可切除非小细胞肺癌免疫治疗的研究进展

 摘  要

非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）单纯手术后容易复发及转移，术前新辅助化疗及术后辅助化疗虽能使患者获益，但5年生存率提升不明显。近年来随着免疫治疗的兴起，NSCLC免疫治疗也逐渐受到重视，学者对可切除NSCLC的免疫治疗也进行了很多探索，并且获得了可喜的结果。多个3期研究结果的公布正式开启了可切除NSCLC免疫治疗新篇章。然而，可切除NSCLC免疫治疗仍然存在很多问题，本文就目前相关研究进行综述，为临床应用提供参考。

正  文

肺癌是全球导致患者死亡最多的癌症之一，其中非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）约占80%～85%[1]。手术是可切除NSCLC的核心治疗手段，但单纯手术后容易出现局部复发及远处转移，5年生存率低，仅约20%～50%[2]。以手术为核心的综合治疗已成为局部晚期NSCLC的标准治疗模式，包括术前新辅助治疗及术后辅助治疗，而以化疗为核心的辅助治疗最为重要[3-4]。既往研究[3-4]表明，术前新辅助化疗及术后辅助化疗虽然能使患者获益，但5年生存率提高并不明显，仅约5%，仍有较多患者出现复发及远处转移。因此，寻找一种新的辅助治疗手段显得尤为重要。近年来，随着免疫治疗在多个癌种的治疗中取得突破性进展，免疫治疗在肺癌治疗中的应用也逐渐受到重视。随着多个研究[5-7]数据的披露，目前免疫治疗已成为晚期和复发NSCLC的一线治疗手段。而新辅助免疫治疗在NSCLC中的应用研究也在多个中心开展，并取得了可喜的前期成果，同时得到了胸外科专家的认可。以术前新辅助免疫治疗CheckMate816[8]、KEYNOTE-671[9]研究及术后辅助免疫治疗KEYNOTE-091[10]、IMpower010[11]研究为代表的Ⅲ期临床研究结果的披露，掀开了可切除NSCLC免疫治疗的新篇章。本文综述国内外相关研究，为临床应用提供参考。

1 术前新辅助免疫治疗

术前新辅助治疗已经成为多个局部晚期癌种的标准治疗模式。术前使用免疫治疗，能够更早地激活人体免疫系统，持续消灭肿瘤，使患者获益[12]。目前可切除NSCLC术前新辅助免疫治疗模式多种多样，包括免疫单药、双免疫等，均获得了可喜的结果，但不同模式在疗效及副反应方面存在较大差异，主要研究[13-20]见表1。

1.1   免疫单药

CheckMate159研究[13-14]开创了NSCLC新辅助免疫治疗的探索，结果显示：治疗过程中无4级或5级不良反应，所有患者治疗后手术均按计划进行，R0切除率约95%（20/21），术后患者的主要病理缓解（major pathological response，MPR）率为45%（9例），病理学完全缓解（pathologic complete response，pCR）率为15%（3例），均高于文献[21]报道的接受新辅助化疗患者。5年无复发生存（recurrence-free survival，RFS）和总生存（overall survival，OS）率分别为60%和80%，程序性死亡受体配体1（programmed death-ligand 1，PD-L1）阳性及术后MPR患者有更好的无进展生存期（progression-free survival，PFS）。术前使用nivolumab单药新辅助免疫治疗的研究[15]显示，术后患者的MPR率为24%，pCR率为10%，未出现因不良事件停药情况。Gao等[16-17]的研究表明，新辅助免疫治疗后92.5%的患者接受了手术（37/40），MPR率为40.5%（15/37），pCR率为16.2%（6/37）；术后3年随访结果显示，3年OS率为88.5%，3年无病生存（disease-free survival，DFS）率为75.0%，并且PD-L1阳性患者的3年OS及DFS率更高，分别为95.5%和81.8%。LCMC3研究[18-19]是迄今为止最大的术前免疫单药治疗NSCLC的研究，共纳入181例患者（ⅠB～ⅢB期），治疗完成率约94%（171/181），未观察到新的不良事件；88%（159/181）的患者行手术治疗，R0切除率约91%（145/159）；143例EGFR/ALK基因突变阴性患者中，MPR率为20%（30/147），95%CI（14%，28%），pCR率为7%（10/147），95%CI（3%，12%），MPR率与新辅助化疗相当[21]。可切除NSCLC单药新辅助免疫治疗MPR率约20%～45%，pCR率约7%～15%，与文献[21]报道的新辅助化疗效果相当，并且副反应少，患者长期生存能够获益。然而，LCMC3研究显示，影像学评价肿瘤缓解仅约6%（11/181），有7%（13/181）的患者出现影像学进展，81%（147/181）的患者病情稳定，从影像学角度来看，此方案并未明显使肿瘤降期，而本研究之所以有91%的R0切除率，可能与入组患者多为Ⅰ、Ⅱ期患者有关。因此，从目前的证据来看，单药新辅助免疫治疗可能是化疗不能耐受患者的一种较好的替代治疗手段，而在边缘可切除NSCLC中的应用需慎重。

