连环画AntiPDL1联合用

本篇为“连环画”系列中的第五篇。以下是前四篇的链接：

新一代CAR-T技术连环画

CRISPR分子诊断技术连环画

超级抗体连环画

双特异性抗体

“连环画”中的每一篇都会介绍一个最新生物医药技术或趋势。以图画为主，文字为辅。虽然无法做到系统全面，但希望能给读者带来一些启发。每篇文章只代表作者个人的观点或解读，与礼来亚洲基金的投资决定无关。

“Anti-PD-(L)1联合用药策略”将分三集连载，参考文献将在第三集文末列出。

1.以anti-PD-(L)1为主的免疫检查点抑制剂（CPI）已在治疗癌症上显示了广泛的疗效。但各种癌症对anti-PD-(L)1的整体应答率（ORR）差异很大，从5%到85%都有，平均应答率在25%左右。提高应答率的主要策略就是联合用药。当前生物制药行业的一项重要工作就是挑选出合适的新旧靶点，合理设计与anti-PD-(L)1联合用药的策略。

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2.化疗和靶向治疗将癌症病人的生存曲线向右平移了一些，而免疫疗法则进一步将生存曲线的尾部抬起来——免疫疗法对某些病人极其有效，可以真正做到长久性的治愈。但目前尾部抬起的幅度还不够大。通过联合用药有希望让更多的肿瘤病人得到治愈。

图片来源：参考资料29

3.要想设计更有效的疗法组合，我们需要深入了解免疫系统是如何识别、清除肿瘤细胞的。整个肿瘤免疫周期可以分为7个环节：1）肿瘤细胞由于细胞坏死等原因释放肿瘤抗原；2）这些肿瘤抗原被树突状细胞（DC）等抗原呈递细胞（APC）内吞，再（通过MHC-II）呈现在细胞表面；3）APC迁移到肿瘤引流淋巴结中，向T细胞呈递肿瘤抗原，报告敌情；4）被激活的T细胞随着血流扑向肿瘤区域；5）T细胞渗入到肿瘤内部；6）T细胞通过形成免疫突触结合并识别肿瘤细胞；7）T细胞释放武器、火力全开，杀死肿瘤细胞。被杀死的肿瘤细胞将释放更多的肿瘤抗原。新的循环周期又开始，如此反复循环，直至所有肿瘤细胞都被清除。

图片来源：参考资料45

4.现在已经获批上市的两类检查点抑制剂——anti-CTLA4和anti-PD-(L)1——在肿瘤免疫循环中的作用不尽相同。传统的观点（图中黄色字框）认为，anti-PD-(L)1在肿瘤微环境（TME）中起作用，逆转、重新激活衰竭的T细胞；而anti-CTLA4主要是在淋巴结中起作用，扩增被APC激活的T细胞。但新的数据（图中桔黄色字框）表明，anti-PD-(L)1也可以在淋巴结中帮助扩增T细胞，而anti-CTLA4还可以在TME中耗尽调节性T细胞（Treg），降低免疫抑制。

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5.除了CTLA4和PD-(L)1外，在肿瘤免疫周期的各个环节中还有多种调节分子。这些分子有的是增强免疫反应和杀伤肿瘤作用的（正调节因子），有的是减弱免疫抗肿瘤作用的（负调节因子）。靶向它们的药物就往往成为与anti-PD-(L)1联用的候选者，而最合适的组合则需要针对具体肿瘤类型、标记物指纹而量身定做。

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6.根据肿瘤细胞与T细胞的空间分布，实体瘤大致可分为三大类：1）“西瓜型”（inflamed）肿瘤：在这类肿瘤中，CD8+T细胞已大量渗入肿瘤内部，好像西瓜瓤中的西瓜籽一样分布其中，但由于免疫检查点、不利的肿瘤微环境（TME）等机理，它们的杀伤作用被肿瘤细胞抑制。2）“围城型”(immuneexcluded)肿瘤：在这类肿瘤中，CD8+T细胞出现在肿瘤边缘，但围而不攻，没有渗入进肿瘤内部。3)“沙漠型”（immunedesert）肿瘤：这类肿瘤的内部和周边没有任何T细胞，成为免疫沙漠。在这种情况下，肿瘤细胞没有引起适应性免疫系统的任何注意。三类肿瘤之所以能对抗或逃避免疫系统的攻击，是因为患者在肿瘤免疫周期的不同环节出了问题：“西瓜型”肿瘤是环节6和7；“围城型”肿瘤是环节4和5；而“沙漠型”肿瘤是环节1、2和3。

