香港力钧专科医疗集团 浅谈PD-1和PD-L1抑制剂的作用机制

2018-06-19 14:00:56 来源: 项城网

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随着生活水平的不断进步,我们的生活变的越来越便捷,全世界医疗资源的配置不均,而香港的医疗条件和医疗水平是和国际接轨的,患者对医疗有着强大的需求,所以催生了香港跨境医疗的诞生。香港跨境医疗看似离普通人遥不可及,实际上,赴港医疗的人数正在发生着翻天覆地的变化。

而香港力钧专科医疗集团就这样应运而生,只为给香港和内地患者提供国际顶尖的药物、丰富多元的医疗资源及医疗服务。

目前PD-1抗体和PD-L1抗体的临床治疗已经取得了巨大的进展,我们特地邀请马教授撰文,浅谈PD-1/PD-L1抑制剂的作用机制。

通过诱导、增强或抑制免疫应答来治疗疾病由来已久。在恶性肿瘤免疫治疗方面,传统的方法包括细菌/病毒感染后免疫增强反应、肿瘤疫苗等,之后的肿瘤过继细胞疗法,例如利用LAK细胞、肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)、CIK(cytokine induced killer)、肿瘤特异性T细胞等治疗癌症,均显示了一定的疗效。

近年来,免疫检查点 (Immuno-checkpoint)抑制剂,CAR-T(Chimeric Antigen Receptor–Modified T Cells)疗法等大放异彩,其中,抗PD-1/PD-L1抗体,能够阻断PD-1/PD-L1信号通路从而增强T细胞杀伤活性,在临床上取得了突出的疗效,被认为是最有前景的肿瘤治疗策略之一。

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PD-1(Programmed Cell Death 1)即细胞程序性死亡受体1,是一种Ⅰ型跨膜糖蛋白,属于Ig超家族成员。健康人体具有相对稳态的免疫系统,表达T细胞受体(T cell Receptor, TCR)的T细胞是参与特异性免疫应答的关键细胞,但是T细胞并不能直接识别抗原分子。

识别抗原进入机体后,经抗原提呈细胞(antigen-presenting cell,APC)加工并与MHC分子连接。T细胞表面的TCR分子在特异性识别APC所提呈的抗原肽的过程中,还必须同时识别与抗原肽形成复合物的MHC分子。

但是,此时T细胞并不会被活化,还需要T细胞表面众多免疫调节分子的参与,例如APC细胞表面的免疫共刺激因子CD80/86与T细胞表面的CD28结合,产生共刺激信号,激活T细胞并发挥免疫效应;而PD-1等分子则属于免疫共抑制受体,对健康人体免疫系统具有负向调节功能,防止T细胞的过度激活。

一般认为,参与机体免疫调节的分子包括以下三类:

(I)免疫共刺激受体,包括表达在T细胞表面的TNFR超家族成员CD28、OX40、GITR等,它们与APC表面分子的结合可以激活T细胞,例如CD28与CD80/CD86的结合;

(II)免疫共抑制受体,包括T细胞表面表达的CTLA-4、PD-1、KIR等。它们与APC表面分子的结合能够有效抑制 T 细胞增殖,例如受体PD-1与PD-L1/PD-L2的结合;

(III)可溶性免疫抑制因子,如TGFβ1、IL-6等。

早在1992年,Honjo课题组首次分离和鉴定了PD-1分子。随后,研究者们又鉴定出了PD-L1 分子,并逐步揭示了PD-1/PD-L1在肿瘤发生免疫抑制过程中的关键作用,从而为抗PD-1/PD-L1 药物的研发提供了理论依据。

正常生理情况下,PD-1在活化的T、B细胞、NK细胞、单核细胞和DC表面均有表达,与处于APC细胞表面的PD-L1(即B7-H1)、PD-L2(即B7-DC)等相互作用,抑制T细胞的过度活化,维持机体免疫稳态。

然而,在许多类型的肿瘤中,肿瘤细胞表面往往异常高表达的PD-L1分子,与肿瘤浸润T淋巴细胞表面的PD-1分子结合,从而抑制T细胞的正常活化,避免肿瘤细胞被T细胞杀伤,最终实现肿瘤的免疫逃逸。

