免疫哨卡抑製劑的前生後世

最近免疫哨卡抑製劑，尤其是PD-1抑製劑迅速成為製藥工業最炙手可熱的項目。今天ISI集團分析家Mark Schoenebaum調查顯示PD-1抑製劑以絕對優勢成為投資者最關注的新葯項目。據估計免疫療法如果成功可能成為年銷售近1000億美元的豪門望族。那麼免疫哨卡抑製劑是一直這麼熱門嗎？我們是否能預測下一個和免疫哨卡抑製劑一樣的優質靶點？　　現在雖有施貴寶、默克、羅氏、阿斯列康等大藥廠參與競爭，但如果10年前免疫療法的價值能被準確預見，現在應該有更多的廠家在這個領域廝殺。正象大多數超大產品一樣，免疫哨卡抑製劑也是經過九九八十一難才練成今天的聖果。　　免疫療法歷史極其悠久。1850年，德國醫生髮現有癌症患者在被感染後有時腫瘤會縮小，所以認為免疫系統可以殺死腫瘤細胞。當時正是疫苗剛剛開始的時候，但腫瘤細胞粗提物作為癌症疫苗基本無效。1891年，美國醫生William Coley用細菌誘導免疫系統殺死腫瘤，取得一定效果。但此後的100多年免疫療法的進展較為緩慢，免疫療法這個概念也逐漸和失敗聯繫在一起。直到1992年, 第一個腫瘤免疫藥物T細胞生長因子IL-2才被批准治療轉移性腎癌。　　免疫療法和傳統的化療有本質區別。如果把癌細胞比作一個犯罪份子，傳統抗癌藥好比醫生派到病人體內去刺殺這個罪犯的一個特工。但實際上人體就有自己的警察局，這就是免疫系統。只要這個警察局警力足夠並能找到癌細胞這個罪犯，就不一定需要外面來的特工。癌細胞由於多種變異所以很多具有免疫原性，所以理論上應該可以被免疫系統識別并吞噬。但如果你更進一步了解一下免疫系統，這比警察抓罪犯要複雜很多。很多事件要同時發生才能達到治療效果。比如抗原的特異性要足夠高否則正常細胞也會受到攻擊，免疫耐受不太強以至滅活T細胞，腫瘤微環境的免疫抑制特性能被克服等。　　早期的思路是增強警力，即用所謂的癌症疫苗增加免疫系統活性，但這個策略是否能產生足夠數量和活性的T細胞也是個很大的問號。最有名的當屬前列腺癌藥物Provenge。這個葯2007年把其廠家Dendreon變成當年納斯達克的過山車，暴漲暴跌令投資者備受折磨。最後雖然上市但只對少數病人有效，而且使用非常不方便，現在公司處於破產邊緣。諾華也正在開發類似藥物CTL019。　　後來發現免疫系統並不是警力不足而是狡猾的癌細胞在利用警察同志對人民群眾的剋制來迷惑免疫系統，激活免疫哨卡就是辦法之一。這些免疫哨卡在和配體結合後告訴免疫系統不要亂開槍，而很多癌細胞表達大量免疫哨卡配體使之不受免疫T細胞攻擊。第一個上市的免疫哨卡抑製劑是CTLA-4抑製劑ipilimumab（Yervoy），CTLA-4不僅在癌細胞表達，很多正常細胞也表達，所以早期很多人懷疑這個策略的治療窗口不夠。後來發現部分抑制CTLA-4可以獲得足夠的窗口。Yervoy是少數幾個在人體療效好於動物模型的抗癌藥，可以想像Yervoy在臨床前和那些小鼠抗癌藥比較時的窘境。在動物模型Yervoy的單方療效很差，需要與其它藥物聯用才能起效。但在病人Yervoy單獨使用即有療效，能顯著延長生存期，但有較為嚴重的肺部感染副作用。　　PD-1是另一個免疫哨卡，而很多腫瘤尤其是黑色素瘤和肺癌有很高比例表達其配體PD-L1。但是早期的研究表明PD-L1和腫瘤的發展和治療關係複雜，有的研究說PD-L1表達和不良預後正相關、有的則說是負相關、也有研究說二者無關聯。這是和不同腫瘤、腫瘤不同階段、受過哪些治療有關，另一方面也和PD-L1的測量手段和截止數值有關（現在公認的過度表達截止數值是25%）。免疫哨卡抑製劑還有一個複雜的地方，即腫瘤對這類藥物比其它療法反應慢，有時甚至腫瘤暫時增大（由於免疫細胞在腫瘤組織的蓄積）然後才縮小。