肿瘤在发达国家是首要死亡原因，在发展中国家居于第二位^[1]。据2012年统计，全世界有1 409万癌症新发病例，癌症死亡人数达820万，肺癌的新发病例数约为180万，占癌症总数的12.9%，约占死亡人数的1/5^[2]。非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）在肺癌中约占85%~90%^[3]。大多数患者在诊断时已属晚期而失去手术机会，因此对于Ⅳ期NSCLC患者，目前治疗方案主要包括以铂类药物为基础的系统性化疗、放射治疗、分子靶向治疗（吉非替尼^[4]、厄洛替尼^[5]、阿法替尼^[6]以及最新获准用于ALK阳性NSCLC患者的克唑替尼^[7]及色瑞替尼^[8]）。随着针对肿瘤特定免疫检查点的药物出现，NSCLC的免疫治疗进入了新阶段。目前CTLA-4和PD-1两个免疫检查点已经成为免疫靶向治疗的新焦点^[9]。其研究在多种恶性肿瘤领域都有了重大进展，Ipilimumab、pembrolizumab（MK-3475）和Nivolumab（BMS-936558）已经被美国食品和药品管理局（FDA）批准用于治疗晚期恶性黑色素瘤^[10]。值得兴奋的是2015年3月4日Nivolumab被FDA批准应用于进展期或接受过以铂类药物为基础化疗后出现进展的鳞状细胞NSCLC患者，这为NSCLC的治疗开启了新的里程。本综述旨在讨论PD-1/PD-L1信号通路及其阻断剂在非小细胞肺癌中的研究进展。 1 免疫反应与肿瘤的发生发展

免疫系统在机体识别并清除外来抗原及体内异常细胞包括肿瘤细胞的过程中起关键作用。免疫反应的诱导需要T细胞的活化，而T细胞的活化需要抗原递呈信号和协同刺激信号双重信号。抗原肽与MHC分子结合并表达于抗原提成细胞（APC）表面，T细胞受体必须同时识别抗原肽和MHC，协同刺激分子提供正性或负性的调节信号参与机体的免疫应答。机体内癌基因的激活、抑癌基因的失活、肿瘤细胞逃避免疫监视和免疫清除共同导致了肿瘤的发生发展。CTLA-4和PD-1是两个重要的免疫检查点。PD-1是相对分子质量为50~55 kDa左右的免疫球蛋白超家族Ⅰ型跨膜糖蛋白，由细胞外IgV区、疏水性跨膜区、细胞质区组成。PD-1分子细胞质区的尾部含有两个酪氨酸残基，分别参与组成免疫受体酪氨酸抑制基序（immunoreceptor tyrosine-based inhibitorion motif,ITIM）和免疫受体酪氨酸转换基序（immunoreceptor tyrosine-based switch motif,ITSM）结构域^{[11, 12, 13, 14]}。PD-1主要表达于活化的T细胞表面，配体为PD-L1（B7-H1/CD274）、PD-L2(B7-DC/CD273)。PD-L1、PD-L2是Ⅰ型跨膜糖蛋白，由IgC和IgV结构域组成，氨基酸序列有40%同源性。其细胞外段与B7.1（CD28的配体）及B7.2（细胞毒T淋巴细胞相关抗原4的配体）分别有20%和15%的同源性。虽然其同源性不是很高，但研究发现它们二级结构和三级结构十分相似，可能因此其生物学功能表现也很相似。在分布上，PD-L1广泛表达在T细胞、B细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、多种肿瘤细胞及一些非淋巴细胞^{[15, 16, 17, 18]}。PD-1结合配体PD-L1招募并激活Src同源区域包括磷酸酶1 （SHP-1）和磷酸酶2（SHP-2），使多个T细胞受体（TCR）信号通路成员去磷酸化，从而抑制T细胞增殖、分化和细胞因子的分泌如IL-10、IFN-γ等，诱导T细胞衰竭和（或）凋亡。PD-1/PD-L1通过抑制T淋巴细胞增殖、存活和效应功能，诱导抗原特异性T细胞凋亡，促进CD4⁺ T细胞向Foxp3⁺调节性T细胞分化，在免疫反应起始及效应阶段发挥负调控作用，促进肿瘤细胞免疫逃逸从而促进肿瘤的发生发展^{[19, 20, 21]}。 2 抗PD-1/抗PD-L1抗体在NSCLC中的临床研究