1.2   免疫双药

除了单药免疫治疗外，也有临床试验探索双药新辅助免疫治疗的有效性和安全性。一项2期临床研究（NEOSTAR）[15]纳入44例Ⅰ～Ⅲ期可切除NSCLC患者，其中A组23例随机接受nivolumab单药治疗，B组21例随机接受nivolumab+ipilimumab治疗，治疗完成率分别为96%、90%，B组MPR率及pCR率均高于A组（38% vs. 22%，29% vs. 9%）。Reuss等[20]的研究显示，nivolumab联合ipilimumab双药新辅助治疗后达到pCR的患者长期生存能明显获益；然而，由于15例患者中有9例出现严重毒性反应，治疗方案不得不提前终止。因此，虽然双药新辅助免疫治疗相比单药能够获得更好的疗效，但是双药副作用更大，严重的副反应可能导致手术延迟甚至患者死亡。双药免疫治疗还需要更多随机对照研究进行探索，筛选合适人群，优化方案。

2 术前新辅助免疫治疗联合化疗

化疗目前仍然是可切除NSCLC术前新辅助治疗的核心治疗手段[22]。有研究[23-25]表明，化疗可提高肿瘤对免疫治疗的敏感性。化疗联合免疫治疗率先在晚期NSCLC治疗中取得突破性进展[26-28]。研究者[8,29-31]开启了术前新辅助化疗联合免疫治疗的探索；见表2。NADIM研究[29]率先报道了可切除NSCLC新辅助化疗联合免疫治疗的疗效，术后患者的MPR率达到83%，pCR率达到63%。一项单臂Ⅱ期研究[31]显示，使用2～3周期术前新辅助化疗联合免疫治疗，疾病控制率为90%，客观缓解率（objective response rate，ORR）为70%，术后MPR率和pCR率分别为62.5%和31.25%。一项回顾性研究[32]对比了术前接受新辅助化疗或新辅助化疗联合免疫治疗NSCLC患者的疗效，新辅助化疗联合免疫治疗组的ORR及病理缓解率均高于化疗组（70.9% vs. 47.3%，53.2% vs. 14.3%）；中位随访17.0个月，新辅助化疗联合免疫治疗组患者有更好的DFS［（13.28±6.34）个月vs.（12.60±7.13）个月］。一项队列研究[33]显示，新辅助化疗联合免疫治疗相比化疗，有更高的MPR率（78.95% vs. 10.26%，P<0.001）及pCR率（57.89% vs. 5.13%，P<0.001），并且OS及DFS均明显改善。Fei等[34]的研究显示，新辅助化疗联合免疫治疗组与化疗组具有相似的安全性，没有增加手术难度，术后MPR率、pCR率明显高于化疗组（76.2% vs. 11.9%，50.0% vs. 4.7%）。在CheckMate 816研究[8]中，新辅助nivolumab+化疗较化疗有更高的ORR和pCR率（30.7% vs. 23.5%，24% vs. 2.2%），具有相似的3/4级治疗相关不良反应发生率（33.5% vs. 36.9%）；3年随访数据显示，新辅助化疗联合免疫治疗较化疗持续改善无病生存率［无事件生存率（event-free survival，EFS）57% vs. 43%］，3年OS改善14%（78% vs. 64%）；新辅助化疗联合免疫治疗组术后复发比例更低（28% vs. 42%），脑转移更少，直接和间接改善生活质量，并且仅在未达到pCR的患者中出现脑转移复发。

