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第三节
宫颈癌微环境靶向治疗

肿瘤免疫微环境(tumor immune microenvironment,TIME)是由肿瘤细胞、免疫细胞、间质细胞以及细胞外成分组成。根据免疫细胞浸润情况将TIME分为三种类型:免疫炎症型(immune-inflamed)、免疫排斥型(immune-excluded)和免疫沙漠型(immune-desert)。炎症型肿瘤又称为“热肿瘤”,肿瘤细胞表面高表达程序性死亡蛋白配体-1(programmed death ligand-1,PD-L1;又称B7同源物1,B7-H1)分子,肿瘤内较多细胞毒性淋巴细胞(cytotoxic lymphocyte,CTL)浸润,这类肿瘤对免疫检查点抑制剂敏感。排斥型是指间质分布有大量免疫细胞,但CTL仅存在于肿瘤边缘而不能有效浸润肿瘤核心的肿瘤。沙漠型肿瘤缺乏CTL和免疫细胞浸润。免疫排斥型肿瘤和免疫沙漠型肿瘤合称为“冷肿瘤”,具有癌细胞PD-L1和MHC表达水平低、肿瘤突变负荷(tumor mutation burden,TMB)低、CTL浸润少和免疫抑制细胞浸润多[如肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAMs)、调节性T细胞(regulatory T cell,Treg细胞)和髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)]等特点,这类肿瘤对免疫检查点抑制剂治疗不敏感 [61] 。宫颈癌具有较高TMB、中等微卫星不稳定性(microsatellite instability,MSI)、高PD-L1和高炎症状态等特点,被认为是一个中等免疫强度的肿瘤。

然而,由于冷肿瘤中效应细胞的启动及归巢缺陷,热肿瘤中免疫抑制性受体上调及免疫效应细胞耗竭等原因,单一免疫治疗的疗效都十分有限。冷肿瘤TMB低、肿瘤特异性抗原(tumor specific antigen,TSA)缺乏、MHC Ⅰ分子下调、树突状细胞(dendritic cell,DC)激活受损及共抑制信号的过度表达等导致免疫效应细胞激活和抗肿瘤免疫反应启动受损。致癌通路的激活(Wnt/β-catenin信号通路、KRAS通路、MYC通路等)、趋化因子受体和配体相互作用、异常肿瘤代谢、乏氧、乳酸堆积和多种免疫抑制因子[如转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)、吲哚胺2,3-双加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase 1,IDO)]生成等导致T细胞排斥,抑制T细胞向肿瘤部位转运。热肿瘤中尽管有T细胞浸润,但在持续性肿瘤抗原刺激和免疫抑制微环境诱导下,大部分CTL转变为耗竭/失能状态,从而失去抗肿瘤能力。因此,将“冷肿瘤”加热为“热肿瘤”,阻断T细胞耗竭是肿瘤免疫治疗的关键,具体方式有,①促进免疫源性细胞死亡,促进肿瘤特异性抗原释放;②促进肿瘤抗原呈递;③解除免疫抑制状态;④促进免疫细胞活化、生存、扩增及浸润( 图3-1 )。

图3-1 肿瘤的免疫治疗

一、T细胞

T细胞是机体抗肿瘤免疫的主力军,通过T细胞受体(T-cell receptor,TCR)与抗原提呈细胞上的肿瘤抗原肽-MHC复合物结合并被激活,进而杀伤肿瘤细胞。肿瘤特异T细胞对于癌症的发展及转归至关重要,它们可有效促进肿瘤免疫疗法发挥功能。研究表明,T细胞在HPV清除、宫颈癌的发生发展中发挥重要作用,随着宫颈癌进展,肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)浸润增多,TIL浸润与肿瘤进展和患者生存有关。CD4 + T细胞减少提示更差的预后。放化疗后宫颈癌样本中活化的CD8 + T细胞比例增加,提示更好的预后 [62] 。靶向T细胞是目前宫颈癌免疫治疗的主要研究方向。

然而,在持续性抗原刺激和免疫抑制微环境的诱导下,肿瘤特异性T细胞最终无法向免疫记忆表型分化,处于功能耗竭状态,从而失去抗肿瘤能力。耗竭T细胞具有免疫抑制性受体持续高表达、效应功能丧失、记忆稳态失调、表观和转录谱改变等特点。根据T细胞表面分子(PD-1、TIM-3)和转录因子TCF-1的表达情况,将耗竭T细胞分为两个亚群,前体耗竭T细胞(PD-1 + TCF-1 + TIM-3 - )和终末耗竭T细胞(PD-1 + TCF-1 - TIM-3 + )。其中,前体耗竭T细胞几乎没有肿瘤杀伤活性,而终末耗竭T细胞仍保留部分的肿瘤杀伤能力。但终末耗竭T细胞的增殖能力受损,在缺乏有效干预的情况下,终末耗竭T细胞会进一步丧失增殖能力和细胞毒性,变成没有功能的T细胞,从而逐渐丧失肿瘤杀伤能力 [63] 。因此,阻断和逆转T细胞耗竭是肿瘤免疫治疗的关键。目前,靶向T细胞的肿瘤免疫疗法有免疫检查点抑制剂、免疫检查点激动剂、肿瘤浸润淋巴细胞疗法、T细胞受体工程化T细胞疗法(T-cell receptor-engineered T cell therapy,TCR-T细胞疗法)和嵌合抗原受体T细胞疗法(chimeric antigen receptor T cell therapy,CAR-T细胞疗法)等。

(一)免疫检查点调节剂

多种共刺激和抑制性分子参与肿瘤特异性T细胞的活化过程。在长期肿瘤抗原刺激下,T细胞上调免疫抑制分子,下调免疫刺激分子,从而失去抗肿瘤能力。免疫检查点调节剂通过阻断或激动T细胞上的免疫检查点分子,发挥加“油门”和减“刹车”作用,从而恢复其特异性杀伤肿瘤细胞的能力。目前临床上对复发宫颈癌的免疫检查点治疗主要是以程序性死亡蛋白-1(programmed death-1,PD-1)及其配体PD-L1为靶点的治疗。

1.疫检查点抑制剂

近年来,以PD-1单抗和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4,CTLA-4)单抗为代表的免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)在肿瘤治疗领域取得了卓越的成绩。除此之外,一些新兴的免疫检查点分子如LAG3、TIGIT、TIM3等也进入大众视野,为肿瘤免疫检查点治疗提供了更多选择 [64,65]

(1)PD-1:

PD-1/PD-L1轴是主要的免疫负调节信号,防止免疫系统过度活化。PD-1主要在活化的T细胞及耗竭T细胞上表达,其配体PD-L1表达于肿瘤细胞或免疫抑制细胞。当肿瘤细胞上的PD-L1与T细胞上的PD-1结合后,T细胞停止攻击肿瘤细胞,从而诱导肿瘤免疫逃逸的发生。PD-1或PD-L1抗体通过阻断这一抑制性信号的传递,促进肿瘤识别T细胞的活化、增殖,恢复其杀伤肿瘤细胞的能力。

研究发现,HPV感染与宫颈癌细胞上PD-L1表达明显相关,高达59.1%的宫颈癌细胞表达PD-L1,同时60.6%的TIL表达PD-1。因此,阻断PD-1/PD-L1可能使宫颈癌患者获益。基于KEYNOTE-158试验 [66] ,FDA批准帕博利珠单抗(pembrolizumab,K药)用于化疗期间或之后出现疾病进展,肿瘤PD-L1联合阳性分数(combined positive score,CPS)≥1的复发或转移性宫颈癌的二线治疗,是首款获批用于宫颈癌的免疫检查点抑制剂。CheckMate 358试验 [67] 表明化疗联合纳武利尤单抗在ⅣB期宫颈癌中具有良好的耐受性和潜在的有效性。西米普利单抗(cemiplimab,C药)在不考虑肿瘤的PD-L1表达水平和组织学类型的情况下,显著提高了含铂药物一线治疗后疾病进展的复发转移性宫颈癌患者的生存期 [68] 。赛帕利单抗(zimberelimab)用于接受过一线或以上含铂标准化疗后进展的复发或转移、PD-L1阳性的宫颈癌,其ORR达28%,目前上市申请已被国家药品监督管理局药品审评中心(center for drug evaluation,CDE)受理。然而,2022年度伐利尤单抗(durvalumab)联合放化疗治疗局部晚期宫颈癌的Ⅲ期CALLA研究未达到改善主要终点PFS。PD-1/PD-L1单抗用于局部晚期宫颈癌标准治疗尚需更多的研究。

