[研究] 胶母细胞瘤的免疫治疗最新研究进展
作者：北京协和医院 周强意 马文斌 信息来源：好大夫在线
胶质母细胞瘤（GBM）是成人中最常见、最具侵袭性的原发颅脑肿瘤，约占原发性颅脑肿瘤的一半[1]。尽管应用手术、放疗、化疗等综合治疗，胶质母细胞瘤患者的预后仍不理想，中位生存期只有14.6个月，五年生存率少于10%[2, 3]。目前的胶质母细胞瘤标准治疗方案缺乏特异性，肿瘤细胞对放疗及烷化剂易产生抵抗，肿瘤复发不可避免，预后较差。
近几年肿瘤免疫治疗快速发展，相关临床试验取得了令人振奋的结果，2010年以活化的自体树突状细胞（dendritic cells ，DCs）为基础、靶向前列腺酸性磷酸酶的疫苗Provenge (Sipuleucel-T)获批用于前列腺癌的治疗[4]，2011年CTLA-4的人源单克隆抗体ipilimumab获批用于进展期黑色素瘤[5]。 此外，免疫治疗在胶质瘤的临床及临床前期研究中也显示出良好的疗效，有望成为手术、放疗、化疗等治疗之外新的治疗手段。
一、免疫治疗基础
由于中枢神经系统（central nervous system，CNS）血脑屏障的存在、缺少经典抗原呈递细胞（antigen-presenting cells，APCs）和淋巴系统，以及组织表达人类白细胞抗原（HLA）较低、循环中T淋巴细胞数量少，传统认为中枢神经系统是 “免疫豁免区”（immune privileged organ）[6]。然而近年来发现，正常的CNS中存在多种免疫细胞。小胶质细胞来源于胚胎造血细胞，目前认为具有s的作用，能够迁移到CNS的炎症区域并被活化，并分泌多种细胞因子及趋化因子[7]，诱导其他免疫细胞迁移。单核细胞可以分化成巨噬细胞以及DCs，存在于血管旁、脉络膜及脑膜之中。T淋巴细胞可以在颈部淋巴结活化后透过血脑屏障转移到CNS[8]，这些都提示CNS中免疫功能的存在。
但是胶质瘤本身具有多种免疫逃避的机制，使得肿瘤能够逃过免疫系统的杀伤：肿瘤因素：胶质瘤细胞能够分泌多种免疫抑制细胞因子，包括TGFβ、PGE2、IL-10以及VEGF等；(2)外部因素：如年龄、服用激素以及放化疗等会降低机体免疫力；(3)免疫细胞：肿瘤微环境中调节T细胞(regulatory T cells，Tregs)、髓系抑制细胞(myeloid—derived suppressor cell,MODC)等细胞增加，从而抑制免疫[9]。正是由于以上多种因素的存在，机体很难对胶质瘤细胞产生正常的免疫反应，而通过各种手段来增强免疫系统对胶质瘤细胞的靶向作用，就成为了对抗肿瘤的重要手段。
二．免疫治疗策略
当前的免疫治疗方法主要分为主动免疫治疗和被动免疫治疗[10]。主动免疫治疗需要激活机体自身的特异性免疫系统，通过外来的抗原刺激机体产生免疫反应，主要包括向人体内导入多种特异性胶质瘤细胞抗原，既可以将抗原直接输入，也可以将抗原先致敏DCs然后输入。抗原包括整个肿瘤抗原、蛋白、多肽等。被动免疫治疗包括：抗体免疫治疗、过继免疫治疗以及其他免疫调节治疗。
1. 肿瘤疫苗治疗
1.1EGFRvIII 疫苗
EGFRvⅢ是表皮生长因子受体（EGFR）的突变体，它仅在癌细胞中表达，在正常组织中不表达，它能够直接导致癌细胞生长，大约20-25%的胶质母细胞瘤患者有EGFRvⅢ过度表达[11]。较早Heimberger等人的研究认为EGFRvⅢ是GBM患者的负性预后影响因子[12]，最近的研究表明以目前的标准方案治疗后，EGFRvⅢ表达情况同患者预后无显著关系[11]。Rindopepimut是美国针对肿瘤靶向特异性分子EGFRvⅢ的试验免疫治疗疫苗。Ⅰ期和Ⅱ期临床试验都表明Rindopepimut在EGFRvⅢ过表达GBM患者中具有高效刺激抗肿瘤免疫的功效，能延长患者的生存时间。