从目前的研究来看，新辅助化疗联合免疫治疗相比化疗，具有相似的安全性，并且有更好的疗效。但是在临床应用过程中，不是所有的患者都适合新辅助化疗联合免疫治疗。真实世界中，采用新辅助化疗联合免疫治疗更多的仍然是鳞状细胞癌（鳞癌）患者，而对于腺癌患者，特别是驱动基因阳性患者，免疫治疗仍然存在很多问题，对于这类患者术前新辅助靶向治疗也已经在多个研究中开展，免疫治疗与靶向治疗的关系还需要进一步探索。并且新辅助化疗联合免疫治疗的周期数对手术及预后的影响也未知，现有临床应用及相关前瞻性研究中，更多的是采用2～4周期化疗加免疫治疗方案，在治疗过程中，何时手术仍然存在较大争议，免疫治疗周期太短可能达不到预期疗效，过长是否会出现因手术延迟导致疾病进展，也未知。总之，新辅助化疗联合免疫治疗相比单纯化疗更能使患者获益，基于CheckMate 816研究3年随访数据，该治疗方案适应证已经在美国、中国等国家获批。然而，基于现有临床问题，此方案仍需要更多前瞻性研究来进一步探索与完善。

３ 术前新辅助免疫治疗联合其他治疗

术前新辅助免疫治疗联合其他治疗包括联合放化疗、抗血管生成治疗等。

3.1   新辅助放化疗联合免疫治疗

新辅助放化疗联合免疫治疗是治疗早期NSCLC的一种有前途的策略，因为放疗会产生免疫治疗的抗肿瘤作用，导致远离原发放射部位的非放射转移瘤消退。其抽象作用被认为是一种可能由免疫治疗刺激的系统性抗肿瘤免疫反应[35-36]。MEDI4736研究[37]显示，对于不可切除晚期NSCLC，放化疗后序贯接受durvalumab免疫维持治疗，能够显著改善PFS及OS（PFS：17.2个月vs. 5.6个月；24个月OS率：66.3% vs. 55.6%，双侧P=0.005）。新辅助放化疗联合免疫治疗可减少局部复发和转移，增强整体全身治疗效果。目前新辅助放化疗联合免疫治疗的相关前瞻性研究[38]尚在进行中，INCREASE试验[39]计划招募29例可切除或临界可切除T3～4N0～1 NSCLC患者，探索在术前放化疗中添加 IPI/NIVO 的安全性及其对病理肿瘤反应的影响，同时评估对DFS率和OS率的影响。目前研究已于2020 年 2 月开始，尚在进行中，此方案具体疗效还需等待后续数据证实。

3.2　免疫治疗联合抗血管生成治疗

有研究[40]表明，肿瘤血管生成可促进免疫抑制，从而导致肿瘤对免疫治疗耐药。抗血管生成治疗可使肿瘤血管正常化，从而增强免疫治疗疗效[41]。研究人员首先在晚期NSCLC中探索了免疫联合抗血管生成治疗的协同作用。IMpower150研究[42]纳入1202例化疗初治的转移性NSCLC患者，随机分配（1∶1∶1），每3周接受ACP（atezolizumab联合卡铂和紫杉醇）、BCP（bevacizumab联合卡铂和紫杉醇）或ABCP（atezolizumab+BCP）治疗，结果显示，ABCP方案可改善EGFR基因突变阳性患者的PFS。Lam等[43]的研究显示，对于晚期既往接受靶向治疗后进展的NSCLC患者使用化疗联合免疫治疗和抗血管生成治疗（atezolizumab+bevacizumab+培美曲塞+卡铂），具有与IMpower150研究类似的ORR（为62.5%），中位PFS为9.4个月，且毒性得到改善。因此，有研究开始探索免疫联合抗血管生成治疗在可切除NSCLC的治疗疗效及安全性，目前此研究尚在进行中，结果尚未披露。从晚期治疗的效果来看，化疗联合免疫治疗和抗血管生成治疗，可能是可切除NSCLC术前新辅助治疗的一种很有前景的治疗手段，特别是对于EGFR/ALK基因突变阳性患者，此联合治疗可能会带来更多希望。