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7.这三类肿瘤在不同器官的癌症中的分布比例差异很大。非小细胞肺癌（NSCLC），黑色素瘤和肾细胞癌以“西瓜型”肿瘤为主；胃癌、结肠癌和胰腺癌以“围城型”为主；小细胞肺癌（SCLC）、激素受体阳性的乳腺癌（HR+BC）和前列腺癌以“沙漠型”为主。图中竖轴为肿瘤突变负担（TMB），横轴为按组织分类的不同肿瘤。每一圆盘代表一种肿瘤，其大小代表该癌症的相对全球发病率，红色部分代表“西瓜型”（inflamed），蓝色部分代表“围城型”(immuneexcluded)，而灰色部分代表“沙漠型”（immunedesert）。CRC，结直肠癌；MSS，微卫星稳定；HR+BC,激素受体阳性乳腺癌;NSCLC，非小细胞肺癌；RCC,肾细胞癌;SCLC,小细胞肺癌；TNBC,三阴性乳腺癌；UBC，尿路上皮膀胱癌。

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8.根据不同类型肿瘤中人体出错的环节，我们又可把肿瘤免疫周期分为4个阶段：察觉、渗入、破境和歼灭。“察觉”是指适应性免疫系统察觉到肿瘤细胞的存在。“渗入”是指T细胞突破屏障进入到肿瘤内部。“破境”是指T细胞克服肿瘤中的免疫抑制性的微环境。“歼灭”则是指T细胞在和癌细胞短兵相接时最终取胜。“沙漠型”肿瘤在察觉一步做了手脚，“围城型”肿瘤让T细胞无法渗入，而“西瓜型”肿瘤则胜在造境、反歼灭。anti-PD-(L)1的作用机制是帮助破境和歼灭，但大多情况下，仅凭它们的力量是不够的。本文将分为4部分，分别介绍可以和anti-PD-(L)1联用，加强察觉、渗入、破境或歼灭的药物或疗法。

9.我们先来看“察觉”。能加强察觉的第一个手段也是治疗癌症的最传统手段之一：放射疗法。一般来说低剂量的辐射会改善肿瘤微环境，即破境；高剂量的辐射会杀死肿瘤细胞，造成免疫原性细胞死亡（ICD）。ICD会释放大量的肿瘤抗原，从而引起免疫系统的注意。这样，局部性的电离辐射相当于原位疫苗接种。除了ICD外，放疗的另一个关键词是远程效应（abscopaleffects），即局部放疗通过激活免疫系统对迁移到身体别处的癌细胞也起到杀伤效果。

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10.放疗是一把双刃剑——它也能暂时耗尽TME中的淋巴细胞。它的暂时免疫抑制作用与引起ICD、增加肿瘤细胞的免疫原性在时间尺度上是不一样的。因此，放疗与anti-PD-(L)1联用时的最佳剂量分割、时间、顺序还在被逐步建立中。

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11.在年结束的一个双盲2期临床试验中，76名晚期非小细胞肺癌（NSCLC）患者被随机分到对照组和实验组。对照组的患者只接受了K药的治疗，而实验组的患者在K药治疗之前先接受了局部放疗（SBRT，每次辐射8Gy，每两天一次，共三次）。结果显示，实验组的客观响应率（ORR）是对照组的两倍（36%vs18%），中位无进展生存期（PFS）也从1.9个月升至6.6个月，中位生存期从7.6个月提高到15.9个月。放疗与anti-PD-(L)1的组合初示潜力。目前有几百个评估anti-PD-(L)1与放疗联用的临床试验在进行中。与放疗联用机理类似的是化疗：一些化疗，比如doxorubicin，mitoxantrone或cyclophosphamide，也能引起ICD，和anti-PD-(L)1联用也能增加疗效。

