抗血管生成與ICI聯合療法臨床試驗的經驗教訓
2024-09-02 點擊量：615
抗血管生成藥物，通常是靶向VEGF–VEGFR途徑的抗體或酪氨酸激酶抑制劑，是目前臨床證明可提高免疫檢查點抑制劑（ICIs）療效的少數組合之一。這種臨床益處已在不同癌癥類型的關鍵III期試驗中得到證明，然而，許多III期臨床試驗也出現了陰性結果。
使用抗血管生成藥物聯合ICIs的基本原理主要依賴于阻斷VEGF的多種免疫抑制作用，并誘導幾種不同的血管調節(jié)作用，這些作用可以刺激免疫，例如血管正常化導致腫瘤內血液灌注和流量增加，以及抑制內皮細胞對T細胞的促凋亡作用等。相反，VEGF阻斷也會導致抑制抗腫瘤免疫的變化，如腫瘤缺氧增加，以及ICIs腫瘤內進入減少。因此，抗血管生成與ICI組合的凈臨床益處將由VEGF信號傳導的拮抗作用及其對抗腫瘤免疫反應的抑制之間的平衡來決定。
抗血管生成與ICI聯合的基本原理
乍一看，將一種腫瘤血管生成抑制劑的藥物與ICI聯合似乎違反常理。如果抗血管生成藥物減少了腫瘤血管形成，從而減少了整個腫瘤血管的灌注，人們可能會預期產生至少兩種不利的功能結果：（1）腫瘤缺氧水平增加；和（2）腫瘤內藥物分布受損，從而降低ICI的腫瘤內濃度和生物分布。然而，抑制VEGF–VEGFR軸同時也具有許多有利的作用，原則上可以增強ICIs的療效。因此，如果抗血管生成劑對ICIs的有利和不利作用同時或依次起作用，聯合治療的最終治療結果將取決于給定治療情況下這兩種作用之間的凈平衡。
腫瘤的血管正?；?/span>
血管生成性腫瘤血管系統(tǒng)與非惡性組織血管系統(tǒng)的區(qū)別在于其異常曲折的結構，這可能會損害腫瘤內灌注，導致更缺氧和酸性的腫瘤微環(huán)境（TME）。這種異常的腫瘤血管系統(tǒng)往往具有高血管通透性，導致滲漏增加。此外，癌細胞及其細胞外基質對血管的壓迫以及不良的淋巴引流系統(tǒng)導致血流量減少，這可能會阻礙免疫細胞的進入和藥物積累。
這些有害影響可以通過抗血管生成藥物誘導的血管正?；瘉眍A防甚至逆轉。血管正常化通過類似于血管回歸和修剪的機制發(fā)揮作用，從而去除非功能性血管。通過增加血液灌注和減少血管滲漏，血管正?；梢越档湍[瘤缺氧水平，并增加藥物暴露。
抑制VEGF的免疫抑制功能
VEGF蛋白家族包括三個成員：VEGFA、VEGFB和VEGFC。VEGFA是這三種生長因子中最活躍的促血管生成因子。VEGF具有免疫抑制功能，包括可以抑制T細胞的功能，增加調節(jié)性T細胞（Treg）和髓源性抑制細胞（MDSCs）的募集，抑制樹突狀細胞（DC）的分化和激活。抑制VEGF可以有效抑制腫瘤生長。
抗血管生成對ICI的不利作用
抗血管生成藥物與腫瘤缺氧
腫瘤缺氧是對抗癌療法產生耐藥性的最有力和最常見的因素之一。雖然抗血管生成藥物最初的短期治療可能導致灌注不良的異常血管正?；瑥亩鴾p少腫瘤缺氧；然而，以批準的劑量長期給藥的抗血管生成藥物對腫瘤血管系統(tǒng)的過度修剪可能導致腫瘤灌注不足，從而增加腫瘤缺氧。因此，在常規(guī)臨床實踐中以批準劑量進行慢性治療的情況下，當與ICIs聯合使用時，這種缺氧促進作用可能會限制ICI的潛在益處。
藥物的生物分布減少
抗血管生成劑是否增強或削弱聯合給藥的抗PD-1/PD-L1抗體對腫瘤的生物分布是一個尚未評估的重要問題?？紤]到血管正?；僬f，抗血管生成藥物應該會增加ICI的生物分布。然而，出乎意料的是，幾項評估不同分子靶向抗體與抗血管生成藥物在小鼠腫瘤內積聚的研究一致顯示抗體積聚減少。
