Marry(化名)是一位66歲的美國女性,患有肺腺癌[1]。雖然她的肺癌在放化療后一度完全緩解,但在13個月后她的腫瘤復發了。幸運的是,活檢顯示她的腫瘤PD-L1陽性率高達100%,正好可以使用PD-1抑制劑治療。
不過Marry在第2次使用PD-1單抗后,病情急轉直下,疲勞、惡心、呼吸急促,胸腔里出現大量癌性胸水,還發生了腦轉移。好在醫生及時終止了Marry的免疫治療,重新改用化療,最終控制了病情。
Marry所經歷的,正是免疫治療的一種嚴重不良反應——超進展,也就是指腫瘤患者在接受免疫治療之后,病情非但沒有得到控制,反倒加速進展。
研究顯示,在接受PD-1單抗治療的多癌種晚期患者中,9%會死于治療引起的超進展[2],晚期非小細胞肺癌患者中,超進展的發生率甚至能達到18.9%[3]。
這免疫治療你說它很多時候無效也就算了,為啥它還能反過來加速腫瘤的生長?在2019年,日本國立癌癥研究中心的Hiroyoshi Nishikawa團隊破解了其中的原因,這口鍋要給免疫系統中起調節作用的調節性T細胞(Treg)[4]。
Treg細胞,是一種抑制性的免疫細胞,它的功能跟PD-1信號有一定的相似之處,抑制免疫反應,避免發生自身免疫性疾病。腫瘤也會把Treg招募到腫瘤中,利用其來逃避免疫系統的攻擊。研究顯示,腫瘤中浸潤的Treg較多與預后不良相關[5]。
Hiroyoshi Nishikawa團隊發現,在使用PD-1抑制劑后發生超進展的患者的腫瘤里,Treg細胞變多了。
經過PD-1抑制劑治療后,超進展的患者Treg細胞增殖能力變強,非超進展患者的變弱
原來,Treg細胞也會表達PD-1分子[6],也會受到腫瘤中PD-L1的抑制。使用PD-1抗體后,不但殺傷腫瘤的效應T細胞被松綁了,Treg也被松綁了。而且,這些被松綁的Treg細胞上,另一種免疫檢查點CTLA-4的表達也更多,免疫抑制作用更強。
這就使得,一部分患者在使用PD-1抑制劑后,抗腫瘤免疫不但沒有增強,反而更弱了,也就造成了腫瘤的超進展。
換句話說,使用PD-1抑制劑后,腫瘤是被抑制還是超進展,要看是PD-1抑制劑的松綁作用,是在殺傷腫瘤的效應T細胞上更強,還是在幫著腫瘤逃避免疫的Treg上更強。
Nishikawa團隊更進一步的研究也證實[7]:
- 如果腫瘤中效應T細胞的PD-1表達水平高,而Treg的PD-1表達水平低,PD-1抑制劑常常有效;
- 而如果腫瘤中效應T細胞的PD-1表達水平低,Treg的PD-1表達水平高,使用PD-1抑制劑就容易無效或者發生超進展。
同時,Nishikawa等人還發現,PD-1抑制劑引起的Treg活化依賴于ZAP-70和Akt分子的磷酸化,通過靶向激酶PI3K阻斷這一過程可以降低腫瘤中Treg的數量。或許這能稱為改善免疫治療效果的一個新方法。
參考文獻:
[1]. Fricke J,Mambetsariev I, Pharaon R, et al. Hyperprogression on immunotherapy withcomplete response to chemotherapy in a NSCLC patient with high PD-L1 and STK11:A case report[J]. Medicine, 2020, 99(46).
[2]. Champiat S, etal. (2017) Hyperprogressive disease is a new pattern of progression in cancerpatients treated by anti-PD-1/PD-L1. Clin Cancer Res 23:1920–1928.
[3]. Kim C G, Kim KH, Pyo K H, et al. Hyperprogressive disease during PD-1/PD-L1 blockade inpatients with non-small-cell lung cancer[J]. Annals of Oncology, 2019, 30(7):1104-1113.
[4]. Kamada T,Togashi Y, Tay C, et al. PD-1+ regulatory T cells amplified by PD-1 blockadepromote hyperprogression of cancer[J]. Proceedings of the National Academy ofSciences, 2019, 116(20): 9999-10008.
[5]. Adeegbe D O, NishikawaH. Natural and induced T regulatory cells in cancer[J]. Frontiers inimmunology, 2013, 4: 190.
[6]. Zhang B, ChikumaS, Hori S, Fagarasan S, Honjo T (2016) Nonoverlapping roles of PD-1 and FoxP3in maintaining immune tolerance in a novel autoimmune pancreatitis mousemodel. Proc Natl Acad Sci USA 113:8490–8495.
[7]. Kumagai S,Togashi Y, Kamada T, et al. The PD-1 expression balance between effector andregulatory T cells predicts the clinical efficacy of PD-1 blockadetherapies[J]. Nature Immunology, 2020, 21(11): 1346-1358.
封面圖來源:攝圖網
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