王绿化 许昆鹏 姜威

中国医学科学院肿瘤医院深圳医院 放疗科

摘要：放疗联合免疫治疗具有相互协同作用，在局部晚期及晚期非小细胞肺癌的治疗中展现出确切疗效和良好的安全性，并在向早期及晚期以及局部晚期可手术的方向积极推进。虽临床和研究前景可期，在非小细胞肺癌各期别中均展示不同程度的优势，但也面临诸多挑战和机遇，联合治疗最佳模式、最佳放疗剂量、分割模式、不良反应控制等问题尚待解决。

关键词：非小细胞肺癌；放疗；免疫治疗；免疫检查点抑制剂；立体定向放疗

    无论国内还是国外，肺癌的发生率及死亡率均居恶性肿瘤首位。相比国外，国内肺癌发生率呈现逐年上升的趋势。继基于驱动基因突变靶向治疗后，相对传统的手术、放疗、化疗的治疗手段，免疫检查点抑制剂治疗逐渐发展为新的治疗策略，成为肺癌第五治疗基石。

放疗可以增加肿瘤免疫原性，释放新抗原，促进免疫细胞浸润、诱发免疫原性细胞死亡，效应T细胞/辅助T细胞比例升高、调节PD-L1表达等机制来重塑免疫微环境，以促进免疫细胞和药物的浸润，而免疫检查点抑制剂（PD-L1/PD-1）又可一定程度地克服放疗所致的免疫抑制，两者双向合作可发挥协同作用。放疗联合免疫治疗的协同作用已在部分肺癌病例中展现明显的优势，其疗效也在临床研究中被证实，但目前仍面临诸多疑问和挑战，相应课题和实验如火如荼进行。本文主要对非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）目前放疗联合免疫治疗遇到的相关挑战和进展进行概述和讨论。

（一）早期非小细胞肺癌免疫治疗联合SBRT“强强联手”

立体定向放疗（Stereotactic body radiation therapy，SBRT）是早期不可手术NSCLC的首选治疗，具有良好安全性和局部控制率，一定的程度远处转移失败仍影响患者远期生存。分割放疗可以上调免疫原性细胞表面标记物如ICAM-1、MHC-1和Fas，诱导免疫原性细胞死亡，释放肿瘤抗原和细胞因子如IFN、TNFα、IL-1、IL-6等，增强免疫细胞对肿瘤的归巢作用，激活的免疫反应同时可进一步作用于远处病灶，发挥“远隔效应”，明显抑制病灶进展，此外，SBRT还可诱导免疫抑制作用，包括负性细胞因子（如TGFβ）的释放增加，抑制细胞的积累，以及PD-L1表达的上调。由此，PD-1/PD-L1抑制剂与SBRT结合不仅能增强免疫调节，还能减弱免疫抵抗及调节，从而达到有效的抗肿瘤免疫^[1]。

早期非小细胞肺癌SBRT联合免疫治疗的效果是否一加一大于二，部分研究做了尝试。2020年美国临床肿瘤学会（ASCO）会议公布两项早期不可手术（T1-3N0M0）NSCLC 免疫治疗联合SBRT的临床试验，一项是I期免疫药物剂量递增试验，放疗剂量采用50Gy/4-5F，结果显示无3级及以上毒性产生，表明SBRT联合免疫安全可行，目前正在开展SWOG/NRG S1914 Ⅲ期临床试验验证^[2]。另外一项II期研究中期安全性分析报道，已入组了92例患者，中位年龄72岁（57岁~90岁），经过中位14.5个月随访，结果显示无一例4~5级不良事件，SBRT（50Gy/4F 或 70Gy/10F）组1例患者出现3级呼吸困难和皮疹不良事件，2例患者出现3级乏力，结论同样提示了免疫联合SBRT在早期患者耐受性良好^[3]。2021年《柳叶刀-肿瘤学》（The Lancet Oncology）报道了一项单中心的随机对照II期研究，评估新辅助SBRT（8Gy/3F）联合免疫治疗在早期NSCLC（I-Ⅲa期）中是否增加病理缓解率，研究筛选了96例患者，其中60例患者入组，随机分配到免疫单药治疗组（n=30）或SBRT+序贯免疫治疗组（n=30）。每组30例患者中有26例（87%）接受了肿瘤切除手术。在单药治疗组的30例患者中，有2例（6.7%，95%CI ,0.8~22.1）观察到主要病理反应（MPR），在SBRT联合组的30例患者中有16例（53.3%，95%CI,3.2~79.6）观察到MPR，差异有明显意义（p<0.0001）。在联合治疗组的16例MPR患者中，8例（50%）有完全病理反应。毒性方面免疫单药组有5例（17%）发生3~4级不良事件，联合治疗组30例患者中有6例（20%）发生3~4级不良事件。这个研究从临床和病理两方面验证了免疫联合SBRT耐受性、安全性良好，而且明显提高病理反应率，但仍需进一步扩大病例数验证。

