2015 ASCO：MMR 与免疫治疗的那些事
随着抗 PD-1/PD-L1 免疫治疗在黑色素瘤和非小细胞肺癌等领域取得的巨大成功，2013 年 12 月《科学》杂志将癌症免疫治疗列为了十大科学突破之首，从此免疫治疗成为癌症治疗的超级明显，在 2015 ASCO 年会上也不例外，仍是最大的亮点，那么，今年哪一个研究才是最重要的突破？
尽管在全体大会（Plenary session）也公布了几个免疫治疗的研究，但笔者认为，2015 年 5 月 30 日在免疫治疗转了专场口头报告的来自约翰霍普金斯医院的基于 MMR（基因错配修复）状态的晚期癌症抗 PD-1 免疫治疗的 NCT01876511 研究（Le，et al；LBA100，2015 ASCO），无疑才是本届大会最大的亮点，尽管只是一个 41 例的单臂、II 期研究，尽管它没有登上全体大会的讲台。
为何这样说呢？因为它开辟了免疫治疗的另一个新时代：基于基因分型富集的免疫治疗，让那些传统化疗、靶向治疗乃至未加富集免疫治疗均无效的晚期癌症，重现曙光。ASCO 学术委员会主席 Venook 教授就把该研究评为最大的亮点。
而另外一件事件的发生，让你无法再轻视这个小型的 II 期临床研究：在 ASCO 大会进行口头报告的同一天，5 月 30 日，报告一结束，全球最顶尖的医学杂志《新英格兰医学杂志》（NEJM）就在线同步发表了这个研究的全文（Le, et al. NEJM,2015;May 30;DOI: 10.1056/NEJMoa1500596）。
在 NEJM 的历史上，这是很罕见的，我想，NEJM 的举动已经很明显地将该研究定位为免疫治疗的一个重要里程碑。
我们先来看看这个研究的基本情况：
NCT01876511 研究旨在探索 MMR（DNA 错配修复）状态指导下的抗 PD-1 免疫治疗在晚期癌症的价值。根据 MMR 状态，研究选取三组患者进行单臂治疗：即 MMR 突变（dMMR）的肠癌、MMR 正常（pMMR）的肠癌，及 dMMR 的其他肿瘤；
患者均为已经接受过目前所有标准治疗后失败的晚期病例，然后接受抗 PD-1 免疫治疗药物 pembrolizumab（默沙东公司产品，2014 年 9 月 FDA 批准用于晚期黑色素瘤的免疫治疗，商品名 Keytruda），10 mg/kg，每 2 周给药。该研究为单臂 II 期临床研究，主要研究终点是 20 周时的 irORR（免疫相关的客观反应率）和 irPFS（免疫相关的无疾病进展生存期）。
研究计划入组 71 例，实际在入组 41 例患者（dMMR 肠癌 11 例，pMMR 肠癌 21 例，dMMR 其他肿瘤 9 例（具体为 4 例壶腹/胆管癌，2 例子宫内膜癌，2 例小肠癌，1 例胃癌））时已经达到主要研究终点。三组的 20 周 irORR 分别是：40%，0，71%；20 周 irPFS：78%，11%，67%；而按传统 RECIST 评估的 ORR 和 DCR（疾病控制率，包括 CR、PR 和 SD）三组分别为：
（1）dMMR 肠癌组 40%、90%；
（2）pMMR 肠癌组 0、11%；
（3）dMMR 组其他肿瘤 71%、71%。
dMMR 组的中位 PFS 和 OS 均尚未达到，而 pMMR 肠癌组的则分别为 2.2 月和 5.0 月，PFS 的 HR = 0.103，95%CI 0.029-0.373，p<0.001; OS 的 HR = 0.216，95%CI 0.047-1.0，p = 0.02. 有意思的是，本研究还进行了全基因组肿瘤体细胞突变分析，总体来说，dMMR 肿瘤平均出现 1782 个突变，远远高于 pMMR 肿瘤的 73 个突变 (p = 0.007)，而突变数也与 PFS 显著相关（p = 0.02）。
那么，这个研究，能给我们带来哪些启示呢？以下几个问题，应该是大家最关心的了：
为何找到 MMR?
