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乳腺癌免疫检查点及其抑制剂的研究进展_张红生.pdf

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1、癌症进展2023 年 3 月第 21 卷第 5 期ONCOLOGY PROGRESS,Mar 2023 V ol.21,No.5*综述*乳腺癌免疫检查点及其抑制剂的研究进展乳腺癌免疫检查点及其抑制剂的研究进展张红生1,米锦涛1,曹维维2,袁成良2#1成都中医药大学检验技术学院,成都 6111372德阳市人民医院检验科,四川 德阳 6180990摘要摘要:乳腺癌已超过肺癌成为最常见的恶性肿瘤,且病死率居全部恶性肿瘤前五位。肿瘤可以激活与免疫稳态相关的负调节途径以及主动逃避免疫细胞的监测,因此免疫系统在肿瘤中的作用在过去未被重视。近年来肿瘤免疫疗法才成为研究热点。肿瘤免疫疗法通过重新启动并维持肿瘤

2、-免疫循环,恢复机体正常的抗肿瘤免疫反应,而不仅限于针对单个致癌基因紊乱或肿瘤细胞的其他自主特征,因此,肿瘤免疫疗法可以产生抗肿瘤活性。在不同类型的肿瘤免疫疗法中,免疫检查点抑制剂的影响最为广泛。本文就乳腺癌相关经典免疫检查点和新型免疫检查点及其抑制剂的研究进展进行综述。关键词关键词:乳腺癌;免疫检查点;肿瘤免疫疗法;免疫检查点抑制剂中图分类号中图分类号:R R737737.9 9文献标志码文献标志码:AdoiAdoi:10.11877/j.issn.1672-1535.2023.21.05.05国际癌症研究机构的数据显示,截至2020年,全球约1930万恶性肿瘤新发病例和1000万恶性肿瘤死

3、亡病例,乳腺癌新发病例数约230万例,占全部恶性肿瘤的11.7%,已超过肺癌成为最常见的恶性肿瘤,且病死率居全部恶性肿瘤前五位1。乳腺癌根据雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor,PR)、人表皮生长因子受体 2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)的表达水平和增殖指数Ki-67分为5种分子亚型:Luminal A 型(ER 阳性和/或 PR 阳性、HER2阴性、Ki-6720%)、Luminal B 型(HER2 阴性型/B1型:ER阳性和/或PR20%、HER2阴性

4、、Ki-6720%;HER2 阳性型/B2 型:ER 阳性和/或 PR 阳性、HER2 过表达)、HER2 阳性型(HER2 阳性、ER 阴性、PR阴性)、三阴性(HER2阴性、ER阴性和PR阴性)及其他特殊类型2。此分类对乳腺癌的全身治疗具有明确影响,几乎所有ER阳性乳腺癌都需要辅助内分泌治疗,大多数三阴性乳腺癌需要辅助化疗,大多数HER2阳性乳腺癌需要抗HER2治疗联合化疗3。肿瘤可以激活与免疫稳态相关的负调节途径以及主动逃避免疫细胞的监测,因此免疫系统在肿瘤中的作用在过去未被重视。近年来肿瘤免疫疗法才成为研究热点。肿瘤免疫疗法的机制与其他肿瘤治疗方法的机制有很大不同。与化疗或癌基因靶向疗

5、法相比,肿瘤免疫疗法重新启动并维持肿瘤-免疫循环,而不仅限于针对单个致癌基因紊乱或肿瘤细胞的其他自主特征,因此,肿瘤免疫疗法可以产生抗肿瘤活性4。在不同类型的肿瘤免疫疗法中,免疫检查点抑制剂的影响最为广泛,过去主要针对 T 细胞,近年来自然杀伤(naturalkiller,NK)细胞是新出现的靶点。目前有几种针对细胞毒性 T 淋巴细胞相关蛋白 4(cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4,CTLA4)或程序性死亡受体1(programmed cell death 1,PDCD1,也称PD-1)/程序性死亡受体配体 1(programmed cell

