胃腸道間質(zhì)腫瘤的免疫治療進(jìn)展
2024-09-05 點(diǎn)擊量：618
間充質(zhì)胃腸道癌以胃腸道間質(zhì)瘤（GIST）為代表，它發(fā)生在整個胃腸道，并在全球范圍內(nèi)影響人類健康和經(jīng)濟(jì)。全球GIST的年發(fā)病率約為百萬分之10-15，與北美相比，東亞的發(fā)病率高得多。約20-30%的GIST患者表現(xiàn)為惡性，惡性GIST患者的五年生存率約為35-65%，嚴(yán)重威脅人類健康。
原發(fā)性GIST可以發(fā)生在整個胃腸道的任何地方，但大多數(shù)起源于胃（60%）和小腸（30%）。轉(zhuǎn)移常見于晚期GIST，通常轉(zhuǎn)移到肝臟（50-65%）和腹膜（20-43%），其他位點(diǎn)相對罕見。GIST被廣泛認(rèn)為起源于Cajal間質(zhì)細(xì)胞（ICCs），即位于胃腸壁內(nèi)的起搏細(xì)胞，主要由驅(qū)動基因突變引起。KIT和血小板衍生生長因子受體α（PDGFRA）的突變分別以配體無關(guān)的方式引起KIT和PDGFRA信號通路的結(jié)構(gòu)型激活，是GIST發(fā)生和發(fā)展的主要分子機(jī)制。KIT和PDGFRA都是同源的III型受體酪氨酸激酶。根據(jù)驅(qū)動基因的突變，GIST可大致分為KIT突變GIST、PDGFRA突變GIST和KIT/PDGFRA野生型（WT）GIST。
在過去二十年中，伊馬替尼和其它酪氨酸激酶抑制劑（TKIs）的發(fā)現(xiàn)徹底改變了復(fù)發(fā)/轉(zhuǎn)移或不可切除的GIST的治療。然而，由于原發(fā)性和繼發(fā)性耐藥，TKIs通常具有短暫的疾病控制和非常有限的療效。因此，迫切需要新的治療靶點(diǎn)和藥物來規(guī)避耐藥性，進(jìn)一步提高治療效果。
幾項(xiàng)研究探索了GIST的免疫景觀，發(fā)現(xiàn)幾乎所有GIST樣本都被不同數(shù)量的免疫細(xì)胞浸潤。巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞是GIST中最常見的免疫細(xì)胞。此外，GIST中還浸潤了一些不太豐富的免疫細(xì)胞，包括自然殺傷（NK）細(xì)胞、B細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞（DC）、自然殺傷T（NKT）細(xì)胞、γδT細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞等。GIST中免疫細(xì)胞的腫瘤內(nèi)分布模式是可變的；它們主要擴(kuò)散分布在血管周圍，少量分布在聚集體中。GIST中浸潤的免疫細(xì)胞已被證明與患者的臨床病理特征有關(guān)，并具有預(yù)測價值。
腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞
腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）是GIST微環(huán)境中最常見的炎癥細(xì)胞之一，可分為M1和M2巨噬細(xì)胞。M1巨噬細(xì)胞通過吞噬腫瘤細(xì)胞、向T細(xì)胞呈遞腫瘤細(xì)胞抗原并產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子來發(fā)揮抗腫瘤活性；相反，M2巨噬細(xì)胞通過抑制炎癥反應(yīng)、募集Treg細(xì)胞和刺激血管生成來促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。在未經(jīng)治療的原發(fā)性GIST中，微環(huán)境中TAMs的極化是有爭議的，M2或M1巨噬細(xì)胞都可能是主要的細(xì)胞亞型。而在轉(zhuǎn)移性和伊馬替尼治療的GIST中，M2巨噬細(xì)胞是最富集的亞型，具有高水平表達(dá)的主要組織相容性復(fù)合體II類（MHC-II）分子。
腫瘤浸潤性T淋巴細(xì)胞
GIST中的T淋巴細(xì)胞包括CD8+T、CD4+T和少量Foxp3+T調(diào)節(jié)（Treg）細(xì)胞。CD8+T淋巴細(xì)胞是殺死癌癥細(xì)胞并對抗PD-1抗體產(chǎn)生治療反應(yīng)的關(guān)鍵淋巴細(xì)胞。已發(fā)現(xiàn)GIST具有高浸潤水平的CD8+T細(xì)胞，GIST中的CD8+T淋巴細(xì)胞被證明與RFS和OS呈正相關(guān)。至于CD4+T細(xì)胞，它們也滲透到幾乎所有的GIST樣本中，但數(shù)量不如CD8+T細(xì)胞豐富。到目前為止，CD4+T細(xì)胞浸潤對GIST的預(yù)后價值還沒有很好的評估。
抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)的Treg細(xì)胞在GIST中相對罕見。浸潤在GIST中的Treg細(xì)胞與PFS呈負(fù)相關(guān)，但與高危GIST呈正相關(guān)，未發(fā)現(xiàn)Treg細(xì)胞浸潤與GIST轉(zhuǎn)移之間的關(guān)聯(lián)。此外，Treg細(xì)胞在GIST中的浸潤與M2巨噬細(xì)胞的浸潤呈正相關(guān)，表明后者的免疫抑制作用可能歸因于Treg細(xì)胞的募集。GIST中的CD8+T/Foxp3+Treg細(xì)胞比例遠(yuǎn)低于宮頸癌，這表明GIST微環(huán)境中存在強(qiáng)烈的免疫抑制。
腫瘤浸潤性NK細(xì)胞
NK細(xì)胞屬于先天免疫系統(tǒng)，是抵御感染和腫瘤的一線防御系統(tǒng)。它們可以靶向MHC-I低表達(dá)的細(xì)胞，作為細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫的重要補(bǔ)充。與其他實(shí)體瘤不同，NK細(xì)胞在胃腸道間質(zhì)瘤中豐富，約42.1%的GIST具有CD56+NK細(xì)胞，約25%的CD45+細(xì)胞為CD3-CD56+NK細(xì)胞。浸潤在GIST中的NK細(xì)胞與PFS、RFS、OS和預(yù)后呈正相關(guān)，與高危GIST、增殖指數(shù)和轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)。
NK細(xì)胞表達(dá)多種受體，如NKp30和NKp46，賦予NK細(xì)胞不同的功能。在GIST中，NK細(xì)胞主要表達(dá)免疫抑制性NKp30C亞型，其表達(dá)水平與OS和預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。B7-H6，NKp30的配體，在GIST中廣泛表達(dá)；其可溶性形式sB7-H6與轉(zhuǎn)移性GIST的DFS和預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。此外，Treg細(xì)胞中TGF-β的存在下調(diào)了NK細(xì)胞中NKG2D受體的表達(dá)，這直接抑制了后者的細(xì)胞毒性。
腫瘤浸潤B細(xì)胞和三級淋巴結(jié)構(gòu)
三級淋巴結(jié)中的腫瘤浸潤性B細(xì)胞在抗腫瘤免疫反應(yīng)中至關(guān)重要；它們通過抗體依賴性細(xì)胞細(xì)胞毒性（ADCC）和補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性（CDC）促進(jìn)體液抗腫瘤反應(yīng)。在GIST中，B淋巴細(xì)胞與腫瘤大小呈負(fù)相關(guān)，與RFS和OS呈正相關(guān)。
三級淋巴結(jié)構(gòu)（TLSs）通常包括T細(xì)胞區(qū)和B細(xì)胞濾泡區(qū)，是廣泛存在于各種癌癥類型中的異位淋巴聚集體。在44.9%-52.2%的GIST中發(fā)現(xiàn)腫瘤浸潤性TLSs，其外層主要由CD4+T和CD8+T細(xì)胞組成，而內(nèi)層主要由B細(xì)胞組成。TLSs被發(fā)現(xiàn)與低風(fēng)險GIST、較長的生存時間、RFS和較低的伊馬替尼耐藥性有關(guān)，因此可能是伊馬替尼耐藥GIST患者的一種新的治療策略。
免疫細(xì)胞浸潤和轉(zhuǎn)移
免疫細(xì)胞的浸潤水平與GIST的轉(zhuǎn)移狀態(tài)密切相關(guān)。在原發(fā)性GIST中，CD68+巨噬細(xì)胞的數(shù)量高于CD3+T細(xì)胞的數(shù)量，而轉(zhuǎn)移性GIST的情況正好相反。轉(zhuǎn)移性GIST含有更多的M2巨噬細(xì)胞，大約是原發(fā)性GIST的兩倍，這表明M2巨噬細(xì)胞促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。此外，轉(zhuǎn)移性GIST中浸潤的CD3+T、B和NK細(xì)胞的數(shù)量也遠(yuǎn)高于原發(fā)性GIST。在腫瘤邊緣，局部非轉(zhuǎn)移性GIST比轉(zhuǎn)移性GIST表現(xiàn)出更多的CD8+T和Foxp3+Treg細(xì)胞。此外，免疫細(xì)胞的浸潤水平也與GIST的轉(zhuǎn)移部位密切相關(guān)。與腹膜轉(zhuǎn)移相比，肝轉(zhuǎn)移具有更多的CD3+T、CD56+NK和CD20+B細(xì)胞。
