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可溶性免疫檢查點分子分析

 


肺癌仍然是全球癌症相關死亡率的主要原因,這是由於疾病廣泛擴散後診斷過遲所造成的事實。PD-1/PD-L1 導向免疫檢查點抑制療法改變了癌症治療的模式,並且以令人印象深刻、持續的臨床效益和低毒性特徵,改變了這類患者的存活率。然而,這種特定的方法並不完美,只有一部分患者能從這種治療策略中獲益。
























在本研究中,使用 MILLIPLEX® 人類免疫腫瘤學檢查點蛋白面板 2,對接受 PD-1/PD-L1 靶向治療的 123 名晚期非小細胞肺癌患者樣本的預處理血清進行了 31 種免疫檢查點分子面板分析,其中包括可溶性檢查點分子和免疫調節劑。

了解這些分子的動態及其與臨床結果的關聯,可能有助於推進免疫檢查點抑制治療新策略的研究。評估血清中可溶性免疫檢查點的研究可能有助於識別那些可能從 PD-1/PD-L1 免疫治療中獲益的患者,並可能揭示未來研究的新免疫治療靶點。

 

免疫檢查點在癌症免疫治療中的角色

免疫檢查點在癌症免疫治療中的角色

免疫系統是腫瘤生物學的重要調節器,具有支持或抑制腫瘤生長和進展的潛力1。利用免疫系統對抗癌症是癌症研究中多種治療方法的重點。免疫檢查點抑制劑 (ICIs) 是一種治療性單克隆抗體,旨在破壞免疫檢查點調節分子接收到的抑制信號,並顯示對一些轉移性黑色素瘤、非小細胞肺癌 (NSCLC) 及其他腫瘤患者有長期生存益處2-4。然而,並非所有腫瘤對 ICIs 的反應都是相同的,這表示癌症的免疫調節機制具有異质性5。例如,同一腫瘤中多種檢查點並存,對癌症免疫治療帶來挑戰,可能與抗藥性和治療失敗有關6

免疫檢查點分子是表達在免疫細胞(主要是 T 細胞)上的細胞表面蛋白,可調節各種抗原(包括腫瘤抗原)的免疫活化。免疫治療劑透過移除 T 細胞與抗原呈递細胞互動時活化的抑制機制 7,利用內在免疫反應對抗腫瘤抗原。

NSCLC中的PD-1/PD-L1通路

程序性死亡受體-1(PD-1)及其配體-1(PD-L1)是目前獲准用於NSCLC(最常見的肺癌亞型)的免疫治療藥物的主要靶點。

NSCLC是全球癌症死亡的主要原因,也是第二種受益於免疫檢查點治療的癌症,尤其是在晚期8, 9。針對 PD-1/PD-L1 免疫檢查點通路的免疫治療劑,在一系列臨床試驗中獲得顯著的臨床效益後,已被納入晚期 NSCLC 的標準治療中。然而,這些患者的整體反應仍然令人失望,並且開始出現多種抗藥機制,包括交替免疫檢查點分子的表達。

下面的研究評估了接受免疫治療患者的 31 種可溶性免疫檢查點的循環水平,並將這些水平與他們的臨床結果相關聯,藉此更好地瞭解 NSCLC 中交替 ICI 機制的潛在參與。

方法

患者樣本群組

收集了123名晚期NSCLC(IIIb-IV)患者的血清,這些患者之前接受了一輪鉑金雙藥物化療,但在開始接受PD-1/PD-L1導向的免疫治療(如:nivolumab、atez、nivolumab、atezolizumab、pembrolizumab 或 durvalumab)之前。Rush University Cancer Center (RUCC) Biorepository 在取得每位受試者的書面知情同意後,前瞻性地收集臨床資料。臨床結果從首次免疫治療給藥日期起計算,分配如下:

  • 無腫瘤生存期 (PFS) 是指從治療開始日期到出現第一次腫瘤進展的時間。
  • 總生存期 (OS) 是指從治療開始日期到患者死亡日期或已知存活的最後一次隨訪日期的時間。