听完这个报告，几乎所有人第一个问题应该都是，研究者是如何想到 MMR 的？
以抗 PD-1/PD-L1 为代表的新型癌症免疫治疗的成功已经有目共睹，业界最关心的是，下一次，它又将攻克哪一个癌种，为那些处于绝望之中的患者带来希望。谁也没想到，这一次，生命的橄榄枝，伸向的是一直以来被认为免疫治疗无效的结直肠癌。
回顾之前抗 PD-1/PD-L1 治疗在 mCRC 中的尝试，多以失败告终，与其他实体肿瘤如黑色素瘤，肾癌和非小细胞肺癌等不同，mCRC 患者仅个别人对治疗有反应。因此，mCRC 一直被认为是免疫治疗不敏感的肿瘤。然而，国内外学者并没有彻底放弃这一疾病，一直在寻找可能从免疫治疗中获益的蛛丝马迹。
直到这一次，同样的治疗方法、同样的药物、同样的疾病，仅仅因为有了基因分型的筛选，就取得了巨大成功。这个基于 MMR 状态的抗 PD-1 免疫治疗，故事情节与多年前通过 KRAS 筛选而确定抗 EGFR 靶向治疗在晚期肠癌的疗效一样，分子标志物指导下的人群富集再次发挥了关键作用。
那么，研究者是如何想到 MMR 的呢？从作者在 NEJM 研究论文中交待的背景来分析，以下几点很重要：
1. 重视罕见典型病例的特征分析：2010 年和 2012 年进行的抗 PD-1 抗体 MDX-1106（即 nivolumab，商品名 Opdivo的 I 期研究长期随访结果中（2010 JCO；2012 NEJM）。
纳入的 33 例 mCRC 患者仅 1 例对治疗有反应，但是疗效非常惊人，为完全缓解（CR），且持续 3 年。研究者开始思考这个患者有什么特殊的地方？33 例晚期肠癌患者参加研究，仅 1 例有效，提示这个特殊群体很少，少于 5%。
2. 免疫治疗起效的共性：肿瘤细胞突变会产生新的表位（new epitope），即新生抗原（neo-antigen），这些新生抗原与机体的正常抗原在结构上有很大的不同，相当于给肿瘤细胞加上一个「标签」，使肿瘤细胞更容易被当作「外来抗原」而被免疫系统识别。
这些现象均指向了一个共同的可能——过度突变产生的新生抗原被机体自身免疫系统识别，是抗 PD1/PD-L1 免疫治疗发挥作用的重要前提和关键所在。
3. 其他有效瘤种的启示：这种过度突变与免疫治疗疗效相关并非偶然现象，在之前应用 CTLA-4 抗体治疗黑色素瘤及 PD-1 抗体治疗 NSCLC 的研究中也都观察到了类似的现象，即高突变肿瘤对免疫治疗的反应更好，黑色素瘤由于紫外线的诱导、NSCLC 由于吸烟的诱导，使得这两个瘤种均伴有过度突变，而这两个瘤种是目前对抗 PD-1/PD-L1 免疫治疗疗效最好的。
结合上述几点，研究者推测，MMR 突变可能与抗 PD-1 免疫治疗有关，因为晚期 CRC 病人的 dMMR/MSI-H 比例较低（不足 5%），这一比例与 mCRC 患者从免疫治疗中获益的百分比相近；而且，由于 dMMR 导致的微卫星不稳定性使得肿瘤内部更容易发生体细胞突变，其突变基因的数量是 pMMR（MMR 正常）肿瘤的 10 倍甚至 100 倍。
最后，研究者进一步分析发现，对抗 PD-1 免疫治疗后 CR 的那个唯一的肠癌病例确实为 MSI-H 表型（2012 Clinical Cancer Research），且肿瘤周围浸润的淋巴细胞及巨噬细胞表面检测到 PD-L1 表达。
于是，一个伟大的假设产生，即 MMR 与抗 PD-1/PD-L1 治疗之间很可能存在某种内在联系。接下来的事情就是顺理成章了，研究者开始用试验来证实这个假说，于是就有了今天我们看到的这个 II 期临床研究。
MMR 是如何影响免疫治疗的？
事实上，dMMR 与免疫系统之间的关联并不是凭空想象，dMMR 激活免疫系统也不是一个全新的概念。病理上观察到的 dMMR 结肠癌病人常伴有更多的淋巴细胞浸润和富含细胞因子的肿瘤微环境，在病理学上形成特殊的现象，被称为 MSI-H 样病理特征。
具体包括：肿瘤内淋巴细胞浸润（每个高倍视野超过 3 个淋巴细胞）、瘤周 Crohn 样淋巴细胞浸润（肿瘤边缘淋巴组织/滤泡形成），这被认为是 MMR 突变后伴随出现的机体对肿瘤产生的特殊免疫应答反应，很好的解释了 dMMR 与免疫系统的关系，并且这一理论在很长一段时间里用来解释 dMMR 的早期肠癌预后较好。
MMR 突变如何让肿瘤成为免疫系统的靶子呢？如前所述，MMR 突变导致的 MSI 会使肿瘤产生大量的体细胞突变，进而产生大量的新抗原，从而能够轻易被免疫系统识别。然而，dMMR 诱发的新生抗原被免疫系统识别只是抗肿瘤免疫的第一步，免疫系统能否被进一步激活并发挥抗肿瘤效应，还受到诸多因素的制约。
