检查点抑制：预测因子、耐药性和免疫基因组特征

检查点抑制剂免疫毒性的预测因子

免疫检查点，如细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA-4）或程序性细胞死亡蛋白1（PD-1），下调T细胞反应并对自我耐受至关重要，可保护身体免受细胞的肆意攻击[1]。肿瘤细胞劫持这一机制，通过激活免疫检查点和抑制T细胞反应来逃避免疫系统[1]。 免疫检查点抑制剂（CPI）会阻断这些通路，从而增强抗癌免疫力[1,2]。由于持久的临床缓解，CPI改变了各种实体肿瘤的治疗格局[3]。然而，特定的免疫相关不良事件（irAE）的描述已经见于各种临床试验[2,4]。鉴别预测性生物标志物以预测患者对irAE的易感性的需求尚未得到满足[5]。到目前为止，专门将肿瘤免疫应答与经历irAE的风险联系起来的数据很少[6]。

分析人群包括472名患有各种实体癌症的患者，使用omniseq免疫报告卡基于石蜡包埋福尔马林固定的存档肿瘤样本对这些患者进行了肿瘤免疫谱分析[6]。这些患者随后接受了CPI治疗。免疫报告卡包括通过免疫组织化学（IHC）对肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的计数和通过RNA测序对TIL相关基因的计数、通过IHC对程序性细胞死亡1配体1（PD-L1）表达的计数以及通过DNA测序对肿瘤突变负荷（TMB）的计数。基于回顾性患者病历审查调查了irAE（类型和等级），并统计分析了它们与免疫生物标志物的关联性。

半数以上的患者患有肺癌（55%），9%的患者患有卵巢癌，6%的患者患有黑色素瘤。患者的中位年龄为61岁（范围，53-70），56%为女性。大多数患者接受了抗PD-1/PD-L1治疗（94%），而6%的患者接受了联合治疗。在37%的发生irAE的患者中，3%具有≥ 3级的irAE。受影响最大的器官是皮肤（11%）、甲状腺
（10%）和胃肠道（9%）。

TIL数量的增加与任何irAE的高风险相关（p = 0.04；OR，1.74，95% CI：1.03-2.93），但仅在男性中如此（p = 0.006；OR，3.60；95% CI，1.38-8.96）。接受PD-1/PD-L1单药治疗和/或患有肺癌的患者表现出强关联性（分别为p = 0.02；OR，1.99；95% CI：1.12-3.41和p = 0.01；OR，2.36；95% CI：1.21-4.61）。还观察到PD-L1高表达（通过IHC定义为>70%）与任何irAE风险增加之间的显著关系（p = 0.03；OR，1.77，95% CI：1.05-2.96]（图1）。发现女性（p = 0.0002；OR，4.07；95% CI：1.89-8.32）和<65岁的患者（p = 0.04；OR，2.17；95% CI：1.07-4.33）有发生irAE的高风险。除了在女性人群（p = 0.01）或乳腺癌患者（p = 0.03）中以外，TMB的高表达与irAE风险进一步增加无关。

该研究证明了肿瘤免疫环境与免疫毒性之间存在相关性，因为TIL增加和PD-L1高表达与接受免疫治疗的患者发生irAE的风险增加有关。

图1： PD-L1表达与irAE风险之间的关联

NBTXR3：克服抗PD-1治疗耐药性

CPI的成功在很大程度上是由前所未有的持久性缓解推动的，即使在没有连续治疗的情况下，这种缓解也可以持续数年[7]。然而，CPI耐药性已经在超过80%的接受治疗的患者中有所描述，形成挑战[8]。放疗（RT）与免疫治疗相结合之前已显示出可以提高CPI缓解率[9,10]。

NBTXR3是一种新型放射增强剂，通过单次瘤内注射给药并由RT激活。NBTXR3被设计用于增强肿瘤细胞内的电离能量沉积，而不增加周围健康组织的毒性，从而引发肿瘤细胞死亡并优化适应性免疫应答。在临床前条件中，这种放射增强剂在各种肿瘤中显示出抗肿瘤功效；特别是在NBTXR3加放疗的组合中，在小鼠体内观察到局部和全身控制以及免疫应答诱导[11-13]。此外，在体内肿瘤模型中，活化的NBTXR3与单独RT相比提高了PD-1治疗的局部疗效，并通过远端效应改善了远处肿瘤控制[14]。NBTXR3于2019年4月在欧洲获得了CE标记用于治疗局部晚期软组织肉瘤，并在2020年获得FDA快速通道指定用于不符合使用铂类化疗的局部晚期头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）患者[15-17]。最近在ASCO 2021上公布的新数据显示，通过辐射激活的NBTXR3与抗PD-1疗法协同作用，提高了RT的治疗指数并克服了PD-1耐药性[14,18]。

