综述:PD-1/PD-L1联合CTLA-4抑制剂在晚期/转移性非小细胞肺癌中疗效的随机对照试验荟萃分析

《Frontiers in Immunology》:Efficacy of PD-1/PD-L1 plus CTLA-4 inhibitors in advanced/metastatic NSCLC: a meta-analysis based on RCTs

【字体: 时间:2026年05月11日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  背景:双重免疫检查点抑制剂(ICI)疗法(PD-1/PD-L1+CTLA-4抑制剂)已成为一种有前景的策略,但其疗效和最佳患者选择仍不确定。本荟萃分析旨在基于随机对照试验(RCTs)评估双重ICI疗法在晚期/转移性非小细胞肺癌(NSCLC)中的疗效。 方法:研

  
背景:双重免疫检查点抑制剂(ICI)疗法(PD-1/PD-L1+CTLA-4抑制剂)已成为一种有前景的策略,但其疗效和最佳患者选择仍不确定。本荟萃分析旨在基于随机对照试验(RCTs)评估双重ICI疗法在晚期/转移性非小细胞肺癌(NSCLC)中的疗效。 方法:研究人员系统地检索了从建库至2025年8月的Cochrane Library、Embase、Web of Science和PubMed数据库,查找比较双重ICI疗法(PD-1/PD-L1+CTLA-4抑制剂)与对照治疗在晚期/转移性NSCLC中的RCTs。主要结局是总生存期(OS),次要结局是无进展生存期(PFS)。 结果:共纳入10项RCTs,涉及6,369名患者。接受双重ICI治疗患者的OS(风险比[HR] = 0.84, 95%置信区间[CI] 0.76-0.92, p=0.003)和PFS(HR = 0.78, 95% CI 0.68-0.89, p=0.002)显著优于对照组。对OS的亚组分析显示,在多个亚组中观察到了显著的获益,包括:鳞状细胞癌、非鳞状细胞癌、PD-1抑制剂、PD-L1抑制剂、骨转移、无骨转移、男性、年龄<65岁、美国东部肿瘤协作组(ECOG)体能状态评分=0、亚洲人群、程序性死亡配体1(PD-L1)肿瘤比例评分(TPS)<1%、PD-L1 TPS≥50%、高肿瘤突变负荷(TMB≥10或TMB≥20)、吸烟者、脑转移、无肝转移,以及当对照组接受化疗、安慰剂、一线(1L)或非一线治疗时(所有p<0.05)。相反,在年龄≥65岁、低TMB(TMB<10或TMB<20)、非吸烟者、无脑转移,以及当对照组接受单药免疫治疗的患者中,未观察到显著获益(所有p>0.05且交互作用P值[Pinteraction] <0.05)。 结论:使用PD-1/PD-L1联合CTLA-4抑制剂的双重ICI疗法改善了晚期/转移性NSCLC患者的预后,但不同亚组的疗效存在差异。TMB可作为双重免疫治疗的补充性预测生物标志物。 系统评价注册:PROSPERO,注册号:CRD420251147483。
论文主体内容总结
引言
肺癌是全球癌症发病率和死亡率的主要原因,约占全球所有癌症诊断病例的八分之一(12.4%)和癌症相关死亡的五分之一(18.7%)。非小细胞肺癌(NSCLC)约占所有肺癌病例的89.5%,包括鳞状细胞癌和非鳞状细胞癌组织学亚型。尽管治疗进步逐步改善了患者结局,但晚期NSCLC患者的5年相对生存率仅为6.1%。目前晚期疾病的标准治疗包括化疗、放疗、免疫治疗和靶向治疗。近年来,免疫治疗,特别是针对程序性死亡蛋白1(PD-1)及其配体(PD-L1)的抑制剂,显著改善了NSCLC患者的预后,将晚期/转移性疾病的5年生存率提高到13.4%。
