非小细胞肺癌脑转移免疫检查点抑制剂的策略和机制

2.2 ICI治疗结合化疗

众所周知，化疗可以通过两种主要方式促进肿瘤免疫，通过诱导免疫原性细胞死亡，破坏肿瘤逃避免疫反应的能力。这一过程涉及细胞死亡期间肿瘤抗原的伴随释放。蒽环类化合物激活模式识别受体Toll样受体-3的表达、I型干扰素（IFN）的快速分泌和趋化因子CXCL10的释放。I型干扰素基因特征预测乳腺癌患者对蒽环类药物治疗的反应(Sistigu等人，2014年). 系统学保守的趋化因子信号通过CXCL8增加了肿瘤细胞表面钙网蛋白的暴露，这对于树突状细胞（DC）识别和吞噬濒临死亡的肿瘤细胞至关重要(Sukkurwala等人，2014年). 免疫原性化疗诱导的细胞死亡也会诱导自噬(Michaud等人，2011年)和坏死(井上和塔尼，2014年). 除了诱导免疫原性细胞死亡和I型干扰素分泌外，蒽环类药物还促进CCL2/CCR2依赖性功能性抗原呈递细胞（APCs）向肿瘤部位的募集，但不促进肿瘤引流淋巴结的募集(Ma等人，2014年). 化疗可以通过上调肿瘤抗原本身或抗原结合MHC I类分子的表达来增强肿瘤抗原的提呈。或者，化疗可以上调共刺激分子（B7-1）的表达或下调肿瘤细胞表面表达的共抑制分子（PD-L1/B7-H1或B7-H4）的表达，增强效应T细胞的活性(Wargo等人，2015年). 因此，ICI联合化疗的治疗策略在非小细胞肺癌BMs的治疗中可能具有一定的应用价值，但具体方案的选择尚需进一步研究。

KEYNOTE系列临床试验（021、189和407）表明，无论基线时是否存在BMs，pembrolizumab联合化疗的生存期都比单独化疗的更长(Powell等人，2019年). 在整个研究组中，13%（171/1298）患者有基线BMs。有BMs患者和无BMs患者的中位随访时间分别为10.9（0.1-35.1）个月和11.0（0.1-34.9）个月。在BMs患者中，pembrolizumab联合化疗的中位OS为18.8个月，化疗的中位数OS为7.6个月，PFS的中位数分别为6.9个月和4.1个月。在BMs患者中，pembrolizumab联合化疗组81.4%的患者出现3-5级不良事件，而单用化疗组为70.3%。在没有骨髓瘤的患者中，AE的发生率低于有骨髓瘤的患者：pembrolizumab联合化疗组和单独化疗组的AE发生率分别为68.3%和65.6%。因此，pembrolizumab联合化疗为非小细胞肺癌患者提供了临床益处，无论是否存在稳定的骨髓(Powell等人，2019年). KEYNOTE-189试验包括一些以前治疗过的稳定和未治疗过的无症状BM患者（没有大于1.5 cm的病变）。最近有报道称，在BMs患者亚组中证实了联合用药在PFS和OS方面的益处：HR（95%CI）分别为0.42（0.27–0.67）和0.41（0.24–0.67）。值得注意的是，BMs患者因添加pembrolizumab而获得的益处大于未涉及中枢神经系统的患者(甘地等人，2018年). 使用相同药物组合的真实回顾性队列经验报告了类似的结果(Afzal等人，2018年). ICI联合化疗治疗伴有BMs的非小细胞肺癌的临床试验结果详见表2.

2.3 ICI和RT组合

RT诱导癌细胞的免疫原性死亡，其特征是钙网蛋白转移到死亡肿瘤细胞的表面，同时释放高迁移率族box-1和三磷酸腺苷。死亡细胞释放危险相关分子模式（DAMP），并促进肿瘤相关抗原向树突状细胞（DC）的转移，从而激活DC成熟(Sistigu等人，2014年). RT协同促进DC对引流淋巴结中T细胞的肿瘤抗原摄取和交叉呈现。辐射可促使肿瘤浸润CD8的数量迅速增加⁺T细胞。肿瘤衍生DNA激活DNA感应通路，诱导DC产生IFNβ，这是DC激活所必需的。同时，转化生长因子β（TGFβ）和集落刺激因子1的激活增加了T调节细胞（Tregs）和髓源性抑制细胞（MDSC）的浸润（DemariaGolden和Formenti，2015）。从脱落效应的角度来看，以TAA为抗原的T细胞的迁移可以增强对其他抗原相似的病变的抗肿瘤免疫反应，而多焦点RT可以更有效地促进这种效应(Brooks and Chang，2019年). 此外，一项研究表明，对于原发性PD-L1表达阴性的非小细胞肺癌患者，RT可能导致BMs阳性改变(Takamori等人，2017). 总之，RT可以通过多种途径影响免疫治疗。

无论是临床前还是临床上，RT和ICI的结合都有其强大的理论基础。组合背后的理论基础最初来源于对绝对效应的观察。脓肿效应是一种现象，其中一个部位的辐射导致远处未暴露于任何辐射的转移癌消退。在临床癌症免疫治疗时代之前，关于吸收效应的轶事报道表明，远离照射野的肿瘤的反应可以通过免疫介导(Aboudeh等人，2016年). 分别使用T细胞缺乏的裸鼠和DC增强子进行的功能丧失和获得实验支持了这一假设(Demaria等人，2004年). 一些初步报告表明，免疫增强剂可显著促进多种实体癌患者的脱落反应(Golden等人，2015年)，但在BM上结合现代ICI和RT的验证结果仍在等待。此外，临床前和临床数据表明，适当的照射时间和剂量可能对诱导有效的抗肿瘤免疫反应至关重要的试验也表明了额外的复杂性(Vanpouille-Box等人，2017年;Minnit等人，2019年).

