免疫疗法对恶性肿瘤的传统治疗模式产生了重要的影响，这点在PD-1抑制剂研发成功后更为明显。尽管专家学者对免疫检查点阻断治疗持乐观态度，但大多数患者并未对治疗产生反应。包括PD-L1、肿瘤浸润淋巴细胞以及IFN-γ在内的预测性生物标志物研究正在进行中。目前研究表明，电离辐射可以增加PD-1免疫治疗的疗效。在小鼠模型中，高剂量放射治疗可以激活先天性免疫信号传导途径，并且引起肿瘤放射野以及远处转移的免疫应答。电离辐射增强免疫治疗疗效的机制包括增加肿瘤抗原释放、激活先天性免疫信号通路、增加T细胞浸润、增强抗原呈递以及调节免疫抑制细胞等。

SBRT在针对有限数量靶点的治疗中，可以精确地提供高辐射剂量。SBRT适用于早期非小细胞肺癌、局限性胰腺癌和前列腺癌以及转移性疾病，并且疾病控制率可以达到70％-90％。目前，有多个针对有限转移灶患者的临床研究正在进行中，以确定患者是否可以从SBRT和全身治疗中获益。

肿瘤负荷增加可以导致PD-1免疫疗法的疗效降低，而SBRT可以增强免疫治疗反应。此外，前期研究显示，放射治疗后肿瘤组织中的T细胞浸润可能与免疫治疗有协同作用。尽管存在附加毒性的可能以及缺乏前瞻性数据证实，电离辐射仍然被用于联合免疫治疗。目前，尚未有针对PD-1抑制剂联合SBRT对多部位转移肿瘤患者的耐受性研究，本研究旨在评估帕博利珠单抗联合SBRT对至少存在2个部位转移的晚期实体瘤患者的安全性。

本研究的主要研究终点是确定帕博利珠单抗治疗之前SBRT的推荐剂量。次要研究终点包括3级或更高级不良事件，反应率 (response rate, RR)，无进展生存期 (progression-free survival, PFS)，总生存期 (overall survival, OS) 和免疫评分基因表达分析等。入组标准包括：ECOG PS评分0-1；年龄≥18岁；足够的器官功能；之前接受过标准治疗方案的转移性实体瘤。排除标准包括：难以控制的中枢神经系统转移；需要类固醇治疗的非感染性肺炎。之前接受过抗PD-1抑制剂免疫疗法的患者符合入组条件。

在2016年1月6日至2017年3月3日期间，共有79例患者入组，如图1所示。其中，3例患者接受了治疗前活检，而未接受SBRT或帕博利珠单抗治疗。另外3例患者仅接受SBRT治疗 (这些患者没有经历过治疗相关的毒性)，而未接受帕博利珠单抗治疗。上述6例患者均被排除在分析之外。73例患者的基线特征图表1所示。

几乎所有患者 (n= 69, 94.5％) 有两个转移部位接受过SBRT治疗，另外有3例 (4.1％)和1例 (1.3％) 患者分别接受过三个和四个转移部位SBRT治疗。26例 (35.6％) 患者照射转移灶局限于一个解剖位置，其余47例患者 (64.4％) 照射野超过2个解剖位置。总体而言，SBRT治疗共有151例转移灶 (30例外周肺，23例中央肺，15例纵隔/胸部，24例肝脏，15例脊柱，16例骨性，28例腹部/骨盆)。在完成放疗后7天内，73例患者至少接受一周期帕博利珠单抗治疗 (中位治疗周期数4；IQR，2-7个周期)。

基于解剖学位置分组的治疗相关剂量限制性毒性 (dose-limiting toxicity, DLT) 如表2所示。对于所有患者而言，治疗相关毒性的中位随访时间为5.5个月 (IQR，3.3-8.1个月)，而这一数字在所有存活患者中为7.1个月 (IQR，4.8-10.2个月)。总体而言，没有放射剂量减少的情况出现。但是，6例患者经历了严重的治疗相关毒性：3例患者发生3级肺炎，2例发生3级结肠炎，另外1例发生3级肝毒性。62例患者随访期超过3个月，DLT率为9.7％。发生DLT的患者均表现为两个转移灶，其中，3例患者解剖位置相同，另外3例患者解剖位置不同。

