近年来,以程序性细胞死亡受体-1(PD-1)或程序性细胞死亡配体-1(PD-L1)为基础的免疫检查点抑制剂发展迅猛,为很多癌症患者带来了长期生存的获益。然而,临床中仍有大部分患者展现原发性无反应或获得性耐药。如何突破现存屏障,成为提高免疫治疗效果的关键。

近日,真实生物联合郑州大学第一附属医院、中国医学科学院医药生物技术研究所,在《Frontiers of Medicine》发表了题为 “Azvudine remodels the local immunosuppressive microenvironment and exhibits sustained anti-tumor effects in combination with anti-PD-1 therapies” 的研究论文,系统地探讨了阿兹夫定(Azvudine, FNC)联合抗PD-1疗法的抗肿瘤效果与机制。

研究证实,阿兹夫定单药可显著抑制实体瘤生长,并重塑肿瘤免疫微环境。当其与抗PD-1抗体联用时,更可产生协同作用,诱导完全、持久的肿瘤消退,并建立长效免疫记忆。

该研究为突破现有肿瘤免疫疗法瓶颈,提供了新的、有效联合治疗策略。若此联合方案未来成功上市,将有望改变结直肠癌等实体瘤的治疗格局,尤其对现有免疫疗法无效的患者带来长期生存乃至临床治愈的希望,其对应的临床需求与市场空间,也可能随之迎来结构性重塑。

多层次设计,验证抗肿瘤机制

此前已有研究表明,阿兹夫定作为独特双重机制的高选择性核苷类药物,在抑制肿瘤生长方面展现出显著潜力。一方面它可直接抑制肿瘤细胞DNA合成,通过终止DNA链延长及干扰癌细胞核酸合成相关酶的功能,有效抑制癌细胞增殖。另一方面作为免疫调节剂重塑肿瘤微环境,阿兹夫定可显著降低肿瘤微环境中骨髓源性抑制细胞(MDSC)的过度积聚,同时促进CD8⁺T细胞、CD4⁺T细胞等浸润与增殖,从而激活机体自身的抗肿瘤免疫应答,提高整体抗肿瘤效果。

基于此,本研究围绕其在实体瘤中如何系统调节免疫抑制微环境这一核心问题展开深入探索。

(整体研究设计及FNC抗肿瘤作用的体外与体内评估)

为系统地评估阿兹夫定的抗肿瘤潜力,研究团队采用严谨的多层次验证体系。研究首先构建了CT26结直肠癌、H22肝癌等多种小鼠模型,并在免疫健全与免疫缺陷两种背景下进行对比分析。并采用多组学技术,包括单细胞RNA测序、流式细胞术和细胞因子分析,从整体动物表型、肿瘤微环境细胞组成到分子信号通路,层层深入解析其作用机制。

体外实验数据显示,阿兹夫定能以时间和剂量依赖性的方式抑制多种肿瘤细胞系的增殖。特别值得关注的是体内实验结果:在免疫健全荷瘤小鼠中,1 mg/kg FNC对肿瘤生长产生了高效且持续的抑制作用。研究者在免疫缺陷模型中进行平行验证,发现免疫缺陷小鼠中,该药物的抗肿瘤效果显著减弱,这一关键对比结果证实,阿兹夫定的抗肿瘤功效主要通过激活宿主免疫系统来实现,揭示了其区别于传统化疗药物的独特作用模式。

研究进一步通过对51,924个单细胞转录组数据深入分析发现了肿瘤微环境的变化:FNC治疗显著增加了记忆T细胞、NK细胞和CD8⁺CTLs在荷瘤小鼠局部肿瘤微环境中的比例,同时显著减少了免疫抑制性M2巨噬细胞和M-MDSCs的比例。这一发现从细胞层面解释了阿兹夫定如何改善肿瘤免疫微环境。

激活免疫应答,实现协同增效

过往研究指出,尽管抗PD-1疗法在部分实体瘤中显示出临床疗效,但其对经治、耐药或复发肿瘤的疗效仍有限。这种疗效不足可能主要归因于多种免疫抑制机制,其中髓源性抑制细胞(MDSCs)的浸润可能是关键因素,这类细胞可抑制T细胞活性并形成局部免疫抑制微环境。因此,突破这些屏障、重塑免疫抑制微环境,是提升免疫治疗效果的核心挑战。

