新辅助免疫检查点阻断疗法——推动癌症免疫疗法的机遇

在治疗癌症患者的新方法中，很少有像新辅助免疫检查点阻断疗法（neoadjuvant immune checkpoint blockade）那样迅速起效。癌症新辅助治疗是在对治疗无效的患者实施手术之前进行的，传统新辅助化疗和放疗的主要目的是缩小肿瘤体积，提高手术切除率。然而，新科学证据表明新辅助免疫疗法可以促进肿瘤特异性 T 细胞克隆，并对其进行转录修饰，从而增强瘤内和全身的抗肿瘤免疫力。它还提供了一个独特的“机会窗口”，通过研究免疫检查点阻断疗法（immune checkpoint blockade, ICB）反应和耐药机制并确定新的耐药生物标志物，将有助于完善长期临床结果预测和开发新的、更高效的 ICB 联合疗法。本文中，我们将探讨相关领域临床和科学知识的进展，并介绍与新辅助免疫治疗相关的一些重要的新原则。

介绍

新辅助免疫检查点阻断疗法正在不同癌症类型中进行临床试验，过去两年已有两种疗法获得了美国食品及药物管理局（FDA）的批准。新辅助癌症疗法是在对治疗无效的患者进行手术之前所实施的策略，新辅助免疫疗法除了能提高手术切除原发肿瘤的可能性外，还能进一步增加治疗效果，其能进一步利用原发肿瘤作为免疫系统识别的抗原来源，从而促使免疫系统识别肿瘤。除了增强原发肿瘤的手术切除能力外，新辅助免疫疗法进一步利用原发肿瘤作为免疫系统识别的抗原源，诱导或增强全身抗肿瘤免疫，以靶向和消除可能会成为术后复发的远端微小转移灶。虽然新辅助免疫疗法，如白细胞介素-2、癌症疫苗和抗CTLA-4等已在过去几十年的小规模试验中进行了试验，但随着PD-1通路阻断疗法的出现，无论是单独应用还是联合治疗，都加速了该领域的发展。从第一篇发表的关于非小细胞肺癌（NSCLC）新辅助抗PD-1单药治疗的报道到批准新辅助抗PD-1/化疗联合治疗三阴性乳腺癌（TNBC）只过去了三年。

入组新辅助免疫检查点阻断临床试验的患者通常对其他全身性癌症疗法是初治的，并且具有被外科专家认为可能可切除以的癌症，但具有与复发高风险相关的临床病理学特征。根据癌症类型，新辅助治疗期可以在约3至24周的范围内，随后进行外科手术，该外科手术可以是计划的手术，或者根据肿瘤消退的临床/放射学证据进行定制。在手术标本中确定病理学反应。手术后，患者可进入观察期，接受标准护理或实验性辅助疗法，或接受针对其病理反应程度定制的辅助疗法。在新辅助ICB之前和之后收集的血液和组织用于支持生物标志物发现的多组学相关研究。化疗、化疗；ICB，免疫检查点阻断；RT，放射治疗；TKI，酪氨酸激酶抑制剂。

在某些特定的肿瘤类型中，使用ICB方案可以在相当一部分患者中实现病理层面上的完全缓解（pCR），即没有残留肿瘤细胞的组织学证据。因此，如果ICB导致肿瘤特异性T细胞的系统激活，并且切除组织中的病理反应反映了对外周微转移疾病的系统免疫反应，那么可以预期病理反应与生存结果之间存在相关性。的确，在TNBC和NSCLC的两个FDA批准研究中观察到了pCR和生存期（EFS，治疗开始后无疾病进展或死亡）的改善，这可能支持了新辅助ICB的假定免疫机制，并验证了病理反应作为长期临床预后的早期替代终点。这些发现还表明，病理反应不良可能需要额外的辅助（术后）治疗。

新辅助ICB除了能获得临床益处外，这种治疗方法还能为ICB反应和耐药机制的详细相关免疫学分析提供丰富的资源。大量的活体肿瘤组织（有时还包括肿瘤引流淋巴结和周围正常组织）可用于对病理响应者与非响应者进行比较分析。特别是，高维和超高维的蛋白质组学、转录组学、表观遗传学以及BCR和TCR重排分析平台可以对肿瘤治疗中的每一种细胞类型进行单细胞分析。这些平台包括高维流式细胞术和单细胞RNA测序、ATAC测序和TCR测序。除了T细胞、B细胞和髓系细胞外，还能对基质细胞进行分析，生成包含大量信息的公开可用数据库。对完整肿瘤切片进行高维空间蛋白质组学和转录组学分析也提供了额外的信息。解析和挖掘这些丰富的数据集需要复杂的计算分析平台。除了基础研究发现外，预计这些科学努力将有助于指导新辅助免疫疗法组合的持续改进，造福患者。