为了评估次要研究终点，68例患者至少接受过一次成像随访。结果显示，1例患者完全缓解，8例患者部分缓解，21例患者疾病稳定，剩余38例患者疾病进展，反应率为13.2％ (9/68)。使用聚集肿瘤直径的靶转移灶照射的最佳整体RR瀑布图如图2所示。转移灶照射与未照射组患者的肿瘤直径平均变化百分比分别为-21.7％ (标准差，24.3％) 和1.7％(标准差，46.3％; P= 0.0008)。对具有配对数据的52例患者的照射和未照射转移灶之间的肿瘤控制 (在最后随访时缺乏进展) 进行比较发现：36例患者照射和未照射转移灶均未发生进展;1例患者受照射的转移灶发生进展，而未照射的转移灶没有发生进展; 15例患者未照射的转移灶发生进展，照射转移灶未发生进展。本研究中未发现照射和未照射转移灶同时发生进展的情况 (P= 0.0005)。

68例影像学随访患者中有17例 (25％) 患者至少有一处转移灶体积>65 mL，并且接受SBRT治疗。肿瘤部分和完全照射患者的中位肿瘤体积分别为116.6 mL (IQR，90.7-219.7 mL) 和7.2 mL (IQR，2.6-14.8 mL; P= 0.0001)。在3个月时，肿瘤完全和部分照射患者在肿瘤控制方面未显示出统计学差异 (88％vs.95％; P= 0.108)。73例患者的中位OS为9.6个月 (95％CI，6.5个月-未达到)，中位PFS为3.1个月（95％CI，2.9-3.4个月）。

为了评估SBRT是否可能导致肿瘤微环境中有利的免疫学变化，在照射后的活检标本中对四种预选的IFN-γ相关基因表达水平进行了分析。基因表达水平增加与未照射肿瘤的反应显著相关 (P= 0.023)，结果如图4所示。免疫评分升高主要由GZMK基因过表达驱动 (P= 0.011;图4B)。本研究中未观察到SBRT前免疫基因表达与照射或未照射肿瘤反应之间的联系。此外，SBRT并未一直增加患者的IFN-γ相关基因表达水平。

综上所述，多部位SBRT联合帕博利珠单抗治疗对于晚期实体瘤患者具有较好的耐受性。上述研究的阳性结果进一步推动了免疫治疗联合放疗在NSCLC脑转移患者中的研究。NSCLC作为最常见的脑转移原发部位肿瘤，初诊时约有10％-20％患者发生脑转移，40％NSCLC患者会在病程中发生脑转移。近年来，晚期NSCLC包括脑转移患者的治疗模式发生了重大改变。免疫检查点抑制剂 (immune checkpoint Inhibitors, ICIs) 的出现显著改变了该类患者的传统治疗模式。PD-1抑制剂 (nivolumab和pembrolizumab) 和PD-L1抑制剂 (atezolizumab和durvalumab) 已经被证实可以改善上述患者的OS。由于具有局部控制率高和毒性低的优势，立体定向放射治疗 (stereotactic radiotherapy, SRT) 在脑转移患者的局部治疗中占有越来越重要的地位。

鉴于研究背景中所描述的优势，ICI联合放疗 (radiotherapy, RT) 的治疗模式具有很强的理论基础，并且RT与PD-1/PD-L1抑制剂被证实具有协同作用。尽管如此，目前关于ICI和RT的最佳治疗时机选择的临床证据较少，并且存在争议。有研究显示，相比于RT后接受PD-1抑制剂治疗，RT和PD-1抑制剂同时治疗更能改善患者的抗肿瘤疗效。而Keynote-001研究亚组分析结果显示，在帕博利珠单抗治疗前接受过任何RT的患者比没有接受RT治疗的患者有更好的临床结局 (中位OS分别为10.7和5.3个月，HR= 0.58，p=0.026）。但是，该研究未提供关于颅内RT的详细信息。

关于ICI联合脑照射的治疗模式目前仍有许多问题没有解决。首先，对于常用于脑转移症状治疗的类固醇药物的影响尚不清楚。此外，也没有关于肿瘤组织学类型或ICI类型 (PD-1/PD-L1或细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4抑制剂) 对ICI-RT诱导的神经毒性风险影响的前瞻性数据报道。目前正在对患有脑转移的NSCLC患者进行前瞻性临床试验中以确定ICI联合RT的最佳时间和剂量分级。另一个面临的重要问题是，如何较好地评估SRT联合ICI治疗的疗效，以及区分疾病进展、可能的放射性坏死或假进展。这个问题有望在正在进行的一项II期研究中得到解决，该研究评估了联合治疗后使用ferumoxytol作为造影剂的磁共振成像。最后，考虑到Goldberg等人的研究中大脑反应率与颅外反应率相当，单独ICI而非联合RT是否会作为无症状脑转移NSCLC患者的有效治疗方式，还需要进一步研究证实。最终，亟需研究来识别细胞 (肿瘤微环境组成)、基因组 (突变/新抗原负荷) 和外周 (血液和粪便) 水平的伴随预测生物标志物。这将有助于临床医生更好地选择有望从联合治疗中获益的患者。