肺癌SBRT 与免疫相关进展

肺癌SBRT 与免疫相关进展,北京大学肿瘤医院主任医师、教授、博士生导师朱广迎,Checkmate 017/ NCT01642004: 一线化疗后进展的IV期肺鳞癌Nivo优于多烯紫杉醇,Brahmer J et al., NEJM 2015,无论PD-L1表达水平高低均可观察到OS和PFS获益,August 2012 Radiotherapy,Concurrent therapy6MV-X 30Gy/5f liver metastasesIpilimumab 3mg/kg iv q3w 3cs,Golden E B, et al. Cancer Immunology Research, 2013, 1(6):365-372.,abscopal effect远隔效应,Golden E B, et al. Cancer Immunology Research, 2013, 1(6):365-372.,marked increase in CD8+ and TIA-1+(细胞毒性颗粒的标志),1,2,3,系统识别“非己”，释放细胞因子激活获得性免疫应答：NK细胞释放IFN-增强巨噬细胞毒性和促进树突状细胞成熟。抗原呈递细胞通过释放肿瘤抗原激活T细胞效应，产生获得性免疫。,未能清除的非己细胞存活。细胞低水平表达共刺激分子（如B7.1和B7.2），高水平表达协同抑制分子（如B7-H1，即PD-L1）。,通过三种方式：（1）突变来减少刺激免疫反应的抗原表达；（2）丧失表达NHC-I类蛋白，使抗原无法呈递给免疫系统；（3）有其他抗原处理途径使抗原无法结合MHC-I类分子。,Jing Zheng et al, BioMed Researh International,2013.,Therapies that Might Affect the Cancer-Immunity Cycle,Chen D S, Mellman I. Oncology meets immunology: the cancer-immunity cycle.J. Immunity, 2013, 39(1):1-10.,T细胞免疫的双信号平衡,放疗对内源性免疫系统作用,增加肿瘤微环境中淋巴细胞；通过上调肿瘤抗原表达增强肿瘤识别和杀伤诱导免疫调节途径,细胞因子发挥重要作用：TNF-、IFN-；CD8+T细胞和CD4+T细胞浸润和NK1.1+NK细胞CTLA-4：一种细胞毒性CD8+T细胞的负性调节因子，刺激CTL抗肿瘤免疫作用放疗联合CTLA-4拮抗剂显著减少肿瘤浸润淋巴细胞能动性，使其更强作用于肿瘤病灶。,Jing Zheng et al, BioMed Researh International,2013.,放疗对内源性免疫系统作用,肿瘤相关抗原和抗原呈递：CTL和树突状细胞（DCs）MHC-I类分子和II类分子免疫调节剂：HMGB-1和TLRs调节性T细胞（Treg细胞）,Jing Zheng et al, BioMed Researh International,2013.,放疗 + 免疫治疗=？,Michael B. Bernstein, et al. Perspectives. 2016.,1,2,3,局部放疗联合GM-CSF治疗IV期实体瘤患者远隔效应,RT: 3.5Gy*10fGM-CSF 皮下注射125g/m qdx14d,Golden, et al. Lancet Oncol 2015; 16: 795803,18例NSCLC，2例CR（非照射病灶完全消失），2例PR（非照射病灶最大径缩小30%以上）。,Golden, et al. Lancet Oncol 2015; 16: 795803,局部放疗联合GM-CSF治疗IV期实体瘤患者远隔效应,治疗相关毒副反应,Golden, et al. Lancet Oncol 2015; 16: 795803,局部放疗联合GM-CSF治疗IV期实体瘤患者远隔效应,发生远隔效应患者预后好（中位OS： 20.98个月 vs. 8.33个月）,Golden, et al. Lancet Oncol 2015; 16: 795803,局部放疗联合GM-CSF治疗IV期实体瘤患者远隔效应,SBRT联合免疫相关研究,Michael B. Bernstein, et al. Perspectives. 2016.,Ongoing trials of SBRT and immunotherapy,SBRT联合免疫治疗肺癌的临床试验(进行中),1. Murine Lewis lung carcinoma(LLC) C57Bl/6 mice,(A)Mouse model (LLC in C57/Bl6) study design (B)Observed tumor growth inhibition,Heuvel M M V D, et al. Journal of Translational Medicine, 2015, 13(1):32-32.,放疗联合NHS-IL2免疫治疗对肿瘤生长抑制作用最明显,放疗与免疫临床前研究,放疗疗效依赖于宿主对IFN-I的应答反应,IFNAR1 KO: IFN- receptor -1 knockout基因敲除,Byron C. Burnette, et al. Cancer Res; 2011, 71(7); 2488 96,2. C57BL/6 mice model: 放疗延迟LL/C肿瘤生长, 消除CTL减慢TGD,X-ray irradiation:30Gy at dose rate of 1.3Gy/minLL/C: Lewis lung carcinoma 