ICI与RT的协同作用或可加性可在CNS中进行评估。辐射后切除的骨髓标本中PD-L1表达的增加支持了这种潜在的相互作用(Takamori等人，2018年). 有趣的是，观察性研究的各种回顾性分析表明，与单纯全身治疗相比，RT和ICI联合治疗对患者生存率有积极影响(Shaverdian等人，2017年;Chen等人，2018年;Karivedu等人，2018年).

一项回顾性研究评估了46例113例BMs患者同时接受依普利单抗治疗和立体定向放射手术（SRS）。结果表明，与最近接受SRS治疗的患者相比，在接受依普利姆单抗治疗期间或之前，SRS提供了更好的OS和更少的区域复发(Kiess等人，2015年). 另一组分析了25名患有58个BM的患者，发现与未同时治疗的患者相比，SRS在免疫治疗后30天内实施时，区域脑控制和CNS进展的时间增加(Skrepnik等人，2017年). 一项分析了75名黑色素瘤骨髓瘤患者560多处颅内病变的研究，为同时治疗的益处提供了最好的证据。该研究的作者发现，与非电流治疗相比，同时进行SRS和免疫治疗可显著降低病变体积(钱等人，2016). 虽然大多数文献表明同时治疗是有益的，但值得注意的是，在另一项涉及35名患者的研究中没有发现任何益处(Liniker等人，2016年). 上述数据表明，SRS联合ICI对BMs患者是一种有用的方式。

一些研究探讨了哪些患有BMs的非小细胞肺癌患者可以从SRS联合ICI中获得最佳益处。Singh等人报告称，Karnofsky绩效状态（KPS）得分<80(第页=0.001）和肺特异性分子标记分级预后评估（肺molGPA）评分<1.5(第页=0.02）是OS的较差预测因子。当抗PD-1与SRS联合使用时，KPS评分<80且肺部molGPA评分<1.5的患者在OS或总病变反应程度方面均无明显益处。然而，对于体积>500 mm的病变^三SRS与ICI相结合可产生更快更好的容积反应，这对有质量效应的患者尤其有益(Singh等人，2019年).

最近，在一项回顾性单中心分析中，对辐射分数进行了评估，以阐明它们与AEs的关系。在163名患者中，50名（31%）患者接受了ICI治疗，113名（69%）患者接受了ICI治疗。总的来说，94（58%）、28（17%）和101（62%）名患者分别接受了SRS、部分脑照射和/或全脑放疗（WBRT）。50%的患者接受了一次以上的放射治疗。在不同的颅骨RT类型中，ICI-naive和ICI-treated患者的所有分级AEs或≥3级AEs的发生率没有显著差异（≥3级的AEs：8%ICI−vs.9%ICI+对于SRS[第页= 1.00]; WBRT为8%ICI−vs.10%ICI+[第页= 0.71]). 此外，根据ICI给药时间和RT，不良事件发生率没有差异(Ahmed等人，2017年). 然而，一项小样本研究发现接受免疫治疗与接受立体定向放射治疗的BMs患者的症状性放射坏死（RN）之间存在关联（HR:2.56；95%CI:1.35-4.86；第页= 0.004) (Nimmerjahn等人，2005a).

另一项来自一个小系列的回顾性研究支持这样的假设，即ICI联合脑放疗的神经毒性是可以控制的，在接受SRT和尼沃单抗或杜瓦鲁单抗治疗的17名患者中，没有患者因症状性RN接受手术切除(Martin等人，2018a). 然而，最近发表的一项回顾性评估表明，无论肿瘤组织学如何，ICI治疗与症状性RN的风险显著增加相关。值得注意的是，症状性RN仍有增加的趋势，但如果将接受伊普利单抗的患者排除在分析之外，则没有达到统计学意义(Kluger等人，2019年). 值得注意的是，接受免疫治疗的患者SRT后出现RN的中位时间约为10个月。因此，生存期延长的患者可能会偏向于RN发病率的增加。一项创新的临床试验({“类型”：“临床试验”，“属性”：{“文本”：“NCT02681549”，“term_id”：“ncT0268549”}}NCT02681549号)目前正在招募黑色素瘤和非小细胞肺癌患者，他们打算评估贝伐单抗联合pembrolizumab是否能够降低脑水肿和RN发生率，同时可能与免疫细胞贩运协同作用(Colaco等人，2016年;Kluger等人，2019年).