新辅助ICB是临床研究中的一个多样而强大的领域，在数十种癌症中有数百项正在进行或计划中的临床试验。本文将重点关注其在一些癌症类型中的临床进展，如NSCLC、TNBC以及皮肤和胃肠恶性肿瘤，这些进展具有广泛的意义，可以有效地将这种治疗方法应用于其他癌症类型。我们还将探讨在新辅助治疗框架内科学地应用多组学研究，以更好地理解驱动ICB响应和耐受的免疫学机制。

肺癌

在过去的10年里，晚期NSCLC的治疗手段发生了巨大变化，自2010年以来，已经批准了25种以上的新药物，主要是靶向治疗和免疫检查点抑制剂（ICB）。然而，在2020年批准用于EGFR突变的NSCLC的辅助治疗-奥西美替尼之前，对于可手术切除的肺癌的全身治疗已经有近15年的时间几乎没有取得任何进展。NSCLC的手术后预后是所有常见癌症中差的，仅有50%的II期（原发肿瘤≥4厘米和/或涉及淋巴结）或IIIA期（大肿瘤和/或涉及更远的淋巴结）患者在接受了手术后预计能够存活五年。与单纯手术相比，辅助顺铂为基础的化疗在五年内可以提供约5%的总体生存率（OS）优势；然而，这种有限的益处限制了其在临床中的常规使用。PD-1通路阻断抗体，无论是作为单药治疗还是与化疗和/或不同的免疫检查点抑制剂（抗CTLA-4）联合使用，已成为大多数无法手术切除且缺乏可靶向驱动基因的晚期NSCLC的标准治疗。此外，对于无法手术切除的III期疾病，在放化疗后使用抗PD-L1（达伐单抗）疗法，临床上称为“巩固治疗”，可以提高长期生存率。来自多个3期试验的五年随访结果表明，约有10%的晚期NSCLC患者在初始系统治疗中应用抗PD-(L)1后能获得长期无进展生存（PFS），即有效治。

对于可切除的肺癌，新辅助化疗与辅助化疗相比，益处同样有限，但在耐受性、剂量强度和通过病理评估手术标本对治疗反应进行体内评估方面具有潜在优势。第一项报道的任何癌症类型的新辅助PD-1通路阻断临床试验是针对可切除的NSCLC。21名患者在临床I期B-IIIA期NSCLC手术前约4周接受尼伐单抗治疗，不强制要求辅助治疗。治疗耐受性良好，除一名患者外，所有患者均接受了完全手术切除。尽管治疗时间短暂，但45%接受切除的患者在手术标本中具有原发肿瘤的主要病理响应（MPR，切除标本中残留活性肿瘤≤10%）。深入转化分析显示，肿瘤和外周之间的T细胞克隆迅速膨大，包括在具有病理完全缓解（pCR）的患者中的突变相关新抗原（MANA）特异性克隆。事实上，这些克隆于4周内在血液中的迅速扩张和收缩类似于对病毒感染的急性反应。这些发现与新辅助ICB可能在肿瘤仍然存在的情况下激活全身抗肿瘤免疫的假设一致。值得注意的是，尽管术前肿瘤成像展现出小的放射学反应甚至是出现了明显的肿瘤生长，但在一些患者中观察到的病理学反应。这揭示了随后在其他癌症类型中的新辅助ICB研究中再现的重要主题，即ICB诱导的肿瘤组织回归可能超过了放射学回归。这项小型试验的五年随访结果显示，具有MPR的患者中没有发生活动性癌症或与癌症相关的死亡案例，因此令人鼓舞。

