《科学》子刊：找到预测免疫治疗疗效的血液生物标志物了

免疫检查点抑制剂（ICB）是肿瘤治疗的重大突破，抗体药物通过阻断PD-1、PD-L1及CTLA-4等免疫检查点蛋白，激活患者自身免疫系统，起到抗肿瘤作用，但并非所有患者均能从中获益。目前仍缺乏疗效相关的生物标志物指导临床应用。近日，《科学转化医学》杂志上刊登了美国纪念斯隆凯特琳癌症中心（MSKCC）Margaret K. Callahan团队的研究成果。他们

免疫检查点抑制剂（ICB）是肿瘤治疗的重大突破，抗体药物通过阻断PD-1、PD-L1及CTLA-4等免疫检查点蛋白，激活患者自身免疫系统，起到抗肿瘤作用，但并非所有患者均能从中获益。目前仍缺乏疗效相关的生物标志物指导临床应用。
近日，《科学转化医学》杂志上刊登了美国纪念斯隆凯特琳癌症中心（MSKCC）Margaret K. Callahan团队的研究成果。
他们对黑色素瘤患者外周血细胞进行分析，发现外周血CD8+T细胞表面LAG-3高表达的患者，对免疫治疗反应较差。
因此，研究人员认为外周血中LAG-3蛋白可能是预测ICB疗效的重要生物标志物。
依据肿瘤分子特征对患者进行筛选、指导用药的方法，已经在分子靶向治疗中获得成功，然而，当治疗“靶点”为免疫系统时，筛选患者变得十分困难。
部分研究显示肿瘤内PD-L1表达量、肿瘤突变负荷（TMB）与ICB疗效相关，然而这些结论仅适用于部分瘤种，且由于需要检测肿瘤标本，PD-L1和TMB的临床应用也受限制。
如能从血液中找到预测ICB疗效的生物标志物，对临床决策将大有裨益。
为了找到预测免疫治疗效果的血液生物标志物，Callahan团队计划先对188位黑色素瘤患者的外周血样本进行回顾性多参数分析；筛选出可能的生物标志物后，再以尿路上皮癌（UC）患者（94名）作为验证组，验证这一生物标志物的有效性。
总的来看，被纳入本研究的188名患者均接受了不同类型的ICB治疗，其中76例（40%）接受了抗PD-1单抗治疗，13例（7%）接受抗CTLA-4单抗治疗，99例（53%）则接受了抗PD-1及抗CTLA-4单抗联合治疗。他们的中位随访时间为4.3年。
Callahan团队首先对2011-2017年在MSKCC参与临床试验的136例患者外周血标本，进行多参数流式细胞学分析。
他们发现，如果以OS为终点，在既往研究得出的影响肿瘤预后的78个流式细胞学参数[5]的基础上，可以将患者的外周血分为三个“免疫类型”，这三种免疫类型主要的区别之一是LAG-3+CD8+含量不同（图2A）。
第一种为LAG+型，特点为LAG-3蛋白高表达于多种T细胞表面，尤其是CD8+T细胞。该类型占17%（23/136），其CD8+T细胞还具有ki67-的特点。
第二种为LAG-型，特点为LAG-3+T细胞缺乏，且T细胞表面也少见其它标志性蛋白。该类型约占65.4%（89/136）。
第三种因T细胞表面不仅高表达LAG-3，且同时高表达Ki67及TIM-3，细胞增生活跃，故命名为“PRO”型，取proliferative（增生）之意。
不过，上面的分类是在78个参数的基础上做出的，能不能更简便地对样本进行分类呢？科学家采用多分类逻辑回归，找出了四个关键分子：LAG-3，Ki67，Tim-3，ICOS，定了三种免疫类型相对应的4种分子标志物组合模型，不同免疫类型中表达此4种分子的CD8+T细胞含量不同，差别见图2B，可见LAG-3+CD8+T细胞在3组中差别最大。
随后，Callahan团队又把后来纳入的52例患者的外周血进行了免疫分型。至此，188例患者中，16.5%为LAG+型，68.1%为LAG-型，剩余15.4%为PRO型。
那么免疫类型与预后有什么关系呢？
将上述免疫类型结合疗效（CR或PR）、PFS或OS分析，Callahan团队发现，LAG-组黑色素瘤患者预后最好，中位OS可达75.8个月，而LAG+组仅为22.2个月（HR=1.99），PRO组为68.1个月（HR=1.38）。LAG+组和LAG-组患者OS有显着差异（p=0.008）。此外，LAG+组ORR为39%，而LAG-组和PRO组分别为53%和52%，不过在统计学上无显着差异（p=0.352）。
这种差别有没有可能是患者使用不同的ICB造成的呢？
Callahan团队又根据ICB类型对患者进行分层分析，结果显示，采用抗PD-1单抗治疗的患者中，LAG-组中位OS为75.8月，LAG+组为12.3个月（HR=2.8），PRO组为20.9个月（HR=1.6）（图2D）。ORR方面，LAG-组患者为49%，LAG+组为20%，PRO组为38%，三组之间差别无统计学意义。
而对于接受伊匹木单抗联合纳武利尤单抗治疗的患者，免疫类型和OS之间未见到明显关联，然而，该组患者中位随访时间仅有1.76年（PD-1单抗治疗组为5.57年），因而结论仍待商榷。仅接受伊匹木单抗的患者的数量过少（13例），不足以进行分析。
可见，虽然目前数据有限（仅PD-1单抗治疗组随访时间足够分析），提示即使采用同一ICB治疗，LAG-型患者预后也优于LAG+型。LAG+免疫类型对预后的影响不仅独立于ICB类型，也不受其他因素影响。
Callahan团队对患者的一般情况、肿瘤类型、组织学、肝转移情况、ICB治疗情况以及乳酸脱氢酶（LDH）进行分析，结果表明在以上因素中，仅LDH与免疫类型有关。进一步多因素分析显示，调整LDH、肝转移、肿瘤分期后，LAG+免疫分型仍具有显着意义（p=0.03），是影响预后的独立危险因素，而PRO则无明显统计学意义（图2F）。
那么免疫类型在其它肿瘤治疗中对预后是否有类似的意义呢？
Callahan团队利用UC患者作为验证组，对纳入研究的94例接受ICB治疗的UC患者的血样进行分析，根据前述4个分子进行免疫分型（图3A），其中9.6%（9/94）为LAG+型，74.5%(70/94)为LAG-型，16%（15/94）为PRO型。
将这些患者的免疫分型与疗效（PR或CR）、PFS或OS相关联之后，在UC患者中出现了与黑色素瘤患者中相似的结果，即LAG-型预后最好。而ORR方面三者无明显统计学差异。(）