肿瘤专家揭秘：抗癌神药PD-1部分无效的真相！

PD-1被称为肿瘤界的抗癌神药，看过PD-1治疗癌症的临床数据就知道被称为神药名不虚传。无论是放疗联合PD-1，还是PD-1联合化疗、E7080等抗癌，都显示出惊人的疗效，更加可喜的是PD-1单药治疗胃癌、三阴乳腺癌、宫颈癌等疾病控制率竟然逼近100%！PD-1即是神药、疗效又显著，那么为何会出现部分无效呢？

PD-1虽然是抗癌神药，但是并非所有的肿瘤患者都会从中获益。吉利德康一直都有随访接受PD-1治疗的癌症患者，大部分患者从中获益，有一位胆囊癌患者的肿瘤完全消失。但发现部分患者治疗后只能短暂的维持疗效，甚至有一小部分患者毫无疗效（不起作用）。相信目前正在接受PD-1治疗的患者或许也会遇到同样的疑问，那么这是为什么呢？

耐药！抗癌新药一代又一代层出不穷的问世，就是为了解决上一代肿瘤药物的耐药和达到更上一层楼的显著疗效。说到耐药不免让癌症患者及医生感到头疼，虽然PD-1抗体在肿瘤治疗领域显现出前所未有的惊人疗效。但是大量研究证明PD-1也会耐药，之前我们发布一篇《PD-1出现“耐药”后继续使用，部分患者肿瘤减小或消失》的文章，文中介绍了PD-1治疗肿瘤过程种会出现“假耐药”或者“假进展”的情况，继续治疗部分患者仍然有效。那么剩余部分无效的患者怎么办呢？

在了解PD-1无效的原因前，先要搞清楚PD-1抗癌为什么有效至关重要。Johns Hopkins Bloomberg-Kimmel研究所和Memorial Sloan-Kettering癌症中心的精英人士经过努力研究终于找出了答案。

LAMA3 protein expressionin melanoma lesions assess

约翰霍普金斯大学医学院（Johns Hopkins）外科教授、Bloomberg-Kimmel研究所副主任Suzanne Topalian指出：不同的患者即使罹患相同类型的癌症，PD-1抗体的疗效也可能不一样。相信这点大家不难理解，例如其中有一种抗PD-1的免疫检查点抑制剂，会使60%的晚期霍奇金淋巴瘤患者的肿瘤缩小，20%左右的头颈癌、肺癌及膀胱癌患者的肿瘤缩小，甚至在同一个患者的不同部位的肿瘤对治疗的反应也可能不一样。

研究人员比较了来自单个黑色素瘤患者的肿瘤样品中蛋白质表达的变化，他们发现PD-1耐药并不是每个肿瘤样本中的基因编码的独特变化，而是由正常基因编码的某些蛋白的表达水平出现了独特的改变。

【案例】：

癌种：黑色素瘤

年龄：60岁

治疗中心：约翰霍普金斯

治疗过程：接受了为期6个月的抗PD-1治疗，在此之前患者还接受了抗CTLA-4的治疗。在患者治疗过程中，主治医生对其肿瘤进行的CT扫描以及临床检查监测显示：部分部位的肿瘤因为对免疫疗法有应答而缩小，但是仍有一些肿瘤则在持续长大。后期患者因为与癌症无关的原因而猝死。

测试：该患者的医生被准许在患者死后不久可对其进行研究性尸检。在患者死前的5年中采集了其4个肿瘤样本，患者去世后则在尸检中取下22个肿瘤，Topalian和同事对患者身上的26个肿瘤开展了两项测试，以比较对治疗应答以及无效的肿瘤。

图片来源Clinical Cancer Research

研究人员对整个外显子组进行测序，以确定肿瘤基因组中编码蛋白区域的基因序列。通过免疫标记物评估对各种免疫细胞及与肿瘤内调节免疫反应有关的分子进行检查。

测试显示：对免疫疗法应答和无效的肿瘤之间并不存在任何显著的差异。

随后研究人员又对这些肿瘤的基因表达谱进行了观察。发现经过PD-1治疗后，缩小或是继续长大的肿瘤之间有着明显的差异。

对抗PD-1免疫疗法无效的肿瘤的LAMA3基因表达活性增加了约2000倍，（LAMA3基因所产生的是一种可帮助细胞粘附在一起的蛋白分子）CXCR2基因的活性也增加了4倍左右，其中CXCR2基因与一种名叫嗜中性粒细胞的白血球的迁徙相关。我们知道，T细胞是一种主要的抗癌免疫细胞，而且在其它的研究中显示，CXCR2所产生的物质会抑制T细胞的功能。