NSCLC的治疗在TKIs出现后开启了新的里程，接受该类药物治疗的患者有效率可达80%，然而，20%左右的伴有EGFR突变的NSCLC患者表现出原发或者固有性耐药。那么克服其耐药性问题及寻找新的治疗靶点成为了研究热点。PD-1/PD-L1在肿瘤发生发展、免疫逃逸中起重要作用，该通路阻断剂就为机体识别肿瘤抗原并启动免疫反应提供了新的希望。最新的研究显示抗PD-1单克隆抗体包括BMS-936558、MK-3475等，抗PD-L1单克隆抗体包括MPDL3280A等，在NSCLC的临床试验中显示出较好的疗效和可耐受的不良反应。几项Ⅱ期及Ⅲ期临床试验正在招募中，大样本的确切资料需要等待进一步公布。下面分别介绍这四种抗体的临床试验情况。 2.1 抗PD-1抗体 2.1.1 BMS-936558（Nivolumab）

Nivolumab的Ⅰ期临床试验^[22]，入组296例晚期黑色素瘤、非小细胞肺癌、去势抵抗性前列腺癌、肾细胞癌和结直肠癌患者，结果显示：有236名患者出现可以评估的客观缓解（完全或部分缓解）,包括非小细胞肺癌、黑色素瘤、肾细胞癌患者。试验中没有确定的最大耐受剂量，14%的患者发生了3或4级药物相关不良反应，最常见的不良反应包括疲劳、食欲下降、腹泻、恶心、咳嗽、呼吸困难、便秘、呕吐、皮疹、发热和头痛。其中3例患者死于肺毒性，特殊不良反应包括肺炎、白癜风、结肠炎、肝炎、垂体炎、甲状腺炎。26%的NSCLC患者在接受治疗后无进展生存期达到6月，18例鳞癌患者中的6例有缓解。为了评估PD-1配体PD-L1在调节PD-1/PD-L1通路中的作用，对42例患者的标本进行免疫组织化学分析，25例中有9例（36%）PD-L1阳性的患者出现客观缓解（P=0.006），而17例PD-L1阴性肿瘤患者则没有出现。

Brahmer等的一项Ⅰ期临床试验显示^[23]，129例晚期NSCLC患者中位生存期为9.2~14.9月，Nivolumab 3 mg/kg组的中位生存期为14.9月，1、2年的OS分别为56%和45%。PD-L1阳性和PD-L1阴性患者中位生存期分别为7.8和10.5月,中位无进展生存期分别为3.6和1.8月。这些数据提示PD-L1在肿瘤组织中的表达情况可能与临床预后相关。

BMS-936558在已经过系统性方案治疗的晚期或转移性鳞状细胞NSCLC的Ⅱ期临床试验研究（NCT01721759）已经公布研究结果^[24]。该试验是在法国、德国、意大利和美国的27个试验点进行的。Nivolumab按剂量3 mg/kg，每两周一次静脉应用。直到疾病进展或不可耐受的不良反应，试验中自2012年11月16日至2013年7月22日共纳入117例患者，其中17名患者经放射学评估审查委员会评估出现客观缓解（14.5%,95%CI: 8.7~22.2）。中位反应时间为3.3月（IQR 2.2~4.8），这17例中的13名患者在进行分析时仍处于缓解期。117例中有30例（26%）处于稳定期（平均持续时间6.0月，95%CI: 4.7~10.9），有20例（17%）出现3~4级治疗相关不良反应，包括：疲劳5例（4%），肺炎4例（3%）和腹泻3例（3%）。其中有两例因肺炎和缺血性中风死亡属于治疗相关性死亡。Nivolumab的不良反应可以接受且是可控的，疗效具有临床意义，这些数据支持了其作为一线及二线治疗在Ⅲ期临床试验的评估。

2015年1月11日百时美施贵宝（BMS）公布代号为CheckMate-017的PD-1抑制剂Opdivo（Nivolumab/BMS-936558）与多烯紫杉醇作为二线治疗方案在治疗晚期或转移性鳞状细胞NSCLC的随机对比研究的Ⅲ期临床试验（NCT01642004）因为疗效确切被提前终止，并将转入Ⅳ期临床研究，该研究结果的具体数据暂未公布。 2.1.2 MK-3475（Pembrolizumab）

