早期帕博利珠单抗血浆浓度作为真实世界非小细胞肺癌患者的预后生物标志物

《Pharmacological Research》：Early Pembrolizumab Plasma Levels as a Prognostic Biomarker in Real-World NSCLC Patients

　　

背景：帕博利珠单抗（Pembrolizumab）是转移性非小细胞肺癌（NSCLC）的标准一线治疗方案。尽管已批准的给药方案在临床试验中可实现近最大化的程序性死亡受体-1（PD-1）占据率，但在真实世界场景中，帕博利珠单抗暴露量的变异性可能会影响治疗结果。研究人员评估了转移性NSCLC临床实践中首个治疗周期后的帕博利珠单抗血浆水平（C1谷浓度）的预后相关性。 方法：研究人员分析了来自西班牙12个中心的133例转移性NSCLC患者，这些患者接受了帕博利珠单抗单药治疗（IO）或与化疗联合治疗（ChIO）。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）测量血浆C1谷浓度（高低分界值：10 μg/mL）。高肿瘤负荷定义为最长径之和（SLD）≥5 cm、T参数≥3或转移灶≥4个。对82例患者的外周血单个核细胞（PBMCs）进行流式细胞术分析，以评估T细胞上的游离PD-1。 结果：低帕博利珠单抗C1谷浓度与较差的结局显著相关（无进展生存期PFS风险比HR 2.08，p<0.001；总生存期OS HR 3.06，p<0.001）。女性性别和固定剂量给药与较高的暴露量相关，这主要归因于较低的体重和较高的每公斤相对剂量。高肿瘤负荷（p=0.006）和低白蛋白（r=0.29, p=0.038）与较低的帕博利珠单抗水平相关。帕博利珠单抗C1谷浓度与CD4+（r=–0.422, p<0.001）和CD8+ T细胞（r=-0.250, p=0.023）上的PD-1可用性呈负相关。在多变量分析中，帕博利珠单抗C1谷浓度、ECOG体能状态评分和PD-L1肿瘤比例评分（TPS）阳性是独立的生存预测因子。 结论：首个周期后的低帕博利珠单抗暴露量与生存预后差和PD-1阻断不完全相关。C1谷浓度的评估可作为指导个体化给药和优化结果的预后生物标志物。

论文解读：早期帕博利珠单抗血浆浓度作为真实世界非小细胞肺癌患者的预后生物标志物

研究背景与动机

非小细胞肺癌（NSCLC）约占所有肺癌病例的80%-85%，是全球癌症相关死亡的主要原因。在过去十年中，以帕博利珠单抗为代表的免疫检查点抑制剂（ICIs）彻底改变了晚期NSCLC的治疗格局。帕博利珠单抗是一种高选择性人源化IgG4单克隆抗体，通过阻断程序性死亡受体-1（PD-1）与其配体PD-L1的相互作用来恢复免疫系统对肿瘤的杀伤作用。从药代动力学角度来看，帕博利珠单抗通常表现为线性清除的双室模型，半衰期约为22天。然而，诸如体重、白蛋白水平和系统性炎症等因素会影响其清除率。尽管临床试验表明，在2 mg/kg及以上的剂量下，帕博利珠单抗的暴露-反应（E-R）曲线趋于平稳，PD-1占据率超过95%，提示已达到最大治疗效果，但多项真实世界研究显示，帕博利珠单抗可能存在显著的E-R关系，低暴露量可能与不良预后相关。目前，肿瘤PD-L1表达虽是主要的预测性生物标志物，但其测量存在技术和临床局限性。因此，探索基于血浆药物浓度的暴露量作为稳健的预测生物标志物具有重要的临床转化价值。本研究旨在基于多中心真实世界研究“BLI-O”的数据，评估转移性NSCLC患者一线接受免疫治疗（IO）或 chemoimmunotherapy（ChIO）后，首个周期帕博利珠单抗血浆浓度（C1 trough）的预后意义。

关键技术方法

本研究纳入了西班牙12个中心共133例患者，均接受帕博利珠单抗标准治疗（固定剂量200 mg或体重剂量2 mg/kg）。研究人员采集了患者在基线（BS1）和第一周期治疗后（BS2，即C1谷浓度时间点）的外周血样本。血浆中游离帕博利珠单抗浓度通过酶联免疫吸附试验（ELISA）测定，并以10 μg/mL作为高低浓度分界值。肿瘤负荷根据基线影像学特征（如最长径之和SLD、T分期及转移部位数量）进行分类。此外，研究人员利用流式细胞术分析了83例患者PBMCs中T细胞亚群（CD4+、CD8+）上PD-1的表达水平（以中位荧光强度MFI表示）。统计学分析采用了Kaplan-Meier法、Log-rank检验、Spearman相关分析及Cox回归模型。