在Rindopepimut的三个Ⅱ期临床试验中，新诊断EGFRvⅢ过表达的GBM患者同步放化疗完成后第0、14、28天皮内注射Rindopepimut 500 μg和集落刺激因子 150 μg，此后在每个标准辅助化疗周期的第21天注射相同剂量的Rindopepimut和GM-CSF，直到肿瘤进展或者患者不能耐受。结果发现新诊断的GBM患者中20-30%病人Ⅲ过表达，未发现有严重的不良反应，三个Ⅱ期临床试验的生存数据均保持一致，说明Rindopepimut能明显提高EGFRvⅢ阳性成人GBM患者的中位生存期（OS）及无进展生存期(PFS)，见表一[13]。
针对复发胶质母细胞瘤, 公司正在进行了名为 “ReACT”的随机、双盲Ⅱ期临床研究（2011年-2015年, NCT01498328），这项研究旨在阐明Rindopepimut联合贝伐单抗对EGFRvⅢ过表达的复发GBM患者PFS、总生存期（OS）的影响。目前初步结果令人满意，而且研究发现早期EGFRvIII抗体效价同生存期相关，EGFRvIII抗体效价较低的患者中位OS为10.6个月,而EGFRvIII抗体效价高的患者中位OS超过20个月,建议-早期查EGFRvIII抗体效价作为预测标志[14]。Rindopepimut当前还有一项名为“ACT Ⅳ Study”的针对初治胶质母细胞瘤的Ⅲ期临床试验正在进行(2011年-2016年，NCT01480479)。如果此项研究得到阳性的临床结果，Rindopepimut将可能会成为FDA批准的第一个应用于原发脑肿瘤的免疫治疗药物。
1.2 树突状细胞（DCs）疫苗
树突状细胞是体内最重要的APC，能够表达高水平的MHC分子，共刺激分子如B7—1(CD80)、B7—2(CD86)、CIM0等，是体内免疫反应的启动者，具有摄取各类抗原的能力，并能分泌IL一2，激活初始T细胞，产生免疫应答。DCs能够有效的介导CD8+以及CD4+的T淋巴细胞对肿瘤细胞的免疫反应，在诱导针对相关抗原的高效、特异性T细胞免疫应答中起到关键作用。研究人员将DCs进行体外培养，并用各种类型的肿瘤抗原在体外致敏DCs，然后回输体内来诱导肿瘤抗原特异性免疫应答。用来致敏的抗原主要来源于手术切除的肿瘤细胞裂解产物以及人工合成的特异性多肽，其他特殊抗原还包括肿瘤干细胞抗原以及巨细胞病毒抗原。DCs疫苗是当前肿瘤免疫治疗中的研究热点，国内外有许多DC疫苗的期、期甚至是Ⅲ期临床试验正在进行，见表二[15]。
ICT-107是由6种合成多肽（肿瘤干细胞抗原MAGE-1,her–2，AIM-2,TRP-2,gp100,和IL-13Rα2）致敏的自体外周血单核细胞（PBMC）来源的DCs。ICT-107的一项Ⅰ期临床试验入组16例新诊断GBM患者，在新诊断GBM标准方案治疗中加入ICT-107注射后，中位随访时间40.1个月，结果显示中位PFS为16.9个月，中位OS为38.4个月[16]。2014年ASCO会议Patrick Y. Wen教授发布一项Ⅱ期临床试验研究（摘要号为2005）的初步研究结果。该试验试图验证初治GBM手术和放化疗后增加肿瘤抗原刺激的树状突疫苗是否会提高OS或PFS。124名新诊断的HLA-A1+ 或A2+ 的GBM患者经过手术切除（术后残余< 1立方厘米），并接受6周的同步TMZ+放疗后，2:1随机–107治疗组和安慰剂对照组。疫苗组患者随后接受4次ICT–107诱导注射或安慰剂注射，此后第1、3和6个月各注射一次ICT-107,随后再每6个月注射一次，期间维持12个疗程的辅助TMZ化疗。患者分组后中位随访时间为13.6个月，目前已统计分析了67例患者的数据。结果发现ICT-107安全性和耐受性良好,治疗组和对照组之间治疗副反应没有明显差异。