生物標誌物在三陰性乳腺癌免疫治療中的研究進展

作者:董怡,姚彬,胡冰潔,宋振川

單位:河北醫科大學第四醫院乳腺中心

國際癌症研究機構調查顯示,2020年全球新增癌症患者約1900萬,其中乳腺癌患者約226萬,佔11。7%。三陰性乳腺癌(TNBC)患者的雌激素受體、孕激素受體、人表皮生長因子受體2表達均為陰性,約佔乳腺癌的15%,其特點是侵襲性強、易轉移復發、預後差,缺乏有效治療手段。目前,免疫治療作為一種新興的治療手段被廣泛應用於包括乳腺癌在內的多種腫瘤的治療,透過使用免疫檢查點抑制劑(ICI)抑制腫瘤進展。

生物標誌物在三陰性乳腺癌免疫治療中的研究進展

目前,ICI的療效並不確切,優效人群難以界定。因此,尋找療效預測相關的生物標誌物對於更高效、更精準地篩選ICI的優效人群至關重要。有研究證實,程式性細胞死亡配體1(PD-L1)、腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs)和腫瘤突變負荷(TMB)可作為判斷ICI治療預後的獨立預測分子,提示其可能成為生物標誌物。此外,其他多種潛在生物標誌物正在研究中,如人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因(PTEN)和錯配修復基因缺陷(dMMR)等。有效生物標誌物的應用有助於篩選出免疫優效人群,充分發揮免疫治療作用,達到精準治療的目的,因而探索預測TNBC療效的生物標誌物對於提高TNBC的治癒率具有重要意義。現就生物標誌物在TNBC免疫治療中的研究現狀及其療效預測作用進行綜述。

1。PD-L1

PD-L1作為免疫相關靶點程式性細胞死亡受體1(PD-1)的主要配體,可表達於腫瘤細胞和免疫細胞,是應用最廣泛的預測腫瘤免疫治療效果的生物標誌物之一,在TNBC中研究較多。

近年來,在晚期或轉移性TNBC的免疫治療中,PD-L1作為生物標誌物的相關研究已取得突破性進展。IMpassion130研究顯示,接受ICI阿替利珠單抗聯合白蛋白紫杉醇治療後,PD-L1低表達的晚期或轉移性TNBC患者的中位無進展生存期(mPFS)和中位總生存期(mOS)分別為7。4個月和22。6個月,PD-L1高表達患者的mPFS和mOS分別為9。3個月和28。9個月。由此推測,接受ICI治療的PD-L1高表達患者的預後較好。KEYNOTE-355試驗探索了PD-L1水平與晚期或轉移性TNBC患者預後的關係,結果顯示,在聯合陽性評分≥10分的患者中,ICI帕博利珠單抗化療組的mPFS較安慰劑化療組延長4。1個月(9。7個月比5。6個月),而聯合陽性評分≥1分的患者僅延長1。9個月(7。5個月比5。6個月),表明PD-L1表達水平與TNBC患者預後呈正相關。Mittendorf等研究發現,TNBC組織標本中的PD-L1基因表達水平高於非TNBC組織標本,推測PD-L1作為預後預測分子可能在TNBC發揮更好的效果。由此可見,PD-L1表達水平越高,TNBC患者臨床受益越多,表明PD-L1可作為正相關的生物學標誌物來預測ICI對TNBC的療效,以更精準地指導患者用藥。

PD-L1作為TNBC患者外周血的生物標誌物也受到廣泛關注。儘管腫瘤細胞中的PD-L1是一種公認的預測免疫治療效果的正性生物標誌物,但其在外周血中並不成立。研究指出,在轉移性TNBC(mTNBC)患者的外周免疫細胞中,高水平的PD-1信使RNA是無進展生存期(PFS)的不良預後因素之一。另一項試驗研究中,接受ICI治療的TNBC患者外周血PD-L1信使RNA明顯減少,推測外周血PD-L1是預測免疫治療效果的負性生物標誌物。