在很多已经被报道的2期临床试验中，有几项关键研究探索评估了新辅助抗PD-1联合化疗或抗CTLA-4的治疗方案效果。在NADIM和NADIM-2试验中，可切除的III期非小细胞肺癌患者接受标准新辅助卡铂-紫杉醇化疗，同时选择性地接受尼伐单抗辅助治疗，持续6-12个月。单臂试验NADIM纳入了46名患者，结果显示出意向治疗（ITT）人群中有57%的pCR率。36个月的总生存率为82%。NADIM-2试验随机将患者分为接受9周新辅助化疗与尼伐单抗或仅接受化疗的两组，随后再接受6个月的辅助尼伐单抗治疗。pCR终点从仅化疗组的7%提高到化疗免疫治疗组的37%，而关键的OS终点从24个月的63%提高到85%（风险比0.40，95%置信区间0.17-0.93；p=0.034）。同时，两项临床试验结果显示，当新辅助抗PD-1与抗CTLA-4联合使用时，其可能会增强疗效，报道的pCR率为33-38%（而仅有新辅助尼伐单抗治疗组为10%），但其有增加毒性的风险。NEOSTAR平台试验报道了将新辅助尼伐单抗和伊匹单抗（抗CTLA-4）与化疗联合使用的结果。当在没有肿瘤EGFR或ALK突变的患者中添加伊匹单抗到新辅助尼伐单抗加化疗方案中时，MPR率提高到63%（而新辅助尼伐单抗加化疗方案的MPR率为41%），并且效应记忆CD8+ T细胞、B细胞和髓系细胞以及三级淋巴结构（TLS）的标志物也有所增加。

在此基础上，CheckMate 816随机性3期临床试验纳入了358例临床I期到IIIA期非小细胞肺癌患者，他们在进行明确的手术切除之前接受了约12周的新辅助化疗±尼伐单抗。无需辅助治疗。该研究的共同主要终点是pCR和EFS。在新辅助化疗方案中，尼伐单抗加化疗组有更多患者完成了原定计划的新辅助治疗过程（94% vs. 85%），并进行了明确的手术切除（83% vs. 75%）。添加尼伐单抗到新辅助化疗中没有增加治疗相关毒性或手术并发症，并且患者在化疗免疫治疗后需要进行更少的广泛手术。ITT人群中的pCR率增加，从仅化疗组的2.2%增加到化疗免疫治疗组的24%（比值比13.94，99%置信区间3.49-55.75；p<0.0001）。添加尼伐单抗到新辅助化疗中改善了EFS的终点，其延长了近一年的时间（从中位数20.8个月增加到31.6个月，风险比0.63，97.38%置信区间0.43-0.91；p=0.005）。这些数据使新辅助尼伐单抗加化疗在2022年3月获得FDA批准，并在美国以外地区获得了后续批准。虽然在肿瘤PD-L1表达水平较高的患者中，新辅助化疗免疫治疗有改善EFS的趋势，但该研究对亚组比较的统计效力不足，因而迄今为止的批准并不考虑PD-L1表达。在这项试验中，肿瘤突变负荷（TMB）无法预测新辅助化疗免疫治疗的效益。

值得注意的是，在CheckMate 816中，接受新辅助化疗免疫治疗并达到肿瘤pCR的患者2年的EFS超过90%，而未达到pCR的患者约为50%（风险比0.13，95%置信区间0.05-0.37）。这体现了pCR作为新辅助治疗生存益处的早期替代指标的潜力。该研究还在入组的23%的患者的术前期间使用了一种基于肿瘤信息的血液循环肿瘤DNA（ctDNA）检测方法。那些在手术前消除了ctDNA的患者趋向于改善EFS（风险比0.60，0.20-1.82）。AEGEAN试验的初步结果被揭示。这是第一个评估新辅助化疗免疫治疗后辅助免疫治疗作用的3期临床试验，而CheckMate 816并未规定任何术后治疗。AEGEAN纳入的患者被随机分配接受12周的新辅助铂类化疗加达伐利珠单抗或安慰剂，随后进行手术，然后进行多一年的辅助达伐利珠单抗或安慰剂。该研究的两个主要终点，pCR和EFS，在中期分析中均为阳性。达伐利珠单抗组的病理学CR率从对照组的4.3%增加到17.2%。在做出结论报告时的EFS风险比为0.68（0.53-0.88；p=0.003902），其有利于达伐利珠单抗组。值得注意的是，尽管添加了为期一年的辅助抗PD-L1，但这些结果似乎并不比CheckMate 816的结果更好。一个需要警惕的点是，在AEGEAN试验报告时，只有约31%的患者对EFS进行了评估。新辅助尼伐单抗加化疗的批准以及关于辅助抗PD-(L)1的新结果，引发了对肺癌新辅助和围手术期（新辅助加辅助）临床试验的再度关注。预计将有几个更多的新辅助化疗免疫治疗后辅助免疫治疗为期一年的3期临床试验结果将在2024年被报道出来，而将辅助免疫治疗纳入的风险与益处的平衡将继续成为辩论的关键议题。