而抗PD-1或PD-L1抗体能够阻断肿瘤PD-L1和T细胞PD-1的结合,消除这一免疫抑制效应,使得T细胞重新被激活,识别并杀伤癌细胞。在肿瘤部位,抗PD-1抗体还可以结合巨噬细胞表面的Fcγ受体,介导调节性T细胞的消耗,从而上调T细胞的比例,增强抗肿瘤能力。

与化疗和其它治疗性抗体不同之处在于,这类抗体能够直接作用于自身免疫系统,重新激活免疫细胞使其恢复杀伤肿瘤细胞的能力;此外,由于T细胞具有记忆能力,被激活的T细胞能够长期保持杀伤肿瘤细胞的能力,从而维持机体对肿瘤的免疫应答,给患者带来长期生存获益。

目前已有多个用于肿瘤免疫治疗的抗PD-1或PD-L1抗体先后被FDA批准上市,其中有代表性的产品有:BMS开发的抗PD-1抗体Nivolumab(商品名Opdivo)、默沙东的抗PD-1抗体Pembrolizumab(商品名Keytruda)、以及罗氏公司的抗PD-L1抗体Atezolizumab(商品名Tecentriq)、辉瑞/德国默克的抗PD-L1抗体Avelumab(商品名Bavencio)和阿斯利康的抗PD-L1抗体Durvalumab (商品名Imfinzi)等,这些抗体中不乏被FDA认定为“突破性药物”的明星产品。

Nivolumab治疗经治非小细胞肺癌(NSCLC)的Ⅰ期研究CA209-003提示,Nivolumab治疗晚期NSCLC 的5年生存率可达16%,而且75%的5年存活患者仍在应答。Nivolumab治疗经治NSCLC的Ⅲ期研究CheckMate-017/057也显示,鳞癌、非鳞癌患者使用Nivolumab后,3年生存率可达16%和18%,分别有26%、23%的患者仍在持续缓解中。

在Pembrolizumab的临床III期试验中,811名晚期黑色素瘤患者2年总体生存率为55%。Pembrolizumab能够将晚期黑色素瘤患者的预期寿命提高1.14岁;Keynote-001研究也显示,Pembrolizumab用于晚期NSCLC患者,3年生存率达19%。

Atezolizumab治疗后,肿瘤部位浸润性免疫细胞(IC)反应率显著改善。近一年后45例应答者中有38例(84%)存在持续反应,预示了良好的长期疗效。

Avelumab是Merkel细胞癌(Merkel cell cancer,MCC)的孤儿药。化疗复发的MCC病人对抗体的客观应答率为31.8%。一年后,28例患者中23例依然存在药物持续反应。

晚期泌尿上皮癌患者对Durvalumab的客观回应率为17.8%(34人),其中7例完全应答。中位无进展生存期和总生存期分别为1.5个月和18.2个月。

值得一提的是,抗PD-1/PD-L1抗体的疗效与患者PD-L1表达水平密切相关,例如在PD-L1阳性的黑色素瘤和NSCLC患者中,Nivolumab总应答率为34.1%,而PD-L1阴性患者仅为19.9%,在膀胱癌中的数据也提示了相似的结论。

同时,单抗的疗效似乎还与其它分子,如EGFR基因状态等有关;此外,单抗治疗的疗效似乎不如组合疗法,特别是多个抗体联合的鸡尾酒疗法更具前景,因此目前大量的PD1/PD-L1抗体相关临床试验都是基于组合疗法的设计。

2015年10月,FDA批准了Nivolumab联合Ipilimumab一线治疗不可手术或转移性黑色素瘤。临床试验数据显示,95名抗体联合治疗的患者2年生存率为63.8%,而Ipilimumab治疗组则为53.6%;Pembrolizumab合并Ipilimumab治疗,高达61%的患者对治疗有应答,1年无进展生存期约为69%,1年总生存率为89%。不过,抗体联用毒副作用发生率也相应提高,需要临床严密监察。

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