本文来源：中华放射肿瘤学杂志,,30(4):-.
DOI：10./cma.j.cn--
本文引用：姜杰,*伟.乳腺癌放疗联合PD-1/PD-L1抑制剂研究进展[J].
摘要
放疗可以增强肿瘤特异性免疫反应，同时为免疫药物提供作用靶点，以PD-1/PD-L1为代表的免疫检查点阻断剂联合放疗增强抗肿瘤活性，并且具有远隔效应。本文就放疗联合PD-1/PD-L1抑制剂治疗乳腺癌的基础研究、临床研究进展及面临的挑战做一综述。
乳腺癌是全世界女性发病率最高的恶性肿瘤，手术、化疗、靶向、内分泌、放疗等综合治疗使得早期乳腺癌患者的5年生存率提高到80%～90%。近年来，免疫治疗以一种新的治疗方式成为国内外学者研究的热点，免疫治疗能改变肿瘤微环境，提高机体自身的免疫功能，从而达到控制乃至消灭肿瘤细胞的目的。早期临床试验表明使用PD-1/PD-L1抑制剂治疗乳腺癌，特别在三阴性乳腺癌(triplenegativebreastcancer，TNBC)中，能提高肿瘤反应率，有效控制疾病进展[1]。传统的化疗、靶向、放疗等各自有局限性，但在与免疫联合治疗中观察到令人满意的疗效。在这篇综述中，我们将报道放疗联合PD-1/PD-L1抑制剂治疗乳腺癌的最新研究结果。
01放疗与PD-1/PD-L1抑制剂联合的理论机制
肿瘤对放射生物学反应包括DNA损伤、信号转导调控和肿瘤微环境、炎症性改变。放射可直接导致细胞*作用，通常认为是抑制免疫反应，但最近几项研究表明放射实际上具有免疫调节的潜力，即将死亡的肿瘤细胞释放肿瘤相关抗原可激发强大的肿瘤特异性免疫反应；照射后的肿瘤细胞可作为肿瘤抗原的来源，树突状细胞趋化并获取抗原，成熟后迁移到引流淋巴结，将抗原呈递给T细胞，T细胞直接杀死肿瘤细胞。此外，接受放疗后的肿瘤细胞发生表型变化，能够增强其对免疫效应物的敏感性。例如肿瘤细胞死亡受体、MHC-1类分子、黏附分子和应激诱导配体的表达增强，增强T细胞的识别和杀伤作用。在增强肿瘤免疫原性和增强对T细胞攻击的敏感性方面发挥的功能意义，因此，放疗能激发强大的肿瘤特异性免疫反应。但是单独放疗诱导的抗肿瘤免疫不足以引起全身肿瘤排斥反应，主要是因为放疗存在负性免疫调节，这为免疫药物治疗提供了很好的契机。肿瘤微环境由各种类型的抑制性免疫细胞组成，包括调节性T淋巴细胞(Tregs)、交替激活的巨噬细胞和髓系来源的抑制细胞(myeloid-derivedsuppressorcells，MDSCs)，其中MDSCs在负性免疫调节中发挥主要作用。PD-1/PD-L1通路证实是肿瘤微环境中免疫反应的主要检查点通路，是MDSCs介导的T细胞抑制的关键介质。放疗可能通过激活PI3K/AKT、信号转导、转录因子激活而导致肿瘤细胞上PD-L1的过度表达，而且PD-L1刺激细胞迁移，促进上皮-间充质转化过程，从而诱导放疗抵抗性[2]。PD-1在与其配体PD-L1/PD-L2结合后，减弱淋巴细胞活化，促进Tregs及MDSCs细胞的发育和功能，从而抑制免疫反应[3]。此外，PD-L1还可通过与CD80相互作用抑制T细胞功能。抗PD-1/PD-L1抗体通过减弱放疗免疫耐受性，消除Tregs和MDSCs的局部积聚，刺激CD8＋T细胞浸润，协同放疗增强抗肿瘤免疫作用。
02放疗联合PD-1/PD-L1抑制剂的基础研究
近期在对小鼠黑色素瘤、结肠癌、乳腺癌等恶性肿瘤的基础研究显示，与单一模式治疗相比，PD-1/PD-L1抑制剂联合放疗的抗肿瘤效果更强。Pilones等[4]对乳腺癌小鼠进行相关研究，小鼠随机分配到对照组、放疗组、抗PD-1单抗组、放疗＋抗PD-1单抗组，发现所有接受放疗＋抗PD-1单抗组的小鼠肿瘤消退现象最明显，而且在脾脏中特异性CD8＋T细胞增长最多，达4.6%。Kang等[5]对转移性TNBC小鼠进行研究，放疗剂量为12Gy2次，放疗结束后当天给予抗PD-1抑制剂，结果发现放疗＋抗PD-1组小鼠存活时间明显高于对照组。另一项乳腺癌基础研究发现，立体定向放疗联合抗PD-1单抗治疗能增强免疫刺激作用，提高局部肿瘤控制[6]。在放免联合治疗中发现，放射区以外的未受照射区可发生继发性肿瘤缩小即远隔效应[7]。但单独使用放疗并不经常发生远隔效应，而抗PD-1/PD-L1抑制剂本身并不能有效地抑制原发肿瘤外的肿瘤，由此局部放疗是引起远隔效应的关键，PD-1/PD-L1的阻断或缺失可与放疗协同诱导肿瘤特异性CD8＋T细胞免疫，从而发生远隔效应。