拉什大學醫學中心 (RUMC) 機構審查委員會批准了本研究中使用的所有方案。

血清收集與儲存

在開始 PD-1/PD-L1 導向免疫治療前,立即收集外周血於 10 mL 紅頂 Vacutainers® 中,並使用標準臨床實驗室方法處理。使用 MILLIPLEX® 免疫分析法進行蛋白質生物標記評估的每份血清樣本中,都加入了 25 µL/mL 哺乳动物蛋白酶抑制剂鸡尾酒和 10 µL/mL 0.5 M EDTA,以減少處理後的進一步蛋白水解。5 M EDTA,以減少處理後的進一步蛋白質分解。等分樣本在測試前儲存於 -80 °C,沒有測試樣本經過超過兩個凍融週期。

血清免疫腫瘤生物標誌物水平的測量

血清標本使用 方法評估 31 個可溶性檢查點分子和免疫調節劑。a href="/product/mm/hckp211k" target="_blank">MILLIPLEX®人類免疫腫瘤學檢查點蛋白面板2。 本試驗板僅供研究使用 (RUO),不得用於診斷程序。本小組包含下列靶點:

  • 4-1BBL/TNFSF9
  • 5'-NT/CD73 (5'-nucleotidase)
  • APRIL (TNFSF13)
  • Arginase-1
  • B7- H2/ICOSL (Inducible T cell costimulator ligand)
  • B7- H2/ICOSL (Inducible T cell costimulator ligand)
  • B7-H3/CD276
  • B7-H4/VTCN1 (V-set domain-containing T-cell activation inhibitor 1)
  • B7-H5/VISTA (V-set immunoregulatory receptor)
  • B7-H6 (Natural killer cell cytotoxicity receptor 3 ligand 1, NCR3LG1)
  • BAFF/BLyS (TNFSF13B)
  • CD25/IL-2Rα (白介素-2 受體 alpha)
  • CD30/TNFRSF8
  • CD40L (CD40配體)
  • CD137/4-1BB (TNFRSF9)
  • CD226/DNAM-1 (DNAX輔助分子1)
  • E-Cadherin
  • FGL1/Hepassocin (Fibrinogen-like protein 1)
  • Gal-1 (Galectin-1)
  • Gal-3 (Galectin-3)
  • Granulysin
  • Granzyme B
  • IDO1 (Indoleamine 2,3-dioxygenase 1)
  • MICA (MHC class I polypeptide-related sequence A)
  • MICB (MHC class I polypeptide-related sequence B)
  • Nectin-2 (PVRL2, CD112)
  • Nectin-4 (PVRL4)<
  • OX40/CD134 (TNFRSF4)
  • Perforin
  • PVR/CD155 (Poliovirus receptor cell adhesion molecule)
  • Siglec-7 (Sialic acid-binding Ig-like lectin 7, CD328)


主要數據點
所有主要數據點均在 Luminex® FLEXMAP 3D® 系統上收集。分析物濃度是使用五參數擬合演算法 (xPONENT® v4.0.3 Luminex Corp., Austin, TX) 從 7 點曲線計算出來的。所有數據均符合試劑盒協議中規定的最低質量控制閾值。

生物標誌物統計方法

使用 R 程式 3.4 版的「survminer」套件決定與存活參數相關的關鍵值。基線生物標誌物與臨床結果的關聯使用對數秩和 Kaplan-Meier 分析計算,使用 Graphpad v.8.3計算基線生物標誌物與臨床結果的關係,並以P值0.05作為統計顯著性的臨界值。

多重評估結果

分析效能

與免疫調節相關的分析物質使用MILLIPLEX®人類免疫腫瘤檢查點蛋白Panel 2在預先治療的晚期NSCLC代表性血清標本中進行定量。檢測的動態範圍很廣,量級範圍從三到四不等。表 1 顯示複製樣本之間的平均變異係數,以 %CV 表示(檢測內精密度)。

