循環腫瘤細胞PD-L1表達在實體腫瘤中的研究現狀

張相成,李柏鈞

(1.中山大學附屬第一醫院廣西醫院普外科,廣西南寧530021;2.廣西壯族自治區人民醫院胸部外科,廣西南寧530021)

實體腫瘤的發病率和病死率依然在逐年遞增,復發和遠處轉移與腫瘤相關的高死亡率密切相關[1-2]。研究發現循環腫瘤細胞(circulating tumor cell,CTC)在血液循環中逃逸機體免疫存活下來,是腫瘤復發轉移的關鍵因素[3]。人體的自身免疫功能多依賴于淋巴T細胞的活化,活化后的T細胞常表達一種程序性死亡受體-1(programmed cell death 1,PD-1)。CTC 表面上表達的PD-L1是PD-1的配體,兩者結合能使腫瘤細胞逃避T細胞免疫,PD-L1表達水平越高,腫瘤細胞逃逸機體細胞免疫能力越強,癌癥患者預后越差[4]。應用針對PD-1/PD-L1免疫檢查點的抑制劑,能顯著延長CTC PD-L1陽性腫瘤患者的無進展生存期和總生存期[5-6]。通過動態監測CTC PD-L1表達狀態,能夠及時優化調整患者后續治療方案,明顯改善癌癥患者的預后[7-9]。另外,WINOGRAD等[10]研究發現晚期肝癌患者外周血中的CTC表面上PD-L1的陽性表達率明顯高于早期肝癌患者,這表明CTC PD-L1有潛力成為肝癌進展的診斷標志物。以上說明了檢測CTC PD-L1的水平可為腫瘤患者治療方案的制訂、療效評估和預后預測方面提供巨大的臨床應用價值。

1 CTC PD-L1的概述

早在1869年ASWORTH等[11]在轉移性癌癥患者外周血中觀察到與原發腫瘤細胞的體積和形態相似的細胞,但其繁殖能力極強,隨后提出了CTC概念。近些年,CTC成為腫瘤復發轉移機制的研究熱點。隨著研究的不斷深入,有學者將CTC概念擴展為:因自發或外界因素從原發病灶或者轉移灶脫落至外周血中的腫瘤細胞[12]。外周血中CTC對腫瘤的早期診斷[10]、遠處轉移及復發[13]、評估分期以及確定免疫治療敏感性[14]和療效性[15]等方面具有一定的臨床意義。然而,僅對CTC進行計數存在一定的局限性。后來,有不少學者研究發現大部分CTC在血液循環中死亡,僅有少數的CTC在逃避氧化應激、機體自身免疫等作用后存活下來,并引起腫瘤轉移復發[3, 16]。最近,越來越多的學者對CTC內的基因組學、轉錄譜及蛋白成分如PD-L1進行深入研究[17-18]。2015年MAZEL等[19]研究發現乳腺癌患者外周血中PD-L1多表達于CTC 細胞膜上,并且觀察到 CTC PD-L1水平在一定程度上提示乳腺癌分期和對免疫治療的反應情況。隨后,越來越多的文獻報道了在肺癌[20]、肝癌[21]、結直腸癌[22]等實體腫瘤患者循環血液CTC中檢測到PD-L1的表達。在相關分析中發現CTC PD-L1水平與腫瘤早期診斷、免疫治療療效等都存在一定關聯。因此,對CTC PD-L1臨床應用價值的深入研究就顯得尤為重要。

2 CTC PD-L1在實體腫瘤中的臨床應用

2.1 CTC PD-L1在臨床診斷中的應用對實體腫瘤患者的外周循環血中的腫瘤細胞上PD-L1的研究越來越深入。截至目前,CTC PD-L1表達能否應用于早期診斷尚無明確定論。WINOGRAD等[10]在87名肝癌患者外周血中檢測CTC PD-L1陽性率,發現轉移性肝癌CTC PD-L1陽性率高達93.8%,明顯高于早期(8.2%)和晚期(54.5%),準確鑒別出早晚期和轉移性肝癌患者(敏感度=71.1%,特異性=91.8%,AUC=0.807)。這說明CTC PD-L1有可能成為腫瘤早期診斷的新型標志物。然而,未見有其他學者針對CTC PD-L1在惡性高、轉移早的實體腫瘤中可否作為腫瘤轉移的參考證據進行深入分析。因此,還需進一步研究CTC PD-L1在實體腫瘤臨床早期診斷的應用價值。

