头颈部鳞癌的免疫治疗

复旦大学附属肿瘤医院

郭晔

近年来，免疫治疗特别是免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitors）在包括恶性黑色素瘤、肾癌在内的肿瘤取得了重要的进展，而头颈部鳞癌作为第6位常见的恶性肿瘤，也在这一领域开展了相关研究。虽然多学科治疗在局晚期头颈部鳞癌的治疗中获得了进步，但对于晚期患者，特别是对于铂类药物和抗EGFR单抗发生耐药的患者，其预后极不乐观，中位生存期仅为6个月左右。本文将对头颈部鳞癌的免疫治疗进展做一简短的综述。

免疫治疗成功的前提是肿瘤能够被自身的免疫系统所识别进而被清除，但遗憾的是很多肿瘤都存在不同程度的免疫逃逸现象，而头颈部鳞癌也不例外。研究发现，头颈部鳞癌属于免疫缺陷性肿瘤，理解其免疫逃逸的机制对于合理的免疫治疗至关重要。首先，头颈部鳞癌细胞通过多种机制降低了免疫原性。人类白细胞抗原（human leucocyte antigen，HLA）是自身免疫系统识别外来物质的重要抗原，而头颈部鳞癌细胞通过改变HLA的表达降低T细胞对此的识别能力。此外，针对头颈部鳞癌的测序研究证实其HLA存在突变。其次，在正常生理状态下，T细胞的功能主要通过刺激性和抑制性信号进行动态调节，而这些信号大多依赖于细胞膜表面的特点受体与可溶性配体的结合来实现。其中，抑制性信号也被称为免疫检查点（immune checkpoints），在防止发生自身免疫方面发挥重要的作用。近年来的研究发现，多种肿瘤特别是免疫相关性肿瘤存在着免疫检查点的过度表达，从而使得T细胞无法行使正常的免疫杀伤作用。目前研究较多的2个免疫检查点为CTLA-4和PD-1，前者的配体为B7-1和B7-2，而后者的配体为PD-L1和PD-L2。研究发现，头颈部鳞癌表面存在PD-L1的过度表达，特别是在HPV阳性肿瘤中；而杀伤性T细胞表面存在PD-1的过度表达，由此提示头颈部鳞癌存在PD-1/PD-L1通路的上调。再次，头颈部鳞癌会产生许多抑制免疫功能的细胞因子，包括TGF-β，IL-6和IL-10等。其中，TGF-β能够直接抑制T细胞和NK细胞的活性，并且对于Tregs细胞是重要的调节因子。IL-6通过STAT3通路抑制多种免疫细胞的成熟，其过度表达被证明与头颈部鳞癌的不良预后具有相关性。STAT3是多种免疫抑制通路的重要转录因子，包括树突细胞的抑制，IL-10的上调，IL-12的下调以及Tregs的产生。最后，头颈部鳞癌中存在许多抑制性免疫细胞，包括骨髓来源的抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）、Tregs和肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages，TAMs），这些免疫抑制细胞通过多种机制干扰正常的免疫监视和清除功能。

目前头颈部鳞癌的免疫治疗包括目前已经广泛应用的抗EGFR治疗、尚在研究实施阶段的抗HPV疫苗的主动免疫以及已经有初步研究结果的免疫检查点抑制剂的治疗。多个研究发现，头颈部鳞癌无论是否伴有HPV的感染，50%～60%具有PD-L1的表达，而PD-1更多地在HPV阳性肿瘤的Tregs细胞中表达，提示PD-1/PD-L1通路是一个潜在的治疗靶点。