目前除帕博利珠单抗和西米普利单抗获批用于宫颈癌二线治疗外,尚有多个PD-1/PD-L1抑制剂用于宫颈癌的临床试验正在进行中。宫颈癌治疗已经进入免疫治疗时代,放化疗联合PD-1/PD-L1抑制剂有望延长晚期宫颈癌患者的生存时间。

(2)CTLA-4:

CTLA-4高表达于活化的T细胞和Treg细胞。CTLA-4通过与CD28竞争结合CD80和CD86,从而减少CD28的共刺激信号,增加共抑制信号,下调T细胞毒性,诱导T细胞耗竭。CTLA-4也是Treg细胞发育分化和维持Treg细胞功能的关键基因。与PD-1/PD-L1单抗通过恢复耗竭T细胞的效应功能从而促进机体抗肿瘤免疫反应不同,CTLA-4单抗既可通过Fc受体介导的抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cellmediated cytotoxicity,ADCC)效应清除Treg细胞解除肿瘤微环境的免疫抑制,也可通过阻断CTLA-4和B7相互作用激活T细胞发挥作用。CTLA-4抗体通过阻断CTLA-4解除肿瘤免疫抑制微环境,激活T细胞抗肿瘤免疫反应,在肿瘤免疫治疗中发挥关键作用。

2011年,首款CTLA-4单抗——伊匹单抗获批用于黑色素瘤、非小细胞肺癌和间皮瘤。CTLA-4单抗/双抗在多种实体瘤治疗中亦取得了较好的成绩。既往研究表明宫颈癌中CTLA-4的表达水平与其病理类型、分期、淋巴结转移、患者预后等相关。宫颈鳞癌样本中CTLA-4的表达水平明显高于腺癌,几乎所有进展期/晚期宫颈癌样本中均可见CTLA-4表达,约15.4%的宫颈癌浸润免疫细胞和60%的肿瘤细胞上表达CTLA-4分子,CTLA-4与宫颈癌淋巴结转移及更差的预后有关,因此,CTLA-4是宫颈癌免疫检查点阻断的有力靶点。除此之外,HPV相关癌蛋白下调了免疫系统的抗原呈递能力,而CTLA-4阻断能增加抗原提呈,导致杀伤性T细胞对抗原的反应增加。因此,CTLA-4是宫颈癌免疫治疗潜在的有力靶点。

然而,在伊匹单抗治疗转移/复发宫颈癌的Ⅱ期研究中,PFS仅为2.5个月,OS仅为8.5个月,疗效并不显著 [69] ,但受试者均表现出较好的耐受性。目前尚无靶向CTLA-4的抑制剂被批准用于宫颈癌,联合放疗、化疗、靶向治疗或其他免疫检查点抑制剂可能是CTLA-4抑制剂治疗宫颈癌的方向。

(3)T细胞免疫球蛋白和黏蛋白3(T-cell immunoglobulin domain and mucin domain-3,TIM3):

TIM3是一种抑制性检查点蛋白,表达于终末分化的CD4 + T细胞、CD8 + T细胞和Treg细胞等,与PD-1等抑制性受体共表达于功能失调或耗竭T细胞。TIM3具有多种不同的配体(Galectin 9、PtdSer、CEACAM1和HMGB1),与不同配体结合调节先天性和适应性免疫反应,潜在地发挥积极或消极作用。在肿瘤微环境中,TIM3与Galectin 9相互作用,诱导辅助T细胞(Th1/Th17)凋亡、CD8 + T细胞耗竭和免疫耐受;与PtdSer结合促进凋亡小体的清除;与凋亡肿瘤细胞释放的HMGB1结合从而抑制树突状细胞介导的抗肿瘤先天免疫反应 [70] 。TIM3是目前肿瘤免疫治疗最有前景的新兴靶点之一。

TIM3抑制剂在血液系统肿瘤治疗中表现出较好的疗效。Sabatolimab联合去甲基化药物在极高危/高危骨髓增生异常综合征(very high-risk or high risk myelodysplastic syndromes,vHR/HR-MDS)和急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)患者中显示出持久的临床反应,欧盟委员会(European Commission,EC)授予了sabatolimab治疗MDS“孤儿药”的称号。目前sabatolima已进行Ⅲ期临床试验。靶向TIM3药物在实体瘤中也取得了一定疗效,sabatolimab联合spartalizumab治疗晚期实体瘤表现出较好的安全性和抗肿瘤活性 [71] 。2022年ASCO会议报道了cobolimab单药治疗以及联合PD-1抑制剂治疗晚期实体肿瘤的安全性和疗效评估的临床试验,结果表明总体耐受性良好,并显示出初步的抗肿瘤活性。

在宫颈癌中,TIM3的高表达提示预后不良,与肿瘤淋巴结转移和远处转移有关。TIM3表达越高,宫颈癌患者的生存期越短,可作为宫颈癌患者潜在的独立预后指标。且研究发现,宫颈癌样本中存在TIM3/Galectin 9与PD-L1的共表达。目前,TIM3单抗治疗进展期宫颈癌已进入Ⅰ期临床试验。TIM3抑制剂单药或联合放化疗、靶向治疗或PD-1/PD-L1抑制剂是目前宫颈癌TIM3临床转化研究的热点 [72,73] ,TIM3有望成为继PD-1/PD-L1后下一个潜在宫颈癌免疫治疗的靶点。

(4)淋巴细胞激活基因3(lymphocyte activation gene 3,LAG3):

LAG3在结构上与CD4相似,有四个细胞外区域。主要表达于活化的CD4 + 和CD8 + T细胞、Treg细胞和NK细胞等。LAG3与TCR结合并降低免疫突触局部酸碱度(pH value,pH值),破坏T细胞辅助受体(CD4或CD8)与TCR下游激酶Lck的结合,进而阻碍TCR信号向下游传递,抑制T细胞的活化;且LAG3能够以MHC Ⅱ非依赖的方式发挥免疫抑制作用。肿瘤中LAG3表达水平和LAG3 + 细胞浸润与肿瘤进展、预后不良相关。多项研究表明LAG3参与了类似PD-1的肿瘤免疫逃逸机制,已成为癌症治疗中最有前景和潜力的靶点之一 [72]

基于RELATIVITY-047研究,FDA于2022年3月批准relatlimab联合nivolumab用于治疗12岁以上不可切除或转移性黑色素瘤。该研究还发现LAG3表达水平≥1%的患者组PFS更长,LAG3高表达的患者对该药的反应更好,因此,评估LAG3的表达水平对患者分层及精准治疗具有重要指导价值。除此之外,耗竭T细胞表面常共同表达LAG3、PD-1、TIM3等免疫抑制检查点,因此同时靶向LAG3和其他免疫检查点的双特异性抗体也是目前研究的热点。

LAG3也是宫颈癌免疫检查点抑制剂的一个热门靶点。临床前研究表明与正常宫颈相比,宫颈癌样本中LAG3表达明显增多,特别是HPV相关的宫颈癌。目前靶向LAG3治疗晚期/复发宫颈癌的多项临床实验正在进行中,LAG3单抗联合其他免疫检查点抑制剂、放化疗或小分子靶向药可能是临床研究的主要方向。

(5)T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域蛋白(T-cell immunoreceptor with Ig and ITIM domains,TIGIT):

TIGIT是Ig超家族的一种免疫抑制性受体,在固有免疫和适应性免疫中发挥关键作用。TIGIT受到淋巴细胞的严格限制,主要表达于活化的CD8 + T细胞和CD4 + T细胞、NK细胞和Treg细胞等。在肿瘤耗竭T细胞上,与多种免疫抑制受体如TIM3、LAG3等共表达。TIGIT通过与其配体CD155(PVR)或CD112结合而抑制免疫细胞的杀伤活性,促使肿瘤细胞逃逸 [73] 。临床前研究表明,靶向TIGIT/PVR通路可解除免疫微环境中T细胞和NK细胞抑制。多项研究表明PD-1和TIGIT信号通路具有协同作用。同时阻断PD-1和TIGIT既能增强CD8 + T细胞的抗癌活性,也能减弱Treg细胞的免疫抑制能力。因此,TIGIT可能是潜在的联合免疫治疗靶点。