表 1. 標準曲線、樣本和試劑盒質量控制 (QC) 複製品之間的平均檢測精確度值 (以 %CV 表示)。

與患者群體的表現:無病程進展生存期

基於測試的群體,觀察到基線可溶性免疫檢查點分子與臨床結果之間有顯著的關聯。高基線血清水平的 CD40L、B7-H2/ICOSL、APRIL、B7-H5/VISTA、E-Cadherin、Galectin-1、Galectin-3、IDO1、Nectin-2、OX40/CD134 和 Perforin 與有利的無疾病惡化存活時間顯著相關 (p 值 <0.05)。Figure 1.

 

 

 

 

 

 

 

Kaplan-Meier 曲線顯示選定生物標記 (CD40L、APRIL、CD226/DNAM-1) 與無病存活期 (PFS) 的關係。曲線代表基線指標低於或高於臨界點的病例。

圖 1.可溶性免疫檢查點 (CD40L、APRIL、CD226/DNAM-1) 與無病存活率的關係。Kaplan-Meier 曲線顯示所選生物指標與無病存活期 (PFS) 的關係。曲線代表基線指標低於或高於臨界點的病例。

危害比和置信區間統計(95% CI)詳見表 2

Table 2: Soluble immune checkpoints associated with progression-free survival.分析結果與無疾病存活期 (PFS) 的關係,包含最佳臨界值、低於 (N≤) 及高於 (N>) 的病例數、低於 (low) 及高於 (high) 臨界值的 PFS 中位數,以及 log-rank p 值。

與患者群組的表現:總生存期

許多生物標記也與總生存期結果相關。基線水平較高的 CD40L、B7-H2/ICOSL、APRIL、B7-H5/VISTA、E-Cadherin、Galectin-1、Galectin-3、Granulysin、Nectin-2、OX40/ CD134 和 Perforin 與較長的總生存期相關(所有 p 值均為 0.05)。較低的 B7-H3/CD276、5'-NT/CD73、CD226/DNAM-1、FGL1/ Hepassocin、MICA、PVR/CD155 及 Siglec-7 基線水平與較差的整體存活率結果有關 (所有 p 值均為 0.05)。危害比和置信區間統計(95% CI)詳見表 3

Table 3: Soluble immune checkpoints associated with overall survival.分析結果與總生存期 (OS) 之間的關係,包含最佳臨界值、低於 (N≤) 和高於 (N>) 的病例數、低於 (low) 和高於 (high) 臨界值的 PFS 中位數,以及 log-rank p 值。

圖 2顯示總生存期的 Kaplan-Meier 曲線與所選免疫檢查點分子的基線臨界值水平的關係。

Kaplan-Meier 曲線顯示選定生物標記 (CD40L、APRIL、CD226/DNAM-1) 與總生存期 (OS) 的關係。曲線代表基線指標低於或高於臨界點的病例。

圖 2.可溶性免疫檢查點(CD40L、APRIL、CD226/DNAM-1)與總生存期的關係。Kaplan-Meier 曲線顯示所選生物標誌物與總生存期 (OS) 的關係。曲線代表基線指標低於或高於臨界點的病例。

結論

可溶性免疫檢查點分子可透過多重化評估,使用MILLIPLEX®人類免疫腫瘤學檢查點蛋白小組 2。 此外,在接受抗 PD-1/PD-L1 治療的 NSCLC 樣本中,循環免疫檢查點分子與反應模式之間顯示出顯著的關聯性。

本研究在伊利諾州芝加哥的拉什大學醫學中心進行。資料由 Imad Tarhoni, M.D., Ph.D.、Cristina L. Fhied, M.S.、David Gerard, M.S.、Jeffrey A. Borgia、和 Jeffrey A. Borgia 博士提供。

Vacutainers® 是 Becton, Dickinson, and Company 的商標。

材料
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相關的 MILLIPLEX® 分析方法
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僅供研究使用。不可用於診斷程序。

參考資料

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