從免疫敏感性和耐藥性看黑色素瘤檢查點阻斷免疫治療的十年_風聞

黑色素瘤是最具侵襲性和致命性的皮膚癌。一些歷史觀察表明，黑色素瘤是一種免疫反應性腫瘤，通常與紫外線照射和腫瘤突變負荷（TMB）升高有關，這有助於提高免疫原性。黑色素瘤通常具有反應性淋巴細胞浸潤，腫瘤周圍淋巴細胞的浸潤程度與更好的預後相關，基於腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）分佈的黑色素瘤分類（活躍、非活躍和缺失）至今仍在使用。

自2011年至今，免疫檢查點抑制劑ipilimumab被批准用於晚期黑色素瘤已有十年了，其成為第一種延長黑素瘤生存期的治療方法。其後，在2014年，另一個關鍵的T細胞免疫檢查點PD-1抑制劑pembrolizumab和nivolumab被批准用於治療轉移性黑色素瘤。

儘管免疫檢查點阻斷（ICB）在黑色素瘤中的臨牀成功證實了重新激活免疫系統以治療該疾病的效果，然而，即使在聯合ICB的最佳方案中，仍然有大約一半的患者無法實現長期獲益。這表明需要更好的反應預測生物標誌物和新的合理靶點，以更有效的聯合治療克服免疫抵抗。現在是時候回顧在調節免疫系統治療癌症方面所吸取的經驗教訓，以進一步擴大當前和新興免疫療法療效的新方法。

黑色素瘤特異性T細胞

黑色素瘤富含特異性針對黑色素瘤相關抗原的TIL，表明抗黑色素瘤T細胞可以經歷啓動、擴增、然後重新募集到腫瘤中。黑色素瘤的內源性T細胞反應已被開發用於多種治療，包括（1）識別同源抗原，然後用於疫苗開發；（2） 用於過繼細胞治療（ACT）的腫瘤特異性T細胞的擴增和/或工程化。

隨着1977年IL-2的發現，使T細胞能夠在體外擴增以表徵其特性，這促進了對黑色素瘤TIL的研究。多種識別黑色素瘤相關腫瘤抗原的T細胞被鑑定出來，這些相關抗原包括：1）癌胚抗原：（如Mage-A1、NY-ESO-1）它們在成人組織中被甲基化並沉默，但腫瘤通常具有異常的DNA甲基化模式，導致去甲基化、異位表達；2）黑素細胞分化抗原：如MART-1、gp100、酪氨酸酶，它們在黑素細胞的正常分化中發揮作用，因此在腫瘤和黑素細胞之間共享。3）過表達抗原：如PRAME；4）新抗原：新抗原源於腫瘤特異性體細胞突變，這種突變在正常人類基因組中不存在，只在癌細胞中表達。5) 其他來源：免疫原性表位也可以來自與基因融合相關的突變、導致內含子保留的異常mRNA剪接或導致隱匿抗原的異常翻譯。

總的來説，黑色素瘤特異性TIL的存在表明，在許多情況下（1）這些細胞的數量或功能不足以完全根除腫瘤，（2）它們可以被增強，以達到體內完全根除腫瘤所需的數量。為了實現這一目標，使用體外擴增TIL的ACT被證明有助於腫瘤消退，尤其是在黑色素瘤中。

黑色素瘤的B細胞反應

黑色素瘤抗原也能誘導B細胞反應，進一步支持該疾病的免疫原性。據報道，抗黑色素瘤相關抗原的自身抗體在黑色素瘤患者中產生，並與某些病例的預後改善相關。然而，抗黑色素瘤抗體反應是否在腫瘤保護中發揮因果作用仍有待充分闡明。

與正常皮膚相比，成熟B細胞在黑色素瘤病變中的出現頻率更高，與T細胞和樹突狀細胞（DC）聚集在一起，構為三級淋巴結構（TLS）。TLS形成的關鍵介質，包括早期（CXCL13）、中期（淋巴毒素β受體）和晚期淋巴血管生成因子（CCL21，LIGHT），可在轉移性黑素瘤中過度表達。黑色素瘤相關抗原引發的慢性免疫原性刺激可能觸發TLS支持信號，招募和擴增腫瘤特異性B細胞。B細胞及其抗體產物可能具有高度異質性，其特徵從促炎症（IgG1+）到免疫抑制（例如CD1d+IL-10+PD-L1+、IgA+、IgG2+、或IgG4+）。這種異質性可以解釋黑色素瘤患者B細胞浸潤與陰性預後之間存在明顯矛盾的獨立研究結果。這些差異也可以由微環境免疫信號的多樣性及其對腫瘤內B細胞向促炎或抗炎方向極化的影響來解釋。