尽管PD-1/PD-L1抑制剂显著降低了死亡率,但晚期/转移性NSCLC患者的预后仍不理想。这促使人们探索更有效的治疗策略,包括双重免疫检查点抑制剂(ICI)治疗、双重靶向治疗以及免疫治疗联合靶向药物等联合方案。先前研究表明,PD-1/PD-L1通路介导肿瘤微环境(TME)中的适应性免疫抵抗。PD-L1通过与T细胞上的PD-1结合,募集SHP1/SHP2蛋白酶抑制剂,从而抑制T细胞受体信号转导,导致T细胞耗竭。与PD-1/PD-L1通路不同,细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)主要调节淋巴器官中T细胞的早期激活,通过竞争性抑制CD28共刺激信号和调节调节性T细胞功能来发挥作用。基于这些机制,CTLA-4抑制剂可阻断CTLA-4通路以扩大T细胞受体库,而PD-1/PD-L1抑制剂可通过阻断PD-1/PD-L1通路激活TME中的T细胞。这两种机制的协同作用可能使双重ICI疗法在晚期/转移性NSCLC患者中取得良好疗效。
在晚期/转移性NSCLC中,靶向PD-1/PD-L1和CTLA-4的双重ICI治疗背景下,关键的III期临床试验如CheckMate 227和CheckMate 9LA已证明,无论是否联合短期化疗,PD-1/PD-L1和CTLA-4抑制剂联合方案均显示出有前景的长期生存获益。然而,最近发表的GFPC 08–2015 ENERGY试验未显示纳武利尤单抗(nivolumab)联合伊匹木单抗(ipilimumab)对比卡铂为基础的联合化疗作为一线治疗在晚期/转移性NSCLC中有显著获益。
最近已有几项荟萃分析探讨了该领域的重叠问题。本研究的独特之处在于汇集了10项比较双重ICI±化疗与非双重ICI对照的随机对照试验(RCTs)(6,369名患者),从而捕获了更广泛、更临床相关的问题,反映了真实世界的治疗决策。重要的是,本研究纳入了先前荟萃分析时尚未发表的近期发表的试验,为老年人和东亚人群提供了更新的证据。此外,研究在33个临床和生物标志物定义的层面对异质性和交互作用进行了全面的分析,提供了比以往更细致的治疗效果修饰因子特征描述。
方法
本系统评价和荟萃分析遵循系统评价和荟萃分析首选报告项目(PRISMA)指南进行。研究方案已在国际前瞻性系统评价注册库(PROSPERO)注册。
研究人员对四个电子数据库进行了全面的文献检索,以识别关于PD-1/PD-L1联合CTLA-4双重免疫治疗在晚期/转移性NSCLC患者中应用的研究。纳入研究基于PICOS框架进行筛选。纳入标准如下:(1)患者患有晚期/转移性NSCLC;(2)实验组接受PD-1/PD-L1联合CTLA-4的干预,无论是否联合化疗;(3)对照组接受其他治疗,包括单药免疫治疗、靶向治疗、化疗、安慰剂或其组合;(4)研究结局包括OS和PFS;(5)研究设计属于RCT。排除标准包括重复报道同一试验人群的出版物、数据不可用或无法进行统计分析、非英文文章以及无法获取全文。
数据分析使用Stata 12.0和R 4.5进行。使用风险比(HR)及其95%CI来评估干预方案与时间-事件结局之间的关系。HR≥1表示对照组获益,HR<1表示实验组获益。根据预设因素进行亚组分析,包括性别、年龄、ECOG体能状态、病理亚型、地理区域、PD-L1 TPS、吸烟史、TMB、免疫抑制剂类型、对照组方案、转移模式和治疗线。考虑到研究设计、人群基线特征和方法学之间的差异,研究采用限制性最大似然法估计异质性方差τ2,并使用Hartung-Knapp-Sidik-Jonkman法计算置信区间。通过Cochran's Q检验评估异质性,通过I2统计量量化异质性(I2≥50%表示高异质性;I2<50%表示低异质性),并进一步估计研究间的方差(τ2)以反映真实效应在不同研究间的绝对变化程度。此外,还提供了合并效应量的95%预测区间。使用Egger's检验评估发表偏倚,并进行敏感性分析以评估合并结果的稳健性。双侧p值<0.05被认为具有统计学显著性。