6、death 1 ligand 1,PDCD1LG1,也称 PD-L1)信号通路的抗体在许多肿瘤中获批使用。大量针对其他新型免疫检查点如具有Ig和ITIM结构域的T细胞 免 疫 受 体(T cell immunoreceptor with Ig andITIM domains,TIGIT)、V-set 免疫调节受体(V-setimmunoregulatory receptor,VISTA)、T 细胞免疫球蛋白黏蛋白家族成员3(T-cell immunoglobulin mu-cin family member 3,TIM3)的抗体和小分子处于临床试验和临床前开发阶段5。在黑色素瘤、膀胱癌、非小细

7、胞肺癌、胃癌、结直肠癌、前列腺癌中,免疫检查点抑制剂治疗已经取得了显著的临床效果。近年来,免疫检查点抑制剂治疗乳腺癌取得了很大进展,本文就乳腺癌相关经典免疫检查点和新型免疫检查点及其抑制剂的研究进展进行综述。1 1经典免疫检查点及其抑制剂经典免疫检查点及其抑制剂1 1.1 1 PD-PD-1 1PD-1 是一种型跨膜蛋白,其细胞质结构域包含一个免疫受体酪氨酸抑制基序(immunorecep-tor tyrosine-based inhibitory motif,ITIM)和一个免疫受体酪氨酸转换基序(immunoreceptor tyrosine-based switch motif,ITSM

8、)6。PD-1 在淋巴细胞上表达,如T细胞、B细胞和NK细胞等。PD-L1和程序性死亡受体配体 2(programmed cell death 1 li-gand 2,PDCD1LG2,也称 PD-L2)均是 PD-1 的配体,以PD-L1为主,在T细胞与抗原结合的情况下,PD-L1与PD-1结合,PD-1会传递一种共抑制信号7。#通信作者(corresponding author),邮箱:481癌症进展2023年3月第21卷第5期PD-1被证明对NK细胞的细胞毒性及细胞因子的产生有抑制作用8。在乳腺癌中,PD-1表达水平与T分期、年龄、Ki-67增殖指数相关,PD-1表达水平越高,乳腺癌患者

9、的总生存期和无进展生存期越短,除Luminal A型乳腺癌外,PD-1在其他类型乳腺癌中的表达水平均较高。用于乳腺癌治疗的PD-1抑制剂主要有帕博利珠单抗(Pembrolizumab)、纳武利尤单抗(Nivolum-ab)、阿替利珠单抗(Atezolizumab)、卡瑞利珠单抗(Camrelizumab)等。帕博利珠单抗和纳武利尤单抗是临床批准的PD-1抑制剂,极大地改变了晚期、转移性和不可切除的许多类型恶性肿瘤的治疗。阿替利珠单抗是第一个用于三阴性乳腺癌治疗的免疫检查点抑制剂,可与化疗联合用于无法切除的局部晚期三阴性乳腺癌9。Voorwerk 等10将 67例转移性三阴性乳腺癌患者随机分为纳

10、武利尤单抗单药组、纳武利尤单抗与化疗联合治疗组、纳武利尤单抗与放疗联合治疗组。在整个队列中,客观缓解率为20%,中位缓解持续时间为9个月。其中,纳武利尤单抗与化疗联合治疗组患者的客观缓解率较高,并且检测到参与PD-1/PD-L1信号通路和T细胞免疫杀伤途径的免疫相关基因表达上调。Wu等11研究评估了晚期三阴性乳腺癌患者中卡瑞利珠单抗、法米替尼(Famitinib)联合化疗的可行性。48例入组患者的客观缓解率为81.3%,中位无进展生存期为13.6个月。三联方案诱导了明显的免疫反应,CD8+T细胞浸润增加,细胞毒性T淋巴细胞产生的穿孔素增多,该研究证实了三联方案在免疫调节三阴性乳腺癌中的有效性。