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12.与局部放疗类似，溶瘤病毒疗法也是往肿瘤细胞群里扔“炸弹”，造成事故现场，让适应性免疫系统察觉到以前看不见的肿瘤细胞。但溶瘤病毒的优势是这种“炸弹”可以复制——溶瘤病毒特异性地在肿瘤细胞中繁殖、裂解肿瘤细胞。除了引起ICD外，裂解的肿瘤细胞还释放众多危险信号：损伤相关分子模式（DAMPs）和病原相关分子模式（PAMPs）等。也就是说，溶瘤病毒对肿瘤细胞的破坏可同时激活先天免疫和适应性免疫。

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13.安进的OncoVEXmGM-CSF,即T-VEC或IMLYGIC，是第一个在美国和欧洲获批的溶瘤病毒产品。在小鼠试验中，它和anti-PD-L1显示了协同效应，其联用有效地抑制了对anti-PD-L1有耐药性的肿瘤。而且这种抑制性也有远程效应，对没有注射溶瘤病毒的另一侧肿瘤也能清除。在临床试验中，安进于年2月2日宣布提前终止了一个三期试验。在该试验（NCT）中，IMLYGIC+K药被用来和K药在晚期黑色素瘤中做头对头比较，中期分析发现联合用药并没有额外的优势。但安进还在开展一个二期试验（NCT），评估IMLYGIC+K药在对anti-PD-1有耐药性的黑色素瘤的疗效。

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14.除了安进，还有数家中小型生物技术公司正在开发下一代溶瘤病毒产品。Replimune开发的RP1溶瘤病毒在一个针对皮肤癌（不包括黑色素瘤）的二期临床试验取得了良好的初步数据。在RP1和再生元的Libtayo（anti-PD-1）的联合治疗下，11名皮肤鳞状细胞癌患者中有5名取得完全缓解（CR），8名显示疗效，完全缓解率（45.5%）和客观响应率（72.7%）都高于anti-PD-1单独用药的历史数据（CR10%;ORR34–51%）。该试验还在进行中，目标是入组位患者。

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15.激活免疫系统以产生对肿瘤细胞的特异性反应的最古老手段是癌症疫苗。治疗性癌症疫苗已走了几十年的征程，一直被挫折和失败包围着。但如今肿瘤疫苗在技术上已经取得了巨大进步，曙光就在前方。其中最引人瞩目的新技术是个性化新抗原（neoantigen）疫苗。由于基因突变，肿瘤细胞会表达大量正常细胞不会出现的突变蛋白。以这些蛋白作为疫苗，就会产生只针对肿瘤细胞的精准免疫反应。

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16.年10月《细胞》上发表的一篇论文介绍了BioNTech开发的个体化新抗原疫苗NEO-PV-01联合O药在1b期临床试验的结果。癌症患者的肿瘤样本经过DNA和RNA测序，找到新抗原。多达20种新抗原多肽在体外生产，其混合物被皮下注射给患者。在疫苗注射前、中、后，患者还接受O药治疗。

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17.NEO-PV-01和O药的联用在黑色素瘤、NSCLC和膀胱癌中取得了良好的疗效，ORR分别达到59%、39%和27%。而且很多患者的响应是持久性的，比如黑色素瘤患者的中位PFS长达两年。除了NEO-PV-01，BioNTech还有几个mRNA肿瘤疫苗即将进入临床2期。

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18.增加肿瘤的“可见性”的另一种方法是使用ERAP1的小分子抑制剂。这是英国的一家生物技术公司GreyWolfTherapeutics的专有技术平台。ERAP1的全称是内质网氨肽酶1。蛋白在细胞内降解时，先被蛋白酶体切成多肽段，再经ERAP1修剪。修剪后的抗原片段再和MHC-I组合，送到细胞表面，向免疫系统呈递。但往往ERAP1过度修剪，会破坏肿瘤细胞的独有抗原，这样呈递到肿瘤细胞表面的抗原数量和质量都有限，不会引起免疫系统的足够重视。抑制ERAP1则可以增加被呈递的肿瘤抗原的肽链长度、数量和多样性。