结果
研究筛选与特征
初始检索共获得1,857条记录。在删除重复记录后,根据标题和摘要筛选了1,483项研究。这导致排除了1,401项研究,剩下82篇文章进行全文审查。其中,72篇因以下原因被排除:非RCTs(n=47)、研究人群不符合条件(n=10)、干预或方案不符合条件(n=12)或被更新出版物取代(n=3)。最终,10项研究被纳入定性综合和荟萃分析。
这10项RCTs发表于2019-2025年,共包含6,369个样本。在纳入的研究中,有5项研究的实验组接受纳武利尤单抗-伊匹木单抗(N-I)干预,4项研究对其实验组给予度伐利尤单抗(durvalumab)-替西木单抗(tremelimumab)(D-T)干预,1项研究应用帕博利珠单抗(pembrolizumab)-伊匹木单抗(P-I)方案。在对照组中,2项研究涉及帕博利珠单抗,1项研究涉及纳武利尤单抗,2项研究涉及度伐利尤单抗,1项研究涉及度伐利尤单抗或替西木单抗。十项研究中有八项使用双重ICI作为一线(1L)治疗,一项作为二线(2L)治疗,一项作为三线及以上(3+L)治疗。患者均为TNM III-IV期疾病。肿瘤分期基于美国癌症联合委员会(AJCC)和国际肺癌研究协会(IASLC)标准。
偏倚风险评估
使用修订后的Cochrane偏倚风险工具(RoB 2.0)对所有10项纳入的RCTs进行了系统性评估,显示总体方法学质量较高。八项研究总体偏倚风险较低,而两项研究显示出一些担忧,主要源于随机化过程报告细节不足。然而,所有研究在其他关键领域(包括偏离既定干预措施、结局数据缺失、结局测量和报告结果选择)均被评为低风险。至关重要的是,对于客观主要结局OS,这些潜在的偏倚被认为不太可能从根本上改变研究结果。
主要结局
所有研究均报告了患者的OS。实验组的OS率优于对照组(HR = 0.84, 95% CI 0.76-0.92, p=0.003, I2= 42.1%, PQ=0.09, τ2=0.008, 95%预测区间[PI] 0.67-1.05)。
对OS进行了基于性别、年龄、ECOG状态、组织学类型、地区、PD-L1 TPS、TMB、吸烟状况、免疫抑制剂类型、脑转移、肝转移、骨转移、对照组方案和治疗线的亚组分析。亚组分析显示,实验组在以下亚组中与对照组相比具有显著的OS获益:鳞状细胞癌(HR = 0.81, p<0.001)、非鳞状细胞癌(HR = 0.81, p=0.008)、使用PD-1抑制剂(HR = 0.84, p=0.016)、使用PD-L1抑制剂(HR = 0.84, p=0.002)、有骨转移(HR = 0.76, p=0.009)、无骨转移(HR = 0.78, p=0.001)。在男性(HR = 0.77, p<0.001)、年龄<65岁患者(HR = 0.76, p<0.001)、ECOG=0状态患者(HR = 0.76, p=0.038)、亚洲患者(HR = 0.72, p=0.038)、PD-L1 TPS<1%患者(HR = 0.71, p<0.001)、PD-L1 TPS≥50%患者(HR = 0.77, p=0.006)、高TMB患者(TMB≥10:HR = 0.71, p=0.001;TMB≥20:HR = 0.61, p<0.001)、吸烟者(HR = 0.74, p<0.001)、有脑转移患者(HR = 0.58, p<0.001)、无肝转移患者(HR = 0.75, p=0.001)、当对照组接受化疗(HR = 0.81, p=0.001)或安慰剂(HR = 0.75, p<0.001)时,以及一线治疗(HR = 0.83, p=0.001)或非一线治疗(HR = 0.86, p=0.046)时,也观察到了显著的获益。