意向治疗(Intent to treat,ITT)人群中ICT-107治疗组中位PFS提高了2个月(双边检验 p = 0.02,HR= 0.56)。 符合方案（Per Protocol，PP）人群中位PFS增加3个月（双边检验 p = 0.01,HR = 0.53）。ITT人群中ICT–107治疗组OS提高了2个月，PP组中OS提高了3个月，OS提高未达到统计学意义(分别为双边检验p = 0.58,HR = 0.87；p = 0.40,HR = 0.79)。该研究是第一个在GBM治疗中取得阳性临床结果（PFS增加有统计意义）的随机、对照免疫疗法试验。虽然由于达到OS的事件数较小（67/124）,OS提高没有显著差异，试验将进一步观察患者的OS变化。
Fadul教授等的研究中将10例新诊断GBM患者手术切除后肿瘤细胞裂解产物致敏自体DCs，同步放化疗后给注射该疫苗，结果发现患者未出现不良事件，患者中位PFS为9.5个月，中位OS为28个月[16]。目前Northwest Biotherapeutics公司正在进行一项DCVax 用于治疗新诊断GBM的随机、对照、多中心的Ⅲ期临床研究，旨在了解DCVax对新诊断GBM的治疗作用。研究计划招募300名新诊断的成人GBM，手术及同步放化疗后，2:1随机分为每月TMZ+DCvax组和TMZ+安慰剂（PBMC）组。主要的观察终点是PFS。（临床研究信息：NCT00045968）。
1.3 热休克蛋白结合多肽疫苗
应用DCs细胞作为疫苗载体需要将DCs细胞在体外培养并用肿瘤抗原致敏，需要很专业的细胞培养技术。而应用肿瘤源性热休克蛋白（heat-shock proteins，HSPs）作为肿瘤抗原载体，可以利用机体内DCs呈递抗原，而不需要体外培养DCs[16]。HSPs是一个蛋白家族，主要生理功能是结合多肽，帮助多肽折叠机转运。在高热、感染、缺氧、恶性肿瘤等情况下，HSPs表达上调。此外，在肿瘤免疫治疗中，HSPs可以同机体内DCs结合，并将绑定的多肽抗原转移到DCs中，进而激活CD4+和CD8+T细胞反应。
Bloch等今年报道了一个自体肿瘤源性热休克蛋白多肽复合物疫苗（Heat-shock protein peptide complex-96，）治疗复发GBM的非盲、单臂、Ⅱ期研究[17]。2007年10月3日到2011年10月24日之间的 41例复发GBM患者接受行肿瘤大部切除术后平均接受6剂量HPSC-96疫苗皮内注射。结果发现有37个严重不良事件报告(3-5级),其中17个归因于手术，只有1个3级事件与疫苗有关。患者6个月存活率为90.2% (95%可信区间[CI]:75.9—96.8)，12个月生存率为29.3% (95%可信区间:16.6—45.7)。中位总生存期是42.6周(95%置信区间:34.7—50.5)。
2014年7月 公司公布了HPSC-96疫苗（Prophage）治疗新诊断GBM的随机、单臂、Ⅱ期临床研究结果（ NCT00905060）。该研究将HPSC-96疫苗加入到标准治疗中，可使新确诊的GBM 患者中位OS达到24个月，患者2年生存率为50%，而仅以标准方案治疗的患者中位生存期为14.6个月，患者的2年生存率为26%[2, 3]。同时该研究发现PDL-1蛋白表达过低的患者对HPSC-96疫苗产生应答尤其明显，这表明该疫苗今后同抗PD-1免疫治疗药物联用可能增加疗效。
2．抗体免疫治疗
