盤點丨尿路上皮癌和腎癌免疫治療生物標志物

靶向PD-1通路的免疫檢查點抑制劑極大地改變了轉移性尿路上皮癌和腎癌的臨床治療。然而，仍需要生物標志物來預測治療反應以改善反應率。目前可用的生物標志物包括PD-L1，腫瘤突變負荷，腫瘤浸潤性淋巴細胞，分子亞型，PD-L2等。

過去幾年中，PD-1抑制劑逐漸成為新興腫瘤治療藥物，并能夠改善轉移性腎癌（mRCC）和轉移性尿路上皮癌（mUC）患者的總生存。由于II期和III期臨床試驗，美國FDA批準nivolumab用于腎癌治療，以及其他5種PD-1/PD-L1抑制劑atezolizumab，pembrolizumab，nivolumab，durvalumab和avelumab用于尿路上皮癌治療。然而，由于客觀反應率相對較低（mRCC約為25％，mUC約為15-21％），因此有必要確定免疫治療反應或抵抗性的預測性生物標志物。

PD-L1生物標志物

大量mUC和mRCC臨床試驗證實，PD-L1作為生物標志物面臨眾多挑戰。首先沒有評估PD-L1免疫組化的標準格式。目前數家制藥公司已經與診斷公司建立了伙伴關系，以設計伴侶PD-L1檢測。

其次由于臨床試驗使用了不同的伴侶診斷方法，因而無法間接比較“PD-L1陽性”人群中某種藥物以及“PD-L1陰性”人群中另一種藥物的有效性。最后，生物和技術挑戰均使得PD-L1檢測進一步復雜化。
 
其他幾種mUC和mRCC預測性生物標志物包括腫瘤突變負荷（TMB），錯配修復狀態，基因表達譜（GEP），TCGA（腫瘤基因圖譜）分析，腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）和PD-L2。
 
腫瘤突變負荷與MSI狀態

既往試驗證實，較高突變負荷腫瘤具有較好的免疫治療反應。理論上，更高腫瘤突變負荷（TMB）與較易被免疫系統識別的新抗原增加相關。插入/缺失高發生率也可能預示免疫治療反應，這說明腫瘤中特定類型的基因組改變對于抗原呈遞和識別至關重要。
 
mUC中，來自IMvigor 210的數據進一步說明，高TMB可能不僅預期生存，還預測反應。施用atezolizumab治療時，TMB最高四分位數患者mOS顯著延長（p=0.0041）。TMB與TCGA亞型，免疫細胞亞群或吸煙史無關。Checkmate 275也表明高TMB患者ORR（(31.9% vs 17.4%, p=0.002）和中位PFS（3.02個月vs. 1.87個月）更高。

最近，研究人員也在ERBB2（HER2）和ERBB3（HER3）突變型mUC患者中發現了高TMB。這些數據說明了mUC靶向治療合理組合的治療靶點；TMB可以預測免疫CPI反應，但需要更多前瞻性研究來確定其預測作用。
 
最高突變負荷患者通常具有特異性DNA損傷反應缺陷，如MSI-H或dMMR。因此，針對這一人群進行的大量臨床試驗表明，錯配修復缺陷患者對PD-1抑制劑的反應最高。根據149名患者的5項臨床試驗累積數據，FDA批準pembrolizumab用于確診的MSI-H或dMMR腫瘤治療。

五項KEYNOTE試驗數據表明，MSI-H和dMMR人群pembrolizumab總反應率為40％，78%的患者反應時間長達6個月或更長時間。MSI-H是HNPCC或Lynch綜合征患者的主要特征。

結腸癌和子宮內膜癌是兩種最常見的HNPCC相關癌癥，而上尿路-尿路上皮癌（UT-UC）是第三大常見HNPCC相關癌癥，發病率為5％。對于UT-UC患者，應該獲得其進一步的病史以闡明Lynch綜合征的危險因素，并在適當的情況下繼續進行遺傳咨詢和檢測。

基因表達譜（GEP）

基因表達譜分析是化療和免疫治療的預測性生物標志物。干擾素γ表達是化療和免疫治療制劑的關鍵生物標志物之一。輻射，吸煙或慢性病毒感染暴露可導致異常細胞生長，引發固有和適應性抗腫瘤反應，產生干擾素γ。

干擾素γ由活化T細胞，NK細胞，腫瘤微環境產生，并可導致PD-L1和PD-L2上調。通過反饋環，干擾素γ也可以上調免疫抑制分子表達，如IDO1。因此，干擾素γ是保護宿主免于腫瘤發生的關鍵，也有利于免疫系統腫瘤免疫逃逸機制。
 
Ayers等人運用NanoString nCounter平臺評估了680個腫瘤和免疫相關基因，發現最能夠區分PD-1治療應答者和無應答者的基因是干擾素γ信號轉導相關基因。初始基因面板發展基于小隊列黑色素瘤患者，但是運用9種癌癥數據集進一步擴展，最終得出18個GEP，這些GEP可能預測多個實體瘤對pembrolizumab的反應。這些GEP被用于檢測一線鉑不合格UC人群pembrolizumab治療反應的試驗。

研究發現，GEP評分與治療反應顯著相關（p <0.0001）。相較于PD-L1 CPS臨界值（預測81名應答者中的41名患者的反應），GEP評分可能能夠準確預測81名應答者中的70名患者的反應。GEP的效用仍需要在大型前瞻性臨床試驗中驗證。

內在分子亞型

TCGA基因表達數據共識聚類區分了兩種主要的高級別膀胱癌內在亞型-基底樣膀胱癌和管腔型膀胱癌。

Rosenberg等人探究了這些獨特的膀胱癌分子亞型與它們對PD-L1抑制劑反應之間的聯系。基底亞型腫瘤中，PD-L1腫瘤細胞表達增加（基底39% vs管腔4%，p＜0.0001），PD-L1免疫細胞發生率增加（60％vs 23％，p <0.0001）。

然而，基底亞型中PD-L1表達增加與客觀反應并不相關。相較于其他所有亞型，鉑類化療后atezolizumab治療反應人群在管腔II型亞型中比例較高。很有必要進一步研究管腔簇類II是否為反應預測性生物標志物。

PD-L2