TLS是高度動態的，也可以吸引免疫抑制細胞，如調節性T細胞（Treg）、未成熟的耐受性DC和/或髓源性抑制細胞（MDSC），以應對過度炎症。精確測量腫瘤相關TLS的免疫刺激和免疫抑制潛能，並根據成分和炎症信號預測其命運的可能性，將為免疫治療反應提供潛在的有價值的生物標誌物。事實上，儘管TLS和腫瘤內B細胞生物學存在許多未知因素，但最近有報道稱，這些因素與患者對ICB的反應改善有關。

黑色素瘤的免疫抑制機制

儘管黑色素瘤具有免疫原性，但轉移性黑色素瘤通常不會自發消除。對黑色素瘤免疫原性的強烈免疫選擇壓力可誘導腫瘤適應和抑制抗腫瘤免疫。此外，局部炎症可激活穩態免疫反饋，有助於這種適應性抵抗。例如，腫瘤內CD8+T細胞通過產生CCL22和IFN-γ，分別在腫瘤細胞上誘導PD-L1表達和腫瘤內Treg積聚。

黑色素瘤也可以直接吸引免疫抑制細胞。尤其是通過MHC-II表達，黑色素瘤細胞具有與免疫抑制CD4+T細胞亞羣相互作用和吸引的獨特能力。黑色素瘤患者的外周血（PB）、淋巴結和腫瘤微環境（TME）中的Treg增加，並被發現抑制TIL功能。最近的單細胞組學研究表明，黑色素瘤浸潤的Tregs具有高度克隆性，可以通過TCR:pMHC II相互作用識別腫瘤細胞，這表明黑色素瘤細胞可以直接激活和擴增Tregs，從而控制局部免疫抑制。值得注意的是，發現腫瘤特異性Treg的克隆擴增與新抗原負荷相關，而新抗原負荷又與MHC-II的腫瘤表達相關，進一步指出了黑色素瘤通過MHC-II表達控制Treg擴增的機制，這取決於其免疫原性。

此外，在黑色素瘤患者中，有報道稱其傾向於Th2極化的CD4+T細胞和相關細胞因子，Th2免疫偏向是慢性炎症反應的指標。人類黑色素瘤細胞過表達VEGF和galectin-9可通過M2巨噬細胞分化支持這種Th2偏向，從而促進腫瘤促進性炎症。

DC在控制局部炎症、T細胞募集和黑色素瘤的激活方面起着關鍵作用。多項研究表明，黑色素瘤細胞和局部炎症通過多種機制對腫瘤內DC丰度和共刺激能力產生負面影響，從而限制了有效T細胞反應的產生。

ICB治療黑色素瘤的最新進展

第一個應用於黑色素瘤治療的免疫檢查點抑制劑是靶向CTLA-4的ipilimumab，在2011年首次獲得轉移性黑色素瘤的適應症。然後在2014年，PD-1抑制劑pembrolizumab和nivolumab被批准用於轉移性黑色素瘤。考慮到CTLA-4和PD-1阻斷劑的不同和潛在的互補作用，隨後對這些療法進行了聯合試驗，證明其對轉移性黑色素瘤的長期療效優於單獨使用任何一種藥物，49%的患者在6.5年後仍然存活，儘管以更大的毒性為代價。目前正在研究抗PD-1+抗CTLA-4的替代和/或劑量方案以降低毒性。

耗竭T細胞中免疫共抑制受體的發現激發了針對新型免疫檢查點分子抗體療法的進一步發展。最有希望的新型ICB靶標是LAG-3，LAG-3是一種與CD4結構相似的表面抑制性受體，與MHC-II和其他配體（如galectin-3）競爭性結合。與CTLA-4類似，LAG-3也在Treg上組成性過表達，促進其抑制功能。雖然作為單一療法的LAG-3抑制劑具有中度的抗腫瘤療效，但聯合抗LAG-3+抗PD-1在幾種小鼠腫瘤模型中表現出顯著增強的治療活性，包括黑色素瘤。