近期研究发现，在肿瘤微环境中可以表达很多的免疫监测点相关配体，如 PD-1、PD-L1、CTLA-4 等等，使得这一原本被 dMMR 激活的免疫微环境受到了抑制信号的干扰，因此处于一种「停滞」状态，就好象一辆高速行驶的列车被踩住了「刹车」一般。
而 PD-1/PD-L1 之所以被称之为免疫监测点，就是因为这一通路被激活后可以抑制活化 T 细胞的功能，就像是一个「刹车」；抗 PD-1/PD-L1 治疗解除了 T 细胞的免疫抑制，相当于松开「刹车」，免疫系统才得以全面启动，最终实现对肿瘤细胞的攻击和清除。
至此，dMMR 与免疫治疗之间的关联可能通过以下过程实现：dMMR 引起的微卫星不稳定诱发更多的基因突变，从而产生新生抗原；这些新生抗原由于结构异常而更容易被机体自身免疫系统识别，启动抗肿瘤免疫；而肿瘤微环境中的免疫抑制因子激活了 T 细胞的 PD-1/PD-L1 通路，使 T 细胞活性受到抑制；阻断 PD-1/PD-L1 通路可以解除免疫抑制状态，使免疫系统得以全面对肿瘤细胞展开攻击，最终实现对肿瘤细胞的清除。
当然，MMR 与免疫治疗之间的关系也许远比我们想象的复杂。从现有的研究资料来看，这是第一个与靶点表达扩增、上下游都没关系的基因改变。
并不是 MMR 本身起到靶点或基因修饰、免疫修饰的作用，能启动整个免疫系统去识别肿瘤的关键，是那些后续产生的新突变（新抗原），因此，从这个角度说，MMR 突变-MSI/H，起到的是一个免疫激发的作用，也许是级联反应的第一级，是 trigger，后续就没她的事了。可以理解为 MMR 帮助筛选到对 PD1 治疗有效的人群，可以理解为基因分型指导下的精准免疫治疗
MMR 之后，如何寻找免疫治疗的富集手段？
做为新型的治疗手段，免疫治疗并不是所有肿瘤、所有患者均适用，如何富集有效人群，是接下来我们面临的问题，而基于 MMR 状态的成功探索，开辟了另外一种思路。从现有的资料分析，MMR 突变后，很好的修饰了肿瘤的免疫状态，使其更容易被机体免疫系统识别。
这在本研究只得到很好的反应：首先，同样的疾病，晚期大肠癌，从临床疗效可以来反推，dMMR 与 pMMR 对肿瘤的免疫修饰是完全不同的；其次，而本研究中除 dMMR 的 CRC 之外，纳入的其他 dMMR 肿瘤也对抗 PD-1 治疗有很好的疗效，这些肿瘤包括子宫内膜癌，胃癌，胆管癌和小肠癌，均为 lynch 综合症相关的癌瘤，提示这些疾病虽然来源不同，但由于在基因水平存在 dMMR 这一共性，因此对同一种治疗模式有效。
然而，dMMR 在其他恶性肿瘤如黑色素瘤和 NSCLC 中的发生率很低，这些肿瘤对抗 PD-1/PD-L1 治疗的高度有效性显然不能用 dMMR 来解释。虽然在黑色素瘤和 NSCLC 研究中也观察到了突变数量与疗效相关，提示突变产生的新生抗原可能是免疫治疗的潜在疗效预测指标。显然，这背后一定也存在一种不同于 MMR 的免疫修饰机制。
同理，在 pMMR 肠癌及其他大量对现行免疫治疗无效的癌瘤来说，探索更佳的免疫修饰机制，就是打开免疫治疗成功之门的钥匙。
接下来的问题是，MMR 突变是个早期的分子事件，在 mCRC 中很少，dMMR 在结直肠癌的发生率随分期逐步下降：II 期 15-20% 左右，III 期 5-10%，IV 期<5%；在 2012 年 ESMO 大会报告的一项纳入 3063 例（包含 CAIRO、CAIRO2、COIN 和 FOCUS 研究）晚期结直肠癌患者的荟萃分析中，dMMR 的发生率仅为 5.0%。
有意思的是，该研究发现与 pMMR 相比，dMMR 患者预后更差，这与 II 期肠癌中 dMMR 预后更好是完全相反。这些信息提示我们，第一，对于 MMR 与肠癌、与免疫治疗的关系，我们了解的远远不够。第二，dMMR 的比例非常少，对于占 95% 比例的 pMMR 肠癌患者，路在何方？方兴未艾的免疫治疗何时能普惠大众？
不管怎样，基于 dMMR 的抗 PD-1 免疫治疗初步成功的资料，让我们看到了曙光，如果能得到证实，尽管只有 5% 的患者能适用，但对患者而言，将会是莫大的福音。更重要的是，dMMR 的研究故事，无疑为免疫治疗未来发展提供了新的思路。
正如 ALK 基因重排阳性患者能从克唑替尼治疗获益的故事一样，基于 dMMR 的抗 PD-1 免疫治疗，也许将会是继基于 RAS 基因的抗 EGFR 个体化靶向治疗之后，晚期肠癌治疗的一大进步，在「精准医疗」新时代迈开第一步，引来结直肠癌精准治疗的春天！
本文作者为广州中山大学肿瘤防治中心结直肠科陈功、沈阳中国医科大学附属第一医院肿瘤内科刘静。