此项研究的发现揭示了对免疫疗法药物PD-1抗体能够产生应答的某些基础机制，也许以患者每个肿瘤的屏障蛋白为治疗靶点才是免疫疗法成功的关键。此项研究揭开的只是PD-1耐药的原因之一，相关的研究还有很多，而且研究者也在不断努力研发抗癌药物/技术，希望终有一日能攻破癌症！

2016年7月，美国加州大学洛杉矶分校的AntoniRibas教授团队首次探明了晚期黑色素瘤接受抗PD-1免疫治疗后，出现获得性耐药的新机制。研究人员从15例接受pembrolizumab（抗PD-1）治疗并出现局部缓解及复发进展的黑色素瘤患者中筛选出4例患者，分析比较了pembrolizumab（抗PD-1）治疗前及复发耐药后肿瘤细胞的全基因组序列。

Loss of InterferonGamma–Induced Growth Arrest thr

结果分析发现：两个患者肿瘤发生了JAK1和JAK2基因的功能缺陷，且都同时伴有相同染色体杂合性缺失（LOH）。

基于上述研究结果，研究人员从体外细胞实验探讨了JAK1/JAK2基因功能缺失对机体免疫抗肿瘤反应的影响。经分析发现复发后黑色素瘤细胞株M464（JAK2突变）与基线黑色素瘤细胞株M420相比，Interferon(IFN)-γ信号通路（JAK2/STAT/IRF1）失活及免疫相关分子PD-L1和MHC-I表达下调。

另外体外增殖实验也发现，相比M420（基线，JAK1/JAK2野生型），使用IFN-γ刺激不能抑制M464（JAK2突变）细胞的增殖能力，而另一株复发后黑色素瘤细胞株M407（JAK1突变）对IFN-α/β/γ刺激均不敏感。此项研究结果进一步明确了JAK1/JAK2基因突变直接导致了肿瘤细胞对IFN的杀伤作用不敏感，从而促使肿瘤细胞对PD-1抑制剂的耐药抵抗。

第3位患者不同于1、2号患者，出现了B2M基因突变。而B2M作为MHC-I分子的组成部分，在免疫治疗抗原提呈过程中发挥重要作用。在先前的研究中表明B2M基因缺陷是免疫治疗获得性耐药的一个重要机制。而且该例患者基线及复发肿瘤MHC-II均表达阴性，提示在MHC-I功能缺陷的状态下MHC-II分子也不能发挥代偿作用。因此，B2M基因的突变可能是导致该患者出现抗PD-1耐药的主要原因。

这一新的发现具有重大意义，对未来人类攻克免疫治疗耐药提供重要的理论依据，同时也将有助于研究者更好地设计下一代的肿瘤免疫治疗药物。

早前在《Nature Communication》杂志报道上公布的研究显示由于肿瘤又开发了新的免疫逃逸通路TIM-3PD-1从而导致PD-1抗体耐药。

研究试验：研究人员通过使用EGFR（T790M/L858）及KRAS（G12D）突变的肺癌小鼠模型，分别构建anti-PD-1耐药的小鼠模型。研究人员首先分析了治疗前及抗PD-1治疗耐药后小鼠肿瘤中T细胞的数量变化。

结果发现：无论是EGFR突变还是KRAS突变小鼠模型，均表现为CD4/CD8 T细胞比例显著下降。这一结果表明抗PD-1治疗耐药后出现了CD8+T细胞衰竭。

研究人员进一步分析与T细胞功能相关的免疫检查点分子表达状态，结果发现两组小鼠均存在多个免疫检查点分子表达上调，尤其是Havcr2（TIM3）表达上调最明显。研究人员还具体分析了TIM3阳性表达与抗PD-1治疗的关系，结果发现在耐药模型小鼠中TIM3表达增加仅出现在肺肿瘤中的T细胞，而非转移的纵膈淋巴结及外周血中。

anti-PD-1 antibody/anti-PD-1 antibody+ anti-TIM-3

此外，TIM3阳性表达还与抗PD-1治疗时间呈显著地时间依赖性，治疗前及治疗敏感期TIM3阳性表达较低，而发生耐药后TIM3阳性表达显著增加。而在发生耐药的肿瘤中TIM3阳性表达还与T细胞中PD-1抗体结合程度显著相关，T细胞与PD-1抗体结合程度越高则TIM3阳性表达亦越强。

