NSCLC患者抗PD-1抗体联合化疗的最佳用药时间点

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化疗联合免疫检查点阻断已广泛应用于晚期非小细胞肺癌(NSCLC)患者;然而,对于联合治疗的最佳时机知之甚少。今天分享的文献研究表明,接受化疗后患者外周血中 CD8+ T 细胞的 PD-1 水平在第 3 天 (D3) 达到峰值,同时T细胞功能也在 D3 开始逐渐恢复。在随后的一项多中心前瞻性临床研究表明,序贯联合治疗比同时联合治疗可以更大程度地提高客观缓解率、疾病控制率和无进展生存期。

背景

临床研究表明,接受化疗联合免疫治疗的患者总体生存率显着提高,且不良事件没有增加。根据目前的 NSCLC 临床指南,化疗联合抗 PD-1 抗体已广泛应用于当前临床实践。然而目前还没有针对化疗和抗 PD-1 抗体的组合的深入研究。根据临床前实验,铂类等化疗药在杀伤肿瘤细胞的同时可以激活特异的抗肿瘤免疫,但是对增殖的 T 细胞而言化疗药物也会影响T细胞的状态,因此探索化疗与抗 PD-1 抗体的最佳联用时机可以最大程度地发挥化疗与抗 PD-1 疗法的协同抗癌作用。

结果

化疗引起NSCLC的循环免疫细胞的动态变化

对接受铂类化疗的 NSCLC 患者的 PBMC 进行分析发现,CD8+ T 细胞上的 PD-1 表达在第 1 天 (D1) 时下调,但在化疗后 D3 时恢复或者上调表达,在 D5 和 D7 下降至基础水平,同时在 D3 时 PD-1 阳性 CD8+ T 细胞与 CD4+ T 细胞的比率达到峰值;D3时MDSC表达的PD-L1 显著减少,以及 M-MDSC 在 PBMC 中的比例也在 D3 处于低谷,而 PMN-MDSC 从 D3 开始都处于较低水平;此外,CD28 以及 TCF1 也同时在 D3 达到最高表达水平(A-H);

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在小鼠模型中,使用顺铂和培美曲塞治疗后,小鼠的免疫系统也呈现出与人类类似的趋势,脾脏以及肿瘤中 PD-1 阳性的 CD8+ T 细胞在 D3 达到峰值,同时 PD-1 阳性 CD8+ T细胞与 CD4+ T 细胞的比率、MDSC 的 PD-L1 表达水平以及 T 细胞表面的激活 maker 等都与 NSCLC 患者类似(I-N)。

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另外化疗以及化疗同时联用 PD-1 抗体可能会导致以及增强 CD8+ T 细胞凋亡,而 D3 使用PD-1 抗体可能会避免化疗对T细胞的毒性,以上的结果说明化疗后D3可能是最优的化疗联合 PD-1 抗体治疗的窗口。

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NSCLC 患者化疗后循环 CD8+ T 细胞的基因表达谱变化

RNA分析显示 D3 上调的基因主要富集于细胞粘附、迁移和趋化途径;

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D1 时检测到 T 细胞功能的损伤,到了 D3 T 细胞增殖、激活的基因表达都开始恢复或者上调;说明 D3 的 T 细胞处于初始阶段,功能开始逐渐恢复,而不是变得无活性或最终衰竭。

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不同时间点使用 PD-1 抗体对CD8+ T细胞功能的影响

在体内外检测了不同时间点使用 PD-1 抗体对CD8+ T细胞功能的影响。

首先是,化疗前后的 NSCLC 患者 PBMC,使用抗 PD-1 抗体进行刺激,D3 开始 CD8+ T细胞上调 CD28 表达,TCF1+PD-1+CD8+ T细胞比例变化不大,TOX的表达均低于 D0,D3 PBMC 中 IFN-γ+ 和 Ki67+ T细胞显着增加。因此,在化疗后的 D3 使用 PD-1 阻断可以极大的恢复 CD8+ T 细胞的抗肿瘤活性。

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然后是,在小鼠模型里,与D0 和 D7 相比,在化疗后 D3 给抗PD-1 抗体可以延长小鼠的生存期(A-D);

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D3 组的体重恢复速度快于其他组,表明延迟3天组合的副作用较少(E)。然后是对免疫细胞的影响,D3 使用抗 PD-1 抗体显着增加了脾脏和肿瘤组织中效应记忆 CD8+ T 细胞与效应 CD8+ T 细胞的比率(F);与其他组相比,D3 组中 CD69 表达增加证明了全身和肿瘤浸润 CD8+ T 细胞的激活程度更高,瘤内 CD8+ T 细胞表现出更强的增殖和细胞毒性(G-H)。

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最佳的PD-1抗体治疗时间可以为NSCLC患者带来临床获益

在临床实践中,与同时联合用药(ORR=37%;DCR=81%)相比,延迟3天序贯联合用药提高了客观缓解率(ORR,68%)和疾病控制率(DCR,98%),并且更大程度地延长无进展生存期(14.4 m vs 8.3 m)(A-D)。

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对 13 名患者治疗前和治疗后的血液进行了 TCR 测序,新的 T 细胞克隆在序贯队列中扩增更明显,并且与临床疗效结果一致(E-F); RNA 测序分析显示,在两组治疗后 (D7) CD8+T 细胞的效应功能(粒酶-B、IFN-γ)、增殖能力 (Ki67) 和激活表型 (CD69) 均有所提高,这种增加在序贯组中比同时组中更为显着(G);序贯组在抗 PD-1 抗体治疗1周后,CD8+T 细胞倾向于记忆干 T 细胞。

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序贯治疗组的患者显着增加了效应记忆细胞与效应 CD8+T 细胞的比率和提高了 CD8+ T细胞的抗肿瘤活性(I-J)。

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讨论

这篇文章通过研究化疗对 NSCLC 患者 T 细胞的影响,然后通过体内外的实验证明了化疗后 D3 使用抗 PD-1 抗体可以提高化疗与抗 PD-1 抗体的协同抗肿瘤活性,最后在临床实验中也验证了序贯治疗给患者带来了临床获益,而且这种有效性的提高从 ORR 和 PFS 甚至可以媲美新一代的免疫检查点药物对 PD-1 抗体带来的冲击,当然本实验还需要长时间的随访来证明目前的临床响应是否可转化为生存获益。这也说明目前我们对 IO 的了解还很少,未来需要更多的研究来探索其中的机制。

参考文献

Optimal timing of anti-PD-1 antibody combined with chemotherapy administration in patients with NSCLC