目前，最領先的抗LAG3抗體是relatlimab。今年3月，FDA 批准 relatlimab聯合nivolumab 的固定劑量組合用於治療 12 歲或以上且患有不可切除或轉移性黑色素瘤的成人和兒童患者。臨牀試驗結果表明，relatlimab+nivolumab與nivolumab單藥治療相比，無進展生存率（PFS）更高，relatlimab+nivolumab 組為 10.1 個月，而nivolumab單藥組僅為 4.6 個月。

ICB在黑色素瘤中的其他進展來自其對早期疾病的研究，即在手術切除後（輔助治療）或手術切除前（新輔助治療）給予ICB。ipilimumab是第一種在輔助治療中顯示出對黑色素瘤持久生存益處的ICB療法，隨後用nivolumab或pembrolizumab阻斷PD-1，與安慰劑甚至ipilimumab相比，在高危III期患者中顯示出改善的無復發生存率（RFS）。鑑於與ipilimumab相比毒性狀況有所改善，PD-1阻斷劑已成為輔助治療的標準護理。最近，pembrolizumab的輔助治療獲得了FDA對II/C期黑色素瘤的批准。

新輔助性ICB也取得了進展，到目前為止，已有五項研究在黑色素瘤中完成。新輔助ipilimumab+nivolumab或單用PD-1阻斷劑分別顯示33-57%和19-25%的病理完全響應（pCR）率。此外，替代的聯合方案也在研究中，新輔助藥物nivolumab+relatlimab顯示出令人印象深刻的pCR率（59%）。

靶向黑色素瘤代謝以克服免疫治療耐藥性

儘管ICB取得了成功，但這些療法的療效，即使是聯合治療，也達到了一個上限，迫切需要新型藥物。腫瘤細胞通常適應有氧糖酵解，在TME中，癌細胞比正常免疫細胞具有代謝優勢，從而有利於腫瘤進展和免疫逃避。目前，腫瘤代謝正在成為關鍵的靶向目標，可能應用於聯合免疫治療進行靶向治療。

代謝競爭在黑色素瘤中尤其相關，人類黑色素瘤糖酵解升高與T細胞浸潤和激活以及對ACT或ICB的反應呈負相關。進展性黑色素瘤可以獲得維持氧化代謝的高代謝表型，為了對抗這種高代謝表型並加強免疫治療，抗糖尿病雙胍類藥物正在黑色素瘤中進行研究，初步回顧性分析顯示，ICB治療期間接受二甲雙胍的患者新的腦轉移發生率降低，預後良好。

此外，高氧化腫瘤微環境中的氧張力降低可促進對T細胞耗竭和T細胞PD-1抵抗的再活化。相反，微環境中的腫瘤糖酵解和葡萄糖剝奪對CTLA-4阻斷劑具有優先作用。氧化性和糖酵解性腫瘤代謝分別對抗PD-1和抗CTLA-4抑制劑的優先抵抗，至少可以部分解釋為這些免疫療法直接靶點的不同細胞定位。PD-1阻斷主要作用於重振功能失調的PD-1+T細胞，而CTLA-4阻斷在對抗Tregs方面有作用，Tregs在葡萄糖缺乏的環境中穩定性增強。最近的研究表明，靶向Treg中的乳酸或脂肪酸代謝可增強小鼠黑色素瘤模型對ICB的反應。

小結

免疫檢查點抑制劑被批准用於晚期黑色素瘤治療已有十年了。在這十年中，隨着我們對人類黑色素瘤免疫微環境的進一步深入理解，我們致力於探索基於免疫檢查點抑制劑的新藥物和新療法，取得了不菲的成績。

然而，隨着越來越多的藥物可用，我們需要明確聯合免疫治療的機制，以指導合理組合。我們需要關注包括：穩健的生物標誌物、耐藥機制以及與其他療法的聯合應用。展望未來，新輔助治療展現出良好的前景。此外，當前和新的免疫治療組合的毒性仍然是解決的關鍵點，瞭解免疫毒性的分子介質將大大有助於控制這些副作用並改善患者的管理。

參考文獻：

1.A decade of checkpoint blockade immunotherapy in melanoma: understanding the molecular basis for immune sensitivity and resistance. Nat Immunol. 2022 May; 23(5): 660–670.