胰腺癌的免疫治疗

胰腺癌(PAC)是肿瘤导致相关死亡的第七大癌症。PAC患者预后极差，5年总生存率(OS)低于5%，1年OS仅为24%。即使可切除的PAC患者预后也非常差。其预后不良的主要原因是缺乏早期症状、肿瘤进展迅速，且现有药物对局部进展或远处转移PAC的疗效均相当有限。尽管PAC病因目前尚不十分清楚，但研究发现某些因素与PAC密切相关，例如年龄、家族史、吸烟、饮酒、男性、糖尿病和肥胖症等。对于早期PAC患者，手术切除并联合新辅助或辅助放化疗，均可提高患者的OS。然而，大多数PAC患者在确诊时已经发生局部进展或远处转移，这些患者即使手术切除后，5年OS也不超过20-25%。并且即使在给予更强的化疗方案，如改良FOLFIRINOX等作为辅助治疗后，其OS仅略有提高，并未显著改善预后。因此，PAC迫切需要更有效的治疗策略。

近年来，免疫治疗在许多实体肿瘤的治疗中得以广泛应用。肿瘤的免疫治疗是一种通过激活自身免疫系统来对抗肿瘤的治疗方法。运用单克隆抗体抑制细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)、程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)和程序性细胞死亡蛋白配体1(PD-L1)靶向免疫检查点分子，已使得黑色素瘤、肺癌、肾细胞癌、尿路上皮癌、头颈癌等恶性肿瘤的治疗范式发生了转变。CTLA-4是一种抑制性受体，可通过竞争性抑制B7配体与共刺激受体簇分化28(CD-28)结合来调节T细胞活化的初始阶段，并防止免疫过度活化。PD-1是另一种T细胞共抑制受体，其生物学功能比CTLA-4更明显；它与PD-L1和PD-L2配体结合，抑制外周T细胞活性。

迄今为止，治疗性的肿瘤疫苗已经能有效地诱导细胞毒性T淋巴细胞(CTL)对免疫原性肿瘤相关抗原(TAA)的活化。TAA由抗原提呈细胞(APCs)中的主要组织相容性复合体(MHC)I类分子提呈；患者自身免疫细胞经过体外修饰后，通过工程T细胞受体(TCRs)或嵌合抗原受体(CARs)重新定向到相关的肿瘤抗原。

胰腺癌中的免疫检查点抑制剂抗CTLA-4和/或抗PD-1/抗PD-L1药物阻断免疫检查点导致T细胞活化，并为PAC的免疫治疗提供了有效方法。然而，虽然在许多恶性肿瘤中的治疗效果稳定，大多数I期和II期临床试验未能显示出其对PAC的任何临床疗效。但应用免疫检查点抑制剂联合放疗和/或化疗则具有较好的治疗效果。

Ipilimumab是一种完全人源化的抗CTLA-4IgG1单克隆抗体，单药应用对于局部进展或远处转移PAC患者的治疗结果不佳。此外，Ipilimumab还可增加细胞毒性。但其联合化疗治疗效果尚可。吉西他滨是晚期PAC的标准化疗方案，已证实其可通过激活T细胞以增强免疫反应。在Ib期临床试验(NCT01473940)中，Ipilimumab联合吉西他滨初步临床结果显示，中位无进展生存期(PFS)为2.5个月（95%CI0.8-4.8），中位OS为8.5个月（95%CI2.2-10.3）。11名患者中有2名部分缓解(PR)，5名患者病情稳定(SD)。Ipilimumab最常见的毒性是血液学毒性。另一项正在进行的临床试验NCT01928394也在评估Ipilimumab联合抗PD-1药物Nivolumab的治疗效果，但目前为止还无研究结论。

Tremelimumab是另一种抗CTLA-4抑制剂人IgG2mAb。在一项II期临床试验(NCT02527434)中发现，远处转移PAC患者队列中，患者在接受5-FU和吉西他滨方案治疗后疾病进展(PD)。单药Tremelimumab治疗效果亦不佳，20名患者中有18名患者PD，中位OS为4个月（95%CI2.83–5.42）。另一项I期试验(NCT00556023)也评估了Tremelimumab联合吉西他滨的疗效。28名患者的中位OS为7.4个月（95%CI5.8–9.4）。2名患者达到PR，7名患者SD，毒性尚可耐受。Tremelimumab联合抗PD-L1药物Durvalumab在一项II期临床试验中被用作5-FU或吉西他滨的化疗失败后的二线治疗方案。联合用药的客观缓解率(ORR)为3.1%（95%CI0.08–16.22），Durvalumab单药治疗并无临床反应。