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19.在小鼠肿瘤模型中，ERAP1抑制剂（ERAP1i）和anti-PD-1联用显示出协同效应，对肿瘤的抑制作用超过了ERAP1i或anti-PD-1单独用药的效果。GreyWolfTherapeutics的ERAP1i还处于临床前阶段。我的一个问题是，不知道这个ERAP1i能否也抑制APC细胞里的ERAP1?毕竟在“沙漠型”和“围城型”肿瘤中，肿瘤内部没有CD8+T细胞，可以“看”到肿瘤细胞表面更多更丰富的抗原。但发生了同样变化的APC可以跑到淋巴结里向T细胞更有效地报警。

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20.激活STING或Toll样受体（TLR）都是通过操纵先天免疫来激活获得性免疫的有效手段。让我们先来看一下STING。cGAS-STING途径是细胞防御DNA病毒的一种机制。正常情况下，DNA只会在细胞核里，不会出现在细胞质里。细胞质里的DNA往往标志着病毒的入侵。cGAS酶与其结合后会产生一种环状二核苷酸（CDN）——cGAMP，cGAMP进而激活内质网上的STING蛋白。STING再通过一系列信号传导，促进一型干扰素和一些细胞因子的表达，增加免疫反应。CDN是STING的最强激动剂。用这类化合物做药，可直接激活STING而跨过cGAS这一步。

图片来源：参考资料58

21.事实上，往肿瘤内部注射CDN已成为业界正在开发的癌症免疫治疗手段之一。只靠死亡的肿瘤细胞释放的DNA无法大规模激活肿瘤内部的树突状细胞（DC），也就无法启动强有力的T细胞反应。而大量外源性的CDN可以同步激活肿瘤内所有DC或APC细胞，进而引起肿瘤特异性的T细胞的激活、募集，以彻底歼灭肿瘤细胞。

图片来源：参考资料21

22.默沙东的MK-是一个已进入临床阶段的STING激动剂。在一期临床试验中，MK-单独用药对肿瘤疗效甚微，但和K药联用却在对anti-PD-(L)1有耐药性的肿瘤患者中取得24%的部分缓解（PR）率。图中的照片是两名头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）患者经过联合治疗的前后变化。默沙东正在开展一个2期临床试验，比较MK-+K药和K药在HNSCC中的疗效。

图片来源：参考资料34

23.Toll样受体或TLR是另一类核酸感受器，分布在免疫细胞的表面或内质网中。与cGAS-STING类似，TLR被激活后最终也会启动帮助扩大免疫反应的一些基因的转录。众多公司以TLR为靶点正在开发多个候选药。

图片来源：参考资料48

24.CheckmatePharmaceuticals正在开发的CMP-是用病毒样颗粒（VLP）递送的TLR9激动剂——一段CpG-A寡脱氧核苷酸（ODN）。pDC是一种未成熟的树突状细胞，渗入到肿瘤中会帮助造成免疫抑制性的TME。VLP与pDC表面受体结合后，CpG-AODN进入细胞内部，激活TLR9，增加IFN-α等基因的转录。这让pDC弃暗投明，向T细胞呈递肿瘤抗原，刺激T细胞扩增，并招募优质的树突状细胞——cDC，最终增加抗肿瘤反应。

图片来源：参考资料50

25.截至年9月30日，在一个1b期临床试验中，CMP-与K药联用在之前对anti-PD-1有耐药性的黑色素瘤患者中，取得了28%的ORR，而且患者应答期较长，达到20个月。Checkmate将开展两个2期临床试验，评估CMP-与O药联用在黑色素瘤一、二线治疗中的效果。

图片来源：参考资料7、33

26.下期预告：在《anti-PD-(L)1联合用药策略》中集里，我们将移向肿瘤免疫周期的下两个阶段：渗入和破境。涉及的靶向途径有TGFβ、VEGF/VEGFR、腺苷、MDSC、TAM、LILRB2、Treg、BRAF和MEK等。咱们下期见！

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