以上结果均说明早期肺癌SBRT联合免疫治疗安全有效，但这一有效性缺乏大量前瞻性结果报道。另外，我们看到SBRT联合免疫组的MPR虽然显著升高，但也仅有50%，有效性仍待进一步提高。首先是筛选获益人群。目前免疫治疗的最佳疗效预测指标仍不明确，而行SBRT治疗的早期不可切除NSCLC更是存在无组织病理的劣势，PD-L1、肿瘤突变负荷（TMB）等信息也无法获取，因而，基于临床、影像、液体活检等综合信息的预测模型，可能是未来的必然趋势。其次，其他免疫策略如DC疫苗、TLR7/8和OX-40激动剂等，是否能够进一步弥补PD-L1/PD-1的不足，也是值得探索的方向。目前多个免疫治疗药物在早期NSCLC的研究正在开展，期待相关结果。

（二）局部晚期不可手术非小细胞肺癌放疗和免疫治疗 “排兵布阵”

近20年，同步放化疗（concurrent chemoradiotherapy, CCRT）一直是局部晚期不可手术NSCLC的首选治疗手段。而PAICIFC研究的横空出世，开创了局部晚期不可手术NSCLC新局面。最新结果显示：CCRT后应用度伐利尤单抗（PD-L1）免疫巩固治疗局部晚期不可手术NSCLC的5年生存率达到42.9%，中位总生存（Overall survival, OS）达到47.5个月（38.1个月~52.9个月），显著优于安慰剂组（29.1个月），而中位无进展生存期（Progression free survival，PFS）也从5.6个月提高到16.9个月^[4]。该模式成功奠定了CCRT后免疫巩固治疗在局部晚期NSCLC治疗中的优势地位，免疫治疗联合放疗也初次展示巨大的优势，由此形成了局部晚期NSCLC患者治疗选择的新标准。这种模式把放疗选在免疫治疗之前进行，可以诱导肿瘤进行相关免疫应答，联合治疗可以使全身免疫反应最大化。除此之外，LUN14-179单臂Ⅱ期研究评估了帕博利珠单抗（PD-1）作为免疫巩固药物的疗效和安全性，其中位PFS为15个月，OS未成熟，3级以上肺炎发生率为6.5%^[5]。

若放疗前进行免疫治疗，可以促进肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）浸润，可能进一步增强抗肿瘤效果。其中KEYNOTE-799 II期多中心研究评估了诱导免疫治疗及同步CCRT+免疫研究，共选定10个国家52个中心，研究首要终点是客观缓解率（objective response rate, ORR）和3~5级肺炎发生率。研究分为2个队列，共216例患者入组，A组共有112例患者接受了治疗，B组102例患者接受了治疗。A组包括鳞癌和非鳞癌，B组仅非鳞癌，经过中位随访18.5（13.6~23.8）个月，中位ORR分别为70.5%（79/112;95%CI:61.2%~78.8%），70.6%（72/102;95%CI:60.7%~79.2%）；A组112例患者中有9例（8.0%）发生3级或以上肺炎，B组102例中有7例（6.9%）；3~5级治疗相关不良事件，A组发生72例（64.3%），B组51例（50.0%）^[6]；而另一项包含62例患者的AFT-16研究也采用相似模式，患者将接受诱导阿特珠单抗 2~4周期，后接受同步放化疗，后续继续免疫巩固治疗一年 ，研究主要终点是12周疾病控制率，共64例患者入组，其中62例至少接受一剂阿特珠单抗，中位随访24.1个月，阿特珠单抗诱导开始后12个月和18个月的无进展生存率分别为66% （95%CI:55~79）和57%（95%CI:45~71），中位无进展生存期为23.7个月（95%CI:13.2~NA）。18个月的OS为84% （95%CI:75~94），出现1例4级和1例3级肺炎患者^[7]。上述两个结果说明了诱导治疗安全可靠，有效性对比PACIFIC数据无明显差异。