11、1 1.2 2 PD-LPD-L1 1PD-L1是一种型跨膜蛋白,其作用是减弱对感染的免疫反应,以避免长期的组织损伤,因此PD-L1广泛表达,这是避免自身免疫损伤的正常过程12。除此之外,PD-L1也在许多类型的肿瘤中表达,包括黑色素瘤、卵巢癌、结肠腺癌和乳腺癌等。PD-L1在内质网和高尔基体中被N连接的糖蛋白糖基化,然后被运输到细胞膜上作为PD-1的配体,PD-L1的糖基化可稳定其表达并增强对降解的抵抗力13。PD-L1 在更具有侵袭性的乳腺癌上表达,如HER2过表达型、三阴性和基底型乳腺癌,PD-L1 表达水平与年龄、T 分期、Ki-67 增殖指数、肿瘤体积相关,还与乳腺癌患者的总生存期和

12、无进展生存期相关14。用于乳腺癌治疗的PD-L1抑制剂主要有阿替利珠单抗、阿维鲁单抗(Avemulab)等。阿替利珠单抗是第一个获得批准的PD-L1抑制剂,其Fc结构域经过改造可防止抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)15。Schmid等16将未经治疗的转移性三阴性乳腺癌患者随机分为阿替利珠单抗联合化疗组和安慰剂联合化疗组。在意向治疗分析中,阿替利珠单抗联合化疗组患者的中位无进展生存期和中位总生存期分别为7.2个月、21.3个月,而安慰剂联合化疗组分别为5.5个月、17.6个月;在PD-L1阳性肿瘤

13、患者中,阿替利珠单抗联合化疗组患者的中位无进展生存期和中位总生存期分别为 7.5 个月、25.0 个月,而安慰剂联合化疗组分别为 5.0 个月、15.5个月。结果表明,在意向治疗人群和PD-L1阳性亚组中,阿替利珠单抗联合化疗较单独化疗更有益于患者的预后。阿维鲁单抗也是一种PD-L1抑制剂,可抑制多种肿瘤细胞的生长。Dirix 等17为评估阿维鲁单抗在转移性乳腺癌患者中的活性,选择168例转移性乳腺癌患者,包括58例三阴性乳腺癌患者,接受阿维鲁单抗治疗250周,随访615个月,总体客观缓解率为3.0%,在三阴性乳腺癌患者中为5.2%。在总体人群和三阴性乳腺癌亚组中,肿瘤相关免疫细胞PD-L1阳

14、性患者的客观缓解率均高于PD-L1阴性患者。表明阿维鲁单抗在部分转移性乳腺癌患者中显示出可接受的临床活性。1 1.3 3 CTLACTLA4 4CTLA4是一种跨膜蛋白,在CD4+和CD8+T细胞上表达,其细胞外表面受体具有与T细胞表面协同刺激分子受体CD28相似的结构,可竞争性结合抗原提呈细胞表面的 B7 分子,如 CD80 和 CD86。CTLA4的细胞质结构域包含两个基于酪氨酸的基序,用于信号转导。CTLA4 负责调节 T 细胞功能和限制过度免疫细胞介导的损伤。与健康人相比,乳腺癌患者血液中CTLA4+调节性T细胞(regu-latory T cell,Treg)的表达水平更高,外周血单

15、个核细胞上CD3+CTLA4+的表达水平也更高,CTLA4高表达与乳腺癌患者较短的总生存期和无进展生存期有关,还与明显的腋窝淋巴结转移和较晚的临床分期有关18。用于乳腺癌治疗的CTLA4抑制剂主要有伊匹单抗(Ipilimumab)和替西木单抗(Tremelimumab)。伊匹单抗是第一个在转移性黑色素瘤临床试验后获得批准的免疫检查点抑制剂,是一种针对CTLA4的人免疫球蛋白 G1(immunoglobulin G1,IgG1)单克隆抗体。伊匹单抗可在空间上阻断 CTLA4 与CD80/CD86的相互作用,以此阻止CTLA4的抑制作用,从而使CD28与CD80/CD86结合并激活T细胞19。Ad

