
胰腺癌是消化系统常见肿瘤之一,具有临床症状隐匿、侵袭性强且易转移等特点,致死率高。近年来,免疫治疗在实体瘤治疗中开启新时代,但受胰腺癌肿瘤微环境影响,其在胰腺癌中的应用受到限制。笔者系统分析胰腺癌肿瘤微环境,总结胰腺癌免疫治疗相关临床研究,探讨胰腺癌免疫治疗未来方向。
版权归中华医学会所有。
未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
胰腺癌具有临床症状隐匿、侵袭性强且易转移等特点,致死率高,WHO统计5年生存率仅为8%。手术是根治胰腺癌的主要方法,但大量的临床实践证明胰腺癌不仅是局部疾病,应是系统性甚至全身性疾病。单纯外科手术治疗存在局限性,必须结合辅助治疗才能更好改善患者预后。当前胰腺癌患者的辅助治疗以化疗为主,但现有胰腺癌相关化疗药物体内半衰期短,无靶向性,到达肿瘤部位的药物较少,需要反复给药。这不仅易引起全身多器官毒性,还会诱导肿瘤细胞产生耐药性,而且目前化疗的效果也远没达到让人满意的程度[1, 2]。因此,设计开发更安全、有效的胰腺癌治疗方案仍是研究者不懈努力的方向。
近年来,免疫治疗在实体瘤的治疗中开启新时代,尤其是免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)在临床中的应用,其在大多数恶性肿瘤中发挥显著疗效。然而受胰腺癌独特的免疫抑制性肿瘤微环境影响,免疫治疗在胰腺癌中的进展一直很困难。尽管已有多项临床试验评估胰腺癌中ICsI或其他免疫疗法,但大部分结果不理想,尤其是与其他恶性肿瘤比较[3, 4]。笔者概述胰腺癌独特的免疫抑制性肿瘤微环境,回顾胰腺癌免疫治疗相关的临床研究,探讨未来胰腺癌免疫治疗方向,以期为胰腺癌患者免疫治疗带来新希望。
胰腺肿瘤微环境是一个复杂的生态系统,主要由肿瘤细胞、免疫细胞、肿瘤相关成纤维细胞等多种类型细胞组成,其中免疫细胞包括CD4+和CD8+等T细胞、B淋巴细胞、相关的三级淋巴结构,以及免疫抑制细胞如调节性T细胞、髓源性抑制细胞和肿瘤相关巨噬细胞。胰腺肿瘤微环境在胰腺癌细胞生长、转移、药物响应和耐药性等方面发挥重要作用[5, 6]。
胰腺癌细胞可以释放促肿瘤趋化因子,包括IL-6、IL-8、IL-10、转化生长因子β、巨噬细胞集落刺激因子、VEGF等分子大量释放,从而激活调节性T细胞、髓源性抑制细胞、肿瘤相关巨噬细胞、辅助性T细胞2(T helper 2 cell,Th2)等,改变肿瘤微环境中免疫平衡,降低NK细胞和效应CD4+和CD8+ T细胞的抗肿瘤活性,有利于肿瘤细胞增殖、迁移和血管生成,从而诱导胰腺癌细胞产生免疫逃避。肿瘤微环境中缺氧和酸性环境乳酸产生增加也会进一步限制肿瘤中淋巴细胞的浸润、功能和增殖[7, 8]。
肿瘤相关巨噬细胞是肿瘤微环境基质细胞重要成分之一,根据极化状态不同,主要可分为M1和M2 2个亚群,其中M1型巨噬细胞由Th1细胞因子激活,可以释放促炎细胞因子发挥抗肿瘤作用,M2型巨噬细胞由Th2细胞因子激活,通过释放细胞因子、蛋白酶和生长因子发挥促进肿瘤细胞增殖、侵袭和转移作用。此外,肿瘤相关巨噬细胞还能影响负责吉西他滨代谢的胞苷脱氨酶活性,从而对该药产生耐药性[9]。
大量的研究结果证实:胰腺肿瘤微环境中效应T细胞浸润较少,尤其是在癌旁组织中,具有极强的免疫逃避,使其成为“最冷的”肿瘤。这与其他“温”和“热”实体瘤形成鲜明对比。在其他实体瘤中,效应T细胞浸润明显,ICIs通过激活效应T细胞发挥显著抗肿瘤作用;但ICIs在胰腺癌中的疗效却不理想。除了免疫逃避之外,胰腺癌细胞还能激活癌症相关成纤维细胞,通过胶原沉积和细胞外基质重排促进纤维增生反应,纤维结缔组织成分占胰腺癌组织和癌旁组织50%~80%,从而形成物理屏障和生化边界,减少化疗药物暴露,并限制抗肿瘤免疫细胞浸润,而且该屏障功能同时存在于胰腺癌原发灶和转移灶中[10]。因此,笔者认为:多种相互关联且复杂的机制导致胰腺癌肿瘤微环境免疫逃避的特性,也是目前化疗、免疫治疗效果欠佳的重要原因。