三阴性乳腺癌

三阴性（雌激素受体、孕激素受体和HER2阴性）和HER2+乳腺癌是侵袭性肿瘤，临床预后不佳，其促进了针对局部晚期疾病的标准治疗新辅助化疗方案的发展。这种方法为新辅助免疫治疗的改善与提高奠定了基础。与其他癌症一样，新辅助乳腺癌治疗相比直接手术具有潜在优势，包括缩小肿瘤（潜在避免乳房切除术并改善美容效果）、早期用系统性疗法治疗微转移疾病以及在治疗过程中评估肿瘤反应，以便在初始治疗无效时及时地替换其他药物。它还提供了关于长期临床预后（EFS、OS和无病生存）的相关信息，这反映于手术过程中存在的病理响应程度，其中pCR与长期临床预后的改善密切相关。免疫疗法在乳腺癌中的发展主要集中在TNBC上，因为其治疗靶点有限，更频繁地表现出免疫活性，并存在持续的临床需求。因此，新辅助免疫治疗策略自然适用于早期TNBC。在TNBC晚期抗PD-(L)1单药治疗的初步临床试验仅仅显示出极低的响应率（取决于先前治疗和肿瘤PD-L1表达情况，约为5-25%），因此临床研究方向迅速转变成在晚期和新辅助治疗中的化疗免疫疗法策略。

获得FDA批准作为所有癌症类型标准治疗的新辅助免疫治疗组合是用于早期TNBC。这项批准是基于KEYNOTE 522，一项随机的3期临床试验，招募了1174例未接受治疗的II-III期TNBC患者。共同的主要终点是pCR和EFS。患者被随机分配接受帕博利珠单抗（抗PD-1）与紫杉醇和卡铂联合治疗约12周，然后接受帕博利珠单抗与蒽环类化疗药物联合治疗约12周，随后进行有治意图的手术。术后，患者接受帕博利珠单抗或安慰剂单药治疗约27周，总治疗周期约为1年。新辅助治疗中帕博利珠单抗与化疗的pCR率分别为63%（95% CI 59.6-66.4）和56%（95% CI 50.6-60.6）。在中位随访39.1个月时，帕博利珠单抗或安慰剂与化疗的36个月EFS率分别为84.5%和76.8%（HR 0.63，95% CI 0.48-0.82；p<0.001）。与转移性TNBC的ICB不同，在KEYNOTE 522中，无论PD-L1表达如何，都观察到了临床益处。因此，目前没有用于选择接受新辅助免疫治疗的TNBC患者的预测性生物标志物。基于这些数据，新辅助化疗后帕博利珠单抗联合辅助帕博利珠单抗单药治疗高危早期TNBC于2021年7月26日获得FDA全面批准。KEYNOTE 522为进一步研究提供了多个机会，如下所述。

pCR作为新辅助治疗监管批准的临床获益替代指标的实例

FDA批准的一项针对高危乳腺癌的12项随机临床试验进行的荟萃分析，其评估了术前或术后给予化疗方案的预后，结果显示pCR与患者的OS之间存在强烈的关联（其中pCR代理终点和OS强烈相关），但在试验水平上并不存在这种关联（在试验终点上治疗效果对临床终点的影响是否被代理终点有效捕捉）。尽管监管机构在乳腺癌相关研究的快速批准中支持pCR作为长期临床益处（即EFS和OS）的替代，但值得注意的是，在KEYNOTE 522之前，只有HER2定向抗体帕珠单抗在新辅助治疗中获得了提前批准（于2013年）。这是基于NEOSPHERE试验，该试验结果表明将帕珠单抗加入新辅助曲妥珠单抗联合化疗与对照组相比，pCR改善，乳腺和总体（乳腺加腋窝）pCR率分别增加了16.8%和17.8%。五年的PFS和DFS率与pCR的改善相一致，但该试验的功效不足以明确评估这些终点，并且pCR与长期临床益处的关联仍然不确定。这种不确定性在FDA对早期TNBC新辅助化疗后帕博利珠单抗的批准过程中得到了体现，FDA并没有仅仅基于pCR的改善而授予快速批准，而是等待进一步临床数据的出现证明除了pCR改善外还存在的EFS益处，然后才授予全面批准。