16、ams 等20开展了伊匹单抗联合纳武利尤单抗治疗晚期化生性乳腺癌的临床试验,共17例可评估的患者入组,结果显示,整体的客观缓解率为18%,1例患者完全缓解,2例患者部分缓解,分别持续28+、33+和34+个月;中位无进展生存期和482ONCOLOGY PROGRESS,Mar 2023 V ol.21 No.5中位总生存期分别为 2 个月和 12 个月。结果表明,伊匹单抗联合纳武利尤单抗的组合值得在化生性乳腺癌中进一步研究。替西木单抗是一种针对 CTLA4 的 人 免 疫 球 蛋 白 G2(immunoglobulinG2,IgG2)单克隆抗体,具有与伊匹单抗类似的作用机制,可阻断CTLA4与

17、CD28的相互作用,从而防止CTLA4介导的免疫细胞失活21。Jiang等22评估了替西木单抗联合放疗治疗转移性乳腺癌患者的可行性,该研究纳入5例激素受体阳性转移性乳腺癌患者,1例转移性三阴性乳腺癌患者。整体的中位总生存期为50.8个月,其中1例患者生存时间8年。外周血单个核细胞谱显示,5例患者在治疗1周后Treg细胞增加。表明替西木单抗和放疗联合似乎是一种可行的治疗策略,需要进一步研究。2 2新型免疫检查点及其抑制剂新型免疫检查点及其抑制剂2 2.1 1 TIGITTIGITTIGIT属于免疫球蛋白超家族,具有一个ITIM和一个类似免疫球蛋白酪氨酸尾(immunoglobulintyrosi

18、ne tail,ITT)的短细胞内结构域磷酸化基序23。TIGIT可与CD155和CD112两种配体结合,这两种配体在肿瘤微环境中的肿瘤细胞和抗原提呈细胞上表达。TIGIT主要在活化的T细胞和NK细胞上表达,NK细胞和T细胞上表达的TIGIT与树突状细胞上表达的 CD155 相互作用形成双向信号转导,TIGIT通过抑制自身反应性T细胞和NK细胞对肿瘤的杀伤作用、诱导树突状细胞获得耐受性、促进Treg细胞生成和增强免疫抑制能力来触发免疫耐受24。相对于正常组织,浸润性乳腺癌组织中TIGIT表达水平升高。TIGIT表达水平与T分期、年龄、ER水平和PR水平有关。高水平的TIGIT与浸润性乳腺癌患者

19、较短的总生存期和无进展生存期有关。相对于Luminal A型和Luminal B型乳腺癌,TIGIT在HER2过表达型和基底型乳腺癌中显著上调25。目前发展最快的 TIGIT 抑制剂主要有维博利单 抗(Vibostolimab)、替 瑞 利 尤 单 抗(Tiragolum-ab)。这两种抑制剂均在非小细胞肺癌患者的临床试验中显示出良好的抗肿瘤活性和安全性26-27,但目前都未在乳腺癌患者中开展临床试验。替瑞利尤单抗是治疗 HER2 高表达乳腺癌的一线药物。然而,许多恶性肿瘤未能对替瑞利尤单抗做出反应,主要是由于其对NK细胞触发的ADCC具有抗性。Xu等28研究阻断TIGIT是否可增强曲妥珠单抗

20、(Trastuzumab)触发的人NK细胞的抗肿瘤反应,将纯化的NK细胞与包被曲妥珠单抗的人乳腺癌细胞共同孵育,并在培养基中加入TIGIT抑制剂,同时设立一个对照组。结果发现,与对照组相比,TIGIT 的阻断导致干扰素(interferon-,IFN-)阳性NK细胞的百分比显著增加。当测量上清液中的IFN-水平时,还发现阻断TIGIT能够协同促进人 NK 细胞响应曲妥珠单抗触发的 ADCC 分泌IFN-。这些发现支持了阻断 TIGIT 能够增加 NK细胞中细胞因子的产生,以响应曲妥珠单抗包被的乳腺癌细胞的刺激,增强抗肿瘤活性。5-羟色胺受体 4 激动剂马来酸替加色罗(tegaserod mal