目前多个临床研究正在评估TIGIT单抗/双抗联合其他免疫检查点抑制剂治疗实体瘤/血液系统肿瘤的安全性与疗效,并取得了积极的早期临床试验结果。Ⅱ期临床试验CITYSCAPE表明 [74] ,与阿替利珠单抗单药治疗相比,联用tiragolumab使晚期NSCLC患者疾病进展或死亡的风险降低了38%;在PD-L1高表达(TPS≥50%)患者中疗效更显著,患者疾病进展或死亡的风险降低71%。另外两个TIGIT抗体vibostolimab、domvanalimab分别联合PD-1单抗治疗NSCLC患者的早期临床试验也取得了积极疗效。然而在2022年,两项tiragolumab治疗肺癌的Ⅲ期临床试验显示,SKYSCRAPER-01研究(tiragolumab联合阿替利珠单抗一线治疗PD-L1高表达的局部晚期或转移性NSCLC)和SKYSCRAPER-02研究(tiragolumab联合阿替利珠单抗和化疗一线治疗广泛期小细胞肺癌),均未能达到无进展生存期共同主要终点。“PD-L1+TIGIT”联合疗法的连续受挫,为TIGIT这一靶点的研发带来了巨大的挑战。

多项临床前研究表明TIGIT在抗宫颈肿瘤免疫反应中发挥重要作用。与正常人相比,HPV-16阳性宫颈癌患者外周血中TIGIT + CD56 bright NK细胞明显增多。宫颈癌浸润T细胞和NK细胞存在PD-1和TIGIT共同表达。一项ociperlimab联合替雷利珠单抗治疗包括宫颈癌在内的晚期实体瘤的Ⅰ期临床试验(AdvanTIG-105研究),表现出良好的安全性和耐受性 [75]

基于前期研究,TIGIT被认为是宫颈癌免疫治疗的有力靶点。目前,一项替雷利珠单抗联合TIGIT单抗ociperlimab治疗一线化疗后进展的复发/转移性宫颈癌的Ⅱ期临床试验(AdvanTIG-202)正在进行中。

(6)其他免疫抑制检查点:

除了PD-1、CTLA-4、TIGIT、LAG3和TIM3外,其他的免疫抑制检查点分子B7-H3、B7-H4、VISTA和BLTA等的研究也在积极进行中。B7蛋白及其他共刺激分子通过与T细胞上的受体结合形成第二信号激活或抑制T细胞反应,在免疫耐受和肿瘤免疫中发挥关键作用。除了众所周知的B7-H1(PD-L1)外,B7家族其他蛋白也与多种肿瘤预后相关,并可作为潜在的靶点。宫颈癌中,抑制性B7蛋白(B7-H3、B7-H4和VISTA)表达明显升高,特别是宫颈鳞癌。B7-H3高表达与宫颈癌患者预后差有关,B7-H4和VISTA双阳性则是预后好的独立预测因素。且B7蛋白与PD-1/PD-L1存在共表达,提示阻断B7抑制性蛋白可能提高PD-1/PD-L1单抗的疗效。因此,除上述在实体瘤免疫治疗中研究较多的免疫检查分子外,仍有众多免疫靶点亟需深入探索,它们可能在宫颈癌免疫治疗中发挥重要作用。

免疫治疗是肿瘤治疗史的一个新的里程碑。免疫检查点抑制剂在肿瘤免疫治疗中占据了举足轻重的地位,在过去十年里取得了飞速发展,目前已有靶向PD-1/PD-L1、CTLA-4和LAG3的多种抑制剂获批用于实体瘤治疗,两种PD-1/PD-L1单抗获批用于宫颈癌二线治疗。不同于既往基于细胞毒性或靶向治疗的治疗方法,免疫检查点抑制剂通过激活宿主抗肿瘤免疫反应来发挥肿瘤杀伤作用,因此具有更长时间的停药后反应。免疫检查点抑制剂的成功已彻底改写宫颈癌治疗史,临床亟需更多联合疗法、双抗/三抗或新型免疫检查点抑制剂的探索。

2.免疫检查点激动剂

除了阻断共抑制受体,靶向免疫细胞活化“油门”——共刺激受体也是目前的研究热点。这些共刺激受体大部分是肿瘤坏死因子受体超家族(tumor necrosis factor receptor superfamily,TNFRSF)成员,如OX40、GITR、4-1BB和CD28等 [76] 。共刺激分子提供的第二信号在T细胞活化和增殖中发挥重要作用。

OX40是一种Ⅰ型跨膜蛋白,主要由活化T细胞表达,临床前研究表明,OX40和CTLA-4在肿瘤特异性Treg细胞(CD4 + ,Foxp3 + )中高表达。OX40在T细胞活化、Treg细胞耗竭中发挥关键作用,使用激动剂抗体可以促进其T细胞刺激作用并增加活化的效应T细胞的数量 [77] 。以OX40为靶点的药物对免疫细胞的调节和抗肿瘤活性已在一些临床前小鼠模型中得到证实 [78] 。HPV-16相关肿瘤患者能从OX40激动剂获益。OX40激动剂增加小鼠肿瘤微环境中Ki67 + CD4 + 和CD8 + T细胞,减少OX40 + FOXP3 + 调节性T细胞。OX40靶向序贯治疗后,抗PD-1或抗PD-L1治疗能够使患者获得更长的生存期并减少耗竭T细胞数量。目前已有数十个靶向OX40的激动剂进入临床研究,3个治疗进展期宫颈癌的OX40激动剂也进入Ⅰ期临床试验。

糖皮质激素诱导的TNFR相关蛋白(glucocorti-coid-induced TNF receptorrelated protein,GITR)主要表达在活化的T细胞和Treg细胞 [79,80] ,在肿瘤细胞上不表达。临床前研究使用多种癌种的同源小鼠模型(如B16-F10黑色素瘤、CT26结肠癌、MC38结肠腺癌和TC1宫颈癌模型等)表明GITR激动剂通过增强CD8 + 和CD4 + 效应T细胞活性,减少肿瘤浸润Treg细胞发挥抗肿瘤能力 [81] 。GITR作为一种共刺激受体,是增强免疫治疗效果的潜在靶点,目前数十个GITR单抗/双抗已进入临床研究阶段。

4-1BB表达于活化T细胞,可作为肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞的标志。抗4-1BB激动剂单抗已被证明在几种癌症模型中可诱导和提高抗癌免疫能力,但单药疗效受限。临床前研究表明4-1BB激活增加TIL上PD-1和肿瘤细胞上的PD-L1的表达,增加CTL杀伤能力。PD-1/PD-L1和4-1BB的双靶可能是未来的研究热点 [82]

另一个研究较多的共刺激分子是免疫球蛋白超家族成员——诱导共刺激分子(inducible co-stimulator,ICOS)。ICOS表达在活化的T细胞和Treg细胞。一项伊匹木单抗治疗黑色素瘤的研究中,ICOS + CD4 + T细胞增多提示较好预后。

与研究较多的免疫抑制检查点不同,肿瘤微环境中正向免疫调节分子间的相互作用及作用机制尚未完全阐明,靶向免疫共刺激分子的激动剂也并未表现出显著的临床活性。免疫检查点激动剂(immune checkpoint agonists)的临床转化仍需进一步探索。

3.免疫检查点抑制剂耐药

近些年,免疫检查点抑制剂在宫颈癌治疗中取得了重要进展,但PD-1/PD-L1抑制剂只对小部分宫颈癌患者长期有效,能够从已获批的PD-1/PD-L1单抗中获益的宫颈癌患者不足15%。大部分患者存在原发性耐药、短期有效后获得性耐药或因严重免疫相关不良反应(immune-related adverse events,irAEs)中断治疗等问题。明确免疫检查点抑制剂耐药机制,防止、规避或逆转对ICIs的耐药性是极其重要的。

目前认为ICIs耐药的机制主要有:①TIME中存在的多种诱导肿瘤免疫抵抗的因素(免疫抑制细胞、免疫抑制环境和癌细胞固有因子);②抗原提呈缺陷;③IFN-γ信号通路缺陷;④新抗原丢失等。基于此,提高宫颈癌ICIs疗效的策略主要有:①寻找生物标志物用于选择潜在的应答者或排除潜在的无应答者,如PD-L1;②联用不同作用机制的药物,从而克服肿瘤细胞免疫耐受。

联合其他作用机制的药物是目前克服宫颈癌PD-1/PD-L1单抗耐药的最有力的治疗方案。目前有多项PD-1/PD-L1单抗联合放疗、化疗、靶向治疗及其他免疫检查点抑制剂治疗宫颈癌的临床试验正在进行中 [83]

