結(jié)直腸癌（CRC）是一種常見(jiàn)的惡性腫瘤，在所有癌癥中的發(fā)病率（6.1%）位居第三，死亡率（9.4%）居第二位。由于大腸癌的多樣性和異質(zhì)性，除了手術(shù)切除外，近年來(lái)很少有有效的治療策略。
隨著免疫治療在手術(shù)后成為一種革命性的治療方法，加上放化療和靶向治療，對(duì)大腸癌的治療迎來(lái)了新階段。免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICI）治療已成為目前應(yīng)用的主要抗結(jié)直腸癌免疫治療方法。
此外，ICIs以外的免疫療法，如嵌合抗原受體修飾T（CAR-T）細(xì)胞或基于溶瘤病毒的免疫治療，近年來(lái)迅速出現(xiàn)。這些都促進(jìn)了大腸癌免疫療法的發(fā)展。免疫治療作為一種新的強(qiáng)有力的抗腫瘤治療方法，將成為大腸癌患者的一種替代治療策略。
MMR/MSI系統(tǒng)是CRC分類的最重要指標(biāo)，用于制定治療策略。微衛(wèi)星是幾十個(gè)核苷酸的串聯(lián)重復(fù)，由一到六個(gè)核苷酸作為重復(fù)單元。微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MSI）是由于重復(fù)單位的插入或刪除而導(dǎo)致的腫瘤細(xì)胞中微衛(wèi)星的移碼突變。DNA錯(cuò)配修復(fù)（MMR）系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別和修復(fù)DNA損傷，糾正DNA復(fù)制過(guò)程中錯(cuò)誤周期導(dǎo)致的插入、刪除或不匹配堿基，來(lái)對(duì)抗這些錯(cuò)誤。
MMR分為錯(cuò)配修復(fù)功能缺陷（dMMR）和錯(cuò)配修復(fù)功能完整（pMMR）。dMMR表現(xiàn)為缺乏MMR蛋白，當(dāng)MMR系統(tǒng)功能失調(diào)或發(fā)生突變時(shí)，這些遺傳錯(cuò)誤不會(huì)得到糾正，從而使它們永久整合到腫瘤DNA中，稱為高度不穩(wěn)定（MSI-H）。相反，MMR蛋白在pMMR中表達(dá)正常，主要分為低度不穩(wěn)定（MSI-L）和穩(wěn)定（MSS）。
大腸癌dMMR/MSI-H亞型約占所有病例的15%和mCRC病例的5%。由于dMMR/MSI-H的高突變率，腫瘤具有高免疫原性，使其能夠激活免疫系統(tǒng)的抗腫瘤作用。dMMR/MSI-H患者對(duì)以ICI為基礎(chǔ)的免疫治療更具反應(yīng)性。因此，尋找新的更有效的免疫治療策略來(lái)治療不同的CRC亞型已成為主流。
作為MMR蛋白缺乏的重要標(biāo)志物，MSI穩(wěn)定性已成為指導(dǎo)大腸癌患者治療策略的一個(gè)主要指標(biāo)。近年來(lái)，隨著對(duì)免疫標(biāo)記物的深入研究，大量研究表明高TMB可預(yù)測(cè)ICIs治療大腸癌的療效。MMR/MSI分類系統(tǒng)也有助于指導(dǎo)CRC患者免疫治療策略的決策。
dMMR/MSI-H結(jié)直腸癌的治療策略
由于大多數(shù)dMMR/MSI-H CRC亞型具有高TMB，ICIs和免疫療法對(duì)高TMB患者具有極好的治療效果。因此，ICI免疫治療策略已成為dMMR/MSI-H亞型患者的主要臨床治療方法，包括PD-1抑制劑（pembrolizumab或nivolumab）單藥治療、PD-1抑制劑和CTLA4抑制劑聯(lián)合治療（nivolumab+ipilimumab）、以及PD-L1抑制劑和抗VEGF抗體聯(lián)合治療（atezolizumab+ bevacizumab）。
一項(xiàng)臨床研究（NCT02060188）中招募了74名MSI-H亞型患者，并用nivolumab治療。治療后，約68.9%的患者疾病控制超過(guò)12周；此外，8名患者（34.8%）經(jīng)歷了持續(xù)超過(guò)12個(gè)月的免疫應(yīng)答，表明nivolumab為dMMR/MSI-H mCRC患者提供了長(zhǎng)期應(yīng)答和疾病控制。