所有這些研究都發(fā)現靶向抗體的腫瘤內濃度降低了約40%，一些研究發(fā)現生物分布發(fā)生了變化。雖然這些臨床前研究的有一個局限性是，分析主要局限于皮下移植的原發(fā)性腫瘤；既沒有評估原發(fā)性原位腫瘤，也沒有評估遠處轉移。然而，綜合起來，他們的結果提出了一種可能性，即抗血管生成劑與抗PD-1/PD-L1抗體聯合給藥可能會導致ICI的顯著減少和腫瘤內分布改變，這可能在一定程度上抵消其潛在的抗腫瘤功效。
非血管生成性腫瘤的概念是指腫瘤可以通過多種機制規(guī)避新生血管生成，包括血管生成模擬（癌細胞可以形成灌注血液的血管樣結構）、重塑（血管分裂成兩個血管的過程），或與各種器官中現有的豐富血管系統(tǒng)共存。
一個明顯的問題是，血管選擇在腫瘤中的作用是否會降低抗血管生成藥物誘導的免疫刺激性血管調節(jié)作用的發(fā)生率和程度，從而降低臨床相關性。如果治療的腫瘤是非血管生成的，那么抗血管生成藥物促進抗腫瘤免疫的能力可能非常弱，甚至不存在?，F有證據表明，非血管生成性血管選擇性腫瘤在患者中可能非常常見，在對來自乳腺癌、CRC或RCC患者的肺轉移的分析中，>70%的乳腺或結直腸癌轉移被認為是完全或主要是非血管性的。即使是腎細胞癌患者，非血管生成性肺轉移的發(fā)生率也令人驚訝，約為30%。
總之，非血管生成腫瘤與血管生成腫瘤的比例，尤其是轉移瘤，可能是一個被忽視和不被重視的因素，有助于解釋接受抗血管生成與ICI聯合治療的患者之間的結果差異。
在過去的十年里，許多關鍵的臨床試驗測試了不同的抗血管生成藥物與ICI組合。在晚期腎細胞癌的一線治療中觀察到了最大的成功，pembrolizumab聯合axitinib對比 sunitinib（KEYNOTE-426試驗）、pembrolizhumab聯合lenvatinib對比 sunitinib（CLEAR試驗）以及nivolumab聯合cabozantinib對比 sunitinib（CheckMate 9ER試驗）。這些試驗達到了延長PFS和/或OS的主要終點。此外，另外兩項III期試驗比較了抗血管生成與ICI聯對比索拉非尼作為HCC一線治療的療效，結果均為陽性。
然而，除了這些成功的試驗外，更多測試抗血管生成ICI組合作為轉移性疾病一線治療的III期試驗未能顯示OS益處，如JAVELINRenal 101（腎細胞癌的avelumab聯合axitinib對比 sunitinib ）、COSMIC-312（HCC的atezolizumab聯合cabozantinib對比sorafenib）、LEAP-002（肝細胞癌的pembrolizumab聯合lenvatinib對比lenvatinib）、IMagyn050（卵巢癌的atezolizamab聯合貝伐單抗加化療對比貝伐單抗加化療）等。
以上這些令人失望的結果突顯了一個事實，即在早期和較小的II期研究中觀察到的有希望的ORR通常不會轉化為后續(xù)關鍵的較大隨機對照III期試驗中的顯著PFS或OS改善。幾個可能的因素導致了這些失敗。
對單一療法的敏感性
抗血管生成藥物和ICI的內在敏感性在不同的癌癥類型中是異質性的。根據III期試驗的可用結果，可以推測，不同癌癥類型的患者對抗血管生成藥物或ICI敏感性不同，一些不太可能從這些藥物的聯合治療中獲益。
藥物協同作用
血管正?；碚摓樵贗CIs中添加抗血管生成藥物的有益效果提供了潛在的理論基礎；然而，在許多試驗中，這些組合的預期協同作用顯然沒有發(fā)生。事實上，在大多數此類試驗中，獲得相加效應可能更接近現實。