研究表明,同时靶向多个免疫检查点分子可以提高肿瘤患者的临床疗效。免疫检查点抑制剂联用中最成熟的是PD-1/PD-L1单抗与CTLA-4单抗的联用。2022年美国妇科肿瘤学会年会(SGO)报道了吴小华教授主持的AK104-201研究,前期数据表明卡度尼利单抗(cadonilimab/AK104,PD-1/CTLA-4双抗)单药治疗经含铂化疗失败的复发或转移性宫颈癌不仅在PD-L1阳性人群中有较高的应答率,在PD-L1阴性人群中也看到了良好的效果,PFS和OS显著提升。CDE已经受理AK104治疗复发/转移性宫颈癌的新药上市申请。2021年欧洲肿瘤内科学会(ESMO)公布了balstilimab(PD-1单抗)联合zalifrelimab(CTLA-4单抗)治疗复发/转移性宫颈癌的Ⅱ期临床试验最终结果,总人群ORR达25.6%,中位生存期达12.8个月,PD-L1阳性患者ORR达32.8%,整体安全性良好。上述研究表明,与单用PD-1/PD-L1抑制剂相比,同时靶向PD-1和CTLA-4治疗宫颈癌可获得更高的疗效应答,且是安全可耐受的。IBI310(CTLA-4单抗)与信迪利单抗联合用于治疗复发或转移性晚期宫颈癌患者的Ⅱ期临床试验正在入组。PD-1/PD-L1单抗与其他免疫相关靶点联用也在不断探索,靶点包括CTLA-4、TGF-β、TIGIT和LAG3等。

除免疫检查点抑制剂外,联用细胞治疗、肿瘤疫苗和溶瘤病毒等均在宫颈癌治疗中取得了较好的前景。一些研究表明免疫检查点抑制剂无效的患者仍能从TIL疗法中获益。lifileucel(LN-144)联合帕博利珠单抗在多种实体瘤中显示出良好的协同效应,在晚期宫颈癌中ORR达57.1%。癌症疫苗通过激发T细胞和NK细胞抗肿瘤免疫反应,与免疫检查点抑制剂也存在协同作用。2022年ASCO会议报道了一项Ⅱ期临床试验——GX-188E疫苗联合帕博利珠单抗治疗HPV 16/18阳性的经标准治疗后复发的晚期宫颈癌患者,结果表明与单独使用PD-1单抗相比,联用GX-188E疫苗可以获得更高的疗效应答,且在PD-L1阳性、HPV 16阳性的宫颈鳞癌患者中有更高的应答率。在VB C-02研究中,联用HPV肿瘤疫苗VB10.16和阿替利珠单抗治疗HPV 16阳性的晚期宫颈癌,成功使接受治疗的晚期宫颈癌患者疾病控制率达64%。

肿瘤小分子靶向药(如抗血管生成药)、放化疗等通过激发肿瘤细胞释放新抗原,增强树突状细胞对于抗原的呈递,增加肿瘤微环境的免疫原性,促进肿瘤浸润性淋巴细胞增殖和活化,对于免疫治疗有很好的协同作用。2022年 Journal of Clinical Oncology 发表了一项关于信迪利单抗联合安罗替尼治疗复发/转移性宫颈癌的前瞻性Ⅱ期临床试验 [84] ,结果显示在疗效可评估人群确认的ORR达54.8%,具有较好的安全性和有效性。Keynote-826研究 [85] 表明帕博利珠单抗+化疗±贝伐珠单抗显著延长了PD-L1阳性的持续性、复发性或转移性宫颈癌患者的PFS和OS,并且具有可控的毒性。除上述研究外,我们期待更多宫颈癌免疫治疗联合放疗/化疗/放化疗/靶向药的安全性和有效性的研究结果。

由于肿瘤的异质性和复杂的免疫抑制性肿瘤微环境,免疫疗法的单药治疗往往无法克服这些因素,而出现应答率不高或出现继发性耐药。因此,宫颈癌免疫治疗的方向趋向于不同疗法的联合应用。

(二)过继细胞疗法(ACT)

过继细胞疗法(adoptive cell therapy,ACT)是一种利用患者自身免疫细胞来发现和消除肿瘤细胞的免疫疗法。利用患者自身(自体移植)或供体(异体移植)的免疫细胞以抗原特异性方式清除肿瘤细胞。ACT疗法包括TIL疗法、TCR-T细胞疗法和CAR-T细胞疗法。随着单细胞测序技术的发展,针对肝癌、肺癌、结直肠癌、胰腺癌等的单细胞转录组免疫图谱的研究发现,肿瘤微环境中存在特异性识别肿瘤基因突变的T淋巴细胞——肿瘤新抗原识别性T细胞(neoantigen-reactive T cell,NRT) [86] 。NRT是杀伤肿瘤细胞的主要效应细胞,但肿瘤微环境的大多数NRT呈现出耗竭状态。既往研究认为T细胞在肿瘤抗原的持续刺激下发生功能耗竭是导致肿瘤免疫逃逸的主要原因,因此直接靶向NRT的ACT疗法在实体瘤免疫治疗中具有更好的研究前景。ACT疗法不依赖抗原提呈细胞的抗原呈递,也不易产生免疫耐受,在多种实体瘤中取得了突破性的进展,如黑色素瘤、胆管癌、结直肠癌等。但如何从高异质性的肿瘤微环境中快速鉴定、识别和扩增肿瘤新抗原识别性T细胞仍是亟须解决的难题。

宫颈癌细胞表达HPV癌蛋白而正常细胞不表达,这有利于肿瘤特异性T细胞归巢并减少对正常组织的杀伤作用。理论上,HPV相关宫颈癌是ACT疗法的潜在适应证,但仍需更多基础和临床转化研究探索。

1.肿瘤浸润淋巴细胞疗法

肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)疗法通常是指从肿瘤组织中分离T细胞,离体扩增,白介素(interleukin,IL)-2选择肿瘤抗原特异性T细胞,然后回输到患者体内。1982年,Steven Rosenberg博士首次从小鼠肿瘤模型中分离出TIL。大量临床前和临床研究在多种实体瘤中发现TIL疗法可引起肿瘤客观缓解,约25%的患者能够完全缓解,一半以上的患者部分缓解。

TIL疗法在宫颈癌治疗中展现出良好的抗肿瘤效果。基础研究表明HPV阳性宫颈癌细胞特异性表达E6或E7癌蛋白,宫颈癌肿瘤微环境中存在特异性识别这类抗原的T细胞。这类T细胞可能通过特异性杀伤HPV阳性宫颈癌细胞发挥抗肿瘤免疫反应。基于此前研究,2015年,Rosenberg等人首先使用TIL治疗9例难治性转移性的宫颈癌患者,其中2例患者达到完全缓解(complete response,CR),1例患者达到部分缓解(partial response,PR),ORR达33% [87] 。2017年一项Ⅱ期单臂临床研究纳入18名HPV阳性宫颈癌患者,其中PR 3例,CR 2例,ORR为27.8%,这项研究还发现外周血中HPV反应性T细胞的再增殖与患者临床预后明显相关 [88] 。2018年一项病例研究报道了2名宫颈癌患者接受TIL治疗后CR。在LN-145治疗局部晚期、复发性或转移性宫颈癌的Ⅱ期临床试验(innovaTIL-04)中,2例达CR,9例达PR,ORR达44%,疾病控制率(disease control rate,DCR)达85% [89] 。基于前期临床研究,FDA已批准LN-145用于治疗复发性、转移性或持续性宫颈癌以及化疗前后的疾病进展。另外一项Ⅱ期临床试验发现联用lifileucel(LN-144)与帕博利珠单抗可显著改善晚期宫颈癌患者预后,总缓解率达50.0% [90] 。目前多项TIL单药或联合其他疗法治疗宫颈癌的临床研究正在进行中。

TIL疗法在宫颈癌中具有其他免疫疗法无可比拟的优势。首先,TIL是由靶向肿瘤细胞中多种抗原的T细胞组成,可克服肿瘤异质性问题;其次,TIL来自肿瘤,已经具有合适的趋化因子受体系统,具有优越的归巢能力;最后,TIL特异性识别宫颈癌细胞上的抗原(如HPV E6/7蛋白、TAA、TSA和新抗原等),脱靶反应低,对正常组织的杀伤相对较少。简而言之,TIL疗法具有多靶点、肿瘤趋向和浸润能力强、副作用小等优势。然而,TIL疗法作为一种高度差异化、定制化和靶向性的免疫疗法,在有效性、安全性和可及性方面仍需进一步探索。

2.T细胞受体工程化T细胞疗法

T细胞受体工程化T细胞(T-cell receptor-engineered T cell,TCR-T细胞)通过在T细胞上转导嵌合抗原受体或者TCR α/β异二聚体,以提高特异性识别肿瘤相关抗原的TCR的亲和力。为了获得安全有效的TCR-T细胞,首先需要确定理想的靶抗原,其次分离肿瘤特异性T细胞和TCR,进行TCR克隆性、安全性和有效性验证,最后将扩增的TCR-T细胞回输体内。TCR-T细胞疗法依赖于MHC-TCR相互作用,识别肿瘤细胞的能力取决于TCR α/β异二聚体的细胞表面丰度和对肿瘤抗原的亲和力。TCR-T细胞通过靶向细胞表面蛋白和胞内蛋白,特异性识别杀伤肿瘤细胞。TCR-T细胞疗法作为一种新兴的肿瘤治疗方式,已成为恶性肿瘤治疗研究的热点领域。