更有趣的是，在MSI-H亞型患者中，ICIs的聯(lián)合策略似乎發(fā)揮了更大的抗腫瘤作用。2018年，進(jìn)行了一項(xiàng)nivolumab和ipilimumab聯(lián)合治療MSI-H腫瘤的研究。在119名患者中，聯(lián)合治療在12周時(shí)實(shí)現(xiàn)了80%的有效腫瘤控制，并且維持了94%以上的免疫應(yīng)答。所有這些數(shù)據(jù)表明，PD-1抑制劑和CTLA4抑制劑的聯(lián)合策略導(dǎo)致更高的免疫應(yīng)答率和更長(zhǎng)的總生存期（OS）和無(wú)進(jìn)展生存期（PFS），促使美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)nivolumab聯(lián)合ipilimumab用于dMMR/MSI-H亞型患者的治療。
pMMR/MSS結(jié)直腸癌的治療策略
最近，一項(xiàng)分別使用PD-L1和CTLA4抑制劑durvalumab和tremelimumab的隨機(jī)試驗(yàn)用于支持性pMMR/MSS結(jié)直腸癌治療。180例大腸癌患者被分為D+T組（durvalumab+tremelimumab）和BSC組（最佳支持治療）。盡管兩組的客觀響應(yīng)率（ORR）和PFS相似，但D+T組的OS有所改善。這為pMMR/MSS mCRC的免疫治療帶來(lái)了新希望。
然而，臨床獲益僅限于CRC亞型的一小部分患者，約占所有CRC患者的4%。對(duì)于pMMR/MSSCRC亞型，ICI治療不能達(dá)到最佳療效。當(dāng)存在MSI時(shí)，腫瘤細(xì)胞釋放許多通常位于腫瘤膜內(nèi)的腫瘤相關(guān)抗原（TAA），然后被位于腫瘤免疫微環(huán)境中的抗原呈遞細(xì)胞（APC）吸收和呈遞，增強(qiáng)T細(xì)胞的抗腫瘤能力。然而，對(duì)于大腸癌的pMMR/MSS亞型，DNA結(jié)構(gòu)過(guò)于穩(wěn)定，無(wú)法釋放TAAs，從而阻止免疫系統(tǒng)激活或誘導(dǎo)激活的免疫細(xì)胞無(wú)法識(shí)別腫瘤細(xì)胞。因此，一些研究表明PD-1抑制劑對(duì)pMMR/MSS CRC亞型患者的療效較差，迫切需要新的治療策略來(lái)增強(qiáng)pMMR/MSS大腸癌患者的腫瘤免疫。
迄今為止，許多研究表明，化療、分子靶向治療和放療會(huì)導(dǎo)致癌細(xì)胞的免疫原性細(xì)胞死亡（ICD）。ICD后，腫瘤細(xì)胞暴露于大量TAA，釋放損傷相關(guān)分子模式和促炎細(xì)胞因子，有效促進(jìn)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)，激活A(yù)PC。這些可能為免疫應(yīng)答低下的pMMR/MSS大腸癌患者提供新的免疫治療策略。
pMMR/MSI-L結(jié)直腸癌的治療策略
對(duì)于pMMR/MSI-L CRC亞型患者，癌細(xì)胞的微衛(wèi)星穩(wěn)定性介于MSI-H和MSS亞型之間，因此，該亞型幾乎沒(méi)有特定的腫瘤特征。迄今為止，MSI-L亞型常用的免疫治療策略分為三類：CTLA4抑制劑（ipilimumab）、PD-1抑制劑（pembrolizumab或nivolumab）和PD-L1抑制劑（atezolizumab或durvalumab）及其組合。因此，F(xiàn)DA已批準(zhǔn)pembrolizumab和nivolumab的組合以及nivolumab和ipilimumab的組合用于治療CRC。
ICIs對(duì)MSI-L亞型并非絕對(duì)有效。在2015年的一項(xiàng)研究中，觀察到pembrolizumab治療對(duì)pMMR/MSI-L腫瘤患者沒(méi)有產(chǎn)生良好的免疫介導(dǎo)的抗腫瘤作用。此外，在另一項(xiàng)研究中，142名pMMR/MSI-L患者對(duì)免疫治療的反應(yīng)有限，20名患者中只有一名對(duì)PD-1和CTLA4抗體的組合表現(xiàn)出免疫介導(dǎo)的抗腫瘤反應(yīng)。