根據II/III期試驗的可用結果，聯合治療的ORR往往與單一治療的每種藥物的ORR之和相似。例如，接受單劑VEGFR TKIs的RCC患者的ORR通常約為30%，而接受單劑ICIs的患者的ORRs也約為30%；因此，接受兩種聯合治療的患者的ORR約為60%。在一些涉及腎細胞癌患者的臨床試驗中注意到的另一個現象（如COSMIC-312或JAVELIN Renal 101）是，這些試驗顯示出對PFS的益處，但對OS沒有益處。這些情況提醒我們，在ICIs中添加抗血管生成藥物并不總能提高治愈患者的比例，這可能只會產生相加效應。
對二線ICI治療的耐藥性
在過去幾年中，在接受ICIs治療后疾病進展的患者中進行了幾項抗血管生成與ICI聯合的大型隨機III期試驗（如LEAP-003、LEAP-017、CONTACT-01、SAPPHIRE148和LEAP-008），具有令人失望的初步結果。這些結果提醒我們，在對ICIs耐藥性的復雜機制沒有明確了解的情況下，測試此類組合的潛在風險。畢竟，VEGF相關的免疫抑制可能只是腫瘤逃避免疫監(jiān)測的眾多機制之一。
靶向腫瘤缺氧
抗血管生成藥物可導致缺氧升高，從而激活HIF1α或HIF2α及其下游信號通路。靶向HIF介導通路的藥物可與抗血管生成藥物聯合使用。其中，belzutifan是第一種口服HIF2α抑制劑，在涉及ICI難治性轉移性透明細胞RCC患者的試驗中，該藥物顯示出令人印象深刻的單藥療效，隨后開展與cabozantinib或lenvatinib的聯合應用。在一項II期試驗中，接受belzutifan+cabozantinib治療的患者ORR為30.8%，疾病控制率為92.3%，中位PFS為13.8個月。在同一疾病環(huán)境中的另一項I/II期試驗中，24名接受belzutifan+lenvatinib治療的可評估患者的ORR為50%，臨床獲益率為54%，中位PFS為11.2個月。將低氧靶向藥物與一線抗血管生成與ICI聯合可能是某些類型癌癥，特別是腎細胞癌的一種很有前途的選擇。
確定可靠的預測性生物標志物
使用可靠的生物標志物來選擇最有可能對抗癌療法有反應的患者，是一種持續(xù)未滿足的醫(yī)療需求。如果疊加效應解釋了大多數抗血管生成與ICI聯合試驗的積極結果，那么為每種單獨的藥物（以及組合）采用可靠的預測生物標志物將是改善患者選擇的可行方法。
優(yōu)化組合藥物：抗體與TKIs
與抗血管生成抗體相比，轉移性RCC患者對抗血管生成TKIs的反應率往往更高；相比之下，HCC患者的反應模式則相反。因此，關鍵的一步是根據每種癌癥類型獨特TME內的治療相互作用概況，選擇最佳的抗血管生成藥物作為ICI的組合藥物。此外，同樣的考慮也適用于選擇ICI作為抗血管生成藥物的最佳組合。一個例子是RCC患者中抗PD-1抗體相對于抗PD-L1抗體的具有更好的反應。此外，還需要更多的研究來調查患者在單劑治療后是否會產生抗藥物抗體，這可能會影響隨后接受涉及相同藥物的組合時的結果。
利用免疫刺激血管調節(jié)周期
在過去幾年中，幾項研究表明，不僅抗血管生成藥物，而且ICIs單藥都可能誘導腫瘤血管正?；?。在癌癥小鼠模型中，ICIs激活T輔助細胞1（TH1），其分泌IFN-γ，隨后誘導周細胞募集和血管正?；?。ICIs還通過增加周細胞覆蓋的微血管密度來改善血液灌注，從而緩解腫瘤內缺氧，這些作用又進一步促進免疫細胞的浸潤。這些研究的結果支持免疫刺激性血管調節(jié)循環(huán)的存在。這一概念可能解釋了為什么對這兩種治療類別都敏感的腫瘤可以從這種組合中獲得最大的臨床益處，這將導致這種循環(huán)的誘導。
