王茗典，汪 琪，罗 慧，张大昕 （哈尔滨医科大学附属第一医院肿瘤科一科，黑龙江哈尔滨150001）

0 引言

近年来，肺癌已成为恶性肿瘤最重要的死因，其中非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）约占肺癌的85%，并且多数患者诊断时已发生转移［1-2］，目前仍未找到一种理想的治疗方法。针对肺癌的免疫治疗最早可以追溯到20世纪70年代，Gail等［3］开始临床随机试验向胸膜内注射BCG评估免疫治疗，尽管当时证实BCG是无效的，但一直没有放弃免疫制剂治疗肺癌的研究。目前，随着对肿瘤的免疫学分子机制的深入研究，新药物、疫苗和细胞治疗不断的研发，为肺癌免疫治疗开启了新篇章。最具特色的是称为免疫检查点抑制剂的新类型药物，主要有：细胞程序化死亡受体-1（programmed death receptor 1，PD-1），细胞程式死亡-配体 1（programmed death ligand-1，PDL-1），细胞毒T淋巴细胞相关抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4， CTLA-4）相关药物［4］。与此同时，放射治疗是一种常用的肿瘤治疗手段，在临床前和早期临床数据显示其具有潜在的免疫调节效应。研究［5-7］表明，放疗可以诱导产生多种免疫调节变化，可能潜在地影响免疫治疗的有效性，包括肿瘤血管正常化，提高T细胞的外渗和归巢到肿瘤，破坏免疫抑制性基质细胞，通过组蛋白B1的释放，或者在细胞表面暴露钙网蛋白等诱导免疫原性肿瘤细胞死亡。临床上的远隔效应亦表明放射治疗和免疫反应之间的相互作用［8］，因此，多数学者认为放射治疗与免疫治疗的一体化是一种有前瞻性的治疗方案。本文回顾前期免疫治疗联合放射治疗转移性NSCLC的临床试验研究，主要从理论基础、临床试验和未来研究方向三方面作一综述。

1 理论基础

CTLA-4和PD-1是免疫检查点受体，有助于调节肿瘤免疫反应的程度和持续时间。当T细胞受体（T cell receptor，TCR）暴露于与抗原呈递细胞（antigen-presenting cell，APC）的主要组织相容性复合物（major histocompatibility complex， MHC）结合的抗原肽时，T细胞开始活化的过程，共刺激受体CD28与B7在APC上结合，然后产生必要的共刺激信号以促进T细胞的增殖和存活。然而，T细胞活化也诱导抑制性信号，进而减轻免疫应答。免疫抑制过程可以通过上调T细胞上的CTLA-4来介导，主要通过取代CD28而与更高亲和力的B7结合，CTLA-4破坏了T细胞的活化信号并抑制T细胞的活化［9］。PD-1是在T细胞、B细胞、自然杀伤（natural killer，NK）细胞和树突状细胞（dendritic cell，DC）上可诱导表达的跨膜蛋白［10］，当PD1与其配体PD-L1和PD-L2结合时传导T细胞增殖、细胞因子产生和T细胞存活的抑制信号［11］。 研究［12］发现 PD-L1 作为免疫逃逸中重要位点在多种实体肿瘤中表达上调，包括乳腺癌、肺癌、结肠癌、肾癌和卵巢癌。

传统意义上，放射治疗已被用于通过最小化损伤正常组织并最大化直接杀伤肿瘤细胞来消除局部病灶，在转移性疾病患者中放射治疗可以起到基本缓解作用。然而，近年来越来越多的研究认为放疗是有效的免疫应答调节剂，具有促进局部和全身控制实体瘤的潜力。具体来说，放射治疗通过以下几方面调节免疫反应：①提供细胞毒性T-淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）；②将引发的CTL募集到肿瘤微环境中；③改变肿瘤微环境的免疫抑制作用［13］。

对于一线化疗失败的转移性NSCLC患者，可选择应用放射治疗联合免疫治疗方案，此类患者的中位生存期为10～12个月［12］。其中需要注意的问题不仅包括放射免疫疗法的效果，还应包括治疗的最佳次序，放疗剂量／分割剂量，患者的耐受性等。目前，许多临床试验正在研究联合使用免疫治疗剂与立体定向体放射治疗（stereotactic body radiotherapy，SBRT）。SBRT相对于常规分割放疗或大分割放疗的优点是技术精确，允许更高剂量放疗，但联合免疫治疗时其增加抗肿瘤免疫应答反应所需的最佳剂量和分割剂量仍不清楚。在小鼠淋巴瘤模型中，TL-7R（toll-like receptor 7）激动剂和局部放疗的研究显示TL-7R激动剂联合2 Gy×5分割放疗时较单次10 Gy大分割放疗产生更强的肿瘤免疫反应［14］。 Dewan等［15］利用乳腺癌小鼠模型发现抗CTLA-4治疗与分次照射的联合治疗导致远隔反应，而与单次大剂量放疗联合治疗时并不产生这种远隔效应。然而，Schaue等［16］在鼠黑素瘤模型中研究发现，单次大剂量的放疗比分割剂量放疗更易促进抗原特异性细胞的活化，并且多次照射治疗与肿瘤内注射T细胞治疗相结合可以延长生存期和预防转移，在其他的鼠黑色素瘤模型中使用分割剂量可以最大程度地抗肿瘤免疫，并使调节性T细胞的作用最小化，但目前有关肺癌模型的研究较少。

