PD-1抗癌药发现前,世界第一个肿瘤免疫疗法

来源: 腾讯医典 2019-06-23

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Tasuku Honjo教授、Allison教授获奖


    2018年可谓是免疫药PD-1(程序性死亡受体1)抑制剂“风光无限”的一年。这一年里,诺贝尔奖被授予了PD-1的发现者——日本京都大学的Tasuku Honjo教授,中国首款PD-1抗癌药也成功上市。相比之下,同是肿瘤免疫治疗药物,CTLA-4(细胞毒T淋巴细胞相关抗原-4)单抗却没有得到人们同等的关注。


    要知道,CTLA-4单抗才是世界上第一种获批上市的免疫检查点抑制剂,其发现者——美国得克萨斯州立大学的Allison教授,也同样获得了2018年诺奖。不过,该药在上市以后却命运曲折,被许多人认为“毒性太强,疗效有限”。CTLA-4单抗疗效到底如何?副作用究竟有多大?在新药频出的今天,这款“老药”还能否老树开花,治疗哪些肿瘤疾病?中山大学附属肿瘤医院张晓实教授谈了CTLA-4单抗的研发历史,适用范围。


    免疫系统有了“暂停键“,一个诺奖级的发现


    CTLA-4是一种蛋白质受体,医学界对于它的研究最初可以追溯到上世纪80年代。当时的人们并未意识到,它的横空出世,将在后来的癌症治疗中扮演多么重要的作用,而是更关心它与免疫疾病的关系。直至1996年,Allison教授率先意识到,这种受体是肿瘤免疫过程的关键所在。他的研究团队发现,CTLA-4就好像是免疫系统的“暂停键”。CTLA-4的存在可能会阻止免疫细胞清除肿瘤组织,导致人体免疫系统无法发挥应有的作用。


    但是反过来说,只要我们能抑制CTLA-4的功能,那不就可以恢复免疫细胞的杀伤能力,让免疫系统“主动杀敌”了?在动物实验中,这种想法确实获得了成效:患癌小鼠的CTLA-4被抗体药物抑制后,肿瘤组织会迅速缩小。不仅如此,接受了治疗的小鼠竟然对肿瘤产生了免疫力,重新接种的癌细胞无法再次生长。以此为基础,科研人员研发出了适用于人体的CTLA-4单抗。其代表性药物“ipilimumab”于2011年在美国获准上市,开创了一种针对免疫检查点分子的新型免疫疗法。


    临床用途有限,只适合与PD-1做搭档


    尽管,CTLA-4单抗最初的发现令人兴奋,但如今作为肿瘤免疫治疗的“元老”,却只能担当PD-1/ PD-L1抑制剂这些“后起之秀”的配角。为什么竟会沦落至这般田地?原来,CTLA-4单抗毒副作用较强。在临床试验中发现,这类药可能引发免疫介导的结肠炎、肝炎和皮炎等。在极少数情况下,它还可能造成致死性的心肌炎和间质性肺病等严重不良反应。此外,其单独用药的收效有限,获批的几乎都是与纳武利尤单抗(PD-1单抗)组合的联合方案(简称I-O联合方案)。


    目前,只有晚期黑色素瘤、肾透明细胞癌和特定类型的结直肠癌(MSI-H/dMMR)患者能够使用这一方案。虽然CTLA-4单抗单独使用的效果还不够令人满意,但在联合治疗方案中,它却能使PD-1单抗威力倍增,抑癌效果被明显放大。除此之外,当前还有超过300项联合治疗临床试验使用到了CTLA-4单抗,如高肿瘤突变负荷(TMB)的非小细胞肺癌和软组织瘤等。


    2019年ASCO年会上,有学者也报道了伊匹木单抗联合纳武利尤单抗对肝细胞癌有效。就临床表现而言,I-O联合方案优势颇多,它能够提高有效率,延长患者的无病情进展生存时间和总生存时间。不仅如此,患者群体的病情完全缓解率比较可观,而且伴随治疗时间的延长,完全缓解率会不断升高。例如在一项晚期皮肤黑色素瘤研究中,接受I-O方案的患者在治疗12周时的完全缓解率为15%,3年后则升至27%。[1]