抗体免疫治疗通过抗体同相关抗原的特异性结合激活机体对肿瘤的免疫反应发挥治疗作用。随着胶质瘤的病理机制，尤其是免疫抑制机制的逐渐阐明，已经找到一些适合胶质瘤免疫治疗的靶点。生物工程学的进步使得单克隆抗体的制备变得日益简单，且抗体的特异性增加。目前的抗体免疫治疗主要包括：(1)针对肿瘤突变重定向免疫效应细胞，即通过双向特异的重定向单克隆抗体（bispecific antibody-redirected），将肿瘤细胞同免疫效应细胞相联系，从而发挥免疫治疗作用。（2）靶向负性免疫调控分子的抗体药物。（3）提供共刺激信号，以激活肿瘤细胞免疫[18]。相关抗体治疗研究已经表现出令人信服的安全性及有效性。
2.1 抗 治疗
程序性死亡因子-1（PD-1）是一种Ⅰ型跨膜糖蛋白，属于免疫球蛋白超家族成员，其以单体形式存在于细胞表面,通常与配体(PD-L1)结合后,导致通道下游分子发生磷酸化,转导负性信号,抑制T细胞的增殖和细胞因子的产生、诱导T细胞凋亡。一些临床前期研究的动物肿瘤模型已经证明肿瘤部位的微环境能够促进肿瘤表达PD-L1来诱导T淋巴细胞凋亡，而PD-1 /PD-L1抗体能够通过阻断 PD-1 /PD-L1通路挽救 T 细 胞 ,增 强 抗 肿 瘤 免 疫[19] 。最近的体内外抗PD-1临床试验,例如 MDX-1106,在GBM动物模型和非GBM实体肿瘤中显示出良好的患者耐受性和抗肿瘤活性[20]。2014年ASCO会议报道了两项相关研究。默沙东的PD-1药物已于201408上市。
摘要号2011的研究报道了胶质母细胞瘤患者中的PD1/PD-L1表达的测定，该研究旨在了解胶质母细胞瘤和PD1/PD-L1的表达存在相关性。117例胶质母细胞瘤患者(平均年龄60岁，平均KPS 90)中取135例标本，用免疫组织化学方法半定量测定并分析PD-1、PD-L1、CD3、CD8+ 表达情况。研究结论：PD-1或PD-L1免疫组化在大多数恶性胶质瘤样本中都检测到，而PD1(p = 0.783)和PD-L1(p = 0.866)表达同患者存活无显著相关。大会还报道了另一个针对PD-1的单克隆抗体治疗复发胶质母细胞瘤的随机、非盲、Ⅱb期临床研究（摘要号：TPS2101），旨在评估抗nivolumab（人源PD-1单克隆抗体）单用或同伊匹单抗联用治疗复发胶质母细胞瘤的疗效和安全性。入组标准为Karnofsky评分≥70分,胶质母细胞瘤同步放化疗后第一次复发。队列1：nivolumab 3mg/Kg(n = 10;Q2W x 4)，8周后调整为nivolumab 1mg/Kg+ 伊匹单抗 3mg/Kg(n = 10;Q3W x 4)，队列1将分析GBM患者用药的安全性和耐受性。在成功完成队列1后，队列2将招募240例复发GBM患者,1:1:1随机分为nivolumab、nivolumab + 伊匹单抗(同队列1)、贝伐单抗(10mg/Kg Q2W)等三组。队列1的主要目标是评估安全性。队列2的主要目标是与贝伐单抗比较的OS,次要目标是PFS和总有效率（ORR）。
抗 CTLA-4 治疗
细胞毒T淋巴细胞相关抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4, CTLA-4）又名CD152，是一种白细胞分化抗原，是T细胞上的一种跨膜受体，能够通过同效应T细胞上的CD28相互竞争位于抗原呈递细胞（APC）表面的 B7 家族免疫分子，从而抑制效应T细胞的反应。还能通过激活Tregs途径抑制肿瘤免疫。临床前试验证实了上述途径, 同时证明CTLA-4抗体可以抑制肿瘤生长。伊匹单抗（ipilimumab）是一个针对CTLA-4的人源单克隆抗体，与 CTLA-4 结合并阻碍后者与其 配体CD28的相互作用，增加 T 细胞的活化和增殖，从而促进其抗肿瘤作用。伊匹单抗2011年已经被FDA批准用于晚期黑色素瘤患者，是唯一能够改善进展期黑色素瘤患者生存期的药物。尽管伊匹单抗在黑色素瘤患者中已经证明能够明显改善患者预后，在动物胶质瘤模型中也显示出良好的抗肿瘤效果，但在GBM患者中的影响尚未得到验证[21, 22]。[zq2] 报道了两篇伊匹单抗治疗复发GBM的研究。