2 临床试验

目前，免疫检查点抑制剂联合放射治疗的临床试验已成为各国学者研究的热点。发现应用ipilimumab联合SBRT可以对肝脏转移的NSCLC患者产生持久的全身系统反应后，纽约大学正在进行的Ⅰ／Ⅱ期的临床研究，将ipilimumab联合SBRT用于Ⅳ期NSCLC的单个转移灶患者［17］，起始 24 h内 SBRT和 ipilimumab联合应用，并且每21天重复使用ipiliumab达四个周期［NCT02221739］，治疗主要指标是通过照射野外的实体瘤的免疫相关反应来评定［18］。临床试验的第二阶段研究主要评估转移性实体瘤中放疗和ipilimumab的联合作用。MD安德森癌症中心的研究者已启动Ⅰ／Ⅱ期试验，收集包括NSCLC的转移性实体瘤患者，评估ipilimumab联合SBRT治疗转移至肝脏、肺或肾上腺病变的效果［NCT02239900］。SBRT的安全性、有效性、毒性特征和最大耐受剂量为主要的评估指标，实体瘤中免疫相关反应评价标准为次要指标。

当下正在进行的许多临床研究旨在探讨放射治疗与检查点抑制剂联合应用时的免疫调节效应，托马斯·杰斐逊大学将PD-1抑制剂pembrolizumab与单次或多次分割剂量放疗联合用于转移性NSCLC、黑色素瘤、头颈部肿瘤和肾细胞癌［NCT02318771］，单次照射或者分次照射，并且将患者分为同步（同时开始放射和pembrolizumab）或序贯疗法（首先放射、放疗后活检，10 d后应用pembrolizumab）。Pembrolizumab持续应用直到疾病进展或发生不可耐受的毒性，PD-L1表达的改变是主要结果指标，而药物反应率、毒性、无进展存活和相关生物标志物表达是次要指标。另外，宾夕法尼亚大学利用低分割放疗剂量与PD-1抑制剂pembrolizumab联合应用治疗转移性NSCLC，患者为未经过抗PD-1或PD-L1单药治疗的NSCLC或接受一线治疗失败的其他转移性实体瘤，尚未提供治疗时间和照射分割的详细信息［NCT02303990］。选择未接受抗PD-1或PD-L1治疗的NSCLC患者，强调了放射治疗诱导肿瘤进一步反应的潜能，在放疗前肿瘤对免疫检查点抑制剂无反应。回顾性临床实验［19］评估治疗黑色素瘤患者显示，随着应用 ipilimumab后产生疾病进展，局部放射治疗却可以产生远隔效应。在NSCLC患者中，很少有关于应用检查点抑制剂失败后再进行放疗所发生进一步反应的研究，未来的临床试验应该提供关于该治疗方案的可行性信息。同时有研究正在准备探索SBRT的时机对免疫治疗的影响，将搜集患有转移性NSCLC的患者，其先前至少接受PD-L1抑制剂进行全身治疗和SBRT照射单一转移部位，直到发生肿瘤进展或产生不可耐受的毒性，该试验分为三组：序贯、同步治疗和交替治疗［NCT02400814］，有研究［20］证明，序贯的免疫治疗和SBRT可显著影响反应率。

最近报道了一项针对转移性NSCLC的独立免疫细胞因子加放疗的小型前瞻性试验，van den Huevel等［21］完成了Ⅰ期研究，入选13例一线化疗后的转移性和非进展性NSCLC患者，从第1天开始，患者接受重组人白细胞介素2（interluekin-2，IL-2）融合坏死因子DNA的特异性抗体的注射，其选择性地激活高亲和力IL-2受体，每21天为一周期，每周期连续使用3天，通过静脉输注接受递增剂量的治疗，直到疾病进展或产生不可耐受的副作用，最终均未达到最大耐受剂量，13例患者中2例有长期疾病控制，副作用较小，包括乏力、厌食、皮疹和甲状腺功能障碍等。

3 未来治疗指向

虽然目前正在进行的免疫放射治疗联合试验尚不能提供有效的证据，没有确定关于放疗的细节，如时间、分割、照射靶区的选择和疾病负担的影响。选择患者的关键问题还包括患者免疫功能和短期或长期对免疫抑制剂的潜在影响，如皮质类固醇，同时也急需预测免疫反应的生物标志物。

