抗PD-1免疫治疗获得性耐药新发现

　　2016年7月，美国加州大学洛杉矶分校的AntoniRibas教授团队首次探明了晚期黑色素瘤接受抗PD-1免疫治疗后出现获得性耐药的新机制，相关研究结果发表在《The New England Journal of Medicine》期刊上。

　　研究人员从15例接受pembrolizumab（抗PD-1）治疗并出现局部缓解及复发进展的黑色素瘤患者中筛选出4例患者，分析比较了pembrolizumab（抗PD-1）治疗前及复发耐药后肿瘤细胞的全基因组序列。结果分析发现两个患者肿瘤发生了JAK1和JAK2基因的功能缺陷，且都同时伴有相同染色体杂合性缺失（LOH）。

　　基于此，研究人员进一步从体外细胞实验探讨了JAK1/JAK2基因功能缺失对机体免疫抗肿瘤反应的影响。结果分析复发后黑色素瘤细胞株M464（JAK2突变）与基线黑色素瘤细胞株M420相比，Interferon(IFN)-γ信号通路（JAK2/STAT/IRF1）失活及免疫相关分子PD-L1和MHC-I表达下调。而且体外增殖实验也发现，相比M420（基线，JAK1/JAK2野生型），使用IFN-γ刺激不能抑制M464（JAK2突变）细胞的增殖能力，而另一株复发后黑色素瘤细胞株M407（JAK1突变）对IFN-α/β/γ刺激均不敏感。这一结果进一步明确了JAK1/JAK2基因突变直接导致了肿瘤细胞对IFN的杀伤作用不敏感，从而促使肿瘤细胞对PD-1抑制剂的耐药抵抗。

　　不同于1、2号，第3位患者则出现了B2M基因突变，而B2M作为MHC-I分子的组成部分，在免疫治疗抗原提呈过程中发挥重要作用。在先前的研究中表明B2M基因缺陷是免疫治疗获得性耐药的一个重要机制。且该例患者基线及复发肿瘤MHC-II均表达阴性，提示在MHC-I功能缺陷的状态下MHC-II分子也不能发挥代偿作用。因此，B2M基因的突变可能是导致该患者出现抗PD-1耐药的主要原因。

　　这一新的发现对于未来攻克免疫治疗耐药这一领域将提供重要的理论依据，同时也将有助于我们更好地设计下一代的肿瘤免疫治疗药物。

　　TIM-3等通路激活导致抗PD-1耐药

　　2016年2月，《Nature Communication》杂志报道，PD-1抗体耐药的原因之一是由于肿瘤又开发了新的免疫逃逸通路TIM-3。

　　该研究通过使用EGFR（T790M/L858）及KRAS（G12D）突变的肺癌小鼠模型，分别构建anti-PD-1耐药的小鼠模型。研究人员首先分析了治疗前及抗PD-1治疗耐药后小鼠肿瘤中T细胞的数量变化，结果发现无论是EGFR突变还是KRAS突变小鼠模型，均表现为CD4/CD8 T细胞比例显著下降。这一结果表明抗PD-1治疗耐药后出现了CD8+T细胞衰竭。通过进一步分析与T细胞功能相关的免疫检查点分子表达状态，结果发现两组小鼠均存在多个免疫检查点分子表达上调，尤其是Havcr2（TIM3）表达上调最明显。

　　之后研究人员具体分析了TIM3阳性表达与抗PD-1治疗的关系，结果发现在耐药模型小鼠中TIM3表达增加仅出现在肺肿瘤中的T细胞，而非转移的纵膈淋巴结及外周血中。TIM3阳性表达还与抗PD-1治疗时间呈显著地时间依赖性，治疗前及治疗敏感期TIM3阳性表达较低，而发生耐药后TIM3阳性表达显著增加。而在发生耐药的肿瘤中TIM3阳性表达还与T细胞中PD-1抗体结合程度显著相关，T细胞与PD-1抗体结合程度越高则TIM3阳性表达亦越强。

　　鉴于上述发现，研究人员设想对于抗PD-1治疗耐药后的小鼠给予TIM3的阻断剂是否可以逆转抗PD-1耐药呢？

　　研究人员将小鼠分为两组，一组仅接受抗PD-1治疗，另一组在接受抗PD-1治疗耐药后给予TIM3阻断治疗，结果表明后者中位存活时间显著优于前者（11.9周vs5周）。与此同时，相比抗PD-1单药治疗组，TIM3阻断治疗组中的肿瘤释放了更多的IFN-γ且CD8+T细胞数量显著增加。而且更重要的是，研究人员在那些已使用抗PD-1治疗并产生耐药的患者的T细胞中检测到了高水平的TIM3而非其他免疫标记物。

　　总而言之，抗PD-1治疗失败与TIM3表达上调有关，该分子以类似PD-1/L1抑制T细胞功能及促进T细胞衰竭的方式促使免疫逃逸。鉴于这种耐药机制，在抗PD-1治疗耐药后将抗PD-1与TIM3抑制剂连用或许是未来解决抗PD-1耐药的一种有效治疗模式。

　　除了TIM-3，还有一些研究发现LAG-3通路的激活也有可能导致PD-1抗体的耐药。在今年的ASCO年会上，就有PD-1抗体联合LAG-3抗体治疗针对PD-1耐药的癌症患者的临床探索。在31名可评估的PD-1抗体无效的恶黑患者中，5位患者肿瘤明显缩小，有效率为16%；另外还有9位患者肿瘤稳定不进展，疾病控制率为45%，总体安全性可控。

　　就在前不久，宾夕法尼亚大学的研究团队，通过细致严谨的工作，又发现了一个重磅秘密：部分癌症患者之所以对PD-1/PD-L1抗体不敏感，原因非常简单—他们的肿瘤太大了！

　　原来是因为肿瘤太大了

　　2017年4月，发表在《Nature》期刊上的一项研究显示，癌症患者治疗前的肿瘤大小决定了缩小这个肿瘤需要多强的T细胞效应，肿瘤越大，需要PD-1单抗引发的T细胞更多，很多患者接受PD-1单抗治疗后效果不佳，不是因为机体对PD-1单抗的相应不足，而是因为T细胞的激活强度与患者本身的肿瘤负荷之间并不平衡。

　　而肿瘤负荷的大小，和患者血液中Ki-67阳性的杀伤性T细胞的多少，是强烈的正相关的——也就是肿瘤越大，血液中Ki-67阳性的杀伤性T细胞越多。而Ki-67阳性的杀伤性T细胞中有一部分就是最终能杀灭癌细胞的“抗癌战士”。基于此，相关人员又研究了一个特别的参数—Ki-67/肿瘤负荷。（Ki-67：接受了PD-1/PD-L1抗体治疗一段时间（3-6周）后，PD-1阳性的杀伤性T细胞最多的时候的Ki-67表达量，肿瘤负荷：治疗前全身肿瘤病灶直径之和）

　　很明显，这代表着正义和邪恶的两大对决！结果发现，Ki-67/肿瘤负荷这个比值越大的病人，PD-1抗体的有效率越高，生存期越长，相反生存期就越短。

　　换句话来说，PD-1抗体为何对你无效？

　　答：你的肿瘤太大了，免疫系统已经尽力了。

　　所以，通过合适的局部治疗来缩小肿瘤负荷，或许可以更好的发挥免疫治疗的优势。

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