MK-3475是一种高选择性，人源化IgG4抗PD-1单克隆抗体。包含一个C228P位上的突变，阻碍了Fc介导的ADCC作用。MK-3475Ⅰ期临床试验中，38例NSCLC患者应用Pembrolizumab，剂量为10 mg/kg，每三周为1周期。使用RECIST v1.1评价客观缓解率为21%。中位生存期为51周，中位无进展生存期为9.7周。有33%的鳞癌患者出现了缓解，非鳞癌患者为16%。53%的患者出现药物相关不良反应，最常见的包括皮疹（21%）、瘙痒（18%）、疲劳（16%）和腹泻（13%），其中一例发生了3级肺水肿^[25]。

KEYNOTE-001（NCT01295827）Ⅰ期临床研究中^[26]经过系统性治疗的NSCLC患者纳入221例，分别随机接受Pembrolizumab 10 mg/kg每两周（102例）或每三周（119例）为一周期。两周一次接受Pembrolizumab治疗的患者ORR（irRC/RECIST）为19%/31%，三周一次的患者ORR为15%/22%。PD-L1阳性肿瘤ORR为16%/24%，PD-L1阴性肿瘤为10%/8%。数据显示中位PFS为9周，中位OS为51周。在随访的患者中PD-L1高表达患者6月的PFS和OS比例显著高于PD-L1低表达患者，PFS分别为67%和11%，89%和33%。Pembrolizumab有可以接受且可控的不良反应。48%的病例出现药物相关不良反应，最常见的为疲劳、食欲下降、关节痛、瘙痒、皮疹和发热，3/4级不良反应的发生率为6%。在45例初始治疗的局部晚期或转移性NSCLC患者中ORR为36%，出现药物相关不良反应比例为52%，3级不良反应有心包积液和肺炎^[27]。由耶鲁大学主办的MK-3475治疗恶性黑色素瘤及NSCLC伴脑转移的Ⅱ期临床试验（NCT02085070）及研究MK-3475（Pembrolizumab）与以铂类为基础的化疗对PD-L1阳性的晚期或转移性NSCLC疗效比较的Ⅲ期临床研究（NCT02220894、NCT02142738）正在进行中研究结果尚未公布，见表 1。

表 1 目前正在进行中的关于Nivolumab、MK-3475、MPDL3280A、MEDI4736的临床试验 Table 1 All these ongoing clinical trials involving Nivolumab, MK-3475, MPDL3280A and MEDI4736 were from www.clinicaltrial.gov

表选项

抗PD-L1抗体（BMS-936559）的多中心Ⅰ期临床试验^[28]，入组的207例患者包括55例黑色素瘤，75例非小细胞肺癌，17例肾细胞癌，18例结直肠癌，17例卵巢癌，14例胰腺癌，7例胃癌，4例乳腺癌。这些病例中，86%之前接受了化疗，28%接受了免疫或生物治疗。黑色素瘤患者中9%应用BRAF抑制剂；在NSCLC患者中95%接受了铂类为基础的化疗，41%应用了酪氨酸激酶抑制剂；肾细胞癌病例中有94%接受肾切除术，82%接受了抗血管新生治疗和41%的免疫治疗。在207例患者中，因不良反应停止治疗的有23例（11%），其中12例（6%）被认为是治疗相关性的；有188例出现不良反应，占91%，最常见的不良反应包括：疲劳、输液反应、腹泻、关节痛、皮疹、恶心、瘙痒和头痛。其中19例（9%）药物相关不良反应为3或4级。在NSCLC患者中有5例用药后有客观缓解，其中包括4例非鳞癌患者和1例鳞癌患者，分别接受BMS-936559的剂量为3和10 mg/kg，应答率为8%和16%。由于试验BMS-936559在NSCLC中临床有效率低及不良反应发生率高，目前并没有其他相关试验进行或完成，其前景并不乐观。 2.2.2 MPDL3280A