Pembrolizumab是一种人源化、IgG4抗PD-1单克隆抗体，目前批准的实体瘤适应证包括恶性黑色素瘤和非小细胞肺癌。在2015年ASCO会议上，一项名为KEYNOTE-012的Ib期研究进行了报道。该研究入组了132例复发/转移的晚期头颈部鳞癌患者，接受Pembrolizumab的单药（每次200mg，每3周重复）解救治疗。这些患者的中位年龄为60岁，接近60%的患者接受了至少一线的姑息性治疗。结果显示，在可评估疗效的117例患者中，24.8%获得了肿瘤缓解，HPV阳性和阴性患者的缓解率分别为20.6%和27.2%。在安全性方面，超过10%的不良事件仅为疲劳（15.2%），而3/4级均小于2%。治疗的中位缓解期为9周，中位缓解期尚未达到（区间：7.2～25.1周）。该研究初步证明了Pembrolizumab是一个有效的解救治疗药物且毒性轻微。在2016年的ASCO会议，该研究进行了更新报道，增加了另外接受Pembrolizumab另一剂量组（每次20mg/kg，每2周重复）的60例患者。在192例患者中，18%的患者获得了肿瘤缓解，HPV阳性和阴性患者的缓解率分别为24%和16%，而以往是否接受过西妥昔单抗对于缓解率没有影响。在研究报道之时，中位缓解期仍未达到，分别有85%和72%的患者缓解期超过6个月和12个月。中位无进展生存（progression-free survival，PFS）和总生存（overall survival，OS）分别为2个月和8个月，而毒性与之前的报道类似。随后的生物标记物研究发现，如果单纯检测肿瘤细胞的PD-L1和PD-L2表达对于缓解率和PFS没有预测价值，但联合检测周围炎症细胞的PD-L1和PD-L2就对治疗结果有预测价值。此外，通过nanostring的方法检测IFN-γ的6个基因（IDO1，CXCL10，CXCL9，HLA-DRA，STAT1，IFNG）的结果与PFS和OS具有显著的相关性。为了进一步验证Pembrolizumab的疗效，一项名为KEYNOTE-055的Ⅱ期研究在2016年ASCO会议上进行了报道，该研究171例复发或转移性头颈部鳞癌患者，接受Pembrolizumab的单药（每次200mg，每3周重复）解救治疗。入组患者中的既往中位治疗方案数为2个，均对铂类和西妥昔单抗耐受，其中71例（41%）的肿瘤表达HPV。结果显示，18%的患者获得了肿瘤缓解，HPV阳性和阴性患者的缓解率分别为22%和16%，肿瘤PD-L1阳性和阴性患者的缓解率分别为17%和8%。中位PFS和OS分别为2个月和8个月，常见的毒副反应（>5%）包括疲劳（15%）、甲状腺功能低下（8%）和腹泻（6%）。该研究再次证明了Pembrolizumab对于铂类和西妥昔单抗双重耐药的患者具有一定的解救治疗能力。除了头颈部鳞癌以外，Pembrolizumab也在另一项名为KEYNOTE-028的Ib期研究中尝试治疗鼻咽癌，这项研究报道于2015年ECCO会议上。该研究入组了27例复发或转移性鼻咽癌患者，接受Pembrolizumab的单药（每次20mg/kg，每2周重复）解救治疗。入组患者中位年龄为52岁，80%以上的患者既往接受超过1线的化疗。结果显示，22.2%的患者获得了肿瘤缓解，中位PFS和中位缓解期分别为5.6个月和10.8个月。该研究初步证明Pembrolizumab对于鼻咽癌同样具有治疗活性，鉴于鼻咽癌通常具有较高的PD-L1的高表达，免疫治疗在这一领域的更大样本研究同样值得期待。

Nivolumab是另一种人源化、IgG4抗PD-1单克隆抗体，目前批准的实体瘤适应证包括恶性黑色素瘤、非小细胞肺癌和霍奇金淋巴瘤。在2016年ASCO会议上，一项名为CheckMate 141的Ⅲ期随机对照研究进行了报道。该研究入组了361例复发或转移性头颈部鳞癌患者，以2∶1随机的方式接受nivolumab单药（每次3mg/kg，每2周重复）或者对照组（研究者的选择包括单药氨甲蝶呤、多西他赛或西妥昔单抗），主要研究终点为总生存。该研究中超过50%的入组患者既往接受1线以上的治疗，25%的肿瘤为HPV阳性。结果显示，nivolumab和对照组的肿瘤缓解率分别为13.3%和5.8%，中位PFS分别为2个月和2.3个月（P=0.3236），而nivolumab显著延长了中位OS（7.5与5.1个月，P=0.0101）。在毒性方面，nivolumab的常见毒性（>5%）包括疲劳（14%）、恶心（8.5%）、腹泻（6.8%）和贫血（5.1%），除了皮肤反应外，绝大部分毒副反应的发生率均少于对照组。亚组分析显示，无论患者的HPV状态和肿瘤细胞是否表达PD-L1均能从nivolumab的治疗中获益，但PD-L1阳性肿瘤的获益更多。此外，nivolumab组患者相比对照组具有更好的生活质量评分和较轻的肿瘤相关症状。这项研究是有史以来头颈部鳞癌的解救治疗领域中第一个阳性结果的Ⅲ期随机对照研究，一举奠定了nivolumab在铂类耐药患者中后续治疗的标准地位，是晚期头颈部肿瘤治疗的一大突破。

Durvalumab（MEDI4736）是一种人源化、IgG1抗PD-L1单克隆抗体，其针对晚期头颈部鳞癌的Ⅱ期研究报道于2015年的ASCO会议上。该研究入组了62例复发/转移性头颈部鳞癌患者，接受durvalumab的单药（每次10mg/kg，每2周重复）解救治疗。入组患者的中位年龄为58岁，既往的中位治疗方案数为3个，其中40%的肿瘤为HPV阳性。结果显示，在51例可评价疗效的患者中，肿瘤缓解率为12%，在PD-L1阳性肿瘤患者中为25%，24周的肿瘤控制率在2组分别为16%和25%。Durvalumab的毒性与之前的PD-1单抗报道类似，常见的不良事件包括疲劳（11%）、腹泻（8%）和恶心（7%）。该研究初步显示，肿瘤细胞PD-L1的表达与否似乎与抗PD-L1单抗的疗效具有相关性，但需要更大样本研究的证实。