但由於不是所有病人都應答，這就令臨床實驗十分困難。如果病人腫瘤增長是病人對藥物不應答還是T細胞蓄積所致？病人是否應該繼續實驗？　　總之當時PD-1在腫瘤的治療潛力十分模糊，加上昨天講到的免疫療法的共有缺陷，幾年前有很多人認為這不是一個好靶點，可能最好的結局是能對黑色素瘤這樣有一定免疫成分的腫瘤有一定作用。另外雖然Yervoy成功上市，但比Yervoy稍早的同類藥物tremelimumab因為劑量失誤並沒有顯示生存療效，所以到底Yervoy是個幸運意外還是整個哨卡抑製劑的先頭兵當時還很不明確，因此PD-1在當時抗癌藥的靶點大軍中也並太不起眼。今天UCSF的Larry Fong教授談到免疫哨卡抑製劑時說「for the longest time, people didn』t believe this was possible」。但2012年的ASCO年會上公布了nivolumab的肺癌療效數據，成了這個領域的一個關鍵轉折點，從此PD-1迅速成為萬眾矚目的熱門靶點。前幾天我們講過默克僅今年一年就可能在其PD-1抑製劑lambrolizumab上花費40億美元開發經費，迅速和5、6個大小公司建立合作關係。　　現在PD-1儼然成為癌症患者的最大希望，但新葯研發歷史表明現在這樣大規模的復方組合實驗不太可能都能顯示療效。甚至有人質疑製藥公司正在過度開發PD-1抑製劑，很多復方組合沒有什麼科學根據，使病人成了實驗品。最合理的組合應該是兩個免疫哨卡抑製劑或對PD-L1表達正常的腫瘤與腫瘤疫苗聯用，但現在的組合已經超出這個範疇。　　另一個複雜因素是現在病人對PD-1抑製劑寄予極大希望，所以臨床實驗幾乎必須允許在對照組惡化的病人從對照組向用藥組轉移，這樣總生存率的差別將無法檢測。今天一位叫Thomas McLaughlin的黑色素瘤患者去世。四年前他和堂兄的故事曾被《紐約時報》報道。Thomas在Vemurafenib的臨床實驗中被分在用藥組，而其堂兄被分在對照組。雖然其堂兄明顯在惡化但仍未允許使用Vemurafenib，結果提前去世。這在當時引起很大倫理爭議。但反過來如果允許組間交換我們永遠不會知道Vemurafenib是否延長病人壽命。PD-1抑製劑面臨同樣倫理困境。　　PD-1抑製劑展現了現在新葯研發，尤其是大項目的一個趨勢。在臨床概念驗證之前，千里馬和眾多普通馬一個槽吃食，誰也分不出哪個是千里馬。年初有一篇文章分析近年800多個製藥公司的研發情況，發現70%的二期臨床藥物不能進入三期，說明我們對靶點質量的判斷能力實在目不忍睹。如果考慮很多意外發現成了上市藥物（即大家並未認為這些藥物有治療功能），所謂理性藥物設計就更顯得弱不禁風。而默克跟進lambrolizumab的力度表明一旦概念驗證實驗顯示靶點優勢，大土豪會立即強取豪奪，以迅雷不及掩耳之勢佔領每一寸市場，令弱勢群體望洋興嘆。所以太早期項目成為分母的可能性太大，太晚的又無法和土豪競爭。新葯研發真正的窗口只存在於二期臨床附近的短暫時段內，對這個時間區數據的準確解讀至關重要。　　《科學》雜誌展望免疫哨卡抑製劑　　2015-04-07　　今天的《科學》雜誌發表了幾篇有關免疫療法的文章，其中免疫哨卡抑製劑大佬James Allison寫了一篇對這類藥物的展望。文章開頭把免疫哨卡抑製劑作為抗癌第五支柱加到手術、放療、化療、靶向療法之後，結束則預言如果這類藥物開發得當很多（many，這個詞有些雜誌都不讓用的）腫瘤可以很快（soon）被治癒。中間也用了很多非常樂觀的詞語，如徹底（radical）, 顛覆（disruptive），可謂躊躇滿志。　　