Pembrolizumab：免疫组化显示PD-L1表达与PAC患者较差的OS相关。吉西他滨和紫杉醇是远处转移PAC的标准一线化疗方案，此前已有报道称其具有免疫调节特性。一项Ib/II期研究(NCT02331251)评估了PD-1抑制剂Pembrolizumab联合吉西他滨和白蛋白结合型紫杉醇化疗治疗PAC的安全性和有效性。PFS和OS分别在9.1和15.0个月进行评估，显示其与PFS和OS呈强正相关。

胰腺癌疫苗治疗除应用检查点抑制剂治疗外，还包括全细胞疫苗、树突状细胞(DC)、DNA和肽疫苗，这些疫苗会激活免疫原性癌抗原呈递给免疫系统，从而导致体内肿瘤抗原特异性CTL激活和抗肿瘤免疫应答。

GVAX是一种辐照的同种异体全肿瘤细胞疫苗，其中PAC细胞被设计为表达粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)。该过程会刺激APC抗原摄取和T细胞启动。一项I期临床研究评估了局部进展PAC患者在术后和辅助放化疗前的GVAX。研究表明患者可耐受GVAX，高剂量给药可引发机体迟发型超敏反应，从而有效促进抗肿瘤免疫。此外，在一项II期临床研究(NCT00084383)发现，60名接受基于5-FU辅助放化疗，且在术后和辅助治疗后无疾病进展的患者应用GVAX。中位DFS为17.3个月，中位OS为24.8个月（95%CI21.2–31.6）。

Algenpantucel-L是一种全细胞疫苗，由2同种异体胰腺细胞系（HAPa-1和HAPa-2）通过逆转录病毒转导进行基因工程改造，以表达鼠酶(1,3)-半乳糖基转移酶(αGT)，该酶可调节超急性排斥反应，是异种移植的主要障碍。一项II期临床试验评估了algenpantucel-L免疫疗法以及吉西他滨和5-FU放化疗（RTOG9704方案）在切除PAC患者的辅助治疗中的应用，1年DFS分别为63%和86%，OS分别约为45%和65%。

粘蛋白1(MUC-1)是一种I型跨膜蛋白，具有广泛的O-连接糖基化在正常细胞信号转导和致癌信号传导中起关键作用，以增加侵袭、血管生成和转移。它在实体瘤的癌细胞中过度表达，也包括PAC。一项I期研究表明，PAC应用MUC-1肽治疗的疗效安全，可能会增强对肿瘤抗原的反应。此外，在一项I期研究中，晚期PAC患者接受了三联治疗，包括表达癌胚抗原(CEA)和粘蛋白-1(MUC-1)的痘苗病毒与三种共刺激分子B7.1、ICAM-1和LFA组成，表达相同的抗原和共刺激分子，结合GM-CSF。结果表明，产生疫苗特异性T细胞反应的患者比无反应者的OS显着改善（分别为15.3个月和3.9个月）。另一项I/II期研究报告发现，将载有MUC1肽的DC疫苗作为辅助治疗的耐受性良好，未观察到毒性。已对接种疫苗的患者进行了四年以上的随访，其中12名患者存活，均无复发迹象。

树突状细胞疫苗DC：DC是具有刺激幼稚T细胞和增强抗肿瘤免疫反应能力的APC。DC疫苗由来自具有特定抗原的患者的离体DC产生；在成熟和激活后，DCs细胞被注射回患者体内。最近的一项研究发现，HLA-A2阳性患者的外周血重新注射了分离的自体DC的耐受性良好，最常见的副作用是疲劳和/或流感样症状；MHCI类四聚体分析显示，3名SD患者有效产生了抗原特异性T细胞。

K-Ras疫苗；约95%的PAC患者发现有KRAS癌基因突变。1995年发表的一项早期研究表明，五分之二的PAC和KRAS突变患者接种了与肿瘤组织中K-RAS突变相对应的合成Ras肽，诱导了短暂的Ras特异性T细胞反应。为了增强免疫反应，一项I/II期试验评估了合成突变Ras肽与GM-CSF组合对切除和晚期PAC患者的疗效。58%的患者诱导出肽特异性免疫；患者对肽疫苗有反应的与无反应者的2个月相比，OS提高了4.9个月。相较于局部进展患者，晚期患者预后不佳。PAC术后患者长期随访报告显示，所有患者的中位OS为27.5个月，免疫应答者的中位OS为28个月。同样，在一项初步研究中，发现针对突变KRAS的疫苗是安全的，可诱导特异性免疫反应并产生44.4个月的OS。然而，在最近的一项包括接受辅助化疗的局部进展PAC患者的研究中，联合Ras-肽疫苗与GM-CSF的治疗效果不好，9名患者中只有1名表现出免疫反应，中位OS为20.3个月。