PD1/PD-L1
在GIST中，PD-L1主要存在于腫瘤細(xì)胞上，少數(shù)存在于白細(xì)胞中，與驅(qū)動基因的突變類型無關(guān)。其表達(dá)在GIST中表現(xiàn)出高度異質(zhì)性；約16.3%-69.0%的GIST樣本存在PD-L1表達(dá)，在同一樣本中，可能只有不到10%的腫瘤細(xì)胞表達(dá)PD-L1?？傮w而言，PD-L1在GIST中的表達(dá)水平相對較低。
PD-1主要在GIST浸潤的T細(xì)胞上低水平表達(dá)。據(jù)報道，48.5%或88%的GIST樣本中存在PD-1。PD-1在腫瘤內(nèi)T細(xì)胞中的表達(dá)高于循環(huán)T細(xì)胞，其表達(dá)與RFS或OS無關(guān)。
IDO
吲哚胺2,3-雙加氧酶（IDO）是人類色氨酸代謝的限速酶，它將色氨酸代謝為犬尿蛋白。IDO通過直接抑制CD8+T細(xì)胞活性和誘導(dǎo)Treg細(xì)胞分化發(fā)揮免疫抑制作用。此外，色氨酸代謝產(chǎn)物能夠使抗原呈遞細(xì)胞（APC）極化，表現(xiàn)出免疫耐受表型，其特征是分泌TGF-β或IL-10。在GIST中，組成型激活的KIT信號通過轉(zhuǎn)錄因子ETS變體4（ETV4）上調(diào)IDO表達(dá)。GIST中IDO表達(dá)水平較高，63%-89.8%的GIST為IDO陽性，幾乎所有PD-L1+GIST均為IDO+GIST。此外，所有PDGFRA突變型GIST都表達(dá)IDO。
Tim-3/Gal-9和其他免疫檢查點(diǎn)
在GIST中， Tim-3主要存在于TIL中，表達(dá)水平較低。半乳糖凝集素-9（Gal-9）是Tim-3的配體，主要在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)。幾乎所有Tim-3+NK浸潤的GIST樣本都顯示出Gal-9的表達(dá)，這表明它們的相互作用可能參與了抗腫瘤免疫的抑制。Tim-3在GIST中的表達(dá)水平與OS、PFS和CD8+T細(xì)胞密度呈正相關(guān)，與高危GIST呈負(fù)相關(guān)。與Tim-3相反，Gal-9的表達(dá)與高危GIST呈正相關(guān)，與CD8+T細(xì)胞和CD56+NK細(xì)胞的密度呈負(fù)相關(guān)，與OS和PFS無相關(guān)性。這些相互矛盾的發(fā)現(xiàn)表明，在GIST中，Tim-3和Gal-9可能具有不同的免疫逃逸機(jī)制。
LAG-3和VISTA主要在T細(xì)胞表面表達(dá)。LAG-3在GIST中的表達(dá)很低，VISTA在GIST中的表達(dá)與結(jié)果的改善有關(guān)。此外， ICOS及其配體B7H2（ICOSL）也存在于GIST中，并與不良預(yù)后有關(guān)。此外，B7-H6在GIST中高表達(dá)，可能成為一個潛在的免疫治療靶點(diǎn)。
CTA、MHC-I和MICA/B
癌癥睪丸抗原（CTAs）是一大類腫瘤相關(guān)抗原，CTA在各種惡性腫瘤中表達(dá)，而在正常組織中，CTA僅存在于睪丸和胎盤的生殖細(xì)胞中；因此，CTA被認(rèn)為是各種癌癥免疫治療的理想靶點(diǎn)。據(jù)報道，26.7%-40%的GIST患者表現(xiàn)出CTAs表達(dá)。
MHC分子，也稱為人類白細(xì)胞抗原（HLAs），主要在腫瘤細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞表面表達(dá)。然而，只有30%的GIST樣本顯示MHC-I分子的正常表達(dá)水平，其中大多數(shù)樣本具有HLA表達(dá)的部分缺陷；38%的GIST沒有HLA-A表達(dá)，20%沒有HLA-B和HLA-C表達(dá)。MHC-I分子的表達(dá)缺陷導(dǎo)致細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的識別降低，并削弱了抗腫瘤免疫反應(yīng)。盡管MHC-I表達(dá)在GIST中丟失，但在GIST發(fā)現(xiàn)了MHC I類鏈相關(guān)蛋白A和B（MICA/B），這表明NK細(xì)胞可能在抗腫瘤免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
其他免疫相關(guān)基因