2022年1月,FDA批准首个TCR药物——kimmtrak(tebentafusp-tebn,IMCgp100)用于HLA-A*02:01阳性的无法切除或转移性葡萄膜黑色素瘤成人患者。TCR-T细胞疗法在黑色素瘤、骨髓瘤、非小细胞肺癌和HPV相关恶性肿瘤等实体瘤中均显示出安全性和一定的临床疗效。

多项临床前研究表明TCR-T细胞疗法是宫颈癌免疫治疗的潜在领域。TCR-T细胞具有识别宫颈癌细胞表面HPV E6/E7蛋白的能力。靶向HPV-16 E6的TCR-T细胞治疗HPV-16相关恶性肿瘤的Ⅰ/Ⅱ期临床试验中观察到了患者肿瘤病灶缩小 [91] 。在这2例治疗有反应的肿瘤残留病灶中观察到了E6 TCR-T细胞浸润增加。另一项Ⅰ期临床试验使用了靶向HPV-16 E7的TCR-T细胞治疗HPV相关恶性肿瘤,研究纳入了4例头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)、2例肛门癌、5例宫颈癌和1例外阴癌 [92] 。最终,6/12名(50%)患者肿瘤明显缩小。E7 TCR-T细胞在体内表现出良好的持久性。

基于上述临床前及其他癌种的临床研究表明,靶向病毒抗原对病毒相关肿瘤具有较好的治疗前景。目前,国外有2项探索HPV特异性TCR-T细胞治疗宫颈癌(NCT02379520、NCT03578406)的临床研究正在进行中。国内也启动了一项关于工程化分泌抗PD-1单抗的HPV特异性TCR-T细胞(TC-E202)治疗HPV阳性复发/转移性宫颈癌的Ⅰ/Ⅱ期临床试验。

HPV抗原特异性的TCR-T细胞疗法在宫颈癌治疗中具有较好的前景。TCR-T细胞能够识别90%的肿瘤抗原,具有脱靶率低、亲和力强等优点。但仍存在诸多挑战:理想靶抗原的选择;高亲和力靶向正常组织的脱靶毒性;MHC限制性;TCR表达不足或短暂表达;T细胞耗竭和功能障碍;肿瘤免疫逃逸等。第四代TCR-T细胞靶向肿瘤新抗原的出现有望解决上述难题。与靶向肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen,TAA)的传统TCR-T细胞疗法相比,靶向TSA的TCR-T细胞疗法安全性更高,脱靶率更低;采用多个TCR同时靶向多个肿瘤特异抗原,预期疗效更好;TCR来自患者本身,无人类白细胞抗原(human leucocyte antigen,HLA)限制性;靶向患者自身的肿瘤抗原,不受已知抗原的限制,适用于大部分实体肿瘤患者。

3.嵌合抗原受体T细胞疗法

嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T cell,CAR-T细胞)是指通过基因转导使自体T细胞表达嵌合抗原受体(CAR),再经过纯化、扩增后回输到体内使其特异性识别及杀伤肿瘤细胞。CAR结构包括三个主要部分:胞外结合域、跨膜结构域和胞内结构域。胞外结构域由抗原结合域(如识别CD19的单链抗体序列scFv)和铰链区构成。scFv是CAR特异性结合肿瘤抗原的基础,其免疫原性、亲和力、特异性及其结合表位对肿瘤的选择性识别和抗肿瘤毒性具有关键作用。目前临床上主要针对肿瘤相关抗原(如CD19、CD20、CD22、CD30、CD33、BCMA等)来开发抗体。铰链区的长度取决于靶细胞抗原表位的位置及暴露程度。常用的跨膜结构域来源于CD4、CD8α、CD28和CD3ζ。胞内结构域包括共刺激结构域和信号转导结构域。共刺激结构域通常来自CD28受体家族(CD28、ICOS)或肿瘤坏死因子受体家族(4-1BB、OX40、CD27),协同共刺激分子和细胞内信号的双重活化,使T细胞持续增殖并释放细胞因子,提高T细胞的抗肿瘤能力 [93,94]

CAR-T细胞通过抗原抗体结合机制特异性识别肿瘤抗原,无MHC依赖性,避免了肿瘤细胞由于MHC下调导致的免疫逃逸,因此,CAR-T细胞疗法可用于抗原提呈缺陷的肿瘤。2017年,FDA首次批准一款靶向CD19的CAR-T细胞疗法用于复发/难治性急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)和弥漫大B细胞淋巴瘤(diffuse large B cell lymphoma,LBCL)。目前,CAR-T细胞疗法在血液系统肿瘤中取得了较好成绩,已有7款CAR-T细胞疗法获批。与血液系统肿瘤不同,抗原的多样性和特异性抗原靶点的缺乏限制了CAR-T细胞疗法在实体瘤中的开发和临床运用。

近年来,随着新靶点的发现和CAR-T技术的创新,CAR-T细胞疗法在治疗胃癌、前列腺癌等实体瘤中取得了重大突破。2022年ASCO会议报道了第一项CAR-T细胞治疗实体瘤的Ⅰ期临床试验,结果表明靶向TGF-β的CAR-T细胞疗法治疗转移性去势抵抗性前列腺癌是安全、有效的。2022年AACR会议报道首个CAR-T + CARVac联合治疗Claudin6(CLDN6)阳性实体瘤(睾丸癌、卵巢癌等)的Ⅰ/Ⅱ期临床试验结果,客观缓解率(objective response rate,ORR)达43%。2022年5月,CLDN18.2-CAR-T细胞疗法(CT041)治疗CLDN18.2阳性消化系统肿瘤的Ⅰ期临床试验显示 [95] ,CT041用于常规治疗失败的消化系统肿瘤特别是胃癌是安全且有效的,总体缓解率和疾病控制率分别达到48.6%和73.0%。目前CT041是全球首个进入到确证性Ⅱ期临床试验、针对实体瘤的CAR-T药物。除此之外,多个临床前和临床研究表明CAR-T细胞疗法在治疗肝癌、胰腺癌、甲状腺癌和卵巢癌等14种实体瘤中表现良好的安全性与有效性。

然而,由于CAR-T细胞不使用MHC提呈的HPV抗原作为宫颈癌免疫治疗的靶标,而是靶向肿瘤细胞表面的GD2、PSMA、Muc1或间皮素分子,目前CAR-T细胞疗法治疗宫颈癌的临床运用受到一定限制。目前尚无CAR-T细胞疗法治疗宫颈癌的临床研究报道。但早期的一项靶向ErbB的CAR-T细胞疗法治疗HPV相关的HNSCC的Ⅰ期临床试验显示了出较好的疗效与安全性(69%的患者达到PD) [96] 。基于此,CAR-T细胞疗法用于宫颈癌免疫治疗是可期待的,目前有一项CAR-T细胞疗法治疗宫颈癌的Ⅰ/Ⅱ临床试验(NCT03356795)正在进行中。

4.CAR-γδ T细胞疗法

与通常用于制备CAR-T细胞疗法的αβ T细胞不同,γδ T细胞是先天免疫系统的一部分,只占人体内所有T细胞数量的5%左右。γδ T细胞能够独立于MHC识别抗原,通过预先的编程来定位和破坏由癌症相关转化所引起的“应激”细胞。此外,γδ T细胞能够识别癌细胞分泌的异戊烯焦磷酸。由于γδ T细胞具有非MHC限制性和分泌大量杀伤性细胞因子的能力,γδ T细胞免疫疗法对比CAR-T细胞疗法在癌症治疗尤其是实体瘤治疗具有显著优势。目前已经有不少临床试验使用γδ T细胞疗法治疗癌症,基于Vγ9Vδ2 T细胞的免疫疗法已被研究用于血液恶性肿瘤、头颈癌、肝细胞癌、肾癌、乳腺癌、前列腺癌、神经母细胞瘤和肺癌等。但γδ T细胞疗法的开发仍然面临一定挑战,主要是γδ T细胞在外周血中的数量较少,且难以进行体外扩增;其次,γδ T细胞同时具有抗肿瘤和亲肿瘤的特性,可能从抗肿瘤细胞极化为亲肿瘤细胞而发挥促癌作用 [97]