一项正在进行的多中心、开放标签、非随机化、I期的首次人体研究评估了RT激活的NBTXR3联合抗PD-1在三个队列中的安全性和耐受性。第一队列包括在既往辐照过的区域中的靶病灶处具有局部区域复发（LRR）或复发性和转移性（R/M）HNSCC的患者。在队列2和队列3中招募了符合抗PD-1治疗条件的分别患有任何原发性癌症的肺或肝转移的患者[14,18]。大约60名患者将接受RT激活的NBTXR3联合经批准的抗PD-1疗法（NCT03589339）。主要终点包括推荐的2期剂量、剂量限制毒性和最大耐受剂量的确定。次要目标包括抗肿瘤反应（根据RECIST 1.1的客观缓解率）、安全性和NBTXR3注射的可行性。初步结果表明，在13名可评估肿瘤反应的患者中，有10名患者出现了肿瘤消退，而不论之前是否接触过抗PD-1[14]。五分之四的抗PD-1初治患者经历了消退；ORR达到60%，包括一例完全缓解（CR）
（图2A）。在抗PD-1无应答者中，78%（n = 6）的患者治疗后肿瘤消退，ORR为50%（1例CR和2例部分缓解）（图2B）。总之，在观察到的16起严重不良事件（SAE）中，有4起与NBTXR3注射相关，并且包括高血糖、肺炎和软组织坏死。

综上所述，这些数据强调了放射疗法激活的NBTXR3不仅作为单一药物，而且与抗PD-1治疗相结合的免疫调节作用。

图2A、2B： 根据抗PD-1状态分层的肿瘤大小与基线相比随时间的变化
*患者D：基于位于靶病灶的活检样本的部分完全缓解

新辅助免疫治疗对肿瘤微环境的影响

对于可切除的食管或胃食管交界处（E/GEJ）癌症患者，标准护理新辅助放化疗与高复发率相关[20]。在CheckMate 577试验中，用CPI纳武单抗作为新辅助放化疗和手术后的辅助治疗显著提高了II/III期食管胃癌患者的无病生存率[21]。在ASCO 2021上报告的一项研究中进行了多组学分析，以确定对接受免疫检查点阻断治疗的E/GEJ癌症患者的病理缓解有贡献的免疫和基因组格局[22,23]。这项IB期研究在术前条件下评估了两个周期的抗PD-1纳武单抗单药或纳武单抗加抗LAG3瑞拉利单抗（relatlimab）与放化疗的安全性（NCT03044613）。在治疗前、两个周期的CPI诱导后和切除时收集了23名患者的系列肿瘤样本（图3）。通过切除时的肿瘤消退来测量病理缓解。中位随访时间为术后23个月。总体而言，48个系列肿瘤样本通过批量RNA测序（RNAseq）进行分析，而22个基线肿瘤和正常DNA对通过全外显子组测序（WES）进行分析，以寻找体细胞突变并生成肿瘤突变负荷（TMB）估计。

免疫治疗诱导后，与基线相比，检测到干扰素α（IFN-α）、干扰素-γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和抗原呈递相关基因的显著上调（p<0.0001）。另一方面，在CPI新辅助治疗后，E2F靶点（p = 0.002）、G2M检查点基因（p = 0.005）和DNA损伤修复基因（p = 0.004）显著下调。达到病理完全缓解（pCR）的患者，其肿瘤携带大量表达突变（p = 0.026）。在pCR患者中，在CPI诱导后观察到显著更高密度的瘤内活化M1巨噬细胞（p = 0.0034）。
此外，TMB不是病理缓解的预测标志物（p = 0.22）。

总之，CPI新辅助疗法在肿瘤微环境中诱导了炎性免疫应答，这与肿瘤消除和病理缓解相关。

图3： 研究设计，包括样本收集时间线

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