三陰性乳腺癌免疫治療的研究進展

作者：馬萍 陳麗 趙遠 唐文如 盛苗苗

單位：昆明理工大學,衰老與腫瘤分子遺傳學實驗室

三陰性乳腺癌(TNBC)是乳腺癌的一種亞型,其特徵是缺乏雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)和人表皮生長因子受體-2(HER-2)的蛋白表達。在臨床上,TNBC是一種侵襲性很強的乳腺癌亞型,約佔所有乳腺癌的10%~20%。與其他亞型的乳腺癌相比,TNBC患者具有總生存期(OS)短、惡性程度高、侵襲潛能強、復發率高等特點,確診時往往已處於晚期,內臟轉移風險較高,預後較差。

TNBC的臨床和分子異質性現在得到了很好的認識。基因表達分析顯示,免疫標記物、雄激素受體、間充質表型、幹細胞標記物和基礎標記物都與TNBC的亞型相關。根據轉錄組學研究結果,可將TNBC分為6種亞型,分別是基底1型(basal-like 1)、基底2型(basal-like 2)、免疫調節型(immunomodula-tory)、間質型(mesenchymal)、間質幹細胞型(mes-enchymal stem-like)和管腔雄激素受體型(luminal androgen receptor)。其中,基底1型與DNA損傷修復及細胞周期改變有關,可能對鉑類敏感；基底2型與生長因子信號通路、糖酵解及糖異生途徑有關；間質型與間質幹細胞型主要與細胞運動與分化、腫瘤幹細胞生長因子調節有關,而且與上皮細胞向間充質細胞轉化密切相關,前者對磷脂醯肌醇-3激酶(PI3K)通路抑制劑敏感,後者對酪氨酸激酶抑制劑敏感；管腔雄激素受體型表現出對雄激素受體抑制劑比卡魯胺和PI3K抑制劑不同程度的敏感性。免疫調節型的免疫治療敏感性高,對程序性死亡受體-1(PD-1)及其配體(PD-L1)抑制劑、腫瘤疫苗等表現出更為敏感的特性。

目前在臨床上,激素受體陽性腫瘤患者接受內分泌治療,少數患者同時接受化療；HER-2陽性腫瘤患者接受HER-2靶向抗體或小分子抑制劑治療並聯合化療。因為TNBC缺乏在其他類型的乳腺癌中表達的靶向受體,所以治療這種侵襲類型的乳腺癌是具有挑戰性的。常規化療仍然是早期和晚期TNBC患者的主要治療選擇,基於蒽環類和紫杉烷的化療是主要的治療方法。據報導,在過去的幾年裡,用含鉑和釕的藥物進行新輔助化療對部分化療敏感的TNBC患者產生了治療效果。然而,儘管採取了全面和積極的治療,超過50%的TNBC患者(I~III期)仍會復發,並且超過37%的患者會在5年內死亡。在這方面,多種抗癌藥物多藥耐藥(MDR)的分子機制顯著降低了人類各種惡性腫瘤的化療效果。因此,開發新的治療TNBC的有效方法,已成為乳腺癌研究的主要熱點之一。根據NCCN指南和中國抗癌協會乳腺癌診治指南與規範,對TNBC這類適合行新輔助治療的疾病,可先行新輔助治療,以便更好地評估患者對系統治療的反應,從而調整輔助治療的選擇,以獲得更好的長期生存。應積極推動新型藥物的臨床研究及生物預測標誌物的探索性分析,從新輔助治療到手術、到術後輔助治療全過程環環相扣、層層推進。值得注意的是,通過重塑宿主免疫系統來根除腫瘤細胞的癌症免疫治療方法最近已成為一個被廣泛關注的研究領域,並在治療TNBC方面顯示出了巨大的前景。

