《自然》:最适合“双免疫方案”的肺癌患者群体可能被找到了!

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在目前已经获批的各种免疫联合治疗方案里,PD-1/L1抑制剂和CTLA-4抑制剂组成的“双免疫方案”,经常给奇点糕一种双刃剑的感觉,一方面它们确实取得了不少关键临床研究的成功,对非小细胞肺癌NSCLC)、肝癌等常见实体瘤有着不错的疗效,但另一方面相比于PD-1/L1抑制剂单药治疗,双免疫方案的副作用发生率往往会更高[1]。


所以要用好这把双刃剑,选择合适的患者是关键,而在今天的《自然》上,一项由得克萨斯大学MD安德森癌症中心研究者牵头开展的最新研究成果,就揭示了双免疫方案的全新优势,也有望指导临床精准用药:双免疫方案(或与化疗协同)可能适用于晚期NSCLC中相当多见,且不利于免疫治疗起效的STK11和/或KEAP1突变阳性患者。


研究者们分析了临床III期关键研究POSEIDON数据,并在实验中证实Keap1缺失是基因组层面对双免疫方案疗效最有力的预测指标;从作用机制上看,STK11/KEAP1突变会导致抑制性髓系细胞增多、CD8+T细胞减少,使微环境呈免疫抑制性,而在PD-1/L1抑制剂治疗的基础上加用CTLA-4抑制剂,可通过重编程髓系细胞和激活CD4+效应T细胞逆转免疫抑制。


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论文首页截图


熟悉肺癌免疫治疗的读者们肯定不会对STK11KEAP1陌生,它们本来都是抑癌基因,但不计其数的数据都显示,它们一旦发生变异(以功能缺失突变为主),就会成为阻碍免疫治疗对NSCLC患者见效的关键“绊脚石”,且此前也没有什么特别适合STK11和/或KEAP1突变阳性患者的联合治疗策略,至少免疫+化疗方案在此次分析中也被证实效果不佳。


研究者们又调取了Foundation Medicine队列中8000余例肺腺癌患者的基因组和免疫资料,发现KEAP1突变阳性NSCLC的肿瘤突变负荷(TMB)比STK11/KEAP1野生型肿瘤明显更高,所以可以排除TMB的影响,而STK11突变阳性肿瘤的PD-L1表达水平明显偏低,PD-L1阴性肿瘤中尤其多见STK11突变,可能部分解释了免疫治疗的效果不佳。


那双免疫方案会是“及时雨”吗?评估度伐利尤单抗+CTLA-4抑制剂tremelimumab+标准化疗方案(TDCT)一线治疗晚期NSCLC的POSEIDON研究[3],就提供了现成的数据源,在研究纳入的612例基因突变状态可评估患者中,分别有14%和6%患者存在STK11KEAP1突变,而TDCT方案在STK11/KEAP1突变双阳性患者中的疗效数据相对最好。


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根据STK11KEAP1KRAS突变状态,对POSEIDON研究疗效数据进行的分层结果


既然对POSEIDON研究数据的分析证实双免疫方案可能有用武之地,接下来的战场就转移到实验室的机制探索了。实验首先明确证实,Stk11Keap1缺失或失活都可以直接导致免疫逃逸和免疫治疗耐药,其中Stk11直接促进肿瘤增殖的作用更明显,而Keap1对双免疫方案的起效影响更大。


在荷瘤模型小鼠身上测试不同的免疫单药或联合治疗策略时,研究者们发现CTLA-4抑制剂单药治疗就足以抑制Keap1缺陷型肿瘤,联合PD-1/L1抑制剂±化疗则效果更好;而Stk11/Keap1突变双缺陷型肿瘤,只有CTLA-4抑制剂联合PD-1/L1抑制剂的双免疫方案才有明显效果,换成LAG-3或TIM-3抑制剂联合PD-1/L1抑制剂都不行。


免疫表型分析则显示,Stk11/Keap1双缺陷型肿瘤的典型特征是微环境内存在大量抑制性髓系细胞,CD8+细胞毒性T细胞则数量稀少,一看就是免疫冷肿瘤,但多个不同亚型的CD4+T细胞有所增加,它们也是CTLA-4抑制剂+PD-1/L1抑制剂双免疫方案处理后主要被激活的对象,其中的CD4+效应T细胞和CD8+T细胞,都对后续抗肿瘤免疫应答至关重要。


此外,双免疫方案处理还显著增加了诱导型一氧化氮合酶(iNOS)阳性抗原呈递细胞,以及单核细胞、中性粒细胞和MHC-II阳性肿瘤相关巨噬细胞的数量,且一部分iNOS阳性髓系细胞具有直接杀伤癌细胞的能力,抑制iNOS也会削弱双免疫方案的疗效。


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可能在双免疫方案治疗后被激活、参与抗肿瘤免疫应答的主要免疫细胞类型


总而言之,对于当前最难被免疫治疗或其它精准治疗惠及的STK11和/或KEAP1突变NSCLC患者,本次研究提出的双免疫方案可能就会是关键的破局者,不过要想改写临床实践和指南推荐,可能还得来点大规模前瞻性研究专门入组这部分患者,提供高质量证据才行。


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参考文献:

[1]Chen Y, Han H, Cheng J, et al. Efficacy and safety of anti-PD-1/PD-L1-based dual immunotherapies versus PD-1/PD-L1 inhibitor alone in patients with advanced solid tumor: a systematic review and meta-analysis[J]. Cancer Immunology, Immunotherapy, 2024, 73: 155.

[2]Skoulidis F, Araujo H A, Do M T, et al. CTLA4 blockade abrogates KEAP1/STK11-related resistance to PD-(L)1 inhibitors[J]. Nature, 2024.

[3]Johnson M L, Cho B C, Luft A, et al. Durvalumab with or without tremelimumab in combination with chemotherapy as first-line therapy for metastatic non–small-cell lung cancer: the phase III POSEIDON study[J]. Journal of Clinical Oncology, 2023, 41(6): 1213-1227.

本文作者丨谭硕