文章首先強調免疫療法十分複雜。T細胞不僅要到達腫瘤組織、還得識別腫瘤特異抗原、和腫瘤組織內各種不同細胞打交道、對抗免疫耐受信號等一系列事情，而每一步都困難重重，而一步做不好就可能前功盡棄。早期多種免疫療法的失敗令這個策略備受質疑。　　當然現在免疫療法已經多年媳婦熬成婆，但還是有一些事情需要做。最核心的問題只有少數病人對免疫哨卡抑製劑有應答。一個解決辦法是按照生物標記找到應答人群，這樣可以按靶向療法的思路事先找到應答人群。但免疫療法和針對誘癌基因過於活躍的靶向療法有本質不同。比如PD-1，原來以為表達它配體PD-L1的腫瘤理所應當是應答更好的，但實際情況要複雜的多。一是表達多少算是陽性，早期的25%作為界限現在看來沒有太大臨床意義。二是檢測方法不同，數值也不同。三是有些臨床實驗表明即使沒有任何PD-L1的腫瘤也會有應答。四是根據僅有的幾個有生存率數據的臨床試驗結果，即使PD-L1水平和應答率有關聯最後也沒有轉化成生存優勢的關聯。所以對於免疫療法僅靠單一生物標記能準確劃分應答人群不現實，可能需要一組生物標記。但目前除了PD-L1好像還沒有第二個可靠的標記。　　當然更好的解決辦法是通過復方療法把非應答人群變成應答人群，比如CTLA-4抑製劑可以誘導PD-L1的表達並增加T-細胞在腫瘤組織的浸潤，所以增加PD-1抑製劑的應答率。化療殺死腫瘤細胞的同時也釋放一些腫瘤特異抗原，增加應答。腫瘤疫苗是最有科學根據的組合夥伴，一個誘發免疫原性，一個降低免疫耐受。毫無疑問，免疫療法最大的威力將來自組合療法。但安全性是個限制因素，大家應該還記得9年前那個CD28超級激動劑把6個志願者送進ICU的案例。　　免疫哨卡抑製劑無疑是一個顛覆性技術，但到目前為止只有3個上市藥物（Yervoy, Opdivo, Keytruda）用於兩個適應症（黑色素瘤和肺癌）。雖然這類藥物在腎癌、膀胱癌、前列腺癌、頭頸癌、乳腺癌、血液癌症已有一定療效信號，但畢竟尚未批准上市，所以現在預測的如此樂觀似乎有點早。不過也有古語云，拯救一個人就是拯救整個世界。免疫療法拯救的已經遠不止一個人，所以人家預測有點任性也可無可厚非。　　俗解腫瘤免疫組合療法　　2015年08月03日　　今天《Nat. Rev. Drug Discov.》有一篇討論腫瘤免疫組合療法的綜述，講述了以哨卡抑製劑為核心的各種復方可能。經過我外行的鑒定現在的復方可能雖然很多，但多數處於理論和探索階段。早期的成功例子也相當粗糙（比如CTLA4+PD-1組合毒性很大）。另外現在的組合主要關注的是應答率，並沒有優化免疫療法最大的優勢，即應答持久性。由於我對免疫學了解甚少，所以看的頭昏腦脹。我估計很多非免疫學的讀者會有同樣經歷，所以我今天就把這篇文章俗解一下。　　腫瘤細胞在發展過程中不斷積累變異，所以不可避免地表達一些抗原，所以理論上應該被免疫系統清除。但腫瘤細胞在艱苦的生存環境下學會如何避免被免疫系統清除，除了激活免疫哨卡（check point）還有降低抗原表達、改變腫瘤免疫微環境、躲避細胞凋亡識別等幾個主要途徑。免疫系統對腫瘤的識別通俗地講就如同男女婚嫁。一男一女只是個基本條件（多數情況下），兩個人是否能走到一起還得看很多其它因素。比如是否有房有車，這些相當於PD-1、CTLA4這樣的哨卡。性格是否匹配、志趣是否一致相當於4-1BB、OX40這些免疫活化受體。改變這些因素的任何一個都能改變匹配程度，但很多時候需要同時改變兩個以上的因素才能顯著改變匹配程度。這也是這篇文章的核心，即如何開發I-O復方組合。有興趣的讀者可以看看文章的表1，列舉了20多個影響免疫系統識別腫瘤和活化的受體。　　