研究结果

3.1 队列与样本特征

研究共纳入133例患者，中位随访时间为20.83个月。根据C1谷浓度将患者分为高浓度组（≥10 μg/mL, n=64）和低浓度组（<10 μg/mL, n=69）。基线特征分析显示，仅有性别和给药类型与C1谷浓度分类相关。低浓度与男性性别（p=0.008）和体重剂量给药（p=0.039）显著相关。

3.2 高帕博利珠单抗C1谷浓度与更好的生存相关

使用10 μg/mL作为临界值，生存分析显示高C1谷浓度与显著改善的无进展生存期（PFS, p<0.001; HR=2.08）和总生存期（OS, p<0.001; HR=3.06）相关。高C1谷浓度组的中位PFS为12.17个月，中位OS未达到或显著长于低浓度组（PFS 5.57个月，OS 10.10个月）。亚组分析在大多数预设的临床特征分层中均显示出一致的结果。

3.3 女性和固定剂量患者因单位体重剂量更高而获得更高的C1谷浓度

详细分析显示，女性患者（中位C1谷浓度 11.98 μg/mL）显著高于男性患者（9.01 μg/mL, p=0.001），这主要归因于女性体重较低，在接受固定剂量时获得了更高的每公斤剂量（mg/kg）。同样，固定剂量组（中位C1谷浓度 12.21 μg/mL）显著高于体重剂量组（9.09 μg/mL, p=0.004），因为固定剂量组实际获得的每公斤剂量中位数高于2 mg/kg。帕博利珠单抗每公斤剂量与C1谷浓度呈正相关（Pearson’s r=0.403, p=0.003）。

3.4 基线白蛋白和肿瘤负荷与帕博利珠单抗C1谷浓度相关

在探索代谢参数与药物浓度的关系时，仅发现白蛋白与C1谷浓度呈轻微但显著的正相关（Pearson’s r=0.291, p=0.038）。高肿瘤负荷患者（n=32）的C1谷浓度显著低于低肿瘤负荷患者（中位数分别为7.87 vs 10.98 μg/mL, p=0.007）。尽管高肿瘤负荷与较差的OS相关，但与PFS无显著关联。

3.5 帕博利珠单抗C1谷浓度与T细胞群上PD-1可用性呈负相关

流式细胞术分析显示，C1谷浓度与CD4+（Pearson’s r=-0.422, p<0.001）和CD8+（Pearson’s r=-0.250, p=0.023）PD-1+ T淋巴细胞上的PD-1中位荧光强度（MFI）呈负相关。此外，C1谷浓度与CD4+ PD-1+ T淋巴细胞的频率也呈负相关（Pearson’s r=-0.283, p=0.010），这表明药物浓度越高，血液中可检测到的游离PD-1越少，即靶标占据越完全。

3.6 帕博利珠单抗C1谷浓度是一个独立的预后生物标志物

单变量和多变量Cox回归分析证实，C1谷浓度是PFS和OS的独立预测因子。对于PFS，ECOG体能状态、PD-L1 TPS阳性和C1谷浓度均为独立危险因素；而对于OS，在多变量模型中，C1谷浓度是唯一保留独立预后意义的因素（HR = 4.45; p = 0.016）。

讨论与结论总结

本研究探讨了转移性NSCLC患者中帕博利珠单抗的血浆浓度与生存结局之间的关系。选择C1谷浓度这一早期时间点，旨在最大限度地减少化疗诱导的组织损伤或早期肿瘤反应等混杂因素的影响。研究发现，第一周期后血浆浓度大于10 μg/mL与改善的PFS和OS显著相关，这一结果与Yagishita等人的研究一致，支持了真实世界中存在的E-R关系。尽管临床试验认为2 mg/kg已能达到饱和占据，但本研究揭示了真实世界人群中由于体重、白蛋白、肿瘤负荷等因素导致的暴露量变异性及其临床相关性。特别是，药物浓度与T细胞表面游离PD-1的负相关，提供了药物暴露与靶点占据（Target Engagement）之间的药效学联系。虽然低白蛋白和高肿瘤负荷可能通过影响FcRn功能或增加系统性分解代谢来增强药物清除，但C1谷浓度本身作为预后标志物的价值在多变量分析中得到验证。综上所述，评估帕博利珠单抗C1谷浓度可能作为一种有前景的早期生物标志物工具，用于识别可能无法从免疫治疗中获益的转移性NSCLC患者，并为个体化给药策略提供依据。