基于此背景,在明确阿兹夫定可有效降低MDSC浸润、重塑肿瘤免疫微环境的基础上,研究人员进一步探索了阿兹夫定与抗PD-1疗法的联合效果。阿兹夫定不仅能调节免疫细胞构成,其诱导肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡(ICD)的关键机制,犹如为肿瘤细胞打上“危险标记”,能显著增强免疫系统对癌细胞的识别与应答。这一机制与PD-1抑制剂解除免疫抑制的作用形成了完美的互补与协同。

(阿兹夫定联合抗PD-1疗法在CT26结肠癌小鼠模型中实现完全缓解并建立长效免疫记忆)

在CT26结肠癌小鼠模型中,联合疗法展现出显著优于单药的疗效:联合治疗组全部小鼠在39天内实现肿瘤完全消退,且至第88天随访结束无一例复发。特别值得关注的是,在后续的“再挑战”实验中,经联合治疗痊愈的小鼠在重新接种同种肿瘤细胞后未发生肿瘤生长,证实该方案可诱导强大的免疫记忆,为克服肿瘤复发与获得性耐药提供了直接证据。

深入的机制研究发现,这种抗肿瘤协同效应具有分子基础。通过转录组分析,研究人员发现“PD-1信号是最显著富集的术语”,表明阿兹夫定可能通过调控免疫检查点相关信号通路来增强PD-1抑制剂的疗效。这种多靶点的作用机制为阿兹夫定与免疫治疗的协同增效提供了科学解释。

更为鼓舞人心的是,这种协同效应在其他人体研究中也观察到积极验证:在一项由研究者发起针对人类受试者的试验中,接受末线治疗后有进展的非小细胞肺癌患者中,100%达到有效的疾病控制,而75%的结直肠癌患者达到有效的疾病控制。这些积极的人体临床数据,与本次研究中观察到的肿瘤完全消退和免疫记忆形成相互印证,共同指向该联合治疗策略在解决未被满足的临床需求方面的巨大潜力。

破解临床困境,直面未满足需求

当前,肿瘤免疫治疗虽已进入快速发展期,但仍面临严峻挑战。以结直肠癌为例,其在全球和中国的发病率分别位列所有恶性肿瘤的第三位和第二位。2023年全球年新发患者约203万。然而根据美国国立综合癌症网络(NCCN)指南,免疫检查点抑制剂仅被推荐用于微卫星高度不稳定或错配修复缺陷的转移性结直肠癌患者,这部分仅占5%左右。

这意味着,每年全球超过190万微卫星稳定型(MSS)新发患者,对当前的PD-1/PD-L1单药治疗基本无效,而面临以化疗和靶向治疗为主的传统方案已达瓶颈且毒副作用显著的困境。不仅如此,在其余对PD-1抑制剂初始有效的患者中,随着用药时间的拉长,逐渐对这类药物产生耐药性。

阿兹夫定联合抗PD-1疗法的出现,正是直击这一行业痛点的创新。它并非简单的药物叠加,而是通过机制互补实现“1+1>2”的协同效应:阿兹夫定作为免疫调节剂,有效降低肿瘤微环境中MDSC等免疫抑制细胞的浸润,激活并招募T细胞等,重塑肿瘤免疫微环境,将免疫“冷”肿瘤转化为免疫“热”肿瘤。在此基础上,PD-1抑制剂得以充分发挥作用,解除T细胞刹车,从而实现对肿瘤的强力、持久清除,为克服原发性无应答与获得性耐药提供全新路径。

从市场维度看,该联合疗法瞄准的是全球每年数百万新发及耐药结直肠癌、肝癌等患者群体,尤其是在中国这类高发地区,临床需求极为迫切而巨大。根据OYResearch的调研数据,2024年全球PD-1和PD-L1抑制剂市场销售额已达到569.8亿美元,预计到2031年市场规模将增长至1377.7亿美元,在2025-2031年期间年复合增长率(CAGR)高达12.7%。这一庞大的、仍在高速增长的市场,对真正有效的创新联合疗法,仍有巨大的发展空间。

值得关注的是,阿兹夫定已在中国获批HIV和COVID-19治疗适应症,临床安全性与耐受性获得了相当充分的验证,为其向肿瘤治疗领域的临床转化奠定了坚实基础。若该联合疗法未来成功上市,不仅将填补MSS型结直肠癌等难治性肿瘤的免疫治疗空白,更有望拓展至多个实体瘤适应症,重塑中晚期癌症的治疗格局。