有人問了為什麼不把所有哨卡都抑制、所有激活受體都激活？問題是免疫系統威力巨大，過分激活後果不堪設想。2006年曾有一個CD28超級激動劑在一期臨床把6個健康志願者送進ICU，公司因此倒閉。連Yervoy和Opdivo的組合也毒性很大，很多人因無法耐受退出臨床實驗雖然應答也有顯著提高。借用上面擇偶的比喻，你如果把對方變得長相如周潤發、財富如巴菲特、身材如史泰龍，這雖然滿足您的條件了但這種高富帥吸引的人太多，容易產生嚴重副作用。　　現在已經開始臨床研究的組合包括和化療、靶向療法、以及不同I-O療法的相互組合，機理包括降低腫瘤負擔、增加腫瘤特異抗原、清除Treg和免疫抑制細胞（本身抑制殺傷T細胞）等。有些腫瘤通過表達PD-L1對靶向療法耐受，所以加入PD-1抑製劑可以產生協同效應。有些生長因子如VEGF本身有免疫抑制功能，所以VEGF抗體和PD-1抗體組合可能效果更好。文章還提到其它一些具體例子。　　另一個大方向是改變免疫微環境，比如前一段火熱的IDO、TGFbeta屬於這一類。延續上面的比喻，如果你沒房沒車但如果能把社會環境改回到70年代也可以，因為那時候的擇偶標準不包括這些。還有一個方向是干擾細胞凋亡（apoptosis）。正常細胞凋亡是嚴格控制的，所以沒有免疫原性，但如果幹擾這個過程則可能令免疫系統認為有異常活動，產生免疫原性。有趣的是兩個功能相反的細胞表面標記抗體（一個要求被清除，一個要求被保留）都能誘發免疫反應。　　文章最後指出淋巴細胞在腫瘤組織的滲透（即滲透率越過越可能對I-O應答）和淋巴結構是免疫療法成功與否的重要因素，應該成為以後診斷和治療選擇的標準。總之，免疫療法非常複雜，還有許多需要搞清的東西，但似乎前景非常誘人。用James Allison的話來說我們終於找到了一個和腫瘤複雜程度匹配的治療辦法，那就是免疫療法。但如何優化應答持久性這個關鍵問題文章沒有討論，希望以後會發現一些早期標記物以便開發應答持久的I-O藥物。肺癌免疫治療的思考醫脈通 2015年09月22日 通過抑制Check Point（哨卡）阻斷免疫耐受從而激活自身免疫系統來對抗惡性腫瘤的免疫治療策略，從2012年ASCO面世，幾乎成了近3年每一屆ASCO大會的熱點。以Check point抑製劑包括PD-1/PD-L1抑製劑和嵌合抗原療法即CAR-T療法為代表的免疫治療，也被Science雜誌評為2013年的科學突破性進展。由此癌症免疫治療大熱，幾乎已到了不談免疫治療似乎就不是腫瘤治療的地步。事實也的確如此，免疫治療在惡性黑色素瘤取得了巨大成功，緊跟著在肺癌，還有胃癌、胰腺癌等實體瘤也有不俗的表現。今年的ASCO大會，終於報道了Check point抑製劑在肺癌的兩個3期臨床研究，讓Check Point在肺癌的治療上終於有了確定性的研究結果。 1. CheckMate017和CheckMate057 CheckMate017［1］是一項針對一線化療失敗後的肺轉移性鱗狀細胞癌的3期臨床試驗。272例肺鱗癌患者被隨機分為接受標準的多西他賽二線化療（137例）或PD-1抑製劑Nivolumab。多西他賽為75mg/m2，3周為一療程；Nivolumab為3mg/kg，每兩周為一周期直至疾病進展或毒性不能耐受（135例）。主要研究終點為總生存，次要研究終點包括有效率、無進展生存時間、安全性和PD-L1表達與療效的相關性等。兩組患者在年齡、性別、疾病分期、PS狀態和是否腦轉移上非常均衡。結果顯示該研究達到了主要的研究終點，多西他賽化療組的中位生存時間為6個月，而Nivolumab組的中位總生存時間達到9.2個月，整整提高了3個月的（HR 0.59，95%CI 0.44-0.79，P=0.00025）。