TNBC的免疫治療

1.1免疫檢查點抑制劑

免疫檢查點是在人體免疫系統中起保護作用的分子,它可以防止T細胞被過度激活而導致的炎症損傷等。而腫瘤細胞利用人體免疫系統這一特性,通過使免疫檢查點分子過度表達,抑制人體免疫系統反應,逃脫人體免疫監視與殺傷,從而促進腫瘤細胞的生長。目前,研究和應用最廣泛的免疫檢查點抑制劑包括PD-1及其配體PD-L1的抑制劑、細胞毒性T淋巴細胞相關抗原-4(CTLA-4)等。免疫檢查點抑制劑治療通過抑制免疫檢查點活性,重新激活T細胞對腫瘤的免疫應答效應,從而達到抗腫瘤的作用,這也使其成為對抗腫瘤的新武器。臨床上採用該療法後,部分患者可以獲得持久的臨床療效,並且在數年內無任何腫瘤有關的臨床症狀(表1)。

1.1.1 PD-1抑制劑

Pembrolizumab和Nivolumab是2種靶向PD-1(T細胞上的一種跨膜蛋白)的單克隆抗體。Pembrolizumab是與PD-1結合的人源化單克隆抗體,而Nivolumab是與PD-1結合的全人化單克隆抗體。這2種單克隆抗體通過與T細胞上的PD-1結合,競爭性地阻斷了其與腫瘤細胞上PD-L1的相互作用,因此使免疫應答被上調,進而殺死異常的腫瘤細胞。

Pembrolizumab也被稱為Lambrolizumab,是一種用於治療轉移性TNBC的免疫檢查點抑制劑。Pembrolizumab是一種針對PD-1的IgG4同型抗體,可激活免疫系統的抗癌機制。它被FDA批准用於任何含有某些遺傳異常(微衛星不穩定或錯配修復缺陷)的轉移性實體腫瘤,例如黑色素瘤。但FDA還沒有批准Pembrolizumab在美國被用於治療TNBC。

Nivolumab是一種抗PD-1單克隆抗體。在TNBC患者中進行的Nivolumab隨機試驗(II期)的結果表明,無論是用化療還是用放療來啟動腫瘤微環境,都能獲得很高的抗癌應答率。給予轉移性TNBC患者Nivolumab(3 mg/kg),該方案的臨床收益率為25%,可以使患者病情穩定。

1.1.2 PD-L1抑制劑

Atezolizumab、Avelumab和Durvalumab是針對腫瘤細胞上的跨膜蛋白PD-L1的單克隆抗體。Atezolizumab是人源化的IgG1同型單克隆抗體,與PD-L1選擇性結合,而Avelumab和Durvalumab是完全與PD-L1結合的人IgG1單克隆抗體。

Atezolizumab是一種經人工處理的、人源化的、IgG1同型的抗PD-L1單抗,可阻止免疫檢查點PD-L1與T淋巴細胞表面受體PD-1結合,並誘導T細胞的抗腫瘤活性。FDA已經批准了一種由Atezolizumab加納米顆粒白蛋白結合(NAB)紫杉醇組成的聯合療法,用於治療PD-L1陽性的TNBC轉移或無法切除的局部晚期腫瘤,該聯合療法能顯著延長PD-L1陽性患者的無進展生存期和OS。

Avelumab是一種IgG1人類免疫球蛋白抗體和抗PD-L1單抗。2017年,FDA批准了這種免疫檢查點抑制劑被用於治療默克爾細胞癌。在一項臨床試驗研究(I期)中,實體瘤表達PD-L1並且以前接受過蒽環類藥物治療的癌症患者接受了Avelumab治療。從安全的角度來看,Avelumab被證明是可以耐受的,患者從Avelumab中獲得了臨床益處。在A-BVERE試驗(III期隨機試驗)中,Avelumab已被作為TNBC患者的輔助治療進行了研究,結果包括無病生存期(DFS)和OS的改善以及安全狀況,這項研究計劃於2023年6月完成。