通過釋放多種分子，腫瘤細(xì)胞能夠?qū)⒉煌愋偷募?xì)胞募集到腫瘤組織中，改變腫瘤微環(huán)境，并反過來促進(jìn)其生長和轉(zhuǎn)移。GIST中炎性細(xì)胞因子的表達(dá)非常低，TNFα的表達(dá)基本上可以忽略不計，表明GIST中存在免疫抑制微環(huán)境。至于趨化因子，如CCL2、CCL3和CXCL1，它們在GIST中的表達(dá)相對較高，CCL2誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞浸潤到腫瘤組織中并促進(jìn)腫瘤生長。此外，GIST微環(huán)境中含有大量TGF-β1，可降低免疫效應(yīng)細(xì)胞的活性并促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移。
由于GIST中有大量免疫細(xì)胞浸潤，免疫細(xì)胞和分子被認(rèn)為在GIST的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。因此，靶向GIST免疫微環(huán)境的治療方法被認(rèn)為可以重新激活宿主免疫系統(tǒng)的抗腫瘤免疫，并提高伊馬替尼的治療效果，這可能成為未來解決GIST治療瓶頸的新策略。到目前為止，已經(jīng)報道了幾種免疫療法，包括細(xì)胞因子治療、ICIs、抗體治療、抗體偶聯(lián)藥物（ADC）、腫瘤疫苗和過繼細(xì)胞治療（ACT）
基于細(xì)胞因子的免疫療法
I型IFN含有IFNα和IFNβ，主要由浸潤在腫瘤微環(huán)境中的巨噬細(xì)胞、DC細(xì)胞和中性粒細(xì)胞產(chǎn)生。聚乙二醇（PEG）和重組干擾素-α-2b聯(lián)合形成的長效干擾素-α2b（PegIFNα2b）已被用于治療GIST。在一項(xiàng)研究中，8名III/IV期GIST患者服用PegIFNα2b，發(fā)現(xiàn)4周的聯(lián)合治療誘導(dǎo)了大量的IFN-γ，并增加了產(chǎn)生IFN-γ的CD4+T、CD8+T和NK細(xì)胞的浸潤。經(jīng)過3.6年的中位隨訪研究，總有效率達(dá)到100%，聯(lián)合治療優(yōu)于伊馬替尼單獨(dú)治療。進(jìn)一步研究表明聯(lián)合治療具有協(xié)同作用和伊馬替尼耐藥性逆轉(zhuǎn)作用。
免疫檢查點(diǎn)抑制劑
免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICIs）是最常見、最有效、最有前景的免疫治療藥物，包括抗PD-1抗、抗CTLA-4抗體和抗PD-L1抗體。盡管ICIs尚未被批準(zhǔn)用于治療GIST，但許多臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中。然而不幸的是，大多數(shù)臨床試驗(yàn)在很大程度上都沒有成功；TKIs和ICIs之間幾乎沒有發(fā)現(xiàn)明顯的協(xié)同作用。
然而，我們不能得出ICIs無效的結(jié)論，因?yàn)樯贁?shù)晚期GIST患者通過ICIs和聯(lián)合治療獲得了疾病穩(wěn)定（SD）或部分反應(yīng)（PR）。目前還沒有確鑿的生物標(biāo)志物可用于預(yù)測和選擇可能受益于ICI免疫療法的GIST患者。
基于抗體的免疫療法
單克隆抗體已被廣泛用于治療各種類型的腫瘤。許多研究評估了在小鼠GIST模型中抗KIT和CD40的抗體，以及在GIST患者中抗PDGFRA、VEGF和XmAb18087（一種同時靶向SSTR2和CD3的雙特異性抗體）的抗體的抗腫瘤作用。
一系列研究表明，抗KIT單克隆抗體SR1降低了KIT在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)，增強(qiáng)了巨噬細(xì)胞的吞噬作用，并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡；其殺傷作用與伊馬替尼的敏感性或耐藥性無關(guān)。另外，在KitV558Δ/+小鼠GIST模型中，抗CD40抗體激活腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α，并增強(qiáng)伊馬替尼的抗腫瘤活性。
