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    2019年,那些试图说清楚irAE与疗效到底有没有关系的高分文章

    2020-02-01

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    作者: Vivian 肺癌前沿

    探索有效的生物标志物鉴定出最有可能从免疫检查点抑制剂治疗中获益的患者是肿瘤学界的研究热点之一。到目前为止,预测性生物标志物的研究集中在治疗前的肿瘤特征上,例如微卫星不稳定性状态 ,程序性死亡配体1(PD-L1)表达和肿瘤突变负荷。治疗中的临床生物标志物研究较少。越来越多的研究发现,患者免疫相关不良事件(IRAE)发生率与治疗中ICI反应的存在一定的相关性。 IRAE被认为代表了活化T细胞的旁观者效应,并且对ICI做出反应的患者更有可能发生自身免疫毒性(例如,由于更有效/对治疗有反应的免疫系统或肿瘤与宿主之间的交叉反应)。然而,早期在黑素瘤患者中的研究表明,IRAE发作与抗细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)抗体功效之间没有关联。相反,越来越多的文献表明IRAE的发作可预测多种实体瘤中的抗程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)和抗PD-L1抗体反应。这些研究大多数都报告说,与那些没有发生毒性的患者相比,经历过IRAE的患者在无进展生存期,总生存期和总缓解率方面均有显着改善。关于IRAE发作与ICI疗效之间关系的仍然存在一些论证真实性的问题。其中最相关的问题涉及该关联是否仅与接受抗PD-1和抗PD-L1抗体治疗的患者有关,以及IRAE部位,严重性,发作时间和处理IRAE的方法是否会影响ICI疗效。 在19年的一篇综述中,汇总了2019年发表于高影响力杂志(如,JCO, JAMA ONCOL,et al )的具有开创性的研究,这些研究已开始解决这些问题,并已就IRAE发作对ICI患者的预测价值进行了叙述。

    Das and Johnson Journal for ImmunoTherapy of Cancer (2019) 7:306

    IRAE 发生的可能机制:

    已有一些研究着手探询AE发生的可能的分子机制。有些研究提示可能是存在于肿瘤组织和正常组织之间的共享抗原,引起了T细胞对正常组织的不分敌我的攻击。


    2019年4月在JAMAONCOL上发表了一项前瞻性队列研究,收录了于2016年7月1日至2018年12月31日从瑞士的4个不同的中心(Kantonsspital St Gallen,Spital Grabs,Spital Wil和Spital Flawil)招募的进行抗PD-1治疗的非小细胞肺癌患者(n = 73)(nivolumab或pembrolizumab)。


    在2年内收集外周血单核细胞,肿瘤活检标本和来自自身免疫性皮肤毒性作用部位的活组织检查,抗PD-1治疗非小细胞肺癌患者自身免疫性皮肤毒性作用的潜在病理生理机制。 结果  73例NSCLC患者(平均[SD]年龄68.1 [8.9]年; 44 [60%]男性),25例(34.2%[95%CI,24.4%-45.7%])发生自身免疫性皮肤毒性。在完全缓解或部分缓解的患者中更常见(68.2%[95%CI,47.3]%-83.6%]),而以SD为主要肿瘤应答的患者则相对少见皮肤毒性事件。(19.6%[95%CI,11.0%-32.5%])(χ 2  = 14.02,P  <0.001)。


    通过过 PBMCs,皮肤结节,肺肿瘤组织的DNA进行TCRβ链测序(ImmunoSEQ Assays, survey resolution; Adaptive Biotechnologies), 鉴定了肿瘤组织和皮肤之间共有的9种T细胞特异性抗原。这些抗原能够在体外刺激CD8 +和CD4 +T细胞增殖。在血液样品中发现的几种抗原特异性T细胞也存在于对抗PD-1疗法有反应的患者的自身免疫性皮肤损伤和肺肿瘤中。


    自身免疫性皮肤毒性作用与治疗反应之间的关系 用PD-1抑制剂治疗的患者的Kaplan-Meier分析显示25名发生皮肤毒性作用的患者(蓝线)与未发生皮肤毒性作用的其他48名患者(橙线)相比具有更好的结果。出现皮肤毒性组的一年总生存率为76%,无皮肤毒性组为38%,风险比为0.29(95%CI,0.12-0.71)。皮肤损害组织活检与肺肿瘤组织活检都发现大量的TiLs浸润。 与没有抗肿瘤应答的患者相比,对治疗有反应的患者自身免疫性皮肤毒性作用的可能性超过5倍(比值比为5.28 [95%CI,1.78-15.67]; P  = .003)