相反,在以下亚组中未观察到显著差异:女性(p=0.112)、年龄≥65岁患者(65–74岁:p=0.079;≥75岁:p=0.648)、ECOG≥1患者(p=0.089)、非亚洲患者(p=0.214)、PD-L1 TPS 1%-49%患者(p=0.418)、低TMB患者(TMB<10:p=0.998;TMB<20:p=0.913)、非吸烟者(p=0.249)、有肝转移患者(p=0.536)、当对照组接受单药免疫治疗时(p=0.448)。
OS的亚组交互作用分析揭示了几种具有统计学显著性的治疗效应调节因素。观察到与对照组治疗方案策略存在显著的交互作用,特别是安慰剂对比单药免疫治疗,以及单药免疫治疗对比化疗,表明根据对照臂的不同,相对获益存在差异。在吸烟状况、脑转移存在以及TMB亚组中也发现了高度显著的交互作用。相反,在免疫抑制剂类型、PD-L1 TPS、ECOG状态、年龄、性别、地区、组织学类型、肝转移、骨转移和治疗线方面未观察到显著的交互作用,表明在这些特征中OS效应基本一致。
次要结局
所有研究均报告了患者的PFS。实验组的PFS率高于对照组(HR = 0.78, 95% CI 0.68-0.89, p=0.002, I2= 45.7%, PQ=0.07, τ2=0.010, 95% PI 0.64-1.05)。
对PFS进行了基于性别、年龄、ECOG状态、组织学类型、地区、PD-L1 TPS、吸烟状况、免疫抑制剂类型、脑转移、对照组方案和治疗线的亚组分析。以下亚组显示出显著的PFS获益:鳞状组织学患者(HR = 0.78, p=0.048)、PD-L1 TPS<1%患者(HR = 0.74, p<0.001)、PD-L1 TPS 1%-49%患者(HR = 0.74, p=0.014)、接受PD-1抑制剂患者(HR = 0.82, p=0.003)、接受PD-L1抑制剂患者(HR = 0.81, p=0.002)、有脑转移患者(HR = 0.54, p=0.034)、当对照组接受化疗(HR = 0.84, p=0.031)或安慰剂(HR = 0.71, p=0.001)时,以及接受一线治疗(HR = 0.83, p=0.002)或非一线治疗(HR = 0.79, p<0.001)的患者。
相反,在以下亚组中未观察到显著差异:男性(p=0.350)、女性(p=0.744)、ECOG=0患者(p=0.648)、ECOG=1患者(p=0.069)、亚洲患者(p=0.153)、非亚洲患者(p=0.609)、年龄<65岁患者(HR = 0.83, p=0.512)、年龄≥65岁患者(65–74岁:p=0.079;≥75岁:p=0.888)、非鳞状组织学患者(p=0.159)、PD-L1 TPS≥50%患者(p=0.418)、无脑转移患者(p=0.636)、当对照组接受单药免疫治疗时(p=0.179),以及吸烟者(HR = 0.76, 95% CI 0.55-1.04, p=0.081)和非吸烟者(HR = 1.49, 95% CI 1.00-2.22, p=0.051)。
对于PFS,交互作用分析识别出一组更有限的显著调节因素。与OS相似,对照组的治疗方案策略显示出显著的交互作用,特别是化疗对比安慰剂,以及安慰剂对比单药免疫治疗。吸烟状况再次呈现出高度显著的交互作用。此外,在年龄亚组内发现了显著的交互作用,特别是比较65-74岁患者与≥75岁患者。对于其他因素,包括免疫抑制剂类型、性别、ECOG状态、地区、组织学类型、脑转移、治疗线和PD-L1 TPS,未检测到显著的交互作用,表明在这些亚组中PFS的治疗效应基本一致。