1年生存率達到42%，而化療組僅為24%。PFS為3.5個月對2.8個月，（HR 0.62，95%CI 0.47-0.81，P=0.0004）。有效率則為20% vs. 9%，P=0.0083。安全性顯示，3-5度的毒性在化療組有57個，而在Nivolumab則只有7個。在肺鱗癌，Nivolumab的療效與PD-L1的表達沒有相關性。這是第一項在肺鱗癌的Check Point抑製劑的3期臨床研究，結果相當令人鼓舞。 CheckMate057是一項針對一線化療失敗後的肺轉移性腺癌的3期臨床試驗。582例肺腺癌患者被隨機分為接受標準的多西他賽二線化療（290例）或PD-1抑製劑Nivolumab。多西他賽為75mg/m2，3周為一療程；Nivolumab為3mg/kg，每兩周為一周期直至疾病進展或毒性不能耐受（292例）。主要研究終點為總生存，次要研究終點包括有效率、無進展生存時間、安全性和PD-L1表達與療效的相關性等。兩組患者在年齡、性別、疾病分期、PS狀態非常均衡。結果顯示該研究達到了主要的研究終點，多西他賽化療組的中位生存時間為9.4個月，而Nivolumab組的中位總生存時間達到12.2個月，也是整整提高了3個月（HR 0.73，95%CI 0.59-0.89，P=0.0015）。1年生存率達到51%，而化療組僅為39%。PFS為2.3個月對4.2個月，（HR 0.92，95%CI 0.77-1.11，P=0.3932）。有效率則為19% vs. 12%，P=0.0246。安全性顯示，3-5度的毒性在化療組有57件，而在Nivolumab則只有10件。在肺腺癌，Nivolumab的療效與PD-L1的表達有相關性，PD-L1>1%陽性者，其療效優於沒有表達者。這是第一項在肺腺癌的Check Point抑製劑的3期臨床研究，也是第一項顯示PD-L1高表達與療效相關的3期臨床試驗。 2. Pembrolizumab、Atezolizumab和其他Check Point抑製劑 Pembrolizumab是第二個獲准進入臨床應用的PD-1抑製劑，Garon等［2］在2015年4月份的《新英格蘭醫學雜誌》在線發表了PD-L1表達和Pembrolizumab的療效關係，495例晚期肺癌患者被分為訓練集（182例）和驗證集（313例），以50%陽性為分界值，細胞陽性的患者，Pembrolizumab的有效率為19.4%，>50%陽性的，有效率提高到45.2%；<50%陽性的pfs為3.7個月，遠低於>50%者的6.3個月；中位總生存前者12個月，後者則未達到。這項研究的結論為已PD-L1陽性>50%來選擇晚期非小細胞肺癌患者，可以提高Pembrolizumab的治療效應。 Atezolizumab不同於Nivolumab和Pembrolizumab，是一個抗PD-L1的Check Point抑製劑。Spira在2015年的ASCO大會上，報道了一項針對所有肺癌患者二線2期隨機對照試驗--POPLAR。在這項研究中，研究者探索了腫瘤細胞（TC）和腫瘤浸潤淋巴細胞（IC）共同表達PD-L1和Atezolizumab療效之間的關係。在287例的ITT人群中，Atezolizumab的中位總生存11.4個月，高於多西他賽的9.5個月（HR=0.77，P=0.11），但差異沒有統計學意義。令人驚奇的是，在TC和LC僅有PD-L1表達的患者（N=195），兩組的生存差異則有了統計學意義：11.1個月 vs. 9.1個月，HR=0.63，P=0.024。