肿瘤的免疫治疗旨在激活人体免疫系统,依靠自身免疫机能杀灭癌细胞和肿瘤组织。与手术、化疗、放疗和靶向治疗不同,免疫治疗针对的靶标不是肿瘤细胞和组织,而是人体免疫系统。常用的免疫治疗包括免疫调节剂(ICIs、免疫刺激激动剂、细胞因子、相关佐剂等),肿瘤疫苗,溶瘤病毒,过继细胞疗法等,每种制剂都有独特的作用机制。
T细胞检查点PD-1和PD-L1的抑制剂可促进T细胞抗肿瘤功能,细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4,CTLA-4)抑制剂可增强幼稚T细胞的启动,是目前大量肿瘤ICIs治疗的重要手段。但单纯ICIs在胰腺癌治疗中的疗效并不理想,PD-1、PD-L1、CTLA-4单药和PD-L1+CTLA-4双药联合,其客观缓解率(objective response rate,ORR)仅为0~3%,中位无进展生存时间(progression-free survival,PFS)和总生存时间(overall survival,OS)分别为1.5个月和3.1个月[11]。
ICIs和化疗、放疗相结合的模式有望获得更好的生存受益。Padrón等[12]的Ⅱ期临床试验结果显示:纳武利尤单克隆抗体联合化疗(吉西他滨+白蛋白紫杉醇)在转移性胰腺癌一线治疗中可获得较好疗效,ORR为50%,PFS和OS分别为6.4个月和16.7个月。Zhu等[13]比较PD-1抑制剂帕博利珠单克隆抗体联合曲美替尼、立体定向放疗与吉西他滨联合立体定向放疗治疗术后局部复发胰腺癌的疗效,结果显示:帕博利珠单克隆抗体组的PFS为18.3个月,OS为24.9个月;优于吉西他滨组的15.6个月和22.4个月。
有研究者运用易普利姆玛(CTLA4抑制剂)与吉西他滨联合、易普利姆玛与纳武利尤单克隆抗体、帕博利珠单克隆抗体与Bruton酪氨酸激酶抑制剂、度伐利尤单克隆抗体(PD-L1抑制剂)与TGFβ抑制剂等多种方式联合治疗胰腺癌,但均未表现出明显的生存获益[14, 15, 16, 17, 18]。
CD40是TNF受体家族的重要成员,在树突细胞、巨噬细胞、B淋巴细胞以及部分肿瘤细胞上高度表达。CD40的激活可以启动抗原呈递细胞、释放细胞因子和效应激活T细胞,在肿瘤免疫治疗中发挥重要作用,是免疫治疗候选药物靶点之一。
Sotigalimab(APX005M)是靶向CD40的激动性单克隆抗体。近期研究者开展Sotigalimab与化疗、ICIs相结合治疗转移性胰腺癌的Ⅰ期和Ⅱ期临床试验[12]。Ⅰb期临床试验Sotigalimab与吉西他滨、白蛋白紫杉醇、纳武利尤单克隆抗体联合治疗取得较好疗效:12例患者中,8例部分缓解,3例疾病稳定,ORR达到67%,疾病控制率为92%[19]。但在其发表的Ⅱ期临床试验结果中,ORR为31%,疾病控制率为69%,与单纯化疗效果类似[12]。
研究者评估CD40激动剂Selicrelumab在可切除胰腺癌新辅助治疗中的应用,结果显示:82%接受Selicrelumab新辅助治疗的胰腺癌患者肿瘤组织中存在T细胞富集,明显高于未接受新辅助治疗(37%)或仅行新辅助放化疗(23%)的患者[20]。在Selicrelumab治疗组肿瘤微环境中发现T细胞活性更高,肿瘤纤维化减少,树突状细胞更加成熟,提示Selicrelumab可改善肿瘤微环境。Selicrelumab组患者的PFS为9.8个月,OS为23.4个月,与既往研究中放化疗的效果相当[20]。
肿瘤疫苗主要包括全细胞疫苗、树突状细胞疫苗、DNA和肽疫苗。肿瘤疫苗可通过激发肿瘤抗原向免疫系统呈递,增强肿瘤细胞的免疫识别并使T细胞启动,从而诱导肿瘤抗原特异性的抗肿瘤反应,是目前胰腺癌免疫治疗热点之一。