2.2 CTC PD-L1在指導治療和評估療效中的應用目前,研究發現使用針對PD-1/PD-L1檢查點的免疫療法能顯著改善癌癥患者的預后,并且無論是療效方面還是副作用方面,免疫治療都優于傳統的放化療[23]。然而,在接受PD-1/PD-L1檢查點抑制劑治療的非選擇人群中產生客觀應答者不足20%[24],因此篩選出免疫治療潛在的獲益人群十分重要。既往研究主要集中在觀察組織樣本的PD-L1水平來篩選免疫治療的人群,這既不能消除轉移性癌癥的時空異質性,免疫應答率也未令人滿意[25]。近年,有研究表明CTC同時具備原發灶和轉移灶腫瘤細胞的特質,CTC PD-L1可用作分析患者腫瘤生物學特征的實時樣本,實時反映腫瘤生物學變化,評估免疫治療療效[26]。DALL'OLIO等[5]發現接受PD-1/PD-L1檢查點免疫治療劑治療的非小細胞肺癌(NSCLC)患者中,CTC PD-L1陽性患者的總生存周期明顯延長。同樣,HERBST等[27]和MULLER等[28]均觀察到使用帕博利珠單抗免疫治療能夠顯著提高CTC PD-L1陽性的局部晚期和轉移性 NSCLC 的總生存周期及無進展生存期。另外,也有研究發現針對PD-1/PD-L1檢查點的免疫治療同樣明顯延長了CTC PD-L1陽性的肝癌[10]、乳腺癌[29]、胃癌[6]、結直腸癌[30]等實體腫瘤患者總生存周期并改善臨床癥狀。此外,針對PD-1/PD-L1的免疫治療有助于增加腫瘤細胞對放化療治療的敏感度[31]。所以,檢測患者的CTC PD-L1陽性率,可以篩選出最佳的免疫治療藥物,制訂最佳的治療方案,提升患者生存期和改善預后。此前,臨床上多依賴于臨床癥狀的改變和影像學檢查評估治療的療效,但影像學檢查提示病灶擴大有可能是免疫治療對清除腫瘤細胞的滯后性所造成的“假進展”。近年來,許多研究表明動態監測CTC PD-L1水平除了可以指導治療方案外,還可以實時反映免疫治療的效應。YUE等[30]對35例接受PD-1/PD-L1檢查點免疫抑制劑IBI308治療的晚期胃腸道腫瘤患者進行回顧性分析,發現基線CTC PD-L1高陽性率的患者疾病控制率更高。TAN等[32]對比實體腫瘤患者接受免疫治療前后CTC PD-L1陽性率發現,免疫治療前CTC PD-L1陽性的患者疾病控制率較高,而經免疫治療后疾病客觀緩解率和疾病控制率與CTC PD-L1陽性率降低幅度相關,說明CTC PD-L1可以反映使用PD-1/PD-L1抑制劑治療的有益反應。另外,NICOLAZZO和其同事[20]動態檢測24例4期肺癌患者基線以及接受納武利尤單抗治療3個月和6個月的CTC PD-L1水平,同時與臨床治療效應進行相關分析,肺癌患者基線和治療3個月后 CTC PD-L1高陽性率與治療良好效應相關,而免疫治療6個月后CTC PD-L1陽性率仍較高的患者對免疫治療獲益差。以上研究說明實體腫瘤患者外周血CTC PD-L1 表達的動態變化能夠成為評估治療反應的有效標記物。隨著免疫治療在實體腫瘤領域的廣泛推進,CTC PD-L1表達檢測在評估免疫治療療效中必將發揮越來越重要的作用。但是,目前大部分研究所納入的研究對象數量有限,缺乏多中心對照研究。因此,還需在多中心、大數據作為研究基礎,進一步探討CTC PD-L1作為實體腫瘤患者免疫治療療效評估指標的可靠性。