Durvalumab是另一種能抑制PD-L1與PD-1結合的抗體。Durvalumab作為一種檢查點抑制劑藥物,於2017年獲得FDA批准用於癌症免疫治療。在GeparNuevo第二階段研究中,Durvalumab已被用於早期TNBC患者,且與安慰劑治療組患者相比療效有顯著改善(P=0.045)。

1.1.3 CTLA-4抑制劑

另一個T細胞活性的功能性抑制劑是免疫檢查點分子CTLA-4(與CD28同源)。它可以與樹突狀細胞上存在的CD80和CD86結合,從而阻止T細胞介導的免疫應答。因此,與免疫檢查點抑制劑PD-1/PD-L1的抑制機制類似,CTLA-4抗體通過阻斷腫瘤微環境通路中的Foxp3+調節性T細胞,使T細胞擴增,增強腫瘤細胞的排斥反應,誘導抗腫瘤免疫。Ipilimumab是一種CTLA-4阻滯劑,於2011年被FDA批准用於治療轉移性黑色素瘤,並產生了持久而強大的抗癌治療效果,導致腫瘤縮小和消退。JIA等在對黑色素瘤抗原家族進行的研究中發現,CTLA-4抑制劑可能對表達黑色素瘤抗原-A(MAGE-A)的TNBC患者產生更強的免疫反應。

1.1.4 CD73抑制劑

阻斷PD-1、PD-L1和CTLA-4的引入和批准已被證明是晚期癌症治療的一大進步,然而,在一些癌症患者中對這些治療方式並沒有產生適當的反應。此外,許多癌症患者只在疾病初期對抗CTLA-4和PD-1/PD-L1阻斷有反應,這表明腫瘤微環境中的額外補償免疫抑制機制發揮了作用。腺苷信號轉導是另一種重要的免疫抑制機制,近年來其成為了腫瘤免疫治療的新靶點而備受關注。在低氧條件下,腺苷由CD73胞外酶(細胞表面蛋白)產生。它會抑制缺氧性腫瘤微環境中的抗癌免疫系統。CD73和CD39通過將三磷酸腺苷(ATP)降解為腺苷,而在抑制宿主免疫系統方面發揮重要作用。CD73是調節癌症進展的關鍵分子。此外,腺苷信號已被證明是導致患者預後不良的信號。因此,通過抑制CD73的功能或阻斷其腺苷2B受體(A2BR)來靶向腺苷信號轉導可為TNBC患者提供一種新的治療方式。

1.2 腫瘤疫苗

腫瘤疫苗是利用腫瘤細胞、腫瘤抗原或其他相關生物因子刺激宿主產生有效的抗腫瘤免疫反應的一種疫苗。腫瘤疫苗既可以被用來治療現有的癌症,也可以被用來預防癌症的發展。治療現有癌症的疫苗被稱為治療性腫瘤疫苗。與放療、化療等其他治療方法相比,腫瘤疫苗具有特異性高、副作用小等優點。然而,由於目前技術的限制,利用腫瘤疫苗治療癌症患者的成功率並不能令人滿意。

1.2.1 葉酸受體α

TPIV200是一種基於葉酸受體α(Frα)的候選疫苗,目前正在對TNBC患者進行TPIV200的臨床研究(第二階段)。這項臨床試驗正在測試TapImmune公司為患有TNBC的婦女接種TPIV200疫苗後的癌症預防效果。TPIV200疫苗可誘導CD8+T細胞和CD4+T細胞對表達Frα(在許多惡性腫瘤如TNBC中過表達)的靶腫瘤產生免疫應答。本研究的主要終點是無病生存期,次要終點是治療方式的安全性和耐受性。研究人員還將研究Frα在腫瘤中的表達水平。TPIV200還被用作乳腺癌和卵巢癌患者的單一藥物或與其他療法聯合使用。