除了上述诱导治疗和单纯巩固治疗模式，研究者还探讨了CCRT+巩固治疗模式。在DETERRED研究中，入组40例患者，按照1：3随机分配至接受根治性CCRT或CCRT同步阿特珠单抗组，后续均接受阿特珠单抗巩固维持治疗，结果发现，阿特珠单抗提前至与CCRT同时进行并未明显增加治疗相关毒性（80% vs 80%），3级及以上免疫相关不良事件分别为30%、20%；2级及以上肺炎分别为10%、16%。同步免疫组的中位随访时间为15.1个月，中位无进展生存期为13.2个月^[8]；欧洲ETOP NICOLAS研究共入组82名患者，中位随访时间为13.4个月。最常见的不良事件（AEs）是贫血、疲劳和肺炎，未发现新增的肺炎或其他不良反应^[9]。此外，近期一项CCRT联合帕博利珠单抗临床I期试验中，免疫治疗加入的具体时机和剂量被深入探讨，该研究将21例患者纳入5个研究组，分别在化疗第1天、化疗第29天或化疗结束后接受足量或减量帕博利珠单抗治疗，最终总人群3级及以上肺炎发生率为9.5%（2/21），化疗当天加入帕博利珠单抗较晚联合帕博利珠单抗有着更高的肺炎发生风险，该研究1年PFS达到69.7%，较PACIFIC研究（55.7%）有所提高。接受≥1周期帕博利珠单抗的患者（n=21）中位PFS为18.7个月（95% CI:11.8~29.4），6个月和12个月PFS分别为81.0%（95% CI:64.1%~97.7%）和69.7%（95% CI:49.3%~90.2%）。接受≥2周期帕博利珠单抗的患者（n=19）的中位无进展生存期为21.0个月^[10]。以上结果提示放疗同步免疫治疗有着良好的安全性，但需要近一步扩大病例证明是否能进一步带来临床获益。

上述研究均在同步放化疗基础上展开，接受序贯放化疗患者再巩固免疫治疗是否获益？研究表明，序贯放化疗（sequential chemoradiotherapy, sCRT）可能更能符合中国患者实际治疗情况和患者耐受程度。PACIFIC5和GEMSTONE-301研究已经入组完成，而且均是中国领衔的研究。2021年欧洲肿瘤内科学会（ESMO）会议公布了GEMSTONE-301研究结果，研究选取局部晚期非小细胞肺癌，接受同步放化疗及序贯放化疗后，随机2:1分配至巩固舒格利单抗（PD-L1）或安慰剂组。381例患者入组，33.3%接受了序贯放化疗，研究主要终点为PFS，经过中位随访时间14个月，舒格利单抗组的中位无进展生存期为9.0个月，安慰剂组为5.8个月（HR 0.64;95%CI:0.48~0.85;p = 0.0026）；12个月和18个月无进展生存率分别为45%和26%，39%和23%。无论患者是否接受sCRT（中位PFS 8.1个月vs 4.1个月，HR 0.59）或CCRT（中位PFS 10.5个月vs 6.4个月，HR 0.66），均观察到一致的PFS获益。全组有24.3%的患者发生≥3级的紧急治疗不良事件，安慰剂组中为23.8%。研究表示，对于同步或序贯放化疗后未进展的Ⅲ期不可切除NSCLC患者，舒格利单抗巩固治疗均表现出了良好的效果。这也是首次在序贯放化疗病人中观察到巩固PD-L1抑制剂能够明显获益。

此外，国产PD-1/PD-L1抑制剂、双药联合免疫、免疫药物联合奥拉帕利或其他药物等模式纷纷布局、开展研究。比如2021年ESMO会议上报道了Coast研究，探讨了应用度伐利尤单抗单药或联合抗CD73抗体奥来鲁单抗 或抗NKG2A抗体monalizumab来巩固治疗疗效及安全性，分别入组了60、62、67例患者，结果显示联合组的中位ORR分别为35. 5%和32.2%，而单药免疫组仅为17.9%，3组的中位PFS分别为未达到、15.1、6.3个月，3级相关毒性分别为40.7%、27.9%、39.4%。COAST是首个显示了在PACIFIC研究模式中，使用新型免疫组合，结果得到改善的临床研究。 奥来鲁单抗或monalizumab联合度伐利尤单抗可为CCRT后未进展的不可切除Ⅲ期NSCLC患者带来额外的临床获益，与使用度伐利尤单抗单药相比，两种组合治疗均增加了ORR并显著改善了PFS，且各组的安全性相似。

以上各项研究在PACIFIC研究的基础上进行了积极的优化策略探索，以CCTT或sCRT标准治疗为核心，在放化疗的前、中、后尝试应用ICI单药或双药联合治疗，以探寻ICI联用的最佳时机和模式。但目前尚无头对头研究的结果。为此，正在开展的MK-7339-012研究，将对PACIFIC模式提出挑战，相信在最佳联合药物、时机上，我们将不再纸上谈兵。