2.3 CTC PD-L1在預后預測中的應用目前,臨床上多采用腫瘤分期、影像學檢查、組織病理檢查等因素來判斷疾病的預后。臨床分期預測預后的敏感性和特異性不足,而病理檢查只能用于術后評估,不適用于腫瘤晚期患者。另外,影像學上病灶的擴大不易區分疾病上的“假進展”,還是患者對免疫治療的無應答[33]。因此,亟需尋找更加簡捷、準確的新型 “液體活檢”標志物來輔助評估預后。近幾年研究表明,CTC PD-L1 是評估腫瘤患者總生存期和疾病無進展生存期的獨立危險因素,患者基線高水平的CTC PD-L1表達或免疫治療后其水平下降不佳或仍持續上升預示著患者預后不良[34]。這結論在肺癌、肝癌、宮頸癌、乳腺癌等惡性腫瘤患者中得到進一步證實。因此,CTC PD-L1有望成為預測實體腫瘤患者預后的新型生物標志物。WANG等[35]發現基線 CTC PD-L1 陽性的非小細胞肺癌患者預后比陰性患者更差,并且觀察到部分接受放化療的患者中CTC PD-L1 表達有明顯增加趨勢,并且后來隨訪中發現該部分患者預后較差。同樣,GUIBERT等[36]收集96名晚期非小細胞肺癌患者腫瘤組織及外周血,檢測了腫瘤組織細胞和CTC上PD-L1的表達,CTC的PD-L1陽性率明顯高于腫瘤組織,同時CTC PD-L1高陽性率與患者疾病進展和死亡風險顯著相關,這說明PD-L1高陽性率的患者預后較差。WINOGRAD等[10]分析了肝癌患者CTC PD-L1與其預后相關性時,發現CTC PD-L1高陽性率的患者生存率明顯較低,在控制了腫瘤分期、AFP和MELD評分后,CTC PD-L1仍然是患者生存的獨立預測因子,支持了其作為預后生物標志物的實用性。另有研究[37]表明,乳腺癌患者CTC PD-L1表達狀態與轉移部位數量和疾病無進展生存期顯著相關。LI等[38]對局部晚期宮頸癌患者外周血PD-L1進行檢測,PD-L1表達陰性患者具有更長的總生存期和無進展生存期,這結果表明CTC PD-L1檢測可協助評估宮頸癌患者預后。因此,CTC PD-L1對預測實體腫瘤患者預后狀況具有非常重要的臨床價值。

3 總結與展望

CTC PD-L1表達檢測在臨床上具有廣闊的應用前景,尤其是動態監測CTC PD-L1在實體腫瘤的指導治療方案、療效評估以及預后評估展現出重要的臨床價值。雖然CTC PD-L1在臨床上已經得到初步應用,但其作用有限,聯合臨床其他指標和影像資料構建整體模式將會更加準確、全面地對腫瘤進行綜合預測評估。目前對CTC PD-L1的檢測方法多種多樣,無法統一對其水平定量,暫不能依據CTC PD-L1的水平定性地指導治療方案、療效評估以及預后評估,進行多中心、大規模的臨床研究將是未來腫瘤研究的重要方向。研究納入的多數患者是接受放化療、靶向治療效果欠佳后才開始進行CTC PD-L1檢測評估可否行免疫治療,而先前治療往往會影響PD-L1的表達,因此腫瘤組織PD-L1表達檢測仍是評估腫瘤患者預后和指導治療中重要的一環。另外,CTC PD-L1檢測價格昂貴、結果分析時間長,在一定程度上阻礙了其臨床應用,未來尋求簡便、廉價的CTC PD-L1檢測技術將提升其臨床應用價值。