1.2.2 癌症睪丸抗原

目前已知的腫瘤睪丸抗原(CTA)有100多種,其中許多是重要的睪丸抗原。它們在一系列不同的癌症中都有表達,包括乳腺癌。在正常情況下,CTA在成體細胞中不表達。然而,它們的表達在惡性腫瘤和各種癌症中都能被檢測到。在TNBC中,CTA的不同成員均有表達,其中NY-ESO-1(New York-esophageal-1)和黑色素瘤相關抗原(MAGEs)是所有CTA中含量最豐富的。這使得這些腫瘤相關抗原適合被用於設計TNBC疫苗。

SP17是精子蛋白17,存在於人精子鞭毛中,在精子成熟過程中可被檢測到。像CTA家族的其他成員一樣,SP17在宮頸癌、卵巢癌、乳腺癌亞型以及包括子宮內膜癌和骨髓瘤在內的其他惡性腫瘤中都可以被檢測到。SP17在來源於不同組織的不同腫瘤中表達,使其成為人類不同來源腫瘤免疫治療的共同靶點。特別地,SP17主要在乳腺癌組織、乳腺癌細胞系和TNBC中表達。MIRANDOLA等用抗SP17抗體構建了能夠殺傷乳腺癌細胞的細胞毒性T淋巴細胞。CTA家族的另一個成員是在TNBC中常見的NY-ESO-1。TNBC中NY-ESO-1的檢測有助於為患者設計合適的免疫治療方案,它在TNBC中的表達導致腫瘤微環境中腫瘤浸潤性淋巴細胞的增加,從而導致針對TNBC更強的體液免疫應答。

1.2.3 人α-乳清蛋白

人α-乳清蛋白是治療和預防TNBC的候選疫苗靶點。這種免疫原性蛋白已經通過不同的實驗程序在人類患者和小鼠模型中被證明在TNBC中表達。在正常組織中,α-乳蛋白的表達僅限於哺乳期的乳房,實驗表明,α-乳蛋白在人類其他組織中不表達。這表明α-乳清蛋白可以被認為是設計TNBC疫苗的一個很好的候選者。

1.2.4 DR5 DNA疫苗

腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體受體2(,TRAIL-R2),也被稱為DR5,可與TRAIL結合後介導細胞凋亡。它在多種實體腫瘤中過度表達。在BALB/c小鼠模型中,使用DR5 DNA的DNA疫苗策略可以誘導促凋亡抗體的表達,從而通過凋亡來觸發腫瘤細胞的死亡。此外,疫苗還能誘導DR5特異性T細胞分泌幹擾素-γ。這項研究工作發現,DR5可被用作TNBC疫苗的免疫原性靶點。

1.2.5 樹突狀細胞融合疫苗

樹突狀細胞(DC)融合疫苗已經在TNBC中進行了試驗。與對照組相比,利用電融合技術進行體外融合的DC與TNBC細胞以及T淋巴細胞共培養時能顯著刺激T細胞的增殖。殺傷腫瘤的白細胞介素-12(IL-12)和γ幹擾素(IFN-γ)水平升高證明了DC融合疫苗對腫瘤細胞的特異性細胞毒性作用。在TNBC患者中,觀察到化療對DC細胞數量有負面影響,這降低了主要組織相容性複合體(MHC)分子的表達及其傳遞抗原的能力。因此,具有過敏活性的同源DC被用於生產融合疫苗。這種類型的DC/TNBC細胞融合疫苗可以呈現腫瘤細胞抗原,刺激機體產生針對TNBC的腫瘤特異性免疫反應。因此,這一策略可能為TNBC患者的臨床治療提供一種潛在的新方法。

1.2.6 個性化肽疫苗

接種已經有研究報導了個性化肽疫苗接種(PPV)治療TNBC的有效性。在PPV治療轉移性復發TNBC患者的II期試驗中,觀察到部分TNBC患者(1/18)在注射PPV後產生完全免疫應答,1例(1/18)患者表現為部分免疫應答。此外,PPV似乎是安全的,因為它沒有在這些患者中引起嚴重的不良反應。這些結果提示,PPV在治療TNBC患者方面具有潛力。