４ 术后辅助免疫治疗

NSCLC单纯手术后容易复发，术后辅助化疗可以降低复发风险，但效果并不明显，5年生存率改善仅约5%[4]，对于单独手术后NSCLC，寻找一种更好的术后辅助治疗手段显得尤为重要。随着ADAURA研究[44]长期生存结果的公布，术后辅助靶向治疗已成为EGFR基因突变阳性NSCLC的标准治疗手段。然而NSCLC术后还有很大部分是EGFR基因野生型患者，这类患者的术后辅助治疗仍然需要进一步研究。术后辅助免疫治疗在多个癌种中获得可喜的生存获益[45]。因此，也有研究[10-11]对NSCLC术后辅助免疫治疗进行了探索；见表3。IMpower010研究[11]显示：对于PD-L1阳性肿瘤细胞（tumor cell，TC）≥1%Ⅱ～ⅢA期人群，atezolizumab组的中位DFS明显优于对照组（NE vs. 35.3个月），显著降低了复发或死亡风险，HR=0.66（P=0.004）。2年后atezolizumab组的DFS率为74.6%，高于对照组的61.0%；3年后两组的DFS率分别降至60.0%和48.2%，并且未见新的治疗相关不良事件发生。KEYNOTE-091研究[10]显示，pembrolizumab组和安慰剂组的中位DFS分别为58.7个月（39.2个月～NR）和34.9个月（28.6个月～NR）（HR=0.73）。其中，在PD-L1肿瘤细胞阳性比例评分≥50%患者中，pembrolizumab组（n=143）和安慰剂组（n=141）的中位DFS均未达到（HR=0.80）。两组3～5级不良事件发生率分别为34.3%和25.7%。基于KEYNOTE-091研究，美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准了pembrolizumab辅助治疗适应证，用于ⅠB期（T2a≥4 cm）、Ⅱ期或ⅢA期NSCLC患者切除和辅助含铂化疗后的辅助治疗。