需要注意以下两个组别的转移性疾病患者：①寡转移的患者；②脑转移患者。通过同步或序贯的免疫放射治疗微转移病灶来根除宏观疾病是理论上有希望但尚未开发的治疗方向。已知具有脑转移的NSCLC患者预后较差，经过SBRT治疗后整体无进展生存期平均为11．2个月，而常规放射治疗在这种情况下几乎不起作用［22］，已报道免疫检查点抑制剂的全身性系统治疗可暂时控制脑转移病灶［23］，另有一项对52例未经治疗或进展性黑色素瘤和NSCLC脑转移的患者进行的一项小型研究，结果为服用pembrolizumab比ipilimumab有更好的效果，总体反应率为 19．4%，中位反应持续时间为 12．5 个月［24］。Margolin等［25］报道了21例转移性黑色素瘤患者应用ipilimumab治疗后疾病发生进展，随后进行放射治疗，在ipilimumab启用后的中位生存时间为5个月，其中包括需要进行放射治疗的13例脑转移瘤患者，11例患者中发现了远隔效应，发生远隔反应的患者中有4例经历全脑放射，3例接受立体定向放射外科手术。这些观察性实验表明，研究放射免疫治疗时需要注意脑转移的治疗，并且有一项正在进行的临床试验评价放疗和 ipilimumab联合治疗脑转移的疗效［NCT02097732］。

在临床前模型中利用放射治疗和免疫抑制剂进行双重阻断也是有希望的，可以克服对单药剂组合治疗的抵抗性。宾夕法尼亚大学的研究人员报告了在鼠黑素瘤模型中CTLA-4单抗、PD-L1单抗结合放射治疗的数据，先前对CTLA-4单抗和放射疗法有抵抗性的肿瘤中加入PD-L1单抗时改善了反应性，对于未治疗的肿瘤，三联疗法的效果也很显著，机制与免疫调节相关的互补机制相关，可能与产生CTLA-4单抗的调节性T细胞减少有关，通过PD-L1单抗使耗尽的CD8肿瘤浸润性淋巴细胞再活化，以及由放射治疗诱导的淋巴细胞肿瘤浸润性T细胞受体表达多样化［26］，然而在人类临床试验或肺癌临床前模型中尚未报道关于放射治疗的双重阻断的疗效。目前还需要大量的放射治疗联合免疫治疗的临床试验，以寻找治疗转移灶更好的办法。

4 前期临床研究

手术切除仍然是早期（Ⅰ／Ⅱ期）NSCLC的标准治疗方案，对高风险或淋巴结阳性患者可增加全身化疗，放射治疗通常仅用于阳性切除边缘或具有隐匿性纵隔转移的患者［27］。然而，SBRT已成为临床上不能手术或者拒绝手术的早期NSCLC的标准治疗手段，其局部控制效果类似于亚肺叶切除术。早期NSCLC治疗失败，无论是否手术，在手术切除高危早期NSCLC后仍应进行辅助化疗；但在SBRT后很少使用，发现SBRT的临床效果远远好于常规放化疗方案，其局部控制率好，毒副作用较轻，患者生存期延长，且治疗周期短，患者的依从性高［28］，而预防性手术常常排除化疗的风险因素，五年时远期控制失败超过30%［29］，而肺癌根治术术后并发症仍有较高的发病率［30］，急需改善控制疾病进展的治疗方法。目前已有研究SBRT在Ⅲ期NSCLC患者中的应用，三年局部控制率超过50%［31］，但其与常规放疗相比是否具有明显优势还需要大量研究证实。而对于晚期NSCLC，免疫治疗的价值已逐步提升，因其适度和不重叠的毒性特征，以及与放射治疗联合可增加全身抗肿瘤作用的潜力，已经在肾细胞癌和黑色素瘤中证实了联合治疗后无病生存期延长，且副作用较轻可耐受［32-34］，同时在Ⅲ期NSCLC的患者中也发现了放射治疗和免疫治疗之间的协同作用［35］，是一种具有广泛应用前景的治疗手段。

5 展望

虽然，目前临床实验数据倾向于联合放射治疗和免疫治疗来治疗NSCLC，可以增强抗肿瘤效果，提高临床反应率，但尚缺乏前瞻性研究的大量病例来更合理地评估免疫抑制剂联合放射治疗对NSCLC的远期影响。与此同时，各国研究学者正在设计多种临床试验来测试免疫治疗联合放射治疗在转移性NSCLC中的作用及机制［36］。如何用现有的临床前数据对这两种模式进行合理的整合，并且解决治疗顺序，放射剂量分割、靶区，免疫治剂和患者的选择等问题，这些都是亟需解决和未来研究的重点。

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