MPDL3280A是人源化IgG1抗PD-L1单克隆抗体。一项正在进行的MPDL3280A治疗局部进展或出现转移的实体肿瘤Ⅰ期临床试验（NCT01375842）中将MPDL3280A按剂量1~20 mg/kg应用于已接受前期治疗的NSCLC患者。大多数的不良反应为1~2级，在20 mg/kg以下没有观察到剂量限制性不良反应，总有效率为23%^[29]。ECC2013还宣布，他们的试验显示MPDL3280A在吸烟者中的反应大于不吸烟者，数据来自欧洲一个85例NSCLC患者MPDL3280A的Ⅰ期试验，26%的吸烟者对治疗有反应，相比之下不吸烟者反应率只有10%。吸烟被认为导致肿瘤产生更多的基因突变。因此，这些患者使用抗PD-L1抗体后免疫系统更有可能识别和攻击肿瘤^[30]。MPDL3280A联合特罗凯在非小细胞肺癌患者中的Ⅰb期临床试验（NCT02013219）、MPDL3280A在PD-L1阳性局部进展及转移性非小细胞肺癌的Ⅱ期临床研究（NCT01846416）以及MPDL3280A在铂类治疗失败的局部进展及转移性非小细胞肺癌与多烯紫杉醇相对比的Ⅱ期（NCT01903993）及Ⅲ期（NCT02008227）临床试验正在进行中，见表 1。

目前有专家认为吸烟患者的基因突变率更高，这可能造成免疫活性增强，因此吸烟患者的免疫系统更易被激活从而攻击癌细胞，因此吸烟患者也更容易从抗PD-1抗体治疗中获益。抗PD-1/抗PD-L1抗体单药和同时联合化疗或其他靶向药物治疗NSCLC的临床疗效研究正在积极进行中。Nivolumab联合以铂类为基础的化疗^[31]、Ipilimumab^[32]或埃罗替尼^[33]作为治疗NSCLC一线用药的研究，有可能会显示出更大的优越性。CheckMate 012临床试验部分初步研究结果已经在2014年ASCO会议公布。其中以铂类药物为基础的化疗（顺铂/吉西他滨，顺铂/培美曲塞，卡铂/紫杉醇）联合Nivolumab应用于NSCLC患者的试验数据显示（56例）ORR为33%~50%，24周的无进展生存期（PFS）为36%~71%，1年的OS是59%~87%。45%的患者发生了3级或4级不良反应，7%（4例）出现了肺炎，基于这些初步结果，铂类为基础的化疗联合Nivolumab作为NSCLC的一线或二线治疗方案将有广阔的前景。 3 问题与展望

在非小细胞肺癌中，抗PD-1/PD-L1抗体在Ⅱ/Ⅲ临床试验中显示出了有效性及可耐受的不良反应，CheckMate-017的Ⅲ期临床实验数据暂未公布，但因其疗效确切被提前终止，并将转入Ⅳ期临床研究，这为Nivolumab的提前获批用于进展期或接受过以铂类药物为基础的化疗后出现进展的鳞状细胞NSCLC提供有力的支撑，在未来多领域中有望获得广泛性应用。针对PD-1/PD-L1通路对于免疫系统启动及效应中的负调控作用，抗PD-1/抗PD-L1抗体单药或者联合化疗、其他靶向治疗以及正在研究中的抗肿瘤疫苗的治疗方案在NSCLC治疗中具有重要价值。随着大型Ⅱ/Ⅲ期试验的不断完善及深入，抗PD-1/抗PD-L1抗体的应用需要更深入筛选并优化适用条件，以使更多的NSCLC患者临床受益。然而，目前这一手段仍不十分成熟，更面临许多挑战：肿瘤微环境、PD-L1的表达情况与抗PD-1/PD-L1抗体治疗的临床疗效及预后可能有密切的相关性，药物最佳适用对象的选择，包括组织学类型、PD-L1表达情况、吸烟状态等，治疗的开始及最佳持续时间，Nivolumab预处理的作用、单药或联合用药的选择等一系列问题仍需要解决。Nivolumab和其他PD-1/PD-L1抑制剂在肿瘤切除术后的辅助治疗中的作用等还有待进一步研究。免疫靶向治疗作为一种新型的肿瘤治疗手段，在NSCLC治疗领域潜在巨大的应用价值。随着研究的不断深入，免疫靶向及肿瘤疫苗可能会成为NSCLC治疗的新方向。