03放疗联合PD-1/PD-L1抑制剂的临床研究
在不同分子表型的乳腺癌中，ER-/HER2-和HER2＋亚型的肿瘤浸润性淋巴细胞高于ER＋/HER2-亚型；尤其是TNBC淋巴细胞浸润的增加与预后显著相关，而且具有较高的PD-L1表达水平，肿瘤的抗原性更强[8,9]。一项研究报道Pembrolizumab联合放疗治疗17例转移性TNBC患者的疗效和安全性，放疗剂量为30Gy分5次，Pembrolizumab在第1次放疗后3d内开始注射，每隔3周注射1次，直至疾病进展，总体缓解率(overallremissionrate，ORR)为17.6%(3/17例)，其中3例完全缓解(17.6%)，1例稳定(5.9%)，13例进展(76.5%)[10]。有报道研究不同策略联合PD-1抑制剂治疗转移性TNBC，该研究中PD-1抑制剂分别联合放疗、环磷酰胺、顺铂、多柔比星，Nivolumab每2周1次，所有患者的中位无进展生存(progress-freesurvival，PFS)期为1.9个月，ORR为20%，完全缓解率为3%，部分缓解率为17%，其中放疗组ORR为8%[11]。Maity等[12]针对不同实体瘤进行放免研究，该研究入组24例患者，其中非三阴性转移性乳腺癌乳腺癌患者4例(16.7%)，Pembrolizumab在放疗前1周注射，每3周1次，放疗处方剂量为8Gy3次或者7Gy1次，4例患者中位PFS期分别为1.9、1.4、3.0、3.1个月，中位总生存期分别为6.9、20.4、4.7、9.1个月。此外，部分PD-1/PD-L1抑制剂联合放疗治疗乳腺癌相关研究正在进行中，临床疗效可期，详见表1。
04放疗联合PD-1/PD-L1抑制剂面临的挑战
1．分割模式与放疗剂量：
根据以往临床报道，PD-L1表达状态越高，免疫抑制剂的抗肿瘤活性越强，因此PD-L1表达状态可作为免疫应答程度的指标。研究发现放疗的不同分割模式影响PD-L1的表达。在一项乳腺癌研究中发现，单次12Gy的放疗可以增加肿瘤细胞和单核细胞来源的抑制细胞PD-L1的表达[13]。有研究重点报道24Gy分3次联合抗PD-1抗体调节乳腺癌PD-L1表达和提高免疫应答[4]。而Dovedi等[14]的结果显示PD-L1上调发生在更低的生物有效剂量下为10Gy分5次。在其他肝癌[15]、肺癌[16]、黑色素瘤[17]研究中，观察到当放疗联合PD-1/PD-L1抑制剂时比较倾向采用大分割模式，较大的放疗剂量可促进T细胞向肿瘤聚集，提高肿瘤抗原表达水平，这对乳腺癌的放免联合有一定指导作用。因为以往发表的报道中所用细胞系不同，导致这些研究对分割剂量缺乏一致性。显然还需要对不同放疗剂量分割方案的免疫原性进行进一步比较的研究。
2．PD-1/PD-L1抑制剂用药时机：
免疫抑制剂用药时间直接影响免疫反应的效能，PDL-1的表达在1个放疗周期结束后24h内升高，并在放疗完成后至少7d内保持升高，放疗同时给予抗PD-L1抗体比序贯(在放疗结束后7d)，达到更有效的抗肿瘤作用[14]。有研究建立乳腺癌小鼠模型，肿瘤局部放疗(8Gy3次)结束后当天给予抗PD-1单抗治疗[4]。Aguilera等[18]则在乳腺癌小鼠放疗(12Gy/次)第1天同时给予PD-1抑制剂。也有部分研究认为放疗前1d给予免疫抑制剂可取得良好的效果[6]。由此，目前免疫用药时间未达到统一认识，尽管PD-L1的表达受肿瘤类型、放疗剂量等其他因素的影响，但较为肯定的是免疫用药与放疗同步或者前1d可取得较好的临床效果，不推荐放疗后联合应用免疫药物。因为放疗产生的免疫活化时间比较短，放疗结束后免疫活性明显降低，可能无法取得良好的疗效。
3．放疗靶区：