GV1001疫苗是由16个氨基酸组成的hTERT片段，在可做大部分PAC细胞中发现。在对不可切除疾病患者进行的I/II期临床试验中，GV1001联合GM-CSF是可耐受的，并在63%的患者中引发了免疫反应，免疫应答者的中位OS为7.2个月，无免疫应答者的中位OS为2.9个月。然而，一项纳入局部晚期或远处远处转移PAC的III期临床研究表明，与单独化疗相比，GV1001联合吉西他滨和卡培他滨化疗并未改善OS。

上述疫苗研究有几个缺点：首先，纳入的患者人数少。而且，实验周期长。其他缺点包括由于肿瘤进展导致的高退出率、疫苗合成困难，最重要的是免疫反应识别和监测的局限性。因此，需要更大规模的研究来进一步评估疫苗功效，可能与化疗联合应用。

免疫检查点阻断联合疫苗治疗胰腺腺癌免疫治疗药物的组合旨在诱导持久的抗肿瘤T细胞反应。在一项包括30名既往接受过治疗的PAC患者的小型研究中，患者被随机分配至高剂量Ipilimumab（10mg/kg）或Ipilimumab联合应用GM-CSF细胞疫苗转染的同种异体PAC肿瘤细胞。结果表明，联合免疫治疗共有5例患者SD；其中2例最初有一段PD。此外，第1组的中位OS为3.6个月，第2组的中位OS为5.7个月（HR0.51，P=0.072），1年OS（7%vs.27%）有利于第2组。在OS超过4.3个月的患者中，观察到间皮素特异性T细胞增加。在最近的一项研究中发现，接受Ipilimumab或Nivolumab联合或不联合GVAX和CRS-207的远处转移PAC患者表现出T细胞反应增强。而且仅接受Ipilimumab治疗，并且中在治疗后T细胞数量增加的患者，生存期亦更长。

胰腺肿瘤微环境(TME)是胰腺癌免疫治疗的最大障碍。PAC是恶性肿瘤细胞和促纤维增生性基质的组合，其特征是大量间充质来源的成纤维细胞、血管、胰星状细胞和免疫细胞被细胞外基质包围。因此，有这种结构保护PAC细胞作为物理屏障，阻止了化学治疗剂的有效传递。

已经鉴定出源自胰腺星状细胞的上皮恶性肿瘤的癌相关成纤维细胞(CAF)表达成纤维细胞活化蛋白-a(FAP)这与PAC患者的预后较差有关。此外，FAP似乎在TME中具有免疫抑制特性，已在体内小鼠模型中得到鉴定。另一项应用KPC小鼠的研究表明，FAP+基质细胞的消耗增强了抗PD-L1和抗CTLA-4检查点抑制剂的作用，进一步将基质和TME在抑制抗肿瘤免疫中的作用联系起来。此外，CAF产生大量的细胞外基质蛋白、细胞因子和血管内皮细胞，所有这些细胞都被不同的免疫原性细胞浸润，如淋巴细胞、巨噬细胞和肥大细胞等。

胰腺癌MSI的免疫治疗：错配修复（MMR）系统由几个基因组成（MSH2、MSH3、MSH6、PMS1、MLH1和PMS2）在DNA复制过程中的错误修复中起关键作用。有缺陷的MMR系统会导致在称为微卫星不稳定性(MSI)。体细胞突变的积累导致作为免疫系统靶点的新抗原形成增加，并促进炎症细胞因子的表达和T细胞活化，从而使肿瘤对免疫治疗敏感。尽管关于错配修复缺陷(dMMR/MSI)PAC患者的文献有限且不一致，但据报道这些肿瘤显示出较长的存活率。

尽管PAC免疫治疗已经取得了较多进展，但PAC仍预后极差，仍是最为致命的恶性肿瘤之一。PAC最主要的治疗方法仍是通过手术切除。但超过60%患者PAC在确诊断时已处晚期，无法进行手术干预。传统的治疗策略，如手术、化疗、放疗等，对大多数PAC患者来说，仍只有不到1年的低生存率。另一方面，免疫治疗的广泛应用，包括在黑色素瘤、肺癌、肾细胞癌等均取得了长足的进步。

随着免疫治疗时代的来临，诸多临床试验都在寻求评估免疫治疗在PAC中的疗效，包括免疫检查点抑制剂、癌症疫苗，以及与放化疗或其他分子靶向药物的联合。然而大多数试验的结果都效果不佳。PAC是一种免疫原性较低的肿瘤，此外，PAC包含较多增生的纤维间质，其中就包含大量具有免疫抑制能力的成纤维细胞。纤维增生间质的异质性和TAMs、CAFs、MDSCs等免疫抑制细胞的优势构成了免疫治疗药物疗效的屏障。