KRAS原癌基因突变在肿瘤细胞增殖和分化中发挥重要作用,在胰腺癌患者中>90%合并KRAS原癌基因突变,其表达与耐药和肿瘤进展有关[21]。Palmer等[22]的Ⅰ/Ⅱ期临床试验分析TG01(靶向KRAS突变的7肽疫苗)在胰腺癌中的治疗效果,纳入32例胰腺癌患者,其中30例合并KRAS突变,行R0(31%)或R1(69%)切除术后,尽早给予皮下注射TG01和重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子,同时联合吉西他滨化疗,结果显示:患者中位OS为33.3个月,中位无病生存时间为16.1个月,疗效较好。
GVAX是一种源自同种异体肿瘤细胞系的全细胞疫苗,经过基因修饰以表达粒细胞巨噬细胞集落刺激因子,从而激活胰腺癌细胞特异性抗原摄取和T细胞启动,发挥抗肿瘤作用。Zheng等[23]分析GVAX在可切除胰腺癌患者中的应用,试验组患者术前2周接受第1次GVAX疫苗接种,术后继续接受5次GVAX疫苗接种,结果显示:患者无病生存时间为18.9个月,OS为34.2个月,优于GVAX联合环磷酰胺的对照组,且生存获益也优于既往研究报道的术后接种GVAX疫苗。还有研究者分析GVAX联合易普利姆玛、CRS-207(表达间皮素的减毒李斯特菌疫苗)、纳武利尤单克隆抗体相结合等多种方式联合治疗方案,但未能获得比传统化疗更好的疗效[24, 25]。
Lau等[26]的Ⅰ期临床试验纳入10例已接受标准治疗的可切除胰腺癌患者,探讨树突状细胞疫苗(自体单核细胞来源,并装载同种异体肿瘤裂解物)的抗肿瘤作用,结果显示:随访25(15~32)个月,70%患者无肿瘤复发和疾病进展。有研究者探讨WT1、HAPa、SVN-2B等其他疫苗与放化疗相结合对胰腺癌患者的疗效,均有激活免疫反应的功效,但在生存受益方面未获得明显改善[27, 28, 29, 30, 31]。
溶瘤病毒是一类具有复制能力的肿瘤杀伤型病毒,可以特异性识别并感染肿瘤细胞,诱导肿瘤细胞的细胞毒性,激活免疫反应,最终导致肿瘤细胞裂解而摧毁肿瘤细胞。肿瘤细胞裂解释放的溶瘤病毒可以继续感染周围其他肿瘤细胞,但在正常机体细胞内则无法复制而不具有杀伤作用。
Pelareorep是一种静脉注射溶瘤病毒,可以在胰腺癌细胞中激活T细胞免疫反应。有研究结果显示:Pelareorep治疗患者的肿瘤组织存在溶瘤病毒复制、T细胞浸润和PD-L1上调。Mahalingam等[32]纳入一线治疗后肿瘤进展的胰腺癌患者,使用Pelareorep联合帕博利珠单克隆抗体和化疗(5-氟尿嘧啶、吉西他滨或伊立替康)抗肿瘤治疗,结果显示:10例可评估患者中,部分缓解1例,疾病稳定2例,临床获益患者进一步研究结果显示:肿瘤细胞中溶瘤病毒复制,外周血T细胞受体测序显示治疗过程中T细胞克隆被激活,其免疫基因表达升高。这提示Pelareorep和PD-1、化疗联合使用在胰腺癌患者治疗中的潜在可行性。
HF10是由单纯疱疹病毒突衍生的溶瘤病毒,具有很强的抗肿瘤作用且对正常组织无损害。Hirooka等[33]的Ⅰ期临床研究纳入局部进展不可切除胰腺癌患者,在超声引导下向肿瘤注射HF10,同时联合吉西他滨和厄罗替尼化疗,结果显示:完成治疗的9例患者中,部分缓解3例、疾病稳定4例、疾病进展2例,中位PFS为6.3个月,中位OS为15.5个月,2例降期患者手术治疗后最终达到完全缓解。这提示HF10联合化疗在胰腺癌治疗中具有良好的安全性和有效性,其大样本临床试验结果值得期待。
过继细胞疗法是指从自体或同种异体血液中或自体肿瘤组织中获取免疫效应细胞,如T细胞或NK细胞,在体外通过基因修饰表达嵌合抗原受体或T细胞受体,使其对选定的肿瘤抗原具有极高的特异性和靶向性。对免疫细胞进行筛选和功能鉴定,将具有抗肿瘤效应的细胞扩增后直接注入肿瘤或静脉注射回输至患者体内,从而达到直接杀伤肿瘤或激活机体免疫应答杀伤肿瘤细胞的目的。