５ 围手术期免疫治疗（术前新辅助联合术后辅助治疗

既往研究表明，无论是术前新辅助还是术后辅助免疫治疗都能使患者获益。从围手术期治疗来看，新辅助免疫治疗和辅助免疫治疗的全程应用是否可行，是否会进一步改善患者预后，成为目前临床亟待解决的问题，也是目前研究的热点；见表4。在2023年美国ASCO会议上，多个Ⅲ期研究公布了围手术期免疫治疗的研究结果。AEGEAN研究[46]是首个公布结果的“新辅助免疫治疗+手术+辅助免疫治疗”模式的Ⅲ期研究，评估无EGFR及ALK突变的可切除ⅡA～ⅢB（N2）期NSCLC患者使用durvalumab进行“新辅助免疫治疗+手术+辅助免疫治疗”方案的疗效与安全性，研究结果显示，试验组明显提高了MPR及pCR率（33.3% vs. 12.3%，17.2% vs. 4.3%）；并未发现有统计学差异的不良事件发生。中位随访11.7个月后发现，试验组和对照组的中位EFS分别为NR和25.9个月［HR=0.68，95%CI（0.53，0.88），P=0.0039］；并且EFS获益并不受PD-L1表达情况及化疗方案的影响。由上海交通大学附属胸科医院牵头的Neotorch研究[47]是全球首个抗PD-1单抗用于NSCLC围手术期治疗达到主要终点的Ⅲ期临床研究，结果显示：与单纯化疗相比，toripalimab联合化疗用于Ⅲ期可手术NSCLC患者围手术期治疗并在后续进行toripalimab单药巩固治疗，可显著延长患者EFS（研究者评估的中位EFS分别为未达到 vs. 15.1个月，P<0.0001），疾病复发、进展或死亡风险降低60%［HR=0.40，95%CI（0.277，0.565），P<0.0001］。两组的1年EFS率和2年EFS率分别为84.4% vs. 57.0%和64.7% vs. 38.7%。toripalimab联合化疗组的MPR率和pCR率均优于单纯化疗组，分别为48.5% vs. 8.4%（P＜0.0001）和24.8% vs. 1.0%（P＜0.0001）。toripalimab联合化疗组的OS也显示出明显的获益趋势。两组中位OS分别为未成熟vs. 30.4个月［HR=0.62，95%CI（0.381，0.999）］；1年OS率和2年OS率分别为94.4% vs. 89.6%和81.2% vs. 74.3%。在安全性方面，两组患者无明显差异。KEYNOTE-671研究[9]是首个以OS为主要研究终点的随机、双盲Ⅲ期临床研究，结果显示：与安慰剂组相比，pembrolizumab组患者的疾病进展、疾病复发或死亡危险降低了42%（HR=0.58，P<0.001）。pembrolizumab组的MPR率是安慰剂组的近3倍（30.2% vs. 11.0%），pCR率是安慰剂组的4倍多（18.1% vs. 4.0%）；在安全性方面，治疗相关不良事件差异无统计学意义。同时，研究团队比较了KEYNOTE-671与CheckMate 816的试验数据。CheckMate 816研究中，没有达到pCR的患者疾病进展、疾病复发或死亡的HR=0.84，而在KEYNOTE-671研究（新辅助免疫+辅助免疫治疗）中HR=0.69。虽然这种比较不够严谨，但也暗示了在新辅助免疫治疗后使用辅助免疫治疗或许能进一步提升治疗效果。

６ 敏感人群筛选

从以上研究可知，免疫治疗为可切除NSCLC带来了新的希望，然而，并不是所有患者都能从免疫治疗中获益，甚至部分患者因为免疫治疗导致手术延迟、疾病进展，最终对患者造成不可挽回的损害。因此，筛选出对免疫治疗敏感的人群，进行个体化治疗显得更为重要。目前有很多研究探索了NSCLC患者免疫治疗敏感性的生物标志物，其中以PD-L1、肿瘤突变负荷（tumor mutational burden，TMB）及循环肿瘤DNA（circulating tumor DNA，ctDNA）最为重要。

PD-L1是一种在肿瘤细胞上表达的共调节分子，可抑制T细胞介导的细胞死亡。在PD-L1存在的情况下，T细胞的活性被抑制。免疫治疗抑制PD-1与PD-L1的相互作用，从而提高内源性T细胞的抗肿瘤活性。多个晚期NSCLC免疫治疗相关研究[6,48]显示，PD-L1表达阳性及表达程度与患者免疫治疗的疗效直接相关。因此，FDA已经批准PD-L1的表达用于预测晚期NSCLC免疫治疗疗效的生物标志物。然而，PD-L1状态是否可以作为NSCLC新辅助免疫治疗的预测因素仍在讨论中，不同研究得出不同结论，甚至有相反的结论。NEOSTAR研究[15]显示，PD-L1的表达和表达程度与治疗后更大的病理反应和更少的残留肿瘤细胞相关，然而，在PD-L1阴性患者中也观察到了病理反应，并且没有发现治疗后肿瘤PD-L1表达和反应之间的关联。Checkmate-159研究[13]显示，PD-L1的表达与治疗后病理反应无关。CheckMate 816研究[8]亚组分析发现，PD-L1阳性患者更能从新辅助nivolumab+化疗中获益。AEGEAN研究[46]提示，PD-L1高表达（TC≥50%）在EFS和pCR上都表现出更优的获益。Neotorch研究[47]显示，无论PD-L1≥1%还是PD-L1<1%，新辅助toripalimab+化疗较化疗均改善EFS，但PD-L1 1%～49%及PD-L1≥50% 的疗效未知。KEYNOTE-671研究[9]显示，无论PD-L1表达情况如何均可从围手术期免疫治疗中获益。IMpower010研究[11]延长了PD-L1 TC≥1%患者的OS［HR=0.71，95%CI（0.49，1.03）］，其中PD-L1 TC≥50%人群OS改善更为突出。而KEYNOTE-091研究[10]却显示，术后辅助免疫治疗无论PD-L1是否表达都能获益，而PDL-1 TC≥50%的患者却是阴性结果，结果似乎相互矛盾，作者解释这可能与安慰剂的超常发挥相关。综上所述，从目前证据来看，PD-L1表达情况只能作为可切除NSCLC免疫治疗的一种预测手段，而不能成为绝对指标。