发表偏倚与敏感性分析
本研究对OS和PFS的森林图进行了发表偏倚和敏感性分析。Egger's检验结果表明,OS不存在潜在的发表偏倚(p=0.583)。通过逐一排除每项纳入研究进行的敏感性分析显示结果稳健。Egger's检验结果表明,PFS不存在潜在的发表偏倚(p=0.118)。通过逐一排除每项纳入研究进行的敏感性分析也显示结果稳健。
讨论
研究发现,双重ICI疗法(联合PD-1/PD-L1和CTLA-4抑制剂)为晚期/转移性NSCLC患者提供了全面的获益,包括PFS和OS的改善。
理论上,阻断CTLA-4通路可以增加T细胞受体的多样性,这对TMB高的肿瘤尤其有益。高TMB通常意味着更多的体细胞突变,其产生的新抗原被免疫系统识别为外来物质,从而触发细胞毒性T细胞的激活和肿瘤细胞的杀伤。因此,当CTLA-4抑制剂解除T细胞的“刹车”机制时,更高的体细胞突变能使免疫系统对肿瘤产生更大的杀伤作用。另一个可能的原因是高TMB与增加的新抗原多样性和CD8+T细胞浸润相关,创造了利于检查点抑制的免疫“热”微环境。因为突变负荷决定了对PD-1阻断的敏感性,所以PD-1/PD-L1抑制剂联合CTLA-4抑制剂也可以在PD-L1水平低的肿瘤中取得良好的治疗效果。研究结果也支持这一解释,即双重ICI疗法在高TMB患者中可取得更好的治疗效果。此外,研究发现低PD-L1 TPS患者也能从双重ICI疗法中获益。在PD-L1表达低的情况下,仍可能发生体细胞突变产生新抗原,从而导致更高的TMB表达。
然而,TMB的预测价值仍存在争议。本研究结果表明,TMB状态与治疗效果之间存在显著的交互作用,高TMB患者在PFS和OS方面均表现出更优的结局。这种差异可能源于TMB临界值定义、测序平台以及肿瘤免疫微环境固有异质性的差异。尽管TMB在标准化和作为独立标志物方面存在挑战,但结果表明,当适当分层时,TMB仍然是双重免疫治疗反应的有效预测因子。未来,临床努力应集中于将TMB与其他免疫相关参数整合,以优化患者选择和治疗结果。
除了TMB,全面的亚组交互作用分析为双重ICI疗法在不同患者特征中的潜在疗效异质性提供了重要见解。对于OS,观察到与对照组治疗方案策略、吸烟状况以及脑转移存在显著交互作用。相反,免疫抑制剂类型、PD-L1 TPS、ECOG状态、年龄、性别、地区、组织学类型、肝转移、骨转移和治疗线对OS未显示出显著的交互作用,表明在这些因素中治疗效果相对一致。对于PFS,显著交互作用在对照组治疗方案策略和吸烟状况方面与OS结果一致。此外,在年龄亚组内发现了显著的交互作用,这可能反映了与年龄相关的免疫功能或治疗耐受性差异。其他因素对PFS未显示出显著的交互作用。这些发现对于指导个体化治疗决策至关重要,并强调了进一步验证已识别生物标志物(特别是TMB)以及继续研究特定亚组差异反应的生物学基础的必要性。
荟萃分析表明,在PD-L1高表达患者中,在PD-1/PD-L1阻断基础上加用CTLA-4抑制剂的增量获益有限,且根据交互作用p检验,不同PD-L1水平间无显著差异。这可能是因为PD-1/PD-L1抑制剂单药治疗在该人群中已显示出显著疗效。因此,加用CTLA-4抑制剂可能不会带来进一步的生存改善,但会增加治疗相关不良事件的风险。值得注意的是,虽然与化疗或安慰剂相比,双重ICI疗法显示出显著的OS获益,但与PD-1/PD-L1抑制剂单药治疗直接相比时,未观察到这种优势。这表明,在一些比较中,联合疗法的明显优势可能部分反映了PD-1/PD-L1阻断单药治疗的既定疗效,特别是在PD-L1高表达患者中,单药治疗可能代表了疗效和安全性的最佳平衡。