1.3 溶瘤病毒治療

溶瘤病毒具有感染和殺傷腫瘤細胞的治療活性,但對正常細胞無細胞毒性。感染惡性組織為病毒提供了一個機會,可以對抗正常細胞中存在的翻譯抑制和抗病毒凋亡的複雜機制。被這些病毒感染的癌細胞通過凋亡誘導自毀,或通過自噬和壞死而死亡。感染後,病毒通常會使細胞調節機制失活,並控制包括死亡機制在內的癌細胞分子途徑。然後,細胞資源將被用於合成病毒亞基和組裝新的感染性顆粒。作為病毒爆發的結果,鄰近未受感染的癌細胞將被釋放的溶瘤病毒殺死。美國FDA批准的第一個被用於治療癌症的活病毒T-Vec可優先感染和裂解腫瘤細胞。對於TNBC,嵌合副痘病毒CF189是一種有效的溶瘤病毒。CHOI等發現,CF189對TNBC細胞產生了有效的體外細胞毒性,低劑量即可在體內產生較強的抗腫瘤作用,以上結果表明,溶瘤免疫治療對於TNBC患者可能是一種新型治療方法。

1.4 細胞療法

在一項對90例TNBC患者進行切除手術的研究中,45名患者接受了化療或放療,其餘45名患者接受了細胞因子誘導殺傷(CIK)細胞輸注治療加放療或化療。這項研究表明,與常規放療或化療相比,接受CIK輔助治療的TNBC患者的DFS和OS顯著延長。多因素分析顯示,CIK輔助治療是影響TNBC患者預後的獨立因素。CIK輔助治療可顯著提高病理級TNBC患者的DFS和OS,提示化療輔助CIK治療能有效預防TNBC復發,延長患者生存期。

1.5 嵌合抗原受體T細胞療法

近年來,許多嵌合抗原受體(CAR)-T細胞治療方法被研究並嘗試用於臨床研究。CAR-T細胞治療是利用基因工程來修飾T細胞,通過特異性的嵌合抗體來識別和殺死腫瘤細胞。SONG等構建了一個嵌合抗原受體,並將編碼此受體的基因插入到T淋巴細胞中。這些T淋巴細胞在體外被擴增純化,然後輸入體內殺死TNBC細胞,抑制腫瘤細胞的生長和侵襲。CAR-T療法只適用於免疫系統完好的患者,需要在患者免疫未被抑制時進行。

1.6 microRNAs免疫相關分子途徑

與非TNBC患者相比,TNBC患者中miR-200b(microRNA-200b)的表達較低。miR-200b是上皮–間充質轉化(EMT)的細胞自主抑制因子,參與腫瘤轉移。miR-200b的過表達與信號轉導和轉錄激活因子1(STAT1)和染色體維持蛋白1(CRM1)的表達下調有關。因此,miR-200b過表達會導致乳腺癌1號基因(BRCA1)核滯留,同時使得CRM1和STAT1的表達下調。miR-200b介導的BRCA1核滯留也與TNBC細胞中PD-L1的顯著下調有關。由此得出,通過STAT1轉錄調控CRM1,miR-200b介導的BRCA1核滯留可能下調TNBC中PD-L1的表達。因此,miR-200b可被用於轉移性TNBC的治療,並可通過抑制PD-L1逆轉化療免疫耐藥。

免疫治療聯合治療

為了增強TNBC的抗腫瘤作用,將免疫治療與其他新藥(靶向治療、化療或放射治療)聯合進行研究已引起人們的極大興趣。

2.1 免疫治療聯合化療

化療目前是TNBC的主要治療方法,包括輔助治療和轉移治療。目前,TNBC的輔助化療標準是蒽環類、環磷醯胺或紫杉烷聯合治療。然而,研究表明,基於蒽環類藥物和奧沙利鉑的化療需要完全免疫才能達到最佳治療效果。