     PS:这里的皮肤毒性不包括 奇怪的血管瘤哈。


    观察到在自身免疫性反应皮肤受损区域和肺部肿瘤组织中的T细胞浸润现象,该研究进一步将病人配对的NSCLC肿瘤组织和皮肤活检标本进行TCR克隆测序分析,发现两个器官间分享了相同的TCR序列。这一发现提示,这种T细胞反应是由两个器官间共享的抗原所介导的。 在自身免疫性皮肤损伤,肺肿瘤组织和抗原刺激的外周血单核细胞(PBMC)中共享T细胞克隆 A,病人1,在非小细胞肺癌(NSCLC)肿瘤组织,皮肤受损结节具有部分共享的TCRβ序列,将这个病人的PBMCs用esmocollin 3 (DSC3) and keratin 6 (KRT6)刺激后的CD4+/CD8+/IFN-γ+T细胞,也享有同样的TCRβ序列。  总共发现了5个独特的共享TCRβ克隆。与PBMC共享的CD4 +克隆标识为橙色,并且与PBMC共享的CD8 +克隆在点图中被包围成深蓝色。 B,另外一个病人,在非小细胞肺癌(NSCLC)肿瘤组织,皮肤受损结节具有部分共享的TCRβ序列,将这个病人病人的PBMCs用maspin, LL37, keratin 14 (KRT14), and DSC3刺激后的CD4+/CD8+/IFN-γ+T细胞,也享有同样的TCRβ序列。  总共发现了31个独特的共享TCRβ克隆。图中仅显示了部分共享的克隆。


    Berner F, Bomze D, Diem S, Ali OH, Fassler M, Ring S, et al. Association of Checkpoint Inhibitor–Induced Toxic Effects with Shared Cancer and Tissue Antigens in Non–Small Cell Lung Cancer. JAMA Oncol. 2019



    2019年7月发表的该研究报告了一例致转移性黑色素瘤患者在接受Pembrolizumab治疗期间出现脑炎的致命病例。尸检分析检测到脑实质中炎症部位大量的PD-L1表达T细胞浸润。


    来自范德堡大学医学中心的研究者还在在全球药物警戒数据库(多种癌症类型)中确定了与检查点抑制剂方案相关的脑炎报告的209例病例,死亡率为19%。对该病例和另外两例病例进行了进一步的分析,以揭示这种复发性和暴发性irAE的分子病理机制。空间和多元分析确定激活的记忆CD4 + T细胞在脑组织炎症区域高度富集。该研究鉴定了一种高度寡克隆的T细胞受体库,我们将其定位于活化的记忆细胞毒性(CD45RO + GZMB + Ki67 +)CD4细胞。研究者还在受影响的区域中鉴定了Epstein-Barr病毒特异性T细胞受体和EBV +淋巴细胞,我们推测这些EBV病毒特异性记忆性T细胞介导了该病例的爆发性致死性脑炎。


    总的来说,这里研究的三个案例将CD4 +和CD8 + T细胞识别为检查点抑制剂相关免疫脑炎的罪魁祸首。

    Douglas B. Johnson et al.A case report of clonal EBV-like memory CD4+T cell activation in fatal checkpoint inhibitor-induced encephalitis. Nature Medicine(2019)

    那些讨论IRAE 与临床结局的研究


    从列表中所罗列的临床研究 OS,PFS终点在发生/未发生 IRAEs 人群中的相关性分析HR值看出,IRAE发生似乎的确与更好的临床结局相关。


    2019年发表在JCO上的一项回顾性分析,通过分析1747例接受免疫检查点抑制剂单药抗PD-1抗体/抗PD-L1抗体治疗的转移性尿路上皮癌7项临床研究的数据,发现64%对治疗有应答的患者报告了治疗相关性不良反应,34%对治疗无应答的患者报告了治疗相关性不良反应。并且,需要进行激素治疗的imAE发生率,在两组之间分别为 28% 和12%。


    对治疗有应答的患者中,那些报告过免疫治疗相关性不良反应的患者的OS 要显著优于没有报告过不良反应的患者。(HR 0.45, 95%CI, 0.39-0.52)。


    一个关键的限制是,在应答者中相关的AESIs/imAEs的发生率被治疗的持续时间所影响。为了调整暴露持续时间,进行了多变量分析,包括对暴露持续时间的OR评估、对反应和无反应患者相关AESIs/imAE的发展以及首次相关AESI/imAE的时间进行校正。经暴露时间校正后的ORs,继续显示出肿瘤应答反应与相关AESIs/imAEs发展之间的联系。在logistic回归模型中,反应与暴露时间之间的显著交互项表明,不同暴露时间的患者,反应者与无反应者之间的OR是不同的。对首次发生相关AESI/imAE的时间进行分析后发现,经暴露调整后,应答患者发生相关AESI的可能性增加30%,发生相关imAE的可能性增加67%。这表明,所观察到的imAE与疗效的关系,并不是因为单纯增加了药物暴露时间造成的。


    可喜的是,这个研究中同样看到,系统性激素治疗对抗imAE 似乎并不对肿瘤疗效造成可观的影响。


    Maher VE, Fernandes L, Weinstock C, Tang S, Agarwal S, Brave M, et al. Analysis of the Association Between Adverse Events and Outcome in Patients Receiving a Programmed Death Protein 1 or Programmed Death Ligand 1 Antibody. J Clin Oncol. 2019.