肿瘤相关引流淋巴结是启动抗原特异性CD8＋T细胞的主要部位之一，在临床中经常考虑为射野范围内；但目前尚不清楚其照射区是否调节获得性免疫，并影响免疫检查点抑制剂的联合疗效。Marciscano等[19]对此进行了研究，肿瘤相关引流淋巴结照射联合免疫检查点抑制剂治疗后发现能降低趋化因子的表达，减弱效应T细胞募集，抑制免疫浸润。放疗可对淋巴结直接产生淋巴*性效应，同时破坏趋化因子的效应，仍须结合分割剂量、免疫给药时间综合分析；肯定的是乳腺癌放免联合治疗中需慎重考虑相关引流淋巴结的照射，这对于仅乳腺照射的早期乳腺癌不失为优势选择。
4．心肺不良反应风险：
胸部放疗的患者，其心、肺不良反应是不可忽视的问题。已经有报道称，在联合抗CTLA-4和抗PD-1单抗治疗的患者中，有自身免疫介导心肌炎的死亡病例。Du等[20]为了评估放疗联合PD-1/PD-L1抑制剂的心脏不良反应的风险，直接对小鼠心脏进行照射，放射＋抗PD-1单抗组两周内急性死亡率为30%，而放射＋IgG组为0%。据报道，与免疫相关的肺部不良反应或肺炎，发病率高达10%，联合疗法的发病率更高[21,22]。Pembrolizumab相关研究表明，有胸部放疗病史的患者比无放疗病史患肺炎的概率高(6%∶2.6%)[23]。放疗与PD-1/PD-L1抑制剂协同增强心、肺不良反应作用，如何调控联合模式控制心、肺受量仍需进一步研究。临床上可以通过调整体位、精确勾画靶区等方法较少心、肺受量，在可控范围内达到放免结合的最大效益。
5．乳腺癌PD-L1表达特殊性：
在乳腺癌中PD-L1的表达是异质性的，通常与肿瘤浸润性淋巴细胞以及预后不良因素有关，如年轻、高级别、ER阴性、PR阴性、HER-2过表达等[1]，而且可能会因肿瘤微环境或治疗的改变而随时间改变。临床上可用检测PD-L1表达的方法有限，免疫组织化学经常用来评估PD-L1在患者中的表达，但是仅限于瞬时测定PD-L1的表达，是PD-L1一种动态生物标记物，免疫组学的劣势显而易见。以往有研究报道与放射性核素偶联的抗PD-L1抗体，用于乳腺癌小鼠模型中进行成像和生物分布研究。最近Heskamp等[24]使用PD-L1microSPECT-CT对放射性标记的PD-L1抗体进行成像，定量和纵向监测PD-L1在肿瘤模型中的表达，而不需要重复的侵袭性活检。PD-L1microSPECT/CT是检测肿瘤PD-L1表达变化的敏感技术，肿瘤治疗期间可常规作为监测PD-L1表达的工具，指导患者抗PD-1/PD-L1单抗的治疗时间。
6．PD-1/PD-L1抑制剂耐药性：
在临床研究中，肿瘤组织对抗PD-1和抗PD-L1药物的反应率较低。例如在Keynote-[25]、Keynote-[26]研究中发现抗PD-1/PD-L1单抗二线或更晚治疗不同分子类型乳腺癌，缓解率20%。低效性的主要原因是肿瘤细胞及其周围的间质调节肿瘤微环境内的免疫抑制状态，导致肿瘤具有原发耐药性，而获得性耐药的发病机制可能包括T细胞功能的丧失、抗原呈递中断以及肿瘤对T细胞产生的干扰素效应产生抵抗力[27]。为了克服免疫治疗的低效性，寻找最佳的乳腺癌免疫三联疗法成为近期研究热点。PD-1/PD-L1抑制剂除了联合化疗外[11]，在联合CTLA-4抑制剂[28]、CDK4/6抑制剂[29]、VISTA抑制剂[5]、TGF-b抑制剂[30]治疗乳腺癌时可改善免疫刺激作用，提高免疫治疗效果。免疫治疗联合TLR3激动剂[31]、FLT3/FLT3-L激动剂[32]也能够增强免疫反应，这均为放免三联模式的开展提供方向。最近的一项基础研究报道VISTA抑制剂可增强PD-1抑制剂联合放疗的免疫治疗效果，但是其临床效果及不良反应还未可知。目前有几项临床试验正在是PD-1/PD-L1抑制剂联合放疗基础上联合其他免疫刺激药物，例如联合Poly-ICLC(NCT)、CD37抑制剂(NCT)、PD-L1/TGF-b抑制剂(NCT)，FLT3/FLT3-L(NCT、NCT)。
05展望
近年来免疫药物研究逐渐从二线或晚期治疗提高到一线联合治疗，在不断探索中提高免疫治疗在乳腺癌综合治疗中的地位。虽然有研究报道乳腺癌术前放疗与术后放疗两组间的总生存并无差异[33]，但术前放疗仍然是国内外放疗学者