Median survival PD1 5weeks vs PD-1+TIM-3 sequentia

基于上述研究的发现，研究人员设想对于抗PD-1治疗耐药后的小鼠给予TIM3的阻断剂是否可以逆转抗PD-1耐药。为此设想而展开研究试验，研究人员将小鼠分为两组，一组仅接受抗PD-1治疗，另一组在接受抗PD-1治疗耐药后给予TIM3阻断治疗。

结果表明：接受抗PD-1治疗耐药后给予TIM3阻断治疗的中位存活时间显著优于前者（11.9周vs5周）。同时相比抗PD-1单药治疗组，TIM3阻断治疗组中的肿瘤释放了更多的IFN-γ且CD8+T细胞数量显著增加。而且在已使用抗PD-1治疗并产生耐药的患者的T细胞中，检测到了高水平的TIM3而非其他免疫标记物。

综上所述，抗PD-1治疗失败（部分无效）的原因与TIM3表达上调有关。该分子以类似PD-1/L1抑制T细胞功能及促进T细胞衰竭的方式促使免疫逃逸。鉴于这种耐药机制，在抗PD-1治疗耐药后将抗PD-1与TIM3抑制剂连用或许是未来解决抗PD-1耐药的一种有效治疗模式。

在ASCO 2017年会上公布的关于PD-1抗体联合LAG-3抗体，治疗针对PD-1耐药的癌症患者的临床探索显示，除以上可能原因以外，LAG-3通路的激活有可能导致PD-1抗体的耐药。在31名可评估的PD-1抗体无效的恶黑患者中，5位患者肿瘤明显缩小，有效率为16%；另外还有9位患者肿瘤稳定不进展，疾病控制率为45%，总体安全性可控。

患者肿瘤太大，导致PD-1耐药，相信很多患者大吃一惊。宾夕法尼亚大学研究团队发布消息称，部分癌症患者对PD-1/PD-L1抗体不敏感，原因是他们的肿瘤太大了！2017年4月《Nature》期刊上发表了一项研究显示，癌症患者治疗前的肿瘤大小决定了缩小这个肿瘤需要多强的T细胞效应。此项研究也不无道理，很多癌症患者是在尝试过传统的手术、化疗、放疗等治疗方法后无效才想到用PD-1，癌症患者不知道的是兜转一大圈后身体免疫力和抵抗力都已经十分低下，患者的体质极差，在这种十分虚弱的情况下使用PD-1，很可能副作用不可耐受或者自身免疫力太差对PD-1反应不佳，从而患者错失良机。

CT scans of high (top) orlow (bottom) tumour burde

肿瘤负荷的大小和患者血液中Ki-67阳性的杀伤性T细胞的多少有关，肿瘤越大，那么血液中Ki-67阳性的杀伤性T细胞越多。而Ki-67阳性的杀伤性T细胞中有一部分是最终能杀灭癌细胞的。

为此研究人员又分析了一个特别的参数—Ki-67/肿瘤负荷。（Ki-67：接受了PD-1/PD-L1抗体治疗一段时间（3-6周）后，PD-1阳性的杀伤性T细胞最多的时候的Ki-67表达量，肿瘤负荷：治疗前全身肿瘤病灶直径之和）。

结果发现：Ki-67/肿瘤负荷这个比值越大的病人，PD-1抗体的有效率越高，生存期越长，相反生存期就越短。简而言之一句话：PD-1抗体对你无效，就是因为你的肿瘤太大了，免疫系统已经尽力了。所以患者通过合适的局部治疗，缩小肿瘤负荷或许能更好的从PD-1抗体中受益。

吉利德康温馨提醒：肿瘤细胞非常狡猾，会想尽办法在患者体内生存下来。为了避免肿瘤通过其他途径躲避免疫系统的追杀，建议患者积极考虑使用PD-1联合治疗方案。推荐阅读《放疗联合PD-1抗癌，肿瘤患者总生存期提升！》，关注吉利德康，了解具体的PD-1联合治疗方案有哪些。切勿在网上搜寻一些不可靠的肿瘤药物信息或者癌症偏方，以免耽误病情。祝：广大癌症患者早日康复！

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