近年來(lái)，隨著新的ICI聯(lián)合治療策略的發(fā)現(xiàn)，在提高此類腫瘤患者的聯(lián)合免疫治療效果方面取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。在2015年發(fā)表的研究中，PD-L1抑制劑和MEK抑制劑聯(lián)合應(yīng)用對(duì)pMMR/MSI-L大腸癌患者顯示出顯著療效。RAS–MAPK通路是多個(gè)膜受體跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)生長(zhǎng)信號(hào)，其活化與T細(xì)胞減少腫瘤浸潤(rùn)有關(guān)，直接促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。
根據(jù)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)程度分類的治療策略
由于大腸癌中廣泛的染色體改變和dMMRs，不同大腸癌細(xì)胞之間存在遺傳異質(zhì)性。根據(jù)3000例大腸癌患者的病理學(xué)和分子生物學(xué)數(shù)據(jù)，Guinney將大腸癌患者分為四個(gè)亞型：CMS1，微衛(wèi)星不穩(wěn)定免疫型（14%），其特征是MSI-H高突變，同時(shí)顯示BRAF突變和強(qiáng)免疫細(xì)胞浸潤(rùn)；CMS2是最常見(jiàn)的類型（37%），其特征是WNT和MYC通路激活和染色體不穩(wěn)定性；CMS3，代謝型（13%），主要以KRAS突變、混合MSI狀態(tài)和異常代謝途徑為特征；CMS4是一種間充質(zhì)亞型（3%），其特征是轉(zhuǎn)化因子TGF-β激活，血管生成、間質(zhì)浸潤(rùn)和炎癥浸潤(rùn)增強(qiáng)。
在這四種亞型中，CMS1和CMS4亞型的特征是更廣泛的淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)和腫瘤周圍更高分布的炎性細(xì)胞因子，而CMS2和CMS3亞型幾乎沒(méi)有淋巴細(xì)胞或炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。因此，根據(jù)淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)的存在和腫瘤周圍的炎癥環(huán)境，基于CMS系統(tǒng)的四種結(jié)直腸癌亞型又被人為分為兩種類型，熱結(jié)直腸癌和冷結(jié)直腸癌。
熱結(jié)直腸癌的治療策略
熱大腸癌的TME包含許多淋巴細(xì)胞和炎性浸潤(rùn)，主要包括CMS1和CMS4亞型。CMS1型是大腸癌免疫治療的主要潛在受益者，2016年的一項(xiàng)研究表明，當(dāng)大量侵襲性T細(xì)胞，尤其是細(xì)胞毒性CD8+T細(xì)胞在TME中積聚時(shí)，患者的PFS和OS會(huì)延長(zhǎng)。他們?cè)贑MS1亞型腫瘤中檢測(cè)到大量浸潤(rùn)性T細(xì)胞和B細(xì)胞，這為ICIs的治療策略提供了強(qiáng)有力的保證。
CMS4是第二大亞型，約占CRC病例總數(shù)的23%。主要表現(xiàn)為轉(zhuǎn)化因子TGF-β激活、血管生成增強(qiáng)、間質(zhì)浸潤(rùn)和炎癥浸潤(rùn)。然而，與CMS1不同，CMS4具有不利的炎癥免疫表型，導(dǎo)致免疫微環(huán)境差，活性T細(xì)胞無(wú)法殺死腫瘤細(xì)胞。因此，在CMS4亞型中很少研究ICIs的治療策略。選擇性TGF-β抑制劑聯(lián)合ICIs可能有助于CMS4患者的免疫治療。此外，CMS4促進(jìn)微環(huán)境中血管生成和VEGF相關(guān)因子（如FGF）的表達(dá)增加，消除VEGF或減少其表達(dá)和釋放的方法已成為另一個(gè)研究方向。目前，許多臨床研究正在調(diào)查VEGF抑制劑聯(lián)合ICI對(duì)大腸癌的療效。
冷結(jié)直腸癌的治療策略