除了上述的研究以外，抗PD-1单抗（Pembrolizumab）正在晚期头颈部鳞癌的一线领域中进行研究，其联合PF方案（铂类+5-FU）对于西妥昔单抗联合PF方案的Ⅲ期随机对照研究正在进行之中。由于CTLA-4和PD-1分别代表免疫系统的早期和晚期的关键检查点，这也为联合治疗提供了依据，因此抗PD-L1单抗联合抗CTLA-4单抗的研究也在晚期头颈部鳞癌中进行。而西妥昔单抗作为头颈部鳞癌的重要药物，其与抗PD-1/PD-L1单抗的联合研究也值得期待。此外，放疗作为局晚期头颈部鳞癌的重要手段，近年来的研究显示其与针对免疫检查点的免疫治疗具有协同治疗机制。研究发现，放疗能够激活某些细胞因子来吸引效应性T细胞，并且诱导血管黏附分子来促进T细胞在肿瘤组织中的浸润，因此似乎是免疫治疗的理想拍档。目前，包括抗CTLA-4单抗或抗PD-1单抗联合放疗的研究正在进行之中。

目前，晚期头颈部鳞癌特别是对于铂类和西妥昔单抗耐药患者的治疗选择十分有限，针对PD-1和PD-L1通路的免疫治疗已经显示出一定的解救治疗能力，而未来更多的联合治疗以及更早期的治疗应用将揭开头颈部鳞癌免疫治疗的新篇章。

参考文献

1.Ferris R，Whiteside TL，Ferrone S.Clinical significance of downregulated antigen processing machinery in head and neck cancer.Clin Cancer Res 2006；12：3890-3895.

2.The Cancer Genome Atlas Network.Comprehensive genomic characterization of head and neck squamous cell carcinomas.Nature 2015；517：576-582.

3.Lyford-Pike S，Peng S，Young GD，et al.Evidence for a role of the PD-1：PD-L1 pathway in immune resistance of HPV-associated head and neck squamous cell carcinoma.Cancer Res 2013；73：1733-1741.

4.Moutsopoulos NM，Wen J，Wahl SM.TGFbeta and tumors：An ill-fated alliance.Curr Opin Immunol 2008；20：234-240.

5.Cheng F，Wang HW，Cuenca A，et al.A critical role for Stat3 signaling in immune tolerance.Immunity 2003；19：425-436.

6.Duffy SA，Taylor JM，Terrell JE，et al.Interleukin-6 predicts recurrence and survival among head and neck cancer patients.Cancer 2008；113：750-757.

7.Sun Y，Chin YE，Weisiger E，et al.Cutting edge：Negative regulation of dendritic cells through acetylation of the nonhistone protein STAT-3.J Immunol 2009；182：5899-5903.

8.Pallandre JR，Brillard E，Crehange G，et al.Role of STAT3 in CD4CD25FOXP3regulatory lymphocyte generation：Implications in graft-versushost disease and antitumor immunity.J Immunol 2007；179：7593-7604.

9.Pak AS，Wright MA，Matthews JP，et al.Mechanisms of immune suppression in patients with head and neck cancer：Presence of CD34（+）cells which suppress immune functions within cancers that secrete granulocyte-macrophage colonystimulating factor.Clin Cancer Res 1995；1：95-103.

10.Badoual C，Hans S，Merillon N，et al.PD-1-expressing tumorinfiltrating T cells are a favorable prognostic biomarker in HPV-associated head and neck cancer.Cancer Res 2013；73：128-138.

11.Seiwert TY，Haddad RJ，Gupta S，et al.Antitumor activity and safety of pembrolizumab in patients（pts）with advanced squamous cell carcinoma of the head and neck（SCCHN）：Preliminary results from KEYNOTE-012 expansion cohort.ASCO 2015；abstract LBA6008.

12.Mehra R，Seiwert TY，Mahipal A，et al.Efficacy and safety of pembrolizumab in recurrent/metastatic head and neck squamous cell carcinoma（R/M HNSCC）：Pooled analyses after long-term follow-up in KEYNOTE-012.ASCO 2016；abstract 6012.

13.Chow LQM，Mehra R，Haddad RI，et al.Biomarkers and response to pembrolizumab（pembro）in recurrent/metastatic head and neck squamous cell carcinoma（R/M HNSCC）.ASCO 2016；abstract 6010.

14.Bauml J，Seiwert TY，Pfister DG，et al.Preliminary results from KEYNOTE-055：Pembrolizumab after platinum and cetuximab failure in head and neck squamous cell carcinoma（HNSCC）.ASCO 2016；abstract 6011.

15.Hsu C，Lee SH，Ejadi S，et al.Antitumor activity and safety of pembrolizumab in patients with PD-L1-positive nasopharyngeal carcinoma：Interim results from a phase 1b study.ECCO 2015；abstract 2801.

16.Ferris RL，Blumenschein GR，Fayette J，et al.Further evaluations of nivolumab（nivo）versus investigator’s choice（IC）chemotherapy for recurrent or metastatic（R/M）squamous cell carcinoma of the head and neck（SCCHN）：CheckMate 141.ASCO 2016；abstract 6009.

17.Lugade AA，Sorensen EW，Gerber SA，et al.Radiation-induced IFN-gamma production within the tumor microenvironment influences antitumor immunity.J Immunol 2008；180：3132-3139.