    不得不提的“幸存者偏差” survivorship bias , survival bias


    此前,在小凡生统月谈中看到很叹服的一篇分析,用irAE预测PD-1疗效的图文中,提到“patients need to survive long enough to have side effects."提出那些在CPI治疗研究中不获益而发生快速进展或死亡的病例往往被归为没有irAE的分组进行疗效相关性分析。 并且举例 来自法国古斯塔夫中心的一项发表在2018年ESMO的poster,采用了landmark method对登记队列的600例病人进行irAE与 PFS, OS相关分析。研究的结论,采用12周landmark analysis 避免lead-time bias 后,分析发现发生irAE和没有发生irAE的病人的PFS和OS相似。从而提出irAE作为缓解预测指标指导治疗决策的临床效能低。


    为了排除由于疾病不同生物学特性带来的guarantee-time bias, 对将CPI应用于辅助治疗阶段的研究进行探索性分析可能可以规避这种偏差,这部分病人极少在治疗期间发生快速进展或死亡。


    一项于2020年1月2日在JAMA ONCOL(IF=22)的3期黑色素瘤pembro单药辅助治疗临床研究 KEYNOTE-054/EORTC 1325的二次分析尝试回答同样的问题 :irAES的发生是否提示CPI更好的疗效。


    Association Between Immune-Related Adverse Events and Survival in Patients With Stage III Melanoma Jama Oncol. JAMA Oncol. DOI:10.1001/jamaoncol.2019.5570


    在这一项入组了1011例受试患者的大型III期临床研究中,中位随访时间15个月后,pembro单药辅助治疗对比安慰剂显著提高RFS(无疾病复发生存时间)HR 0.56. 在CPI单药维持治疗组,irAE发生率为 37.4%。接受pembro辅助治疗的患者中, irAE的发生的确与更长的RFS 相关, HR0.61. 与安慰剂组相比,接受pembro治疗且发生irAE的患者RFS 获益更大 w/±  (HR, 0.37; 95% CI, 0.24-0.57 vs HR, 0.61; 95% CI, 0.49-0.77, respectively; P = .03)

    长达30天的激素使用是否影响疗效?

    在那些发生了G3毒性的患者中,26/36例接受了超过30天的类固醇激素的治疗。而这部分患者的CPI维持治疗获益似乎的确受到了负面的影响(仍好于安慰剂,但好的没辣么明显), HR 0.50 对比 同样发生irAE但是未接受超过30天类固醇治疗的患者 HR 0.34。


    这绝不是说发生了irAE,尤其是G3及以上AE的情况,要忍着不用激素,千万不能忍啊。


    在讨论部分,此项研究承认在既往其他探讨此种相关性 (Correlation)的研究中,使用log-rank 检验或标准COX-model,可能造成由于不同的随访时间和发生irAE或不发生irAE的患者接受CPI药物暴露时间--不同造成的bias,而这些bias有可能导致结论发生戏剧性的变化。在该项研究中,用time-dependent cox model 来处理这个问题。用landmark analysis ,比如界定在随机后3个月或6个月内,发生或没有发生irAE的患者的RFS比较可能是另外的解决途径。但后者同样会引入新的bias。比如排除了在这个时间界标内发生RFS事件的病人或者将时间界标后发生irAE的患者错误的归类为没有irAE组。

    Nuances of the association between IRAEs and ICI efficacy Bias 还有一些细碎的事儿 

    部位:irAE几乎可以累及所有器官,皮肤,内分泌,骨骼肌,心肌等等,目前尚无研究有power证实哪个部位发生的irAE是疗效的“信号灯”。很多文章只是“有偏好”的选择了一项irAE,比如皮肤毒性来描述相关性,还比如黑色素瘤病人发生的白癜风,等等。有研究提示这种相关性与受累器官与肿瘤组织之间的共享抗原有关,意味着器官特异性免疫相关不良反应分析揭示了肿瘤与组织相似性水平与自身免疫毒性效应频率之间的统计学显着相关性。


    严重程度:没有研究证实irAE的严重程度与疗效具有相关性。G3-4以上的重要脏器的毒性往往造成更大的治疗相关性死亡。比如,我们已经知道的,G3以上心脏毒性致死率高达40%以上。


    irAE发生时间:irAE onset时间通常为4-6周,但不同器官,不同药物有差异。尚无证据证明irAE迟或早发生影响疗效。相反,那些特别晚发生的irAE通常只在CPI 获益人群中观察到(这是当然的,这就是幸存者偏差,只有那些获益好坚持抗战的病人更可能在长时间后看到AE发生,当然,由于免疫治疗的特殊作用机制,Tmem的存在,有可能在停药数月后,发生迟发的与免疫相关的不良反应。都是概率事件)


    激素的使用:尚无明确证据证实因治疗irAE而使用激素可能损害疗效。(从机制上想当然是可能影响,超过30天的激素使用在本研究中也似乎真的影响)。但“救急不救穷”,对抗可能带来更速发更严重不良结局的不良反应,激素的使用,还是该出手时就出手。


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