21、eate,TM)对乳腺癌的治疗效果较好。Li等29开展体内实验证明了 TM 和 TIGIT 抑制剂联合治疗对小鼠乳腺肿瘤生长的影响。结果显示,TIGIT抑制剂能够抑制乳腺肿瘤的生长,减轻其重量。当 TM 和TIGIT抑制剂联合使用时抑制效果最好,CD8+水平显著增加。因此 TM 和 TIGIT 抑制剂联合治疗有效抑制了肿瘤生长,提高了乳腺癌免疫治疗的敏感性。2 2.2 2 VISTAVISTAVISTA是一种型跨膜蛋白,尽管VISTA在细胞质结构域中缺乏公认的 ITIM 或 ITSM 基序,但其蛋白质序列包含一个 Src 同源结构域 2(Src ho-mology domain 2,SH2)结

22、合基序 YxxQ,以及细胞质结构域中的多个酪蛋白激酶2和磷酸激酶C磷酸化位点30。VISTA 具有 B7 和 CD28 免疫调节分子家族的特征,可以作为配体和受体。人类VISTA有两个已确认的具有免疫抑制功能的结合伙伴P选择素糖蛋白配体 1(P-selectin glycoprotein ligand1,PSGL-1)、V-Set 和免疫球蛋白结构域 3(V-Setand immunoglobulin domain containing 3,VSIG3),VISTA在生理pH值下与VSIG3相互作用,但在酸性pH值下,表达VISTA的细胞可以与T细胞上的PSGL-1结合,这两种相互作用都会导致

23、T细胞功能受到抑制31。与邻近的正常组织相比,乳腺癌组织中的VISTA表达水平更高。与其他免疫检查点相比,VISTA 在乳腺癌组织中的表达水平最高。VISTA与病理分级、淋巴结状态和PD-1水平呈正相关。此外,CD68+肿瘤相关巨噬细胞中VISTA的表达水平高于 CD4+T 细胞、CD8+T 细胞或 CD20+B细胞32。目前有 3 种 VISTA 抑制剂,包括 VSTB112、BMS-767和SG7,每一种抑制剂都可以增强T细胞活性,但都未进行乳腺癌的临床试验。VSTB112能够阻断 VISTA 与 PSGL-1 和 VSIG3 的相互作用。BMS-767单克隆抗体是唯一的pH选择性阻断抗体

24、,仅在pH=6.0时阻断PSGL-1和VSIG3的结合33。与BMS-767 或 VSTB112 相比,SG7 对人类 VISTA 的亲和力强550倍。Thakkar等34开发了一种VISTA抑制剂HMBD-002,在4T1鼠乳腺癌模型中检测其治疗效果。结果表明,HMBD-002 能够中和 VIS-TA,但不消耗表达VISTA的细胞,显著抑制了乳腺483癌症进展2023年3月第21卷第5期癌的生长,同时减少了抑制性骨髓细胞的浸润并增强了 T 细胞活性。提示 VISTA 抑制剂 HMBD-002 对乳腺癌的生长具有一定的抑制作用。Pilo-nes等35使用转移性和免疫抗性三阴性乳腺癌4T1小鼠模

25、型来检测局灶性放疗、化疗和 VISTA 抑制剂联合治疗策略的效果。结果显示,放疗、化疗和VISTA抑制剂联合治疗延迟了乳腺癌的生长,延长了小鼠的中位生存期,肿瘤浸润性CD8+T细胞显著增加,联合治疗的小鼠肺转移情况显著减少。因此放疗、化疗和 VISTA 抑制剂联合治疗有效抑制了肿瘤生长,提高了乳腺癌免疫治疗的敏感性。2 2.3 3 TIMTIM3 3TIM3是一种含有免疫球蛋白和黏蛋白结构域的细胞表面分子,包含一个C末端细胞质尾部,该尾部带有一个保守的基于酪氨酸的信号基序。TIM3 的配体包括半乳凝素 9(galectin 9,GAL9)、磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,P

26、S)、高迁移率族蛋白 B1(high mobility group protein 1,HMGB1)和癌胚抗原相关细胞黏附分子1(carcinoembryonicantigen-relatedcelladhesionmolecule1,CEACAM1)36。在 T 细胞激活时,TIM3 被募集到免疫突触,其中HLA-B-相关转录物3(HLA-B asso-ciated transcript 3,BAT3)与TIM3的细胞质尾部结合并募集淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶的活性催化形式。然而,当 TIM3 与配体结合时,细胞质尾部的保守酪氨酸残基被磷酸化,导致 BAT3 释放,从而使 TIM3 发挥其