克服ICI耐藥性
對于越來越多的癌癥類型，ICIs作為一線治療方案的重要組成部分逐漸被采用，這突出表明需要重點預防或克服對這一治療類別的耐藥性。我們可以從晚期非小細胞肺癌患者的試驗中吸取重要教訓，其中ICIs是一線治療方案的關鍵組成部分。隨機II期Lung MAP S1800A試驗證明，與標準護理相比，接受抗VEGFR2抗體ramucirumab加pembrolizumab治療的ICI難治性NSCLC患者具有OS獲益。然而，三項III期試驗在ICI難治性NSCLC患者中測試了抗血管生成與ICI的組合（CONTACT-01、SAPPHIRE148和LEAP-008），不幸的是，與標準護理的二線治療相比，所有試驗都未能顯示出優(yōu)越的PFS或OS。因此，在一線環(huán)境中具有良好活性的方案在ICI難治人群中可能沒有那么有效。
引起深刻而持久的反應
在不同癌癥類型的患者中，反應深度與PFS和OS的改善相關。從免疫腫瘤學的角度來看，具有高反應深度的患者（一些研究表明，治療期間腫瘤大小的最大收縮率>40%）可能有較小的殘余腫瘤，與體積較大的腫瘤相比，其血液灌注更好。由此產生的缺氧減少的TME可能具有較少的免疫抑制作用，并為持久的“免疫平衡”期提供了更大的機會，在此期間，免疫機制使腫瘤細胞保持功能休眠狀態(tài)而不會生長。因此，嘗試在短暫的血管正?；翱谄陂g提高反應深度可能是提高抗血管生成與ICI聯合療效的可行選擇。
此外，與接受抗血管生成與ICI聯合治療的患者相比，接受雙ICI聯合治療的患者具有持久反應的比例更高。不過值得注意的是，在接受雙ICI組合的患者中，毒性發(fā)生率更高。一般來說，在抗血管生成藥物加單一ICI的臨床試驗中，這種組合的嚴重（≥3級）免疫相關不良反應的發(fā)生率并不顯著高于ICI單一療法；然而，在接受聯合用藥的患者中，這兩類藥物通常會出現一些不良反應。
許多涉及不同癌癥類型患者的關鍵III期試驗表明，ICIs與血管生成抑制劑的組合提高了ORR和存活率，包括OS。然而，這種聯合療法在其他III期試驗中的失敗也廣泛存在。這些差異提醒我們需要提高對這些結果差異的基礎認知和理解。
因此，從這個角度來看，需要強調了幾個因素，以供未來考慮，以提高這類聯合治療的臨床前景。這些方面包括：
（1）需要更深入地了解抗血管生成藥物對接受ICIs的患者可能產生的一些負面影響，例如后一種藥物的生物分布減少和/或腫瘤缺氧水平增加的可能性，以及確定預防或改善這些負面影響的方法；
（2）作為單一療法，對任何一種藥物的臨床反應性的重要性；
（3）這些組合在由其它血管形成過程驅動的非血管生成腫瘤患者中的結果；
（4） 需要更好地了解口服TKIs和基于抗體的抗血管生成藥物與ICIs聯合使用之間的差異；（5）其他因素，如抗血管生成藥物的劑量、治療持續(xù)時間和給藥間隔，以及通過激活Tie2等方法改善血管正?；谀[瘤中的應用；
（6）需要反映轉移性疾病而不僅僅是原發(fā)性腫瘤的臨床前模型；
（7）要考慮到抗血管生成與ICI組合的最佳治療益處可能是通過免疫刺激血管調節(jié)周期對抗腫瘤免疫的抑制和激活作用之間凈平衡的結果。
參考文獻：
1.Antiangiogenic-immune-checkpoint inhibitor combinations: lessons from phase III clinical trials. Nat Rev Clin Oncol. 2024 Apr 10.
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