此外,PD-L1在早期TNBC免疫治療中也表現出良好的療效預測作用。KEYNOTE-522試驗將帕博利珠單抗聯合新輔助化療(NAC)用於早期TNBC患者的結果顯示,帕博利珠單抗化療組的病理完全緩解率(pCR)明顯高於安慰劑化療組(64。8%比51。2%),且PD-L1陽性組的pCR更高。與KEYNOTE-522試驗結果不同,IMpassion031試驗對阿替利珠單抗進行探究,至試驗結束,阿替利珠單抗組的pCR較安慰劑組提高17%(58%比41%),而PD-L1陽性患者的pCR提高20%,表明早期TNBC的NAC中加用ICI可能提高pCR,且PD-L1為陽性可進一步提高pCR,提示PD-L1有作為早期TNBC預後生物標誌物的可行性。

然而,將PD-L1作為TNBC療效預測的生物標誌物仍有侷限性。首先,癌細胞表面的PD-L1與T細胞表面的免疫相關靶點PD-1結合,可加速形成免疫抑制性腫瘤微環境,致使腫瘤浸潤CD4+T細胞和CD8+T細胞的功能下降,導致腫瘤免疫逃逸;而PD-L1表達水平較高時,ICI的療效較好。當PD-L1作為生物標誌物進行療效監測時,其促腫瘤作用與ICI抗腫瘤作用的強度難以界定。其次,並非所有PD-L1陽性TNBC患者進行免疫治療均有效,PD-L1陰性TNBC患者也可能從中獲益。另外,PD-L1表達量的檢測方法多樣,測量結果存在差異,故難以比較各種檢測方法的優劣。因此,臨床上可能對患者進行多次檢測,導致組織需求和護理總成本的增加。總之,PD-L1仍為最有效的預測TNBC療效的生物標誌物,因此需要更精準的測量方法來檢測其表達水平,以充分發揮其預測療效的價值。

2。TILs

TILs指在腫瘤細胞簇內及間質中分佈的單核免疫細胞,主要包括CD4+T細胞和CD8+T細胞,其可作為生物標誌物發揮療效預測的價值。在KEYNOTE-119試驗中,經帕博利珠單抗治療後,TILs≥5%的mTNBC患者的mOS較TILs<5%的mTNBC患者延長了6。6個月(12。5個月比5。9個月)。另一項試驗表明,接受帕博利珠單抗治療的高水平TILs的mTNBC患者總體緩解率(ORR)有所提高,證明TILs高表達患者經ICI治療後療效較好,推測TILs可作為預測TNBC患者免疫治療預後情況的正性生物標誌物。此外,儘管TILs始終與PD-L1具有一定相關性,但其可作為獨立預測TNBC療效的生物標誌物。其影響療效的機制可能是在腫瘤發展過程的早期階段,CD4+T細胞、CD8+T細胞和自然殺傷細胞等免疫檢測相關淋巴細胞能夠識別和消除惡性細胞,提示TILs高表達時,免疫細胞可發揮較強作用,並有效抑制癌症進展。

在TNBC病變組織中,探測TILs中不同型別T細胞含量與預後的關係也受到廣泛關注。一項研究發現,CD8+T細胞亞型mTNBC患者接受免疫聯合治療的應答率可高達81%。且IMpassion130試驗也提示,增加區域性CD8+T細胞的表達可延長接受阿替利珠單抗治療的TNBC患者的PFS和OS。以上結果均提示,CD8+T細胞可預測TNBC的療效,可能成為療效預測的潛在生物標誌物。而CD4+T細胞和CD8+T細胞的數量有一定的相關性,可同時發揮免疫效應,故可同時探尋兩者對TNBC療效的預測價值。

