗体等[46‑48]。但这些研究多为单臂Ⅱ期临床试验,尚需更多Ⅲ期RCT证明该疗法在食管癌围手术期的作用。
2.免疫联合新辅助放化疗
放化疗与免疫治疗同样具有协同抗肿瘤作用,放化疗联合治疗可对免疫微环境进行调节,同时免疫治疗可增加放化疗的远期效应[49]。PALACE‑1研究是一项在CROSS放化疗方案的基础上使用帕博利珠单克隆抗体治疗ESCC的单臂Ⅰb期临床试验,主要终点为安全性[50]。20例受试者中,19例(95%)接受完整的术前治疗,在新辅助治疗期间,13例患者(13/20,65%)观察到Ⅲ级及以上不良事件,1例患者为5级不良反应,其中最常见的Ⅲ级不良反应是淋巴细胞减少(12/13,92%)。最终18例患者(90%)接受手术,术后病理学完全缓解率为55.6%(10/18)。R0切除率为94%,主要病理学缓解率为89%。术后中位随访6.6个月,行根治性切除术患者均未出现疾病复发。该项研究证实术前帕博利珠单克隆抗体同步放化疗是安全的,未延迟手术,并且在55.6%的患者中诱导了病理学完全缓解,具有明显疗效。目前,研究者正在开展更大样本量(143例受试者)的Ⅱ期多中心研究,以进一步证实该方案的疗效(NCT04435197)。此外,对于其他靶向PD‑1或PD‑L1的免疫治疗药物如替雷利珠单克隆抗体、阿替利珠单克隆抗体、信迪利单克隆抗体等,研究者也进行了相关临床试验[51‑53]。
3.其他新辅助免疫治疗模式
针对食管癌的新辅助免疫治疗,目前研究较多的是新辅助化疗或新辅助放化疗联合免疫治疗。然而,也有部分研究探索了其他新辅助免疫治疗模式,包括ICIs联合新辅助放疗(NCT05176002、NCT03200691),ICIs联合新辅助放化疗和抗EGFR抗体(NCT05355168),ICIs联合新辅助放化疗和多靶点小分子抑制剂(NCT04757363、NCT04929392)或两种不同靶点的ICIs联合进行新辅助治疗(NCT03776487)等。此外,还有新辅助免疫单药治疗模式,如Ⅱ期单臂试验(NCT04089904)计划招募33例患者,以确定帕博利珠单克隆抗体单药进行新辅助治疗食管腺癌患者的病理学完全缓解率。上述治疗模式目前尚在研究中,关于食管癌最合适的新辅助治疗模式仍需进一步探讨[54]。
与单独手术比较,新辅助治疗在提高生存率方面具有明显的优势,但实现病理学完全缓解仍具挑战性,淋巴结阳性的持续存在同样也会导致患者生存率的下降[55]。因此,部分患者需进行术后辅助治疗,以消灭体内残留的肿瘤细胞,降低术后复发及向其他部位转移的风险。一项纳入346例ESCC患者的RCT结果显示:与对照组比较,接受辅助化疗患者5年生存率提高了16%[56]。随着免疫治疗的兴起,研究者开始将免疫药物用于术后辅助治疗,但与新辅助免疫治疗相比,目前针对食管癌术后辅助免疫治疗的研究较少。
纳武利尤单克隆抗体是一种PD‑1抑制剂,美国食品药品监督管理局于2021年5月批准纳武利尤单克隆抗体用于放化疗后完全切除(阴性切缘)但残留病理学病变食管癌或食管胃结合部癌患者的辅助治疗[57]。这一突破是基于CheckMate‑557研究的全球性、随机、双盲、安慰剂对照的Ⅲ期试验[55]。该研究共纳入794例接受新辅助放化疗并进行手术,术后R0切除但有残留病理学病变的Ⅱ期或Ⅲ期食管癌或食管胃结合部癌的患者,按2∶1随机分配至纳武利尤单克隆抗体和安慰剂组,试验干预期的最长持续时间为1年,主要研究终点是疾病无进展生存时间。其结果显示:在中位随访24.4个月的短期结局中,接受纳武利尤单克隆抗体辅助治疗的532例患者其疾病无进展生存时间明显长于接受安慰剂治疗的262例患者(22.4个月比11.0个月)。此外,我国正在进行1项Ⅲ期RCT(ChiCTR 2100045651),旨在探讨术后辅助免疫治疗高复发风险R0切除ESCC的有效性和安全性,主要结局指标是疾病无进展生存时间,次要结局指标是总生存时间和治疗相关不良事件。试验组给予术后辅助化疗和替雷利珠单克隆抗体,对照组给予替雷利珠单克隆抗体单药至术后1年。目前,该研究仍在进行中,尚待结果证实替雷利珠单克隆抗体是否可用于食管癌的术后辅助治疗。