    我们知道,在肿瘤免疫治疗中,完全缓解率具有特别的临床意义,它预示患者能够长期生存,甚至可能被“治愈”。然而在联合方案中,CTLA-4单抗的最佳剂量尚不明确。剂量越高,完全缓解率也越高,但是毒性也更强烈。甚至,在个别临床试验中,3 mg/kg的用量就曾导致38%的患者因不良反应而中断治疗。[2]因此,在联合治疗方案前,最好先评估患者是否适合该类治疗,就目前的经验看,疗效好的患者通常具有以下特征病灶小且分布于肺、淋巴结、皮肤和皮下组织和脑微小转移灶,可能通过局部治疗手段完全治愈。


    肿瘤细胞高表达PD-L1分子或TMB>20 mut/Mb。患者体力状态良好,治疗态度积极。这样看来,CTLA-4 单抗目前主要与PD-1单抗纳武利尤单抗联合使用(I-O联合方案),虽然这样做毒副作用大,但有机会让部分患者达到完全缓解的状态,甚至彻底治愈。因此,对于评估显示对该类治疗敏感的人群而言,可以使用I-O联合方案。但需要注意的是,治疗过程中须警惕毒副作用,一旦发生任何不适需要积极和医生沟通,以保障治疗的安全性。


    助攻放疗 or 双抗合璧?老药新用未来可期!


    除了与PD-1抑制剂做搭档之外,CTLA-4单抗未来还可以与放射疗法联合应用,帮助后者触发免疫应答。个中原理不难理解,放疗会导致肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡,而在CTLA-4单抗介入后,能产生“远隔效应”。这样的话,不仅是放射线照射的肿瘤能被抑制,没被照射到的其他肿瘤灶也能获得免疫排斥,从而起到“举一反三”的效果。


    在已有的一项研究中,39例非小细胞肺癌患者联合使用放疗和CTLA-4单抗后,治疗有效率升至18%,其中2人达完全缓解,5人实现了部分缓解。[3]就在CTLA-4单抗准备扩展应用范围时,这种药物的理论基础却遭到了挑战。


    美国马里兰大学的研究人员质疑CTLA-4免疫检查点阻断假说有误。他们认为CTLA-4单抗之所以能有药效,并不是靠阻隔CTLA-4/B7的信号。也就是说,以后药物研发的重点不该放在阻隔信号这一方向上,而是应该强化肿瘤微环境,去除调节性T细胞。但是否能依据这一推论优化抗癌治疗,学界目前还没有定论。[4]


    在基础理论不断更新的同时,更多针对CTLA-4的免疫治疗药物正在被研发出来。当前,有一种同时抑制PD-L1和CTLA-4的双抗新药进入了Ⅰ期临床研究。(来源:腾讯医典,文/李婧婧,博士,中山大学肿瘤防治中心医师)


参考文献


    1. Georgina V Long, et al. Standard-dose pembrolizumab in combination with reduced-dose ipilimumab for patients with advanced melanoma (KEYNOTE-029): an open-label, phase 1b trial. Lancet Published:July 17, 2017.

    2. Frank Stephen Hodi, et al. Nivolumab plus ipilimumab or nivolumab alone versus ipilimumab alone in advanced melanoma (CheckMate 067): 4-year outcomes of a multicentre, randomised, phase 3 trial. Lancet Published:October 22, 2018.

    3. Anna Wilkins, et al. Radiotherapy enhances responses of lung cancer to CTLA-4 blockade. Journal for ImmunoTherapy of Cancer20197:64.

    4. Fei Tang, et al. Anti-CTLA-4 antibodies in cancer immunotherapy: selective depletion of intratumoral regulatory T cells or checkpoint blockade? Cell & Bioscience20188:30


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