免疫检查点治疗改变了非小细胞肺癌(NSCLC)患者的治疗模式。目前大量研究集中在如何更好地利用免疫检查点治疗可切除的早期 NSCLC 患者，并使用针对 PD-(L)1轴的佐剂或新佐剂方法预防术后肿瘤复发。新辅助纳武单抗（Nivolumab）+伊匹单抗（Ipilimumab）(Nivo + Ipi)和 nivolumab + 化疗(Nivo + CT)在可手术非小细胞肺癌(NSCLC)患者中诱导比单独 CT 更高的病理反应率，但在新辅助 Nivo + CT 中加入 ipilimumab 的影响尚不清楚。

德州大学安德森癌症中心Tina Cascone教授带领的研究团队，在2023年3月《Nature Medicine》（IF=87.241）杂志上，报告了临床2期平台 NEOSTAR 试验（NCT03158129）发现，分享了C组新辅助 Nivo + CT 和 D 组新辅助 Ipi + Nivo + CT的结果和相关性。随机2期 NEOSTAR 试验是一个连续地、单中心、单臂、临床2期、使用每个单独组中的 MPR 作为主要终点的模块化设计的平台试验。选择次要终点包括放射学反应、病理学完全缓解率(pCR)、毒性、手术可切除性和围手术期发病率/死亡率、总生存期(OS)和无事件生存期(EFS)、与其他新辅助研究中进行的时间-事件分析和组织免疫浸润分析一致。

探索性终点包括肿瘤分子、免疫学、病理学和粪便微生物群生物标志物，使用了单细胞测序、免疫基因表达谱分析、多重荧光免疫组化评估肿瘤免疫微环境变化、流式免疫细胞分析、肠道微生物菌群分析等多组学技术。结果显示了在 Ipi + Nivo + CT 队列中显著增加的免疫细胞群和表型，包括效应记忆 CD8 + T细胞、B 细胞和髓样细胞以及三级淋巴结构标志物。MPR 患者的基线粪便微生物群富含有益类群，如 Akkermansia，并显示促炎和致病微生物丰度降低。新辅助 Ipi + Nivo + CT 增强非小细胞肺癌的病理反应，值得进一步研究。
 

主要临床结果

NEOSTAR 2期平台试验评估新辅助 Nivo + CT 和 Ipi + Nivo + CT 在两个治疗组中都达到了其主要终点，超过了新辅助 CT 产生的约15% 的历史保守 MPR 率。新辅助 Nivo + CT 的 MPR 率为32.1% ，而 Ipi + Nivo + CT 的 MPR 率为50% 。在 Nivo + CT 中加入 Ipi 可以保持总体可接受的毒性，并且允许意向治疗性手术而没有不良的术后结果。

尽管该试验不是直接设计用于比较两组，但是探索性临床转化分析结果支持了Ipi + Nivo + CT 潜在增强免疫活性的临床和病理学发现，证明了 Ipi + Nivo + CT 队列的肿瘤中具有抗肿瘤活性表型的显着肿瘤免疫浸润与与用 Nivo + CT 治疗组一致。
 

流程图描述了整个研究阶段患者的处置情况，包括筛查、新辅助治疗和手术切除，和治疗方案的调整
 

探索性多组学分析结果

1. 单细胞测序分析显示Ipi + Nivo + CT 治疗患者呈现整体增强的抗肿瘤和减少的免疫抑制表型

在质量控制和低质量细胞过滤后 ，研究了来自15个样品的97943个高质量细胞。包括主要谱系的基质(内皮细胞和成纤维细胞)、上皮细胞、淋巴细胞和髓样细胞。其中肿瘤中 CD8+ TERM eff/TEM T细胞、CD4+ GZMK+ 记忆 T细胞、B细胞，NK (NCAM1 +/FCGR3A +)细胞，CXCL9+ TAM 以及单核细胞、Treg 细胞在两组间有显著差异。

比较 Nivo + CT 和 Ipi + Nivo + CT 肿瘤之间特定细胞亚群内的基因表达变化，发现来自 Nivo + CT 肿瘤的免疫细胞亚群中免疫抑制的特征增加，包括 Treg 细胞中 CTLA4，LAG3和 IL2RA 水平升高、B 细胞中 CD24和 IGHA1的水平显着增加。
 