大多數早期(I~III期)TNBC患者由於以下幾個原因而接受新輔助化療。首先,TNBC通常對新輔助化療反應良好,腫瘤患者可以成為保乳手術的候選者,否則會被建議行乳房切除術。此外,一方面患者對新輔助化療的反應與其OS有很好的相關性,因此表現出完全病理反應的TNBC患者有更高的生存率。另一方面,那些接受新輔助化療且在手術中有殘留病灶的患者預後要差得多,他們的兩年生存率不到60%。由於復發在接受新輔助化療的有殘留病灶的患者中很常見,而且可能是由於宿主免疫抑制細胞的二次擴張、免疫效應器的耗盡或出現耐化療的腫瘤,因此,建議進一步使用免疫治療聯合化療進行治療。

2.2免疫治療聯合放療

電離放射治療是治療多種癌症的一種有價值的方法。放射治療可導致腫瘤抗原和損傷相關分子模式分子(DAMP)的釋放,激活天然免疫和獲得性免疫並增強腫瘤細胞的免疫原性。放射治療在增強ATP功能、通過重新編程巨噬細胞而克服T細胞排斥反應和增強T細胞效應器活性等方面發揮著重要作用。多項研究表明,放療和抗PD-1/PD-L1同時治療黑色素瘤、結直腸癌和乳腺癌有效地抑制了小鼠模型中的腫瘤生長。最近,在黑色素瘤和胰腺癌的臨床前模型中,放射治療與抗CTLA-4和抗PD-L1抗體相結合已被證明能在大多數荷瘤小鼠中誘導完全反應。這些研究表明,放射治療與免疫治療藥物的結合可能是改善客觀緩解率(ORR)的有效途徑,因此,這一治療策略值得被進一步研究。

2.3 免疫治療聯合靶向治療

雖然TNBC缺乏明確的靶點,如HER-2或ER,但在經新輔助化療後仍存在的TNBC腫瘤中,多達90%的腫瘤可能被目前正在進行臨床研究的藥物靶向通路治癒。這些藥物包括聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)抑制劑、PI3K抑制劑、絲裂原活化蛋白激酶(MEK)抑制劑、熱休克蛋白90(HSP90)抑制劑和組蛋白去乙醯化酶(HDAC)抑制劑。在臨床試驗中,PARP抑制劑(Niraparib)與Pembrolizumab的結合目前正被用於治療轉移性TNBC或卵巢癌患者。這些研究將確定靶向治療與免疫調節方法相結合以消滅癌細胞是否是治療TNBC的有效策略。

小結與展望

由於傳統的內分泌治療對TNBC無效,且其靶向治療缺乏特效藥物,TNBC的治療成為乳腺癌治療中的一大難題。免疫治療因特異性高、免疫記憶強、能有效提高TNBC患者的生存率和預後等優點,成為TNBC治療的新手段。免疫檢查點抑制劑在乳腺癌相關的臨床試驗中顯示出了較積極的結果,為轉移性晚期TNBC患者帶來了希望。TNBC新的免疫檢查點和腫瘤疫苗策略的開發和早期試驗正在加快這一領域的發展。TNBC是近幾十年來在臨床治療方面沒有取得實質性進展的癌症,免疫療法的出現使我們對TNBC患者的持續臨床反應抱有希望。目前,對TNBC患者免疫療法的研究較少,大多數研究還處於基礎研究階段,還有許多問題有待解決。生物標記物的選擇以及加強免疫療法反應的策略,對於TNBC免疫療法和一般癌症的成功至關重要。我們相信免疫療法將在基礎研究、科學技術改革、腫瘤高特異性抗原的發現與篩選以及聯合免疫療法的基礎上,開創TNBC治療的新時代。

腫瘤醫學論壇整理自：中國細胞生物學學報