如果選擇TC和IC表達均大於2以上的（N=105），Atezolizumab的中位總生存為13.0個月，多西他賽為7.4個月（HR=0.56，P=0.024）。顯然，Atezolizumab的療效與PD-L1表達密切相關。 其他的Check Point抑製劑還包括阿斯利康的MEDI4736等，也有國內的廠家也在開發Check Point抑製劑，目前尚沒有臨床數據公布［3］。 3. 晚期肺腺癌Chenk Point抑制免疫治療的思考 上述連續報道的免疫治療--哨卡抑製劑在鱗癌和非鱗癌的Ⅲ期臨床研究結果，鱗癌的二線治療，取得了9個月的好成績，比起標準的化療提高了3個月。而在非鱗癌，總生存也達到了12個月，也是提高了3個月。基於這樣的結果，有不少的專家提出應該是改變肺癌的臨床實踐了，但有幾個問題值得我們深入思考： （1） 對於非小細胞肺癌鱗癌來說，除了可憐的幾個細胞毒藥物之外，目前幾乎沒有什麼有效的治療方法，3個月的生存提高確實了不起。但是否有考慮到：能獲益的僅僅是20%的患者，也就是說，多數的肺鱗癌仍然不能從現有的免疫治療中獲益。這樣帶來的問就是，讓多數的肺鱗癌患者花費巨大而不能獲益是否道德？儘管可以說醫學從來就是如此的「試錯治療」，永遠沒有100%的有效。但在提倡「精準醫學」的今天，一種治療方法，起碼應該是讓多數患者獲益才對。因此，對於肺鱗癌而言，當務之急，是尋找哪些因素能預測免疫治療的療效。在沒有確定預測生物標誌物之前，高昂的價格應該降下來，否則，這免疫治療恐怕只是有錢人的遊戲，這對多數患者是不公平的。 （2） 免疫治療對肺腺癌就更複雜了。最起碼我們應該弄清楚有驅動基因和沒有驅動基因的肺腺癌對免疫治療的反應如何，粗粗看來，12個月的生存，對於有EGFR突變或ALK融合的患者而言，並沒有特別有意義的優勢，可惜這方面的數據匱乏，但對於東亞地區特別是中國人來說，這特別重要，因為這一患者群幾乎佔了一半以上。有意思的是，今年公布的數據告訴我們，PD-L1陽性的非鱗癌患者，不管是1%的陽性還是10%的陽性，生存時間一下子延長到17-19個月，而陰性的患者，療效和化療沒有差別，僅僅9%左右。謝天謝地，起碼讓醫生有選擇的餘地。有人問，1%陽性就有效，這道理何在？想想也有一定道理，這免疫治療的發動，取決於是否有免疫細胞被激活，一旦激活就可以發生連鎖反應，這點與目前的靶向治療療效和突變數相關顯然不同。依據目前的數據，非鱗癌的免疫治療，需要選著PD-L1陽性的患者。 （3） 目前有關的假說認為，免疫治療一旦有效，患者的生存曲線不同於靶向治療和化療，有一個很長的生存平台期，這意味有部分患者可達到長久生存。可能在黑色素瘤是如此，但在肺癌，我們目前看到的生存曲線卻和靶向治療生存曲線相似，並沒有所謂的生存平台期，因此，就目前的結果而言，對肺癌的免疫治療不應該太過於樂觀，期待著有更多的數據能改變我的悲觀。 （4） 對實體瘤而言，目前的免疫治療，準確的應該稱為「哨卡抑制（check-point inhibitor）免疫治療。之所以要給予這麼啰唆的正名，不是簡簡單單地稱為免疫治療，因為在全球特別在中國，就是有這麼的一些人，喜歡把概念異化和泛化，從而達到從中牟利的目的。君不見，上個世紀一度銷聲匿跡的LAK或TIL細胞治療，正借著哨卡抑制免疫治療的大熱而捲土重來，城頭變幻大王旗，號稱免疫治療而矇騙了多少不明就裡的患者，甚至正常人也拿來增強免疫力和延長青春活力，真真的「中國特色免疫治療」，恐怕會毀了今天終於浴火重生的免疫治療。 參考文獻(略)

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