摘要号为e13026的研究回顾了应用伊匹单抗治疗复发GBM的病例，该研究旨在探索伊批单抗的安全性、有效性。共10例患者，6例男性,中位年龄55岁(41-65岁)。所有患者之前均接受过接受放疗和替莫唑胺治疗,9名患者之前接受贝伐单抗治疗。患者分别在第1次(1)，第2次(4),第3次(4)、第6次(1)复发时给予伊匹单抗(3mg/Kg)治疗。安全性方面，一例患者出现发热、LDH升高和转氨酶升高，没有患者出现严重副反应。6例已经进行疗效分析的患者中，4例患者病灶稳定，2例患者进展，PFS为2.2个月，OS是5.1个月。该研究认为伊匹单抗可以安全的同贝伐单抗等药物联合应用于复发GBM，且同贝伐单抗联用可以减少激素的用量。
摘要号为e13010的研究回顾了2012年6月至2013年8月单中心应用伊匹单抗治疗复发GBM病例。共5例患者，4例男性，年龄48-66岁，其中四例患者接受3mg/Kg的注射剂量，1例患者接受10mg/Kg的剂量。结果其中2例患者进展时间为1个月，1例患者进展时间为2.7个月,1例患者进展时间为6个月，1例患者治疗后19个月仍未进展。安全性方面，所有5例患者中均出现副反应,其中包括2例患者出现2级皮疹,1例结肠炎、1例甲状腺功能减退，1例患者在第一次用药后出现了短暂的2级脑炎，唯一出现可能的3级毒性反应是1例癫痫发作。该中心的病例强调了应用伊匹单抗在复发胶质母细胞瘤患者中的用法以及副反应。有关伊匹单抗治疗GBM的临床试验不久将开始进行。
3.过继免疫治疗
过继免疫治疗是指将已激活的免疫效应细胞输注给肿瘤患者，使其在体内直接发挥免疫抗肿瘤作用。免疫效应细胞包括淋巴因子激活的杀伤(1ymphokine—activated killer cel，LAK)细胞、自然杀伤（NK）细胞、𝛾𝛿 T细胞、肿瘤浸润淋巴细胞 （Tumor infiltrating lymphocytes ，），细胞毒T性淋巴细胞（(Cytotoxic T lymphoeytes，CTLs）。前三种细胞肿瘤抗原特异性，可能攻击正常细胞，神经毒性大；TILs很可能具有肿瘤特异性，但需要从肿瘤组织中提取，而且难以扩增；目前过继免疫治疗应用最多的是CTLs，包括CD4+ 和CD8+ T淋巴细胞。基因修饰T细胞以及延长T细胞生存时间等方法可以增强特异性T细胞的功能[23, 24]，而体外扩增T细胞回输能改变纠正GBM患者体内淋巴细胞减少、并改善免疫抑制环境[25, 26]，从而增强肿瘤免疫。目前正在进行的中枢神经系统肿瘤过继免疫治疗临床试验，见表三[27]。
三、展望
多形性胶质母细胞瘤尽管经过手术、放疗、化疗等综合资料，预后仍然欠佳，迫切需要找到新的替代或是辅助治疗方法。随着近些年对CNS免疫系统的重新认识、以及肿瘤免疫治疗在其他肿瘤领域取得重大成果，免疫治疗已经成为一种极具潜力的GBM治疗方式。
免疫治疗的特异性，以及免疫细胞的记忆特性，可能对抑制肿瘤的复发作用重大。
在疫苗治疗方面，多个Ⅱ期临床试验取得令人振奋的结果，而Rindopepimut和DCVax-Brain两种疫苗的Ⅲ期临床试验更是值得期待。
抗体治疗方面，伊匹单抗已经在黑色素瘤中证明可明显改善生存期并被批准用于临床，伊匹单抗 、nivolumab等PD-1/PD-L1、CTLA-4单抗在GBM中已经进入临床试验阶段。
利用生物工程技术，将肿瘤特异性T细胞修饰后回输机体内，较主动免疫治疗具有独特优势，过继性T细胞回输也已经成为肿瘤免疫治疗的又一个新型领域。毫无疑问，随着这些免疫治疗方面的发展，GBM的标准治疗方式有望增加，治疗效果也有望明显提高。
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