路易斯肺癌细胞CTL: cytotoxic T lymphocytes细胞毒性T淋巴细胞TGD: tumor growth delay肿瘤生长延迟,Yuya Yoshimoto, et al. PLoS ONE 2014, 9(3): e92572. doi:10.1371/journal.pone.0092572,放疗与免疫临床前研究,2. C57BL/6 mice model:Radiation delays LL/C tumor growth and CTLA-4 antibody-mediated immunomodulation increases TGD,Yuya Yoshimoto, et al. PLoS ONE 2014, 9(3): e92572. doi:10.1371/journal.pone.0092572,X-ray irradiation:30Gy at dose rate of 1.3Gy/minLL/C: Lewis lung carcinoma 路易斯肺癌细胞CTL: cytotoxic T lymphocytes细胞毒性T淋巴细胞TGD: tumor growth delay肿瘤生长延迟,放疗与免疫临床前研究,3.不同放疗剂量分割方式联合CTLA-4拮抗剂产生远隔效应,放疗与免疫临床前研究,Optimal: 8Gyx3f,3.不同放疗剂量分割方式联合CTLA-4拮抗剂产生远隔效应,放疗与免疫临床前研究,4. mRNA-肿瘤疫苗联合放疗可有效抑制肺癌细胞生长，延长生存LLC tumor(Lewis lung carcinoma )/Bl57/c,mRNA-based cancer vaccinesRadiation:36Gy/3f,Mariola Fotin-Mleczek, et al. Radiation Oncology 2014, 9:180,LLC: low immunogenic and radioresistant,联合治疗后LLC肿瘤中浸润性免疫细胞增加,Mariola Fotin-Mleczek, et al. Radiation Oncology 2014, 9:180,1,2,3,第二部分：SBRT与CFRT治疗前后NSCLC患者外周血 淋巴细胞亚群比例的变化,病理确诊的NSCLC患者（包括腺癌、鳞癌、大细胞癌等）；ECOG评分为0-2分；年龄18岁；接受胸部单纯放疗，有可测量的病灶；如既往接受过化疗，要求度过骨髓抑制期且复查骨髓功能恢复；肺功能良好；排除免疫系统相关疾病，如系统性红斑狼疮等；排除放疗禁忌，无严重内科合并症、活动性感染或脏器功能不全等；能够理解并签署知情同意书。,研究对象（ 2012年6月至2015年12月，SBRT/CFRT）,入组标准：,33/54页,合并免疫相关性疾病的患者需排除；放疗前7天至放疗结束30天内应用明确影响免疫功能药物者需排除；淋巴细胞亚群检测不在规定时间范围内者需排除；妊娠或哺乳期妇女需排除；曾患恶性肿瘤者需排除；曾接受过胸部放疗者需排除。,研究对象,排除标准：,34/54页,方案具体步骤说明,首次放疗前0-7天留取外周血,SBRT或者CFRT,末次放疗后0-30天留取外周血,评效、随访和统计分析,研究方法,35/54页,流式细胞术,淋巴细胞亚群,第二部分：SBRT与CFRT治疗前后NSCLC患者外周血 淋巴细胞亚群比例的变化,结果：患者特征（表1）,结果：SBRT与CFRT前后淋巴细胞总数及各亚群比例的变化,淋巴细胞总数变化,38/54页,结果：SBRT与CFRT前后淋巴细胞总数及各亚群比例的变化,CD3+CD4+（T诱导/辅助）,39/54页,CD4+CD45RA+幼稚T细胞主要存在于淋巴结副皮质区，等待被APC呈递的抗原激活。,照射范围不同SBRT：原发病灶更多Neoantigen释放，更多T细胞活化CFRT：原发病灶+ 淋巴结引流区淋巴结及淋巴管内的T细胞被杀死，血液循环中的T细胞进行补充淋巴细胞归巢和再循环SBRT：外周血CD4+比例升高CFRT：外周血CD4+比例下降,Nakayama Y, et al. Intern Med 1995, 34(10):959-965.Blomgren H, et al. Clin Oncol 1984, 9(4):289-298.,结果：SBRT与CFRT前后淋巴细胞总数及各亚群比例的变化,CD3+CD8+ T抑制,40/54页,结果：SBRT与CFRT前后淋巴细胞总数及各亚群比例的变化,CD19+B细胞亚群比例变化,43/54页,结果：SBRT与CFRT前后淋巴细胞总数及各亚群比例的变化,CD8+CD28-Ts抑制性T细胞亚群比例变化,46/54页,结果：SBRT与CFRT前后淋巴细胞总数及各亚群比例的变化,CD8+CD28+Tc细胞毒性T细胞亚群比例变化,47/54页,结果：放疗后1月评效,CFRT组1月评效：PR 14例（32.60%），SD 26例（60.50%），PD 3例（7.00%）。SBRT组1月评效：PR 6例（54.55%），SD 5例（45.45%）,PD 0例。SBRT组患者：病灶直径缩小程度与与CD3+CD8+亚群比例升高程度呈正相关（pearson相关性0.614，p=0.044）。CFRT组患者：病灶直径缩小程度与各项指标变化的相关性均无统计学意义。,表1.放疗后1月病灶直径变化（p56）,48/54页,第二部分：SBRT与CFRT治疗前后NSCLC患者外周血 淋巴细胞亚群比例的变化,结 论,NSCLC患者SBRT治疗前后Tc、Treg、Ts和B细胞比例无显著差异。CFRT治疗显著降低Tc和B细胞比例，升高Ts比例。胸部骨骼照射范围越大，放疗后淋巴细胞总数、Tc和B细胞比例下降越明显，