27、抑制功能37。此外,TIM3通过抑制细胞外DNA摄取来限制肿瘤内树突状细胞中环鸟苷酸-腺苷酸合酶(cyclic guanosine mono-phosphate-adenosinemonophophatesynthetase,cGAS)/干扰素基因刺激因子(stimulator of interfer-on genes,STING)通路的激活38。在乳腺癌中,TIM3与年龄、组织学分级和Ki-67增殖指数相关,TIM3水平与淋巴结转移、PD-1水平和PD-L1水平均呈正相关。基底型乳腺癌中 TIM3 水平高于其他类型乳腺癌39。某些 TIM3 抑制剂已启动临床试验,如 TSR-022和LY33

28、21367等。TSR-022和LY3321367在非小细胞肺癌患者的临床试验中显示出抗肿瘤活性,但均未在乳腺癌患者中开展临床试验。T细胞可以作为过继细胞治疗的理想选择,TIM3在T细胞离体扩增过程中显著上调,这种上调导致T细胞功能障碍。尽管T细胞对表现出高水平上皮细胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecule,EPCAM)的乳腺癌细胞的杀伤能力较强,但在可将T细胞重定向到靶细胞的双特异性抗体MT110(抗CD3 和抗 EPCAM)的作用下,T 细胞上的 TIM3水平也进一步上调。Guo等40研究输注了从乳腺癌患者中扩增的T 细胞与 TIM3 抑制剂和抗体MT1

29、10 联合用于乳腺癌异种移植小鼠模型,并探索外泌体红色荧光标记染料 26(exosome red fluo-rescent labeled dye 26,PKH26)标记的T细胞在肿瘤部位的浸润和聚集状态、血浆中IFN-和肿瘤坏死因子-(tumor necrosis factor-,TNF-)等细胞因子的水平、小鼠的中位生存期和肿瘤体积。在过继细胞治疗、抗体MT110和TIM3抑制剂联合治疗120 h 后,与对照组相比,其乳腺癌部位的 PKH26阳性细胞密度显著增加,血浆中IFN-和TNF-水平显著升高,肿瘤体积更小,小鼠的中位生存期更长。表明 TIM3 抑制剂和 MT110 的联合使用可以进

30、一步增强过继输注的T细胞的抗乳腺癌作用。3 3小结与展望小结与展望与化疗、放疗、癌基因靶向疗法等传统肿瘤治疗方法相比,肿瘤免疫疗法的作用时间持久、不良反应小,更适用于晚期肿瘤患者或经传统肿瘤治疗后复发的患者。目前,免疫检查点抑制剂在多种类型的肿瘤中表现出良好的治疗效果,但在乳腺癌中仍处于初始阶段。PD-1/PD-L1和CTLA4抑制剂对乳腺癌的治疗效果得到了广泛认可,TIG-IT、VISTA、TIM3等新型免疫检查点抑制剂还处于临床试验阶段。尽管近年来肿瘤免疫疗法取得了重大进展,但现有免疫检查点抑制剂治疗导致的耐药性很常见,限制了患者的疗效,如今需要解决的问题是将免疫相关不良反应降到最低以及最

31、大限度地提高免疫治疗的疗效,因此研究了多种免疫检查点抑制剂联合治疗方案,或免疫检查点抑制剂与化疗、放疗、癌基因靶向疗法联合治疗,并且已经取得了一定的效果。免疫疗法联合治疗和新型免疫检查点抑制剂的出现表明,免疫疗法很有希望成为乳腺癌主要的治疗策略。参参 考考 文文 献献1 Sung H,Ferlay J,Siegel RL,et al.Global cancer statistics2020:GLOBOCAN estimates of incidence and mortalityworldwide for 36 cancers in 185 countriesJ.CA Cancer JClin

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