CMS2和CMS3亞型是冷結(jié)直腸癌的主要代表性類型。CMS2亞型是最常見(jiàn)的亞型，約占所有CRC病例的37%，CMS2和CMS3亞型的主要特征是TME缺乏腫瘤免疫原性。已有研究表明，ICIs藥物單獨(dú)使用效果不佳，這與冷結(jié)直腸癌的免疫抑制性質(zhì)有關(guān)。目前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種免疫治療策略，例如溶瘤病毒、細(xì)胞因子治療、CAR-T治療和針對(duì)TAAs的被動(dòng)免疫治療，這些策略有助于冷腫瘤的免疫激活抗腫瘤治療。
ICIs一直是大腸癌最成熟、最有效的免疫治療方法。然而，它似乎僅限于免疫原性低或免疫細(xì)胞浸潤(rùn)低的CRC亞型。因此，單獨(dú)使用ICIs進(jìn)行免疫治療對(duì)某些特定的CRC亞型無(wú)效，化學(xué)免疫療法已成為治療大腸癌的重要策略。
為了進(jìn)一步提高FOLFOX或FOLFIRI策略治療的大腸癌患者的生存率，開(kāi)發(fā)了一種新的GOLFIG策略。這種策略在FOLFOX和化療藥物吉西他濱的基礎(chǔ)上結(jié)合了低劑量重組IL-2和GM-CSF。在GOLFLG策略中，多種化療藥物可以成功地大量摧毀腫瘤細(xì)胞，而rIL-2和GM-CSF將促進(jìn)APC的激活，然后激活CTL，準(zhǔn)確地摧毀剩余的腫瘤細(xì)胞。Correale等人首先探索了FOLFIG試驗(yàn)的效果，他們發(fā)現(xiàn)mCRC患者的緩解率和疾病控制率高于FOLFOX策略，表明有顯著的免疫反應(yīng)和抗腫瘤活性。
近幾十年來(lái)，溶瘤病毒治療引起了越來(lái)越多的關(guān)注，相關(guān)研究也取得了很大進(jìn)展。溶瘤痘苗病毒（VV）治療策略已被證明通過(guò)促進(jìn)免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)將結(jié)直腸癌類型的冷腫瘤轉(zhuǎn)化為熱腫瘤，從而產(chǎn)生有效的抗腫瘤免疫。然而，溶瘤病毒的治療潛力也受到腫瘤對(duì)免疫細(xì)胞的免疫抑制的影響，如免疫檢查點(diǎn)。根據(jù)Wei發(fā)表的研究，與單純?nèi)芰鯲V治療相比，VV聯(lián)合抗TIGIT單克隆抗體的策略在降低腫瘤負(fù)荷和延長(zhǎng)生存期方面發(fā)揮了更好的作用?？傊?，溶瘤病毒聯(lián)合ICIs可能是治療大腸癌的一個(gè)新方向。
對(duì)于CMS2和CMS3 CRC亞型，低水平的免疫細(xì)胞浸潤(rùn)是導(dǎo)致免疫反應(yīng)差的主要因素，CAR-T細(xì)胞療法的出現(xiàn)已成為解決這一難題的主要和精確的治療策略。2017年，Zhang等人對(duì)CEA高表達(dá)的大腸癌進(jìn)行了CAR-T治療的一期臨床試驗(yàn)（NCT02349724）。在該試驗(yàn)中，10名大腸癌患者接受了5次遞增劑量的CAR-T細(xì)胞治療，隨訪期間未觀察到與CAR-T治療相關(guān)的嚴(yán)重不良事件。10名患者中有7名在先前治療時(shí)有所進(jìn)展，但在CAR-T治療后情況穩(wěn)定，影像學(xué)分析顯示兩名患者治療后腫瘤縮小。
2019年，Ying等人將截短的CD19（CD19T）基因加載到溶瘤病毒中，增加腫瘤細(xì)胞膜表面CD19抗原的表達(dá)。同時(shí)，他們將CAR-T免疫療法與嵌合的CD19基因相結(jié)合，以增強(qiáng)CAR-T的特異性靶向作用。溶瘤病毒與截?cái)嗟腃D19（OV-CD19T）的結(jié)合在不同的實(shí)體腫瘤細(xì)胞中特異性復(fù)制和表達(dá)CD19T抗原，OV-CD19T和CD19-CAR-T聯(lián)合治療在體外和體內(nèi)都是一種安全有效的治療實(shí)體瘤的方法，提示具有持久的腫瘤殺傷作用。
含有TAAs或腫瘤特異性抗原（TSA）的治療性癌癥疫苗可直接刺激免疫系統(tǒng)，激活CD4+和CD8+T細(xì)胞以殺死腫瘤。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出許多癌癥疫苗，包括細(xì)胞疫苗、核酸疫苗、蛋白肽疫苗和基因工程疫苗。
胸苷酸合成酶多表位肽（TSPP）是一種抗癌多表位肽疫苗，可通過(guò)APC促進(jìn)腫瘤抗原的交叉呈遞，并觸發(fā)具有多抗原特異性的高度特異性免疫反應(yīng)。TSPP在結(jié)直腸癌的臨床前研究中顯示出良好的抗腫瘤活性。