单细胞测序分析免疫细胞谱系在不同治疗组中的免疫细胞
 

2. 基因表达分析 Nivo + CT 治疗后的肿瘤组织，Nivo + CT 中加入 Ipi 可引发有利的免疫学变化

进一步分析治疗前后肿瘤中免疫组成，并评估 Ipi 对肿瘤浸润免疫群体表型的影响，使用基因表达分析对来自用 Nivo + CT 和 Ipi + Nivo + CT 治疗患者的切除肿瘤组织进行基因表达分析。观察到来自 Ipi + Nivo + CT 组肿瘤的总体有利的免疫学变化。

在用 Ipi + Nivo + CT 治疗的患者切除肿瘤中，免疫细胞(CD45+) 、T 细胞、CD8+T细胞、NK 细胞、B 细胞、细胞毒性细胞和巨噬细胞的细胞类型评分均高于用 Nivo + CT 治疗的患者。与 Nivo + CT 相比，用 Ipi + Nivo + CT 治疗的患者的肿瘤中三级淋巴结构(TLS)的特征评分也显着更高。差异表达基因的分析显示与 TLS 形成，细胞毒性分子和记忆 T 细胞标志物相关的基因富集，所有这些基因都已被证明与用免疫检查点治疗的癌症患者的有利临床结果相关治疗。
 

对 Nivo + CT 治疗后的肿瘤组织进行基因表达分析的结果
 

3. 免疫组化、多重荧光免疫组化、细胞流式技术评估肿瘤免疫微环境差异

在两个治疗组中，使用免疫组化评估PD-L1表达，PD-L1阴性和 PD-L1阳性肿瘤患者均有反应。为了评估将 Ipi 加入 Nivo + CT 对肿瘤微环境的影响，使用PhenoImager多重荧光免疫组化(mIHC)染色和流式细胞术分析治疗前后组织样本。多重荧光免疫组化染色分析显示 Nivo + CT 组中 CD3 + CD8 + 肿瘤浸润性 T 淋巴细胞(TIL)的密度显着较高。与治疗前相比，Nivo + CT治疗后肿瘤中的抗原经历和效应记忆 TIL 密度增加，Ipi + Nivo + CT 治疗后肿瘤中抗原活化的 TIL 密度更大。这些结果和流式细胞分析结果、单细胞测序结果一致，表明在用 Ipi + Nivo + CT 治疗的肿瘤中免疫激活，效应记忆和细胞毒性功能以及减弱的免疫抑制。
 

新辅助 Nivo + CT 和 Ipi + Nivo + CT 治疗组织中肿瘤 PD-L1表达及免疫细胞数量变化
 

4. 肠道微生物群分析显示有利的肠道微生物组成治疗反应有关

对两个治疗组的患者粪便样本进行微生物菌群分析显示，主要是来自厚壁菌门和拟杆菌门的细菌，两组间具有类似的分布鉴定和分类群。差异丰度分析显示 MPR 患者与其他患者相比有不同的特征。红螺菌目和阿克曼细菌一直被观察到与 MPR 有关。相比之下，霍尔德曼氏菌和 Megasphaera，嗜血杆菌和塞利莫纳菌，分别与单组和联合分析中缺乏 MPR 有关。结果表明，有利的肠道微生物组成，包括更高的 Akkermansia 相对丰度和降低相对丰度的促侵袭菌株，与患者队列中的治疗反应有关。
 

粪便微生物多样性和组成与新辅助 Nivo + CT 或 Ipi + Nivo + CT 反应的关系
 

总结

总之，NEOSTAR 试验研究结果进一步支持 NSCLC 切除前新辅助化学免疫治疗的作用，并通过将 CTLA-4阻断剂纳入该治疗方案来扩大标准新辅助 Nivo + CT。在探索性分析中，双重免疫检查点治疗加 CT 产生数值更高的 MPR 率，总体安全且耐受，增强抗肿瘤免疫活性并减轻免疫抑制表型。NEOSTAR 试验设计具有替代终点和探索性研究终点。探索研究部分使用了多组学技术，包括单细胞测序、基因表达谱分析、多重荧光免疫组化组织病理学分析、肠道微生物分析等，对临床相关性进行了研究分析，探索了能够快速评估有希望的治疗策略并确定候选靶点，开辟新的转化研究方向。

参考文献

1. Neoadjuvant chemotherapy plus nivolumab with or without ipilimumab in operable non-small cell lung cancer: the phase 2 platform NEOSTAR trial. Nature Medicine volume 29, pages593–604 (2023)

https://doi.org/10.1038/s41591-022-02189-0
 

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