γδ T细胞在机体清除HPV病毒和HPV阳性宫颈癌细胞中发挥重要作用。宫颈癌样本中γδ T细胞浸润明显低于正常宫颈样本,γδ T细胞浸润减少与肿瘤患者预后差有关 [98] 。临床前研究表明γδ T细胞特异性杀伤HPV阳性肿瘤细胞,γδ T细胞联合galectin-1抗体抑制小鼠异种移植瘤生长。靶向γδ T细胞可能是宫颈癌免疫治疗的新方向,但目前尚无临床试验报道。

二、自然杀伤细胞

自然杀伤细胞(natural killer cell,NK细胞)是一种先天淋巴细胞,在抗肿瘤、清除病毒感染和应激等方面发挥重要作用。NK细胞的活性受到细胞表面表达的多种激活性和抑制性受体的调控。NK细胞在抗肿瘤免疫中发挥关键作用。NK细胞可以直接杀死MHC下调的肿瘤细胞,且迅速表达多种细胞因子和趋化因子,募集其他免疫细胞和促进T细胞和B细胞的适应性免疫反应。其次,NK细胞可以被IgG抗体激活,产生抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)。因此,NK细胞被认为是肿瘤免疫治疗的潜在靶标。

然而,研究发现实体瘤中NK细胞浸润极少且效应功能明显受损。在胃癌、食管癌、结直肠癌、NSCLC和HNSCC等多种实体瘤中均观察到低水平的NK细胞浸润和过表达的NK抑制受体,且与疾病进展和患者预后差有关。除此之外,在多种实体瘤中发现NK细胞效应功能明显受损。胃癌和肝癌中发现NK细胞产生γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)的能力受损。在乳腺癌和胰腺癌中发现NK细胞的激活受体NKp30、NKG2D、NKp46、DNAM1和CD16的表达水平较低,而抑制性受体如NKG2A、PD-1、TIM3等表达升高 [99,100]

NK细胞在清除HPV病毒及宫颈癌细胞中发挥着重要作用。研究发现,NK细胞激活性受体配体(MICA和CD155)在HPV-16阳性的宫颈癌细胞中高度表达。在接种HPV预防性疫苗的健康人群中观察到NK细胞的激活性受体NKp30、NKp46和NKG2D的表达显著上调,这表明NK细胞参与了HPV病毒清除的过程,具有提高疫苗疗效的潜能。然而,在宫颈癌免疫抑制状态下,NK细胞激活受体NKp30和NKp46的表达显著下调,NK细胞效应功能下调,与宫颈癌患者预后差有关 [101]

NK细胞作为抗癌的第一道防线,靶向NK细胞的免疫疗法在近年来取得了较大进展。由于实体瘤中NK细胞浸润少,且在免疫抑制压力下NK细胞多处于功能失调/耗竭状态,基于NK细胞的免疫疗法主要包括两方面:增强NK细胞功能和提高NK细胞浸润。

(一)细胞因子

NK细胞受到细胞因子网络的整体调控,目前有多种激活性细胞因子或者抑制性细胞因子的拮抗剂正在进行临床试验。常见的激活NK细胞的细胞因子包括IL-2、IL-15、IL-12、IL-18、IL-21等。IL-2最早被用于体外激活NK细胞,目前已有多家公司开发了选择性激活NK细胞的IL-2类似物,但IL-2体内使用受到毒副作用和激活Treg细胞的限制。IL-15能够选择性刺激NK细胞和CD8 + T细胞,但是不会激活Treg细胞,具有较好特异性。目前IL-15激动剂如ALT-803、anktiva(N-803)等在治疗HNSCC、膀胱癌、惰性非霍奇金淋巴瘤患者中已获得积极结果 [102-104] ,但在宫颈癌中尚未见报道。

(二)NK细胞免疫检查点抑制剂

NK细胞通过抑制性受体检测肿瘤细胞上的MHC Ⅰ类分子,通过激活性受体活化NK细胞而发挥杀伤作用。NK细胞表面的抑制性受体分为三个家族:杀伤细胞免疫球蛋白样受体(killer-cell immunoglobulin-like receptor,KIR)、白细胞免疫球蛋白样受体(leukocyte Immunoglobulin-like receptor,LIR)和自然杀伤细胞2族A(natural killer group 2 member A,NKG2A),激活性受体包括NKp46、NKp30、NKp44和CD16等。癌细胞通过控制免疫细胞表面的抑制受体进行免疫逃逸,靶向NK细胞免疫检查点促进NK细胞杀伤肿瘤作用是目前研究的热点。

1.NKG2A家族

自然杀伤细胞凝集素样受体亚家族C成员1(NK cell lectin-like receptor subfamily C member 1,KLRC1;也称为NKG2A)是NKG2受体家族中的抑制性受体。NKG2A主要表达在NK细胞表面和部分T细胞(CD8 + T细胞、Th2细胞以及NKT细胞)。外周血CD8 + T细胞低表达NKG2A,但瘤内大部分CD8 + T细胞大量表达NKG2A,可认为CD8 + T细胞上NKG2A的表达水平受TME调控。HLA-E是异二聚体受体CD94/NKG2A的唯一配体。HLA-E分子在正常情况下低表达,但在肿瘤细胞中HLA-E表达增加从而诱导级联抑制信号,抑制NK细胞和CD8 + T细胞的细胞毒性及细胞因子的分泌 [105] 。因此,NKG2A阻断可能在抑制肿瘤逃脱NK细胞和T细胞的免疫检查方面有一定的疗效。

目前,NKG2A抑制剂在治疗晚期实体瘤中取得了一定成绩,尤其是在部分转移性结直肠癌或头颈癌中。Monalizumab(PH2201)是一种NKG2A单抗,特异性阻断NKG2A与HLA-E的相互作用。此外,多项monalizumab联合抗表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)抗体、PD-1/PD-L1抗体、TKI或化疗药物用于实体瘤的临床研究也正在进行中,包括PD-1单抗耐药的非小细胞肺癌、晚期头颈部鳞状细胞癌、难治性慢性淋巴细胞白血病和干细胞移植后的其他恶性血液病等。目前,BMS-986315单药或与西妥昔单抗和nivolumab联用治疗晚期实体瘤的研究也已进入Ⅰb/Ⅱ临床试验阶段。

多项基础研究表明NKG2A/CD94和HLA-E的相互作用在病毒感染清除中发挥关键作用。病毒感染诱导宿主细胞表达与NK细胞和CD8 + T细胞NKG2A抑制性受体结合的配体——HLA-E,从而逃避免疫系统的清除。HPV-16/18阳性的宫颈上皮内瘤变样本中HLA-E表达水平明显升高。宫颈癌中HLA-E的高表达与宫颈癌患者的预后差有关。基于此,阻断NKG2A可能在清除HPV感染和宫颈癌细胞中发挥一定作用。一项monalizumab单药治疗晚期、复发性或转移性女性生殖系统肿瘤的研究结果显示其有良好的治疗效果和耐受性,甚至可实现短期的疾病稳定。目前尚无NKG2A抗体治疗宫颈癌的临床研究报道,其临床转化仍需进一步探索。

2.KIR家族

KIR家族(也被称为CD158)是一类具有多样性和多态性的NK细胞受体亚型,包含抑制性和激活性KIR。抑制性KIR2DL1、KIR2DL2和KIR2DL3识别HLA-C,作为它们的配体,除了NK细胞外,CD4 + T细胞、CD8 + T细胞和NKT细胞等也表达KIR。

目前有3个针对KIR家族的免疫抑制检查点(IPH2102、lirilumab和IPH4102)正在多种血液系统肿瘤和实体瘤中进行临床试验。但在实体瘤治疗中尚未见较好结果报道。在宫颈癌中未见靶向KIR家族免疫检查点抑制剂的临床报道。因此,NK细胞免疫检查点抑制剂与其他疗法联用是未来的研究热点,如免疫检查点抑制剂(PD-1/PD-L1抑制剂、CTLA-4抑制剂等)、细胞疗法、肿瘤疫苗、放疗、化疗和靶向治疗等。随着B7-H3、CD200R、CD47和Siglecs7/9等新的NK细胞检查点的加入,将这些检查点结合起来进行协同抗肿瘤反应是未来充分发挥NK细胞杀伤肿瘤作用的方向。

(三)CAR-NK细胞疗法

在NK细胞表面表达靶向肿瘤抗原的嵌合抗原受体(CAR)可以赋予NK细胞靶向特定肿瘤的能力。与CAR-T细胞疗法相比,CAR-NK细胞疗法具有安全性更高,不依赖于自体NK细胞;CAR-NK细胞寿命短,几乎不会产生靶向效应;既能通过单链抗体识别肿瘤表面抗原,也能通过多种受体识别各种配体,从而抑制癌细胞等优点。即使CAR-NK细胞失去了CAR,仍然可以通过内在表达的激活性受体识别和杀伤肿瘤细胞。