基于以上信息,与PD-L1 TPS相比,TMB可能是预测双重ICI疗法在晚期/转移性NSCLC中疗效更可靠的生物标志物。研究表明,TMB是免疫治疗疗效的独立预后因素,不受其他指标(如PD-L1)表达水平的影响。目前许多研究已证明,肿瘤TMB较高的患者(包括NSCLC)对PD-1/PD-L1抑制剂有更好的反应。研究结果也发现,高TMB患者更可能从双重ICI治疗中获益。当TMB低于每兆碱基10或20个突变的阈值时,这些患者的OS和PFS没有统计学上的显著改善。因此,无论阈值设为10还是20,TMB都可以作为预测双重ICI治疗的生物标志物。
这一机制也解释了本分析中最显著的发现:吸烟者和非吸烟者结局的显著差异。吸烟者的OS有显著改善,而非吸烟者并未获益,甚至显示出恶化的趋势。这种差异可能主要归因于TMB。烟草致癌物造成广泛的DNA损伤,导致高TMB和丰富的新抗原库,创造了有利于双重ICI作用的免疫原性强的TME。联合疗法,特别是CTLA-4阻断疗法,对新抗原丰富的肿瘤尤其有效。相反,非吸烟者的肿瘤通常具有较低的TMB,为重新激活的免疫系统提供了更少的目标。在这种情况下,联合疗法引发的强烈但非特异性的免疫激活可能无法有效靶向肿瘤,甚至可能增加患者的不良反应,导致其无法耐受治疗,从而解释了观察到的恶化趋势。
除了TMB,患者的内在免疫状态是影响免疫治疗结果的另一个关键因素。研究表明,患者的健康状况对于产生有效的抗肿瘤免疫反应也具有重要意义。在年轻患者(<65岁)中观察到显著的OS获益,并且交互作用p检验显著。这与以下理解一致:强大且有弹性的免疫系统是有效耐受强化免疫治疗方案的前提。老年患者(≥75岁)可能经历免疫衰老和生理储备下降,这会减弱治疗反应并增加免疫相关不良事件的风险,从而削弱临床获益。衰老可导致基因组不稳定性、端粒丢失、表观遗传紊乱、线粒体功能障碍和细胞慢性炎症等问题。这些因素共同驱动细胞和系统性免疫抑制。此外,免疫衰老还可以通过募集免疫抑制细胞、衰老相关分泌表型(SASP)和代谢重编程来重塑TME,导致老年患者的治疗抵抗和不良预后。
基于转移部位的亚组分析显示,有脑转移的患者从双重免疫治疗中获得了显著获益。一个可能的解释是,脑转移可以破坏血脑屏障的完整性,允许循环免疫细胞进入大脑。另一个可能的原因是,与免疫治疗相比,化疗药物可能难以到达大脑发挥作用。因此,患者在双重免疫治疗期间可以获得巨大获益。
双重PD-1/PD-L1和CTLA-4阻断在一线和后线治疗中均表现出一致的疗效,这源于其在癌症免疫周期内的互补机制协同作用。在未经治疗的一线环境中,CTLA-4抑制在引流淋巴结早期发挥作用,促进初始T细胞启动并扩大T细胞受体库,而PD-1阻断在下游的TME中发挥作用,恢复T细胞效应功能并防止耗竭。相反,在后线治疗中,先前的细胞毒疗法常常诱导高度免疫抑制的TME和对单药PD-1抑制剂的耐药性,但同时它们会触发免疫原性细胞死亡和释放多样化的肿瘤新抗原。在这种情况下,加用CTLA-4抑制剂变得至关重要,以驱动针对这些化疗诱导的新抗原的新一波初始T细胞的扩增,而同时进行的抗PD-1治疗则保护它们免于凋亡。这种双阶段激活有效地克服了获得性免疫抵抗,为在重度预处理肿瘤中观察到的持续临床活性提供了生物学依据。
在亚组分析中,观察到不同临床类别(包括组织学、性别、ECOG体能状态和肝转移存在)的合并效应大小存在差异。然而,正式的交互作用检验未揭示统计学上显著的异质性。观察到的效应大小差异与缺乏显著交互作用之间的这种不一致表明,临床获益的明显差异可能并非由这些特定因素驱动。这些发现可能归因于亚组间基线特征的不平衡或检测真实交互作用的统计效力有限。因此,这些结果应被解释为治疗效应在这些临床分层中相对一致的证据,而非表明存在不同的生物学交互作用。建议不应将这些临床因素视为该背景
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