在早期TNBC的NAC中,TILs也有提示預後的作用。一項回顧性分析發現,高水平TILs的TNBC亞型患者的無病生存期和無轉移生存期較其他亞型更長(P<0。0001),提示TILs在TNBC中可以發揮更好的預測作用。為了進一步探究TILs與TNBC患者預後的關係,有研究對不同水平TILs早期TNBC患者進行NAC聯合免疫治療,結果表明,低、中、高水平TILs患者的pCR分別為31%、31%和50%。綜上,TILs水平越高,TNBC患者的預後越好,說明其可作為預測TNBC患者預後的正性生物標誌物,為尋找免疫治療的優效人群提供參考。KEYNOTE-173試驗提示,早期TNBC患者的PD-L1和TILs水平與pCR呈顯著正相關,說明PD-L1與TILs可能是早期協同預測TNBC的生物標誌物,而兩者的具體聯絡仍需未來進一步研究。

3。TMB

TMB指每個腫瘤基因組編碼區域中非同義突變的全部數量,或腫瘤基因組編碼區域已經突變的體細胞總數。在腫瘤細胞、免疫細胞和基質細胞等構成的免疫微環境中,高TMB的腫瘤可以產生更多種類的新抗原,並引發更強的免疫反應,因此高TMB患者使用ICI的療效可能更好。基於IMpassion130研究,Emens等證實,在TNBC患者中,高TMB與阿替利珠單抗聯合白蛋白紫杉醇治療組的OS延長相關,但僅在PD-L1表達陽性的腫瘤患者中成立,且TMB的程度與PD-L1的表達水平無關。此外,在KEYNOTE-119試驗中,TMB≥10 mut/Mb患者的OS較TMB<10 mut/Mb患者顯著延長,且TMB≥10 mut/Mb患者的ORR也得到更好改善,進一步提示TMB與療效具有相關性,高TMB患者接受免疫治療的效果更好,有助於更科學、更有效地指導臨床治療。

而TMB與TNBC免疫治療效果相關的原因可能是突變的體細胞中產生了新腫瘤特異性抗原,該抗原經過加工後被腫瘤細胞表面的主要組織相容性複合體分子呈遞給T細胞,使T細胞識別並攻擊癌細胞,從而加強免疫系統的防禦作用,這為TMB可能作為預測腫瘤在免疫治療中療效的標誌物提供了理論依據。總之,TMB的高表達提示患者的預後良好,即突變基因數量越多,主要組織相容性複合體呈遞抗原的免疫性越高,癌細胞被T細胞消除的機會更大。由此可見,高表達的TMB可指導TNBC的有效治療,其可能作為獨立的生物標誌物,用於篩選對ICI更敏感的患者。

4。PTEN

PTEN是一種具有磷酸酶活性的抑癌基因,位於人類第10號染色體,是癌症中最常見的突變基因之一,尤其在TNBC患者中突變頻繁。在一項免疫治療研究中,有PTEN突變的mTNBC患者的客觀緩解率為6%,mPFS為2。3個月,mOS為9。7個月;而無PTEN突變的mTNBC患者的客觀緩解率為48%,mPFS為6。1個月,mOS為20。5個月。另有研究顯示,PTEN突變與mTNBC患者的ORR、PFS和OS呈負相關,說明PTEN突變可降低ICI的療效,這可能與PTEN基因編碼的一種脂質磷酸酶有關。脂質磷酸酶可作為磷脂醯肌醇-3-激酶的直接拮抗劑,參與蛋白激酶B通路的調控,而PTEN的缺失會導致對該通路的調控失去作用,使蛋白激酶B通路的啟用增加,進而導致TNBC患者的不良預後。

綜上所述,PTEN突變可能與TNBC患者的預後相關,即PTEN突變患者使用ICI的病情緩解效果較差,這為其成為預測ICI療效的生物標誌物提供了依據。因此,在使用ICI時,監測PTEN的突變情況可能對預測TNBC患者病情改善情況有重要意義。