（三）局部晚期可手术非小细胞肺癌新辅助放疗和免疫治疗“小试牛刀”

对于可切除的Ⅲ期NSCLC患者，新辅助放化疗联合免疫可能是一个有效的策略，可能进一步提高患者的生存率，许多研究者正在探索这个策略的可行性。2020年ASCO会议报道了一项可手术IIIa期NSCLC放疗联合帕博利珠单抗的Ib研究，评估相关毒性及可行性，入组要求接受新辅助同步帕博利珠单抗、顺铂、依托泊苷和45Gy/25F胸部放疗，主要终点是可行性及安全性，要求3~5级肺或非血液毒性比例<30%，最后共9例患者入组，中位年龄为66岁（49岁~76岁），6例患者完全切除，病理完全缓解率（pCR）为67%（4/6），9例患者均产生3~5级毒性，2例发生死亡，该研究提示，虽然加入免疫药物提高了患者PCR，但毒性明显增高^[11]。2020年世界肺癌大会（WCLC）会议上报道了一项Ib研究中期结果，化疗方案采用紫杉醇联合顺铂，该研究分为两个阶段，第一阶段包括9例患者，如果3级治疗相关不良事件（TRAEs）发生低于50%，则计划进入第二阶段（N=21）。共纳入14例患者。年龄中位数为66岁，50%患者为腺癌，3级或以上的毒性发生率为7%（1/14）。目前有11例患者接受了手术（R0切除），无术后住院死亡率。11例切除患者中，pCR为36.4% （3/11），主要病理反应率（MPR）为72.7%（8/11）。排除两个EGFR突变后，MPR达到88.9%（8/9），该研究说明放化疗联合免疫治疗是可行和安全的。

但新辅助放化疗联合免疫是否可以提高患者生存率？2021年又报道了一项II期的研究，探讨IIIa-N2期NSCLC新辅助帕博利珠单抗联合CCRT，化疗方案紫杉醇、顺铂联合放疗（44Gy/22F）,首要终点是无疾病生存期（DFS），入组共40例患者，37例患者接受治疗。中位年龄64岁（39~74岁），新辅助CCRT术后，9例患者（24.3%）出现分期下降。中位随访时间为33.4个月（95%CI:30.2~36.7），中位DFS为19.3个月（95%可信区间12.9~NA）。12个月DFS为64.9%，24个月为45.9%，36个月为40.8%。总生存期尚未达到。本研究提示帕博利珠单抗在IIIa-N2期患者术后新辅助CCRT和手术是可行和安全的，超过40%的患者在3年达到无病生存。

但同时，我们应注意到，目前更多的研究是关注在新辅助化疗联合免疫上^[12]。在非免疫治疗时代，新辅助放化疗在总生存期上并没有额外增加获益，基于放疗和免疫的协同作用，新辅助CCRT联合免疫显示了更高的pCR和MPR，那么这一模式是否能够成为免疫时代的新辅助标准，我们期待更多的研究。

（四）晚期非小细胞肺癌放疗和免疫“双拳出击”

Keynote-001研究亚组分析显示，晚期NSCLC既往接受放疗后再次接受帕博利珠单抗可以明显改善患者的PFS和OS。这一研究提示放疗联合免疫治疗在晚期患者的生存优势中所起的作用，具体机制和最佳策略仍待明确。其中SBRT因其精准高剂量照射、消融病灶及促发“远隔效应”的特点而在转移性NSCLC中广泛应用，其与免疫治疗联合应用的探索也水到渠成^[13,14]。一项纳入PEMBRO-RT（2期）和MDACC（1/2期）试验，患者被随机分配至帕博利珠单抗单药或者放疗联合组，共纳入148例患者，其中76例接受帕博利珠单抗单药，72例接受帕博利珠单抗+放疗，中位随访时间为33个月（IQR 32.4~33.6）。最常放疗部位分别是肺转移28/72（39%）、胸内淋巴结（15/72,21%）和肺原发病灶（12/72,17%）。单药组的最佳野外效应率（ARR）为19.7%（15/76），而联合组的ARR达到41.7%（30/72）（ OR,2.96, 95% CI:1.42~6.20;p= 0.0039），单药组最佳远隔病灶控制率（ACR）为43.4%（33/76），而联合放疗的ACR为65·3%（47 / 72）（2.51, 95% CI:1.42~6.20;;p = 0.0071）。单药组中位PFS为4.4个月（IQR为2.9~5.9），而帕博利珠单抗联合放疗组中位PFS达到9.0个月（6.8~11.2），两组P值差距明显。单药组中位OS为8.7个月（6.4~11.0），而联合放疗组的中位OS期为19.2个月（14.6~23.8），两者差异明显（p =0.0004）。该汇总研究说明了，帕博利珠单抗免疫治疗中加入放疗，显著提高了转移性非小细胞肺癌患者的应答和预后，也证实了远隔效应的存在^[15]。