Beatty等[34]开展的Ⅰ期临床试验中,通过基因修饰构建自体表达嵌合抗原受体T细胞,可以特异性靶向胰腺癌中过表达的间皮素,静脉注射治疗6例化疗难治性转移性胰腺癌患者,其中疾病稳定2例,PFS分别为3.8个月和5.4个月;在治疗1个月时肿瘤代谢活性检测稳定3例;1例患者肿瘤代谢活性降低69.2%,肝脏转移灶代谢活性均明显降低,原发灶代谢活性升高;其余2例肿瘤代谢活性较基线水平升高。进一步分析结果显示:该例肿瘤代谢活性降低患者肿瘤细胞的细胞质和细胞表面均有间皮素表达,其他患者间皮素的表达局限于肿瘤细胞质中,这可能是其疗效差异的关键原因。此外,研究者发现:人类表皮生长因子受体等靶点的过继细胞疗法有抗肿瘤效果,但目前研究样本量均较少,其临床应用价值还有待大样本临床研究验证[35, 36]。
不可逆电击穿是一种特殊的组织消融技术,在超声或CT检查引导下将针型电极插入肿瘤中,通过连接短频强力高压电脉冲,使肿瘤细胞膜上产生永久的纳米孔,从而不可逆转地破坏细胞膜增加其渗透性,引起肿瘤细胞内环境紊乱,诱导程序性细胞凋亡。与传统热消融比较,不可逆电击穿的主要优点包括:(1)通过调节脉冲长度和场强,避免对组织的显著加热,降低热损伤邻近消融区重要结构(如血管、胆管、胰管、神经等)的风险。(2)不可逆电击穿主要通过破坏细胞内环境诱导凋亡,对细胞外基质影响较小,可以避免消融区域重要结构的管腔狭窄,且允许细胞再生。优于其他基于热融、辐射等消融技术造成的组织细胞变性坏死。(3)不可逆电击穿还可以通过改变肿瘤微环境,诱导免疫细胞大幅增加,激活肿瘤特异性免疫实现全身肿瘤控制。因此,笔者认为:不可逆电击穿除了对肿瘤局部的治疗作用外,还拥有激活免疫系统抗肿瘤的功能,对于毗邻重要结构且不可切除局部进展胰腺癌患者而言,不可逆电击穿是一种较为理想的消融方式。
Flak等[37]的研究纳入33例不可切除局部进展期胰腺癌患者,行标准化疗的同时给予不可逆电击穿治疗,研究结果显示:不可逆电击穿治疗后中位OS为10.7个月,确诊后中位OS为18.5个月,其中3例患者肿瘤降期并接受手术治疗,2例患者(获得R0切除)不可逆电击穿治疗后OS分别为30个月和38个月。Ruarus等[38]的Ⅱ期临床试验也获得类似的结果:局部进展胰腺癌患者行不可逆电击穿治疗后中位OS为10个月,确诊后中位OS为17个月;术后局部复发胰腺癌患者行不可逆电击穿治疗后中位OS为9个月,确诊后中位OS为16个月,均优于既往研究中单纯化疗患者。研究者将不可逆电击穿治疗和过继细胞治疗、ICIs等方法相结合,胰腺癌患者也获得生存获益[39, 40]。
手术治疗是目前根治胰腺癌的主要手段,但多数胰腺癌患者确诊时已丧失手术机会,仅依靠传统治疗策略,如局部治疗、化疗和放射治疗,大部分患者生存时间<1年,而手术治疗患者术后5年生存率仅为15%~20%[41]。因此,研发更安全、有效的治疗方法对于胰腺癌患者而言至关重要[42, 43, 44]。免疫治疗在黑色素瘤、肺癌、肾细胞癌等实体瘤中取得极大进展[45, 46, 47, 48, 49, 50]。但胰腺癌特殊免疫抑制性肿瘤微环境,限制其临床应用[51]。前期胰腺癌的免疫治疗虽未取得生存获益,但发现治疗后体内免疫反应应答及肿瘤微环境发生改变,提示其存在抗肿瘤效果。近年来免疫治疗新方案、联合不同免疫机制药物以及免疫治疗与放化疗、局部治疗等其他治疗方案相联合的临床试验正不断开展,其临床疗效逐渐凸显。笔者认为:未来胰腺癌免疫治疗通过合理组合最大限度发挥现有药物的疗效,仍将发挥主导治疗地位,免疫治疗新药物、新方法也在持续探索中,其未来发展值得期待。
陈博滔, 毛先海. 胰腺癌免疫治疗临床研究进展[J]. 中华消化外科杂志, 2023, 22(5): 610-615. DOI: 10.3760/cma.j.cn115610-20230407-00158.
所有作者均声明不存在利益冲突





