2.4 ICI和抗血管生成药物的组合

肿瘤的生长和转移依赖于营养血管的形成，而抗血管生成治疗可以降低肿瘤中的氧含量，从而延缓肿瘤的生长。血管的正常化有利于对化疗和RT的敏感性。它还可以减少BMs患者的脑水肿。此外，抗血管生成治疗是通过抑制内皮细胞增殖来进行的，因此无需跨越血脑屏障（BBB）(Carbone等人，2017年).

血管内皮生长因子（VEGF）对免疫调节细胞功能发挥全身作用通过多种机制。VEGF诱导抑制性免疫细胞亚群（如Tregs和MDSC）的增殖，抑制DC成熟，并抑制造血祖细胞的T细胞发育(Gabrilovich等人，1998年;Shojaei等人，2007年). MDSC还分泌血管生成因子，如博米纳杂色多肽8和VEGF上调STAT3促进肿瘤转移(Feng等人，2018年). 因此，抗VEGF抗体可能促进肿瘤血管的正常化，重塑肿瘤微环境，增强ICIs的作用(Chongsathidkiet等人，2019年). 免疫治疗与抗血管生成治疗相结合具有互补作用：抗血管生成疗法在抗原识别、免疫细胞募集和免疫微环境重塑中发挥作用，而免疫治疗可以恢复免疫功能(Khan和Kerbel，2018年).

近年来，贝伐单抗作为一种抗血管生成剂治疗患有BMs的NSCLC的安全性和有效性已得到认可(Socinski等人，2018年). 第三阶段临床试验IMPOWER 150的结果在ASCO 2020上公布。本研究表明，与ACP（阿替唑单抗+卡铂+紫杉醇）组相比，接受贝伐单抗治疗的阿替唑单抗+贝伐单单抗+卡铂+紫杉醇（ABCP）组和贝伐单克隆抗体+卡铂-紫杉醇（BCP）组的新BMs发生率较低，两组结果相似（7%和6%）。在ABCP组中观察到BM发病延迟的趋势。研究数据表明，在BCP中添加阿替唑单抗可能不会降低新BMs的发生率，但可能会延迟TTD（发育时间）。总之，贝伐单抗，尤其是与ICI联合使用时，在延迟转移性非鳞状非小细胞肺癌患者骨髓的发生方面起到了一定的作用(Federico等人，2020年). 国际随机双盲III期研究ONO-4538-52/TASUKI-52评估了尼沃单抗联合贝伐单抗和细胞毒性化疗作为非鳞状非小细胞肺癌（NSCLC）的一线治疗。在BMs亚组患者中，nivolumab组的PFS中位数为10.6个月，安慰剂组的PF中位数为7.1个月。已经观察到BMs患者的潜在益处，但这些结果需要通过前瞻性研究加以证实(达帕雷斯·李，2020年).

3.2骨髓中PD-L1的表达

PD-1通路的激活是一种常见机制，可减弱肿瘤细胞和免疫细胞在其微环境中对效应T细胞的杀伤功能，这是肿瘤免疫逃逸的重要途径（称为适应性免疫抵抗）(Tumeh等人，2014年). PD-L1（B7-H1）早期作为与PD-1抑制相关的标记物出现，并在不同的肿瘤类型中广泛表达(Taube等人，2014年). 与其他转移性肿瘤类似，骨髓瘤及其肺原发性肿瘤之间的肿瘤免疫往往存在时空异质性。曼斯菲尔德分析了73例患者中的146对原发性肺癌和骨髓。10例（14%）肿瘤细胞PD-L1表达存在差异，19例（26%）TIL PD-L1的表达存在差异。这些数据表明，应考虑颅内和颅外病变之间的异质性(Mansfield等人，2016年). 周发现，在BMs患者中，除了32%的患者在TC和IC上表达PD-L1外，同时仅在TC或IC上表达的PD-L1患者也有不同的组（例如，8%的患者仅在IC上表达了PD-L1）。对PD-L1过度表达模式的进一步分析表明，只有4%的原发性病变患者在TCs和IC上PD-L1高表达，而16%的BMs患者在TC和IC上都有PD-L1强阳性表达(周等人，2018b).

来自七个欧洲癌症中心的一项汇总分析包括在各种环境下接受ICI治疗的非小细胞肺癌患者，包括日常标准实践。在中枢神经系统可评估的活动BM患者中(n个73），颅内RR为27.3%。在23例BMs活跃且PD-L1表达状态良好的患者中，PD-L1的阳性表达（≥1%）与较高的颅内RR相关，PD-L1-阴性患者中分别为35.7%和11.1%(Federico等人，2020年). 最近，来自34名PD-L1阳性肿瘤患者和5名PD-L1阴性疾病患者的最新数据显示，PD-L1阳性患者的中枢神经系统RR为10/34（29.4%），中位反应持续时间为10.7个月。7例患者的颅内和全身反应不一致。其中，4名患者出现了脑部PD和PR的全身症状，而其余3名患者则出现了相反的结果。有趣的是，在PD-L1阴性肿瘤患者中未观察到颅内反应(Goldberg等人，2018).

作者对山东省医学科学院创新工程表示衷心感谢。