如何选择照射范围、照射剂量、放疗时序才能引起最大的肿瘤免疫效应，是晚期非小细胞肺癌目前遇到最大的挑战。张玉蛟教授提出多/全病灶“全面照射”的理念，相对单病灶照射，全面照射后所有病灶均可产生免疫细胞死亡、最大程度免疫反应^[16]。相对PEMBRO-RT和MDACC的单个病灶，2019年Bauml等人报道了一项单臂II期研究中，51例寡转移（转移灶≤4）患者接受了全部病灶的局部消融治疗（Local ablative therapy,LAT）后序贯帕博利珠单抗，该研究获得了19.1个月的中位PFS，显著超越了6.6个月的历史数据，也超过了既往研究报道中仅行全病灶消融治疗的14.4个月^[17]。

2021年的两篇研究提示，低剂量照射可以明显改变肿瘤的微环境，逆转肿瘤从“冷肿瘤”到“热肿瘤”，克服肿瘤微环境荒漠及免疫耐药的问题^[18,19]。2019年报道了一项对3个试验的汇总分析，共纳入了155名患者，其中26名患者接受了低剂量放疗（总共1~20Gy），或者是高剂量放疗的散射剂量，或者是第二次低剂量放疗的意向性照射，主要评估其疗效。对26例患者共83个病灶进行比较（低剂量38个，无剂量45个）。低剂量病灶的平均剂量为7.3 Gy （1.1~19.4 Gy），平均反应时间为56天。38个低剂量病灶中有22个（58%）达到RECIST的PR/CR标准，而45个无剂量病灶中仅有8个（18%）达到PR/CR标准（p= 0.0001）。低剂量病变最长直径的中位数变化为38.5%，而无剂量病变的中位数变化为8% （p<0.0001）。该研究提示低剂量放疗可增加转移病灶的放疗疗效^[20]。2020年美国放射肿瘤学会（ASTRO）年会报道了一项I期信迪利单抗联合SBRT的剂量爬坡试验结果，选择了三个剂量梯度： 1Gy/1f（n=6）、II 4Gy/2f（n=3）、10Gy/5f（n=3），其中剂量4Gy/2f组ORR达到100%，其他两组分别为66.7%、66.7%，显示出4Gy/2f低剂量照射可能有着更好的肿瘤效应，剂量过低或过高效果可能会较差^[21]。多病灶照射的前提下，低剂量照射可能成为增强免疫治疗效果可行策略，但仍需要大量数据证实。

免疫药物究竟是同步使用，还是序贯使用才能达到更好的效果，且同步使用毒性是否会进一步增加？目前尚无定论。但I期COSINR研究或许可以初步回答这个疑问，该研究评估纳武利尤单抗、伊匹单抗双药序贯或同步SBRT的安全性。分为同期SBRT和序贯SBRT+免疫治疗两组，其中最多4个病灶接受SBRT，纳入了37例患者。同步组无3级毒性发生，序贯组发生2例4级毒性。全组CR为5.4%（2/37），PR为40.5%（15/37），SD为16.2%（6/37），37.8%（14/37）患者病情进展，两组PFS方面并无明显差别，该结果初步显示同步组较序贯组并未明显增加相关毒性，表明SBRT同步免疫治疗相对安全。

在晚期NSCLC的治疗中，目前研究主要关注SBRT与免疫治疗的联合应用。初步结果显示单病灶或多病灶SBRT联合免疫治疗耐受性尚可，且可获得较好的疾病缓解率和生存。但由于转移性患者情况较为复杂，仍需严谨的随机对照试验（RCT）研究证据，以明确获益群体、最佳诱导免疫能力的放疗剂量、分割模式、靶区范围和放疗时机等问题，以实现放疗和免疫治疗联用效应最大化，从而为晚期NSCLC患者提供最优的治疗指导。

（五）总结

放疗联合免疫治疗的相互协同作用，在非小细胞肺癌不同期别中均展示不同程度的优势，在非小细胞肺癌局部晚期及晚期的治疗中展现出疗效确切、安全性良好的效果，现研究者正积极将其向早期及晚期以及局部晚期可手术患者的方向推进。此项应用前景明确，但也面临诸多挑战，尚不确定的是最佳放疗剂量、分割模式及联合治疗模式、不良反应的控制、生物标志物等问题。随着国内外更多临床与基础研究证据的更新，放疗与免疫治疗的联合将更加规范、可靠、精准。