近年来,CAR-NK细胞疗法在实体瘤和血液系统肿瘤中均取得了较好的成绩 [106,107] 。尽管目前尚无CAR-NK细胞治疗宫颈癌的临床研究报道,但是通过体外和小鼠模型发现靶向PSCA的CAR-NK细胞能够溶解宫颈癌细胞,诱导IL-2、IFN-γ、TNF-α分泌增加,因此CAR-NK细胞疗法治疗宫颈癌是可期待的。

三、免疫抑制细胞

肿瘤免疫微环境中,存在大量免疫抑制细胞,如髓源性抑制细胞(MDSCs)、肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)和调节性T细胞(Treg细胞)等,它们会显著抑制细胞毒性淋巴细胞(CTL)的浸润和功能,导致肿瘤免疫逃避。免疫抑制细胞及其所产生的免疫抑制因子也是导致ICI耐药,TIL、TCR-T细胞和CAR-T细胞二次衰竭的原因之一 [108] 。因此,除了靶向抗肿瘤免疫效应细胞,针对免疫微环境中产生的免疫抑制细胞和抑制因子也是一种免疫治疗策略。其次,靶向肿瘤微环境中的免疫抑制细胞或免疫抑制因子不依赖于肿瘤特异性抗原呈递,这种类型的免疫疗法适应证更广。

(一)Treg细胞

Treg细胞(regulatory T cell)是一类具有显著免疫抑制作用的CD4 + T细胞亚群,在维持机体免疫平衡和预防自身免疫性疾病、移植排斥方面发挥着重要作用。Treg细胞通过多种机制抑制抗肿瘤免疫反应:①分泌IL-35、IL10和TGF-β等可溶性免疫抑制分子;②高表达IL-2的高亲和力受体,竞争性掠夺邻近活化T细胞生存所需要的IL-2,促进活化T细胞的凋亡;③通过颗粒酶A、颗粒酶B以穿孔素依赖方式诱导CTL和NK细胞等凋亡;④表达CTLA-4等膜分子,反式内吞树突状细胞上的CD80、CD86分子,弱化树突状细胞抗原提呈能力。

研究表明肿瘤浸润Treg细胞在大多数实体瘤处于激活和高增殖状态,高表达T细胞活化共抑制/刺激分子(如CD25、CTLA-4、PD1、LAG3、TIGIT、4-1BB、OX40和GITR等)及趋化因子受体(CCR4和CCR8),与肿瘤患者预后差相关。因此,Treg细胞可作为免疫治疗靶点,通过耗竭删除、阻断募集、抑制诱导或抑制功能等方法对靶向Treg细胞治疗产生抗肿瘤效应 [109,110]

目前研究较多的Treg细胞靶点分子有CD25、CTLA-4、CCR4和CCR8等。其中靶向CCR4的mogamulizumab单抗在淋巴瘤治疗中表现出良好的安全性和抗肿瘤活性 [111,112] 。2022年AACR会议报道了多个靶向CCR8的药物的临床前研发进展,大多数此类药物通过清除肿瘤微环境中的Treg细胞从而发挥抗肿瘤活性。CCR8单克隆抗体BMS-986340与O药(nivolumab)联用治疗包括宫颈癌在内的多种实体瘤的Ⅱ期临床试验(NCT04895709)正在进行中。

Treg细胞在宫颈癌的免疫逃逸中发挥重要作用 [113,114] 。在宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)和宫颈癌中均发现了大量的CD4 + CD25 + FoxP3 + Treg细胞,Treg细胞的浸润与疾病的严重程度成正相关。研究发现Treg细胞浸润与HPV病毒负荷相关,且表现出对HPV抗原的特异性,表明Treg细胞可能参与抗HPV免疫和体内HPV的清除过程。在宫颈癌患者的原发部位、淋巴结转移和外周血中均发现了表达具有低增殖反应的调节表型的Treg细胞。既往研究表明Treg细胞在HPV感染、宫颈癌细胞浸润和转移中发挥重要作用,因此,靶向Treg细胞可能逆转HPV相关宫颈癌细胞的免疫逃逸,是潜在的免疫治疗方案。目前Treg细胞治疗和CAR-Treg细胞疗法主要面向自身免疫性疾病和异体移植排斥等,其在宫颈癌等实体瘤中的运用仍面临着一系列挑战。其中,选择性地去除肿瘤浸润性Treg细胞,避免清除Treg细胞引起的自身免疫反应,是靶向Treg细胞的抗肿瘤免疫治疗的关键。傅阳心团队设计的anti-CTLA-4XSIRPα双特异性融合蛋白 [115] ,能够同时靶向Treg细胞的“eat me”信号——CTLA-4和“do not eat me”信号——CD47,实现了精准删除肿瘤浸润性Treg细胞,再增强疗效的同时有效降低了副作用。

(二)肿瘤相关巨噬细胞

肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAMs)是TME中一种可塑性异质细胞群体,是TME最多的免疫细胞,约占所有免疫细胞的50%,在肿瘤的发生发展、侵袭转移中发挥“双刃剑”作用。TAMs主要分为两个亚群,M 1 和M 2 巨噬细胞,TAM 1 具有高水平的有氧糖酵解活性,产生活性氧(reactive oxygen species,ROS)发挥抗肿瘤效应;相反,TAM 2 则依赖于高水平的氧化磷酸化,产生IL-10和VEGF促进肿瘤的生长。TAM 2 以多种不同机制直接或间接抑制T细胞功能。大部分实体瘤中以发挥免疫抑制功能的M 2 亚型为主。TAM 2 通过多种机制抑制抗肿瘤免疫反应:①表达B7-1/CD80和B7-2/CD86,与CTLA-4结合抑制T细胞活化;②表达Fas配体(FasL)和TRAIL直接促进T细胞凋亡;③表达HLA Ⅰ类分子与异质性受体相互作用抑制免疫细胞活化;④产生IL-10和TGF-β1等抑制性细胞因子;⑤产生趋化因子(如CCL2、CCL5、CCL20和CCL22)和免疫抑制代谢产物(如犬尿氨酸和ROS)招募Treg细胞,抑制效应细胞活化;⑥表达信号调节蛋白α(signal regulatory protein α,SIRPα),与肿瘤细胞表面的CD47相互作用诱导免疫逃逸等 [116] 。因此,清除TAM 2 、抑制TAM 2 招募,及促进TAM 2 逆转为TAM 1 对打破肿瘤免疫抑制状态至关重要。

巨噬细胞是宫颈癌微环境中浸润最多的免疫细胞,通过调控抗肿瘤免疫反应和血管生成参与宫颈癌发生。研究发现随着宫颈病变的进展,高危HPV整合感染比例逐渐增加,宫颈肿瘤微环境中逐渐出现TAMs的聚集。缺氧肿瘤微环境中TAMs通过形成淋巴转移小体促进宫颈癌淋巴结转移。宫颈癌细胞分泌的乳酸促进TAMs向M 2 型转化,CD204 + M 2 型TAMs浸润与宫颈癌预后差有关。临床前研究发现,经过sizofiran和rIFN-γ处理的巨噬细胞在宫颈癌中表现出强大的肿瘤杀伤能力 [117] 。因此,靶向巨噬细胞可能逆转宫颈癌免疫抑制状态,为晚期/复发/难治性宫颈癌治疗提供新方向,尚需更多临床前和临床研究探索。

1990年首次使用从单核细胞衍生的巨噬细胞作为效应细胞对15例经标准治疗失败的晚期肿瘤患者进行过继免疫细胞治疗,尽管肿瘤病灶退缩不明显,但患者均显示出较好的耐受性。近年来,靶向巨噬细胞的肿瘤免疫疗法有了很大进展。目前靶向TAMs提高肿瘤免疫应答的研究方向有:靶向巨噬细胞免疫检查点通路(CD47-SIRPα)和嵌合抗原受体表达的巨噬细胞(CAR-M)等。

1.CD47-SIRPα

巨噬细胞具有多种免疫抑制受体(如SIRPα、PD-1、KIR、NKG2家族等),与相应配体结合在各种细胞活性的调控中发挥作用,包括巨噬细胞介导的吞噬作用(CD47-SIRPα),T细胞应答(CTLA-4-CD80/CD86,PD-1/PD-L1)和NK细胞活化等。到目前为止,CD47是调节巨噬细胞吞噬功能的最有前景的靶点之一。许多针对CD47-SIRPα的抗体和小分子抑制剂在临床试验中显示出惊人的效果。