此外，免疫治療反應(yīng)通常與TMB有關(guān)，dMMR/MSI-H患者具有較高的基因突變特征。因此，針對(duì)特定基因突變相關(guān)抗原的疫苗已被證明對(duì)這種類型有效。2017年，Maletzki等人構(gòu)建了MLH1基因敲除誘導(dǎo)的dMMR小鼠模型，在給小鼠注射dMMR癌癥疫苗治療后，OS時(shí)間延長(zhǎng)，腫瘤突變負(fù)荷減少，表明特異性疫苗是治療dMMR亞型的可行選擇。
免疫佐劑是一種非特異性免疫增殖劑，是一種有效激活抗原免疫應(yīng)答或改變免疫應(yīng)答類型的佐劑，對(duì)提高大腸癌免疫治療效果具有重要意義。目前，免疫佐劑主要分為生物佐劑和非生物佐劑，生物佐劑具有較好的免疫增敏作用。
在一項(xiàng)I期臨床試驗(yàn)中，使用Mn2+結(jié)合抗PD-1抗體安全地提高晚期mCRC治療的抗腫瘤療效。2018年至2019年，Lv等人啟動(dòng)了一項(xiàng)關(guān)于Mn2+對(duì)晚期mCRC影響的I期臨床試驗(yàn)。在這項(xiàng)研究中，通過(guò)鼻內(nèi)或吸入方式給藥，經(jīng)MnCl2溶液治療后的臨床ORR為45.5%，腫瘤控制率為90.9%。更重要的是，5名先前對(duì)抗PD-1抗體或化療聯(lián)合放療無(wú)效的患者在治療期間表現(xiàn)出良好的DCR，這表明Mn2+恢復(fù)了免疫治療抵抗患者的免疫治療效果。作為一種無(wú)機(jī)佐劑，Mn2+無(wú)疑已成為大腸癌免疫治療中最重要的免疫增敏劑，它有可能激活免疫治療耐藥大腸癌患者的免疫反應(yīng)，提供一種新的更有效的治療策略。
作為繼手術(shù)、放療、化療和靶向治療之后的一種有效治療策略，免疫治療策略在大腸癌的治療中顯示出強(qiáng)大的抗腫瘤療效和強(qiáng)大的治療潛力。然而，作為一種新興的治療方法，在安全性和有效性方面仍然存在許多挑戰(zhàn)。
對(duì)于ICI治療策略，盡管部分CRC亞型顯示出良好的治療效果，但對(duì)于其他一些CRC亞型，如pMMR/MSS和dMMR/MSI-L，效果并不理想。需要通過(guò)探索其具體機(jī)制來(lái)開(kāi)發(fā)更多新的ICI組合策略。另一方面，由于實(shí)體瘤和外部微環(huán)境的異質(zhì)性，實(shí)體瘤免疫治療的效果不如預(yù)期。低臨床靶向應(yīng)答率和自身免疫性疾病的風(fēng)險(xiǎn)仍然是主要限制因素。治療期間免疫系統(tǒng)過(guò)度活躍可能導(dǎo)致大腸癌患者出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)。
近年來(lái)，越來(lái)越多的ICIs聯(lián)合療法被開(kāi)發(fā)出來(lái)，解決了ICIs僅用于結(jié)直腸癌治療的一些局限性。然而，盡管有更多的大腸癌免疫治療策略正在開(kāi)發(fā)中，但仍然沒(méi)有針對(duì)大腸癌免疫環(huán)境特征的詳細(xì)分類。一個(gè)更有意義的方法是根據(jù)大腸癌的不同免疫反應(yīng)特征制定分類。
目前，提高腫瘤的免疫原性，同時(shí)增加免疫系統(tǒng)的靶向性和改善免疫細(xì)胞的侵襲性已成為增強(qiáng)結(jié)直腸癌免疫治療的重要治療策略。包括化療、靶向治療、溶瘤病毒、CAR-T治療、腫瘤疫苗與檢查點(diǎn)抑制劑的聯(lián)合應(yīng)用成為未來(lái)重要的方向。總之，作為目前最有希望的抗腫瘤治療方法，免疫治療作為大腸癌的一種治療策略具有很大的潛力，這可能給大腸癌患者帶來(lái)新的希望。
參考文獻(xiàn)：
1. Progress in the Application of ImmuneCheckpoint Inhibitor-Based Immunotherapy for Targeting Different Types ofColorectal Cancer. Front Oncol. 2021; 11: 764618.
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