另一种用于可切除食管癌的治疗模式,是在术前给予免疫药物行新辅助免疫治疗,同时在术后给予辅助免疫治疗。针对这一治疗模式,目前临床试验中所用的免疫药物多为靶向PD‑1、PD‑L1和CTLA‑4的ICIs。2019年美国临床肿瘤学会公布1项Ⅱ期试验研究成果,该研究采用新辅助放化疗联合术前及术后帕博利珠单克隆抗体治疗ESCC,主要结局指标是病理学完全缓解率。结果显示:共26例行食管切除术患者,最终病理学完全缓解率为46.1%,6个月和12个月总生存率分别为89.3%和82.1%。治疗期间最常见的治疗相关不良事件为中性粒细胞减少症(50.0%)和肝功能转氨酶升高(30.8%)[58]。术前及术后帕博利珠单克隆抗体加新辅助放化疗治疗ESCC显示出有希望的疗效和可接受的毒性,基于这些结果,有必要进行Ⅲ期临床试验进一步研究。此外,新辅助化疗联合术前及术后帕博利珠单克隆抗体治疗ESCC的研究(KEYSTONE‑001)[59]也正在进行,主要结局指标是主要病理学缓解率。除了帕博利珠单克隆抗体,其他免疫药物如特瑞普利单克隆抗体、阿维鲁单克隆抗体、度伐利尤单克隆抗体和曲美木单克隆抗体(NCT0415 9974)等也进行了相关临床试验,探讨新辅助联合术后辅助免疫治疗在食管癌中的疗效[60‑61]。
三、免疫治疗分子标志物
虽然免疫治疗发展迅速,但其在不同患者中疗效仍具有较大差异,部分患者获益较小甚至不能从中获益,因此筛选出准确预测免疫治疗效果的分子标志物十分重要。
食管癌围手术期免疫治疗的药物多为靶向PD‑1/PD‑L1的ICIs,因此目前对于免疫治疗分子标志物的探索,主要集中在PD‑L1的表达水平上,特别是综合阳性评分[62-64]。KEYNOTE等一系列研究结果显示:PD‑L1表达水平越高,食管癌免疫治疗的获益越明显[65‑66]。CheckMate‑649研究结果也显示,纳武利尤单克隆抗体联合化疗在PD‑L1综合阳性评分≥1分患者中具有更好的无进展生存时间,与化疗比较,其进展或死亡风险降低32%[67]。然而,ATTRACTION‑03研究结果显示:无论患者肿瘤PD‑L1的表达水平如何,采用纳武利尤单克隆抗体治疗的生存获益都存在[68]。因此,目前PD‑L1作为免疫治疗预测标志物仍存在争议,可能与人种、病理学类型及治疗方案不同有关。此外,PD‑L1表达的综合阳性评分具有较大主观性,其判读方法及阈值仍需进一步探索。
目前,除PD‑L1外,其他具有潜在预测效果的指标相继报道,如微卫星不稳定性/错配修复缺陷、肿瘤突变负荷、循环肿瘤DNA、中性粒细胞与淋巴细胞比率、肿瘤微环境免疫评分及某些肠道微生物标志物等,但这些分子标志物需在临床中进行验证[69‑75]。
四、小结
食管癌免疫治疗的机制包括ICIs治疗、肿瘤疫苗和过继细胞疗法,而在食管癌围手术期治疗中,目前应用较多的为ICIs疗法。ICIs通过不同的靶点改善肿瘤对机体的免疫抑制作用,常见的靶点包括PD‑1/PD‑L1、CTLA‑4和Lag‑3等,在临床上应用最为广泛的是靶向PD‑1/PD‑L1的ICIs。未来尚需继续探讨其他免疫疗法的作用,并发掘更多食管癌免疫治疗机制及不同靶点,研制更多新型免疫药物,为患者提供多种治疗选择[76]。
食管癌围手术期免疫治疗模式也是目前研究的焦点,目前新辅助免疫治疗研究最多。既往推荐新辅助放化疗作为局部晚期食管癌的一线治疗,在围手术期免疫治疗中多采用新辅助放化疗或化疗联合免疫治疗,其他治疗模式如联合放疗或其他小分子药物、免疫单药等也有相关研究。除新辅助治疗外,辅助治疗和新辅助联合辅助治疗也是可选择的治疗模式,但其临床疗效仍有待进一步证实。关于食管癌最适合的围手术期免疫治疗模式,目前仍不明确,主要是由于当前的临床试验多为Ⅱ期单臂试验,且样本量较小,无法准确比较不同治疗模式的疗效及安全性,且很多研究尚未得出试验结果。因此,需要更多的Ⅲ期临床试验,并扩大样本量,进一步证实免疫治疗在食管癌围手术期中的作用,寻找更适合临床的治疗模式。
此外,食管癌围手术期免疫治疗分子标志物对选择合适的治疗人群至关重要,由于目前多数临床试验集中在靶向PD‑1或PD‑L1的ICIs,因此,对PD‑L1表达水平的研究最为丰富,并转化为综合阳性评分,以预测免疫治疗的效果。然而,目前的研究结果尚不能明确PD‑L1表达水平影响免疫治疗效果。这可能与人种、治疗模式或病理学类型等因素有关。未来可开展更多基础与临床研究,明确PD‑L1表达水平在食管癌免疫治疗效果预测中的价值,并探索更多的分子标志物,准确预测免疫治疗效果,选择合适的治疗人群进行个体化治疗。