5。微衛星不穩定性

錯配修復(MMR)系統主要在DNA複製中參與其序列錯配的糾正。微衛星不穩定性(MSI)是MMR系統的分子標記,透過檢測D2 S123、D5 S346、D17 S250、BAT25和BAT26 5個微衛星點的穩定性來判斷,其中兩個及以上位點不穩定為MSI-H。當機體發生dMMR時,微衛星區域產生的突變無法正確修復,使MSI不穩定狀態出現,經過不斷累積最終誘發惡性腫瘤。納入149例MSI-H/dMMR癌症患者(包括乳腺癌在內的15種腫瘤)的多中心、單組臨床試驗顯示,經帕博利珠單抗治療患者的ORR為39。6%,78%的患者藥物反應持續6個月以上,表明免疫治療後MSI-H/dMMR患者的預後良好,提示其可能作為預測ICI療效的生物標誌物。然而,MSI-H/dMMR在乳腺癌患者中的表達頻率非常低(0%~1。5%),尚不能將其作為乳腺癌的有效生物標誌物進行廣泛監測,因而MSI-H/dMMR能否作為TNBC的生物標誌物應用於臨床仍需進一步研究。

6。其他生物標誌物

目前,多種預測TNBC療效的潛在標誌物正在研究中。高血清乳酸脫氫酶(LDH)作為一種細胞轉換的實驗室標誌物,與包括TNBC在內的惡性腫瘤的不良預後相關。在KEY-NOTE-012研究中,LDH水平升高至正常值兩倍時,TNBC患者對帕博利珠單抗單藥治療的反應更差。在KEYNOTE-086研究的mTNBC患者中,高LDH患者的ORR低於LDH正常患者,提示LDH可作為TNBC免疫治療的負性生物標誌物,與TNBC的不良預後相關。

另外,迴圈腫瘤DNA(ctDNA)可能在免疫治療的療效評估中發揮作用。一項評估帕博利珠單抗治療的多種實體器官惡性腫瘤(包括TNBC)患者ctDNA水平的前瞻性Ⅱ期臨床試驗顯示,ctDNA水平較低患者的免疫反應較好。使用NAC聯合帕博利珠單抗治療的I-SPY2試驗顯示,ctDNA的早期清除與pCR呈正相關,證實透過監測ctDNA評估接受ICI治療TNBC患者的療效有一定的臨床應用潛力,但仍需更多研究進行深入探討。

此外,樹突狀細胞基因在免疫治療的預測中也顯示了一定的效果。一項將乳腺癌分為多個亞組的試驗中,TNBC亞組中有樹狀突細胞和輔助性T細胞1基因特徵的患者顯示出良好的pCR。在隨後進行的回顧性分析中,學者根據樹突狀細胞基因特徵(CC趨化因子配體13、CD209、HSD11B1)將患者分為免疫陽性組和免疫陰性組,結果顯示,兩組患者接受ICI治療後的pCR分別為87%和29%,證實樹突狀細胞基因陽性TNBC患者的預後良好,推測其可作為預測TNBC療效的生物標誌物,但目前相關研究開展較少,未來需更多研究資料的支援。

7。小結

有關ICI用於TNBC患者療效預測的生物標誌物正在探索中,PD-L1、TILs、TMB、PTEN及MSI-H/dMMR等對ICI的療效有良好的預測價值,LDH、ctDNA和樹突狀細胞基因等也被認為是潛在生物標誌物。然而,目前尚未證實上述生物標誌物對應用ICI的TNBC患者的預後有重要預測價值,仍需進行更多前瞻性研究,以提高ICI在TNBC中的療效。目前,相關領域學者正在積極探索更有力的上述生物標誌物的生物學證據,並致力於尋求更多與ICI療效有關的其他生物標誌物,以明確ICI免疫治療的最適合人群,力求積極探索治療TNBC的新方案。

整理自:醫學綜述