在GIST中，VEGF的表達(dá)與預(yù)后不良有關(guān)。有研究評估了抗VEGF單克隆抗體貝伐單抗對轉(zhuǎn)移性/不可切除GIST患者的治療效果；然而，由于入選的GIST患者數(shù)量較少，且貝伐單抗的療效不令人滿意，臨床試驗(yàn)終止，沒有得出綜合結(jié)論。2017年，抗PDGFRA單克隆抗體olaratumab在31名轉(zhuǎn)移性和/或不可切除的GIST患者中進(jìn)行了臨床研究；沒有觀察到CR和PR，只有5名患者SD。XmAb18087，是一種同時靶向生長抑素受體2（SSTR2）和CD3的雙特異性抗體，前者在GIST中高度表達(dá)。目前正在進(jìn)行一項(xiàng)臨床試驗(yàn)（NCT03411915），研究對晚期GIST和神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤患者的治療效果。
抗體偶聯(lián)藥物
到目前為止，已經(jīng)在GIST中開發(fā)并測試了兩種抗KIT ADC（LOP628-DM1和NN2101-DM1）和一種抗GPR20 ADC（DS-6157a）。LOP628-DM1在具有高KIT水平的腫瘤細(xì)胞中敏感，這表明該ADC可用于治療KIT突變體和KIT-WT GIST，但由LOP628-DM1引起的超敏反應(yīng)（HSRs）可能限制其在臨床中的使用。同樣，NN2101-DM1也被發(fā)現(xiàn)在體內(nèi)和體外抑制GIST中的腫瘤生長。DS-6157a，它是抗GPR20抗體和Dxd的偶聯(lián)藥物，目前正在進(jìn)行一項(xiàng)I期臨床試驗(yàn)，檢測DS-6157a對GIST患者的抗腫瘤作用。
基于疫苗的免疫療法
疫苗是腫瘤免疫治療的一種新方法。Ilixadensel，也稱為Intuvax，是一種異基因DC疫苗，在腫瘤內(nèi)注射后引發(fā)抗腫瘤免疫反應(yīng)。ilixadencel的治療效果已在6名不可切除或轉(zhuǎn)移性GIST患者中進(jìn)行了評估，33%的患者有響應(yīng)，這支持了未來進(jìn)一步研究的必要性。
過繼細(xì)胞療法
到目前為止，已有三個研究團(tuán)隊(duì)對ACT在GIST中的療效進(jìn)行了探索。第一個在2013年構(gòu)建了靶向KIT的嵌合抗原受體T（CAR-T）細(xì)胞，然后在CDX模型中證明這些細(xì)胞能夠在體外產(chǎn)生IFN-γ，裂解培養(yǎng)的GIST細(xì)胞并抑制腫瘤生長。第二項(xiàng)研究在2019年，8名難治性復(fù)發(fā)性GIST患者靜脈注射同種異體植物血凝素（PHA）激活的T細(xì)胞、個性化疫苗和低劑量白細(xì)胞介素-2，其中5人在14個月的隨訪研究后出現(xiàn)緩解，1人SD，2人PD，表明這種治療是安全有效的。第三項(xiàng)在2022年從KIT/PDGFRA-WT GIST患者中獲得了細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞（CIKs），并發(fā)現(xiàn)患者來源的CIKs可以直接或間接殺死了自體伊馬替尼和舒尼替尼耐藥的腫瘤細(xì)胞。
GIST的腫瘤微環(huán)境具有嚴(yán)重的免疫抑制性，表現(xiàn)為M2巨噬細(xì)胞和Treg細(xì)胞的浸潤、GIST細(xì)胞上IDO的高表達(dá)、NK細(xì)胞上的免疫抑制受體以及APC上MHC-I的表達(dá)不足。盡管CD8+T細(xì)胞在GIST中富集，但CD8+T/Treg細(xì)胞比率相對較低，并且可能被GIST細(xì)胞上的PD-L1進(jìn)一步抑制。此外，NK細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)為CD69陰性，表明它們處于功能失調(diào)狀態(tài)。綜合來看，幾個因素有助于免疫抑制微環(huán)境的發(fā)展，這可能介導(dǎo)GIST中對ICIs的主要耐藥性。
GIST已經(jīng)進(jìn)行了多項(xiàng)臨床和臨床前試驗(yàn)，以檢查免疫療法的效果，如細(xì)胞因子、ICIs、抗體、ADC、疫苗和ACTs。其中一些是有希望的，而另一些則不令人滿意，尤其是對于ICIs。GIST中PD1/PD-L1的相對低表達(dá)和MHC-I的缺失可能部分解釋了對ICIs的低反應(yīng)性，這也使更加我們期待其他新免疫治療靶點(diǎn)的出現(xiàn)，如M2巨噬細(xì)胞、Treg細(xì)胞、LAG-3、Tim-3、CTAs、WT-1和CSPG4，值得更多關(guān)注。
參考文獻(xiàn)：
1.Advances in immunology and immunotherapy for mesenchymal gastrointestinal cancers. Mol Cancer.2023 Apr 18;22(1):71.
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