CD47是一种具有糖基化的跨膜蛋白,通过与巨噬细胞表面的SIRPα结合,产生一系列的级联反应抑制巨噬细胞的吞噬作用。CD47在多种肿瘤中存在过度表达,包括宫颈癌、骨髓瘤、平滑肌肉瘤、急性淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤、乳腺癌、骨肉瘤、头颈部鳞状细胞癌等。肿瘤细胞通过CD47-SIRPα介导“don’t eat me”信号通路逃避巨噬细胞的吞噬作用。CD47高表达与患者预后差有关。临床前研究表明阻断CD47信号通路促进巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用,从而抑制肿瘤生长,为抗肿瘤免疫治疗提供了新的靶点 [118]

阻断CD47-SIRPα通路的药物主要有抗CD47单克隆抗体、SIRPα融合蛋白、抗SIRPα抗体、CD47-SIRPα双特异性抗体和CD47小分子抑制剂等。目前多种靶向CD47-SIRPα的药物均已进入临床研究阶段,且在多种实体瘤和血液系统肿瘤中取得了较好的成绩,包括AML、MDS、非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL)、膀胱癌、乳腺癌、胃癌和肺癌等。CD47单抗magrolimab和阿扎胞苷联合治疗AML/MDS显示出持续的疗效,这一研究标志着CD47靶向药物的开发获得了新生,并进入了一个新时代 [119] 。基于此,magrolimab联合阿扎西丁治疗MDS进入Ⅲ期临床试验。另一种抗CD47的单克隆抗体TJC4(lemzoparlimab)在Ⅰ期临床试验中表现出较好的安全性和耐受性,目前在AML中进行Ⅱ期临床试验(NCT04202003)。靶向CD47通路治疗实体瘤也取得了较多进展。2021年ASCO会议报道了AK117(CD47单抗)治疗晚期或转移性实体瘤的Ⅰ期临床试验具有较好的安全性与耐受性。2022年AACR会议报告了IBI322(PD-L1/CD47双特异性抗体)用于经标准治疗后失败的晚期恶性肿瘤的Ⅰ期临床试验的初步结果。研究显示IBI322安全性、总体耐受性良好;并有一定的疗效,在20例可评估疗效的患者中,4例PR、7例疾病稳定(stable disease,SD),其中9例非小细胞肺癌中,3例PR,5例SD。综上,目前靶向CD47-SIRPα抑制剂在实体瘤和多种血液系统肿瘤均已取得较好成绩。

临床前研究表明靶向CD47-SIRPα是宫颈癌免疫治疗的潜在靶标,但靶向CD47-SIRPα的药物在治疗宫颈癌中的疗效尚需进一步临床研究探索。

靶向CD47-SIRPα信号通路具有巨大的治疗潜力。在癌症免疫治疗中,CD47已成为继PD-1/PD-L1之后另一个高度竞争的靶点。然而,这类治疗方法仍然存在一系列的挑战,包括安全性问题,以及CD47-SIRPα复合物上游和下游的信号转导机制还不完全清楚。因此,更好地了解肿瘤细胞逃避免疫清除的机制,以及抗CD47药物的给药途径的改进,将有助于开发新的、有效的抗癌治疗方法,增强对恶性细胞的吞噬功能。

2.CAR-M

嵌合抗原受体巨噬细胞(CAR-M)以巨噬细胞为中心,通过基因工程方法将CAR引入巨噬细胞,最终实现肿瘤杀伤。CAR由识别特定肿瘤抗原(CA19和HER2)的细胞外信号转导域、跨膜区域和细胞内激活信号区域组成。CAR-M不仅可以直接吞噬杀伤肿瘤细胞,还能逆转免疫抑制微环境,并且还可以递呈肿瘤抗原给T细胞,增强T细胞的抗肿瘤能力。CAR-M具有“一石三鸟”的作用,被认为是最有望攻克实体瘤的细胞免疫疗法。多个临床前研究表明CAR-M对肿瘤细胞具有良好杀伤效果。Saar Gill和Michael Klichinsky团队报道靶向HER2的CAR-M能够将M 2 巨噬细胞转化为M 1 巨噬细胞,诱导炎症性肿瘤微环境,增强T细胞的抗肿瘤细胞毒性 [120,121] 。浙江大学张进团队发现诱导多能干细胞iPSC分化得到的表达CAR的巨噬细胞(CAR-expressing iPSC-derived Macrophage,CAR-iMac)胞在小鼠不同血液瘤和实体瘤模型中均展现出了良好的抗癌能力 [122] 。目前仅有两项CAR-M治疗复发/难治性实体瘤的研究进入Ⅰ期临床试验(NCT04660929和NCT03608618),尚无阳性结果报道,CAR-M的研发道阻且长。

(三)髓源性抑制细胞

髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)是骨髓来源的一群异质性细胞,是树突状细胞、巨噬细胞和粒细胞的前体,具有负向调控免疫应答的能力,促进肿瘤免疫逃逸。MDSCs协助肿瘤免疫逃逸需要经过以下过程,首先肿瘤来源因子(TDFs)阻碍髓系细胞正常发育从而导致MDSCs增多;其次肿瘤微环境(TME)中的各类因子可介导MDSCs的异常扩增;然后趋化因子受体/配体以及MMP-9等介导MDSCs向肿瘤病灶的迁移;最后MDSCs通过干扰T细胞代谢(如上调IDO),上调TME炎症反应、氧化应激反应[如上调环氧合酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)、诱生型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、精氨酸酶1(arginase 1,ARG1)、ROS等],分泌免疫抑制因子(IL-10)等发挥免疫抑制活性 [123,124]

靶向上述MDSCs介导免疫逃逸的过程中的相关分子,研究者开发了一系列针对性药物,其中部分已进入临床阶段,并显示出一定的治疗潜力。HDAC4靶向药tasquinimod治疗前列腺癌的Ⅲ期临床试验显示出良好的耐受性,延长了患者的PFS [125] 。一项Ⅰ期临床试验显示,靶向TRAIL-R2的小分子激动剂DS-8273a能有效清除晚期实体瘤患者外周血中的MDSCs。除此之外,数十种通过阻止MDSCs招募、抑制功能、促进清除和诱导分化等的小分子药物处在不同临床研究阶段。宫颈癌中尚无MDSCs药物的临床研究结果报道,但临床前研究表明宫颈癌患者外周血中MDSCs增多,与肿瘤进展有关。MDSCs介导的免疫抑制分子IDO在宫颈癌中表达增加,且常与PD-L1共表达。因此,IDO小分子抑制剂或MDSCs药物可能为宫颈癌免疫治疗和协同治疗提供新方向。

四、其他

迄今为止的肿瘤免疫治疗研究主要集中在T细胞、NK细胞和巨噬细胞,但越来越多的证据表明,肿瘤浸润性B淋巴细胞(tumor infiltration B lymphocytes,TIL-B)在肿瘤控制中具有关键的协同作用。在许多肿瘤包括宫颈癌中,TIL-B在标准治疗和免疫检查点阻断的背景下都显示出重要的预测和预后意义,为利用其独特的免疫学特性提供了新的治疗机会。TIL-B通过其独特的抗原呈递方式促进T细胞的抗肿瘤免疫,在募集和维持T细胞和NK细胞相关的“热”肿瘤微环境中的发挥关键作用。TIL-B还具有通过放松自我耐受机制对抗免疫编辑和肿瘤异质性的潜力。深入理解TIL-B的效应器机制,及与T细胞和其他免疫细胞的相互作用,可能为肿瘤免疫治疗提供一种新的手段 [126]

肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblast,CAF)作为肿瘤微环境的主要成分,具有高度异质性,在肿瘤的发生发展及转移过程中发挥重要功能。CAF通过分泌多种细胞因子或代谢产物抑制免疫细胞的功能,促进肿瘤发展、侵袭、转移;还参与塑造肿瘤外基质,阻止药物与免疫细胞向肿瘤组织的深层渗透,从而降低肿瘤治疗效果。在宫颈癌中,CAF诱导上皮-间质转化,促进宫颈癌细胞的迁移与侵袭,促进宫颈癌细胞的放疗耐受 [127,128] 。调控CAF或肿瘤外基质可能促进免疫细胞浸润,是宫颈癌联合治疗的潜在方案。然而,既往许多靶向CAF的疗法未能改善临床结果,进一步明确CAF和肿瘤外基质的异质性具有重要意义。 TpkvyRGBU23q9d29AERu2+H/yI2ix9o9V3I3UNfDzSy+ua6rib4nZoXMGaDlLc3I

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