TMB作为肿瘤组织的一种遗传特征，正在成为免疫治疗反应的潜在预测生物标志物。在晚期转移性NSCLC中，TMB作为一种预测分子标记物的价值目前尚存在争议[49]。理论上，更高的TMB可触发更好的免疫治疗反应，这已经在一些研究[50-51]中得以证实。尽管美国FDA在2020年批准pembrolizumab用于TMB高实体肿瘤，包括不可切除的NSCLC，但TMB在新辅助免疫治疗中的应用仍有很多争议[52]。KEYNOTE-021、189、407研究发现，TMB与化疗联合免疫治疗的疗效无关[53]，并且在LCMC3、NEOSTAR和NADIM试验[15,18,30]中也观察到了同样的结果，Checkmate-159研究[13]发现TMB与MPR率呈负相关。而CheckMate 816研究[8]发现无论TMB值如何，pCR率均可获益。

ctDNA被认为与晚期NSCLC的复发和预后密切相关[54]。也有研究对ctDNA在新辅助免疫治疗中的预测价值进行了探索。CheckMate 816研究[8]收集入组患者的血液标本，进行了3个疗程的ctDNA检测。结果显示，新辅助nivolumab+化疗与单纯化疗组的ctDNA清除率分别为56%和34%。进一步研究发现ctDNA清除组的pCR率高于未清除组（nivolumab+化疗组为46% vs. 24%，化疗组为13% vs. 2.2%）。NADIM研究[30]发现了类似的结果。LCMC3研究[18]表明ctDNA可能是更好的病理反应和更长生存期的预测因子。因此，纳入ctDNA评估可能有助于筛选出新辅助免疫治疗敏感人群，从而避免昂贵和潜在毒性的辅助治疗。

７ 总结与展望

随着Ⅲ期临床研究结果的陆续公布，可切除NSCLC辅助治疗正式进入免疫时代。免疫治疗模式主要有以下几种：（1）单纯新辅助免疫治疗；（2）新辅助免疫治疗联合化疗；（3）单纯术后辅助免疫治疗；（4）“夹心饼”模式，即术前新辅助免疫治疗+术后辅助免疫治疗。目前，模式1的应用还有较大争议，还需大样本随机对照研究进一步证实，模式2及模式3均基于Ⅲ期研究结果得以获批相应的适应证，而模式4的探讨仍在进行中，还有多个Ⅲ期研究尚未达到研究终点。

整体来说，围手术期免疫治疗相比化疗已取得了令人瞩目的成果。免疫治疗既带来了希望，也带来了挑战，同时也有很多问题需要进一步解决。比如不同分期患者的治疗选择，虽然目前的研究纳入的对象大多都包括ⅠB～ⅢA期，但是入组患者更多的还是Ⅲ期患者，与真实临床应用基本吻合，对于ⅠB期患者临床更多采用的还是直接手术，术前新辅助免疫治疗在这类患者中是否能够获益还需进一步探索。因此，更加精准的敏感人群筛选显得尤为重要，而最佳治疗模式及手术时机的选择也需要更多的前瞻性研究予以证实。随着相关研究的进行，在解决这些问题的同时，也将不断优化可切除NSCLC免疫治疗的格局。　

利益冲突：无。

作者贡献：杨毫负责研究设计，论文撰写；张程诚、张跃、张力文参与选题及设计；付茂勇负责总体设计与审校。