唐雨豪 王駿成 朱應(yīng)欽 陳錦濱 張耀軍 周仲國 陳敏山 徐立
時(shí)已為晚期,肝切除與局部消融術(shù)的效果有限,需要接受全身性化療、靶向藥物治療等,上述治療手段一定程度上可以延長患者的生存時(shí)間,但對肝癌患者的預(yù)后改善有限[2],亟需新的肝癌治療策略。
近年來,隨著腫瘤免疫治療取得一系列突破,肝肝癌在全球最常見的癌癥中位居第六位,在癌癥相關(guān)性死亡中位居第四位。肝細(xì)胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)約占原發(fā)性肝癌的75%~85%,過去20年里HCC的發(fā)病率和死亡率不斷增長,是主要的全球健康問題之一[1]。多數(shù)肝癌患者就診癌的免疫治療也得到越來越多的關(guān)注[3]。按照作用機(jī)制和免疫治療可分為主動免疫和被動免疫治療(獲得性免疫治療),本文就近年來HCC免疫治療的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展進(jìn)行概述。
主動免疫治療是指通過激活腫瘤患者受抑制的免疫系統(tǒng),使機(jī)體產(chǎn)生獲得性免疫力以對抗腫瘤的療法,目前肝癌的主動免疫治療主要包括抗原依賴性免疫治療、非抗原依賴性免疫治療和細(xì)胞因子治療等。
抗原依賴性免疫治療一般指腫瘤疫苗治療,癌癥免疫治療的首要目標(biāo)是通過激活先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)來促進(jìn)腫瘤的消除,達(dá)到治療腫瘤的目的。目前,有關(guān)HCC的腫瘤疫苗主要包括致敏樹突狀細(xì)胞(dendritic cell,DCs)疫苗、多肽疫苗和DNA疫苗。該方法主要采用自體腫瘤細(xì)胞或培養(yǎng)的自體腫瘤細(xì)胞或異體腫瘤細(xì)胞對腫瘤患者進(jìn)行免疫接種,使患者產(chǎn)生非特異性或抗原特異性免疫反應(yīng)來發(fā)揮抗腫瘤作用。
DCs是人體內(nèi)功能最強(qiáng)的抗原呈遞細(xì)胞,并且在主動免疫和過繼性免疫中發(fā)揮橋梁的作用,是機(jī)體免疫反應(yīng)的始動者,能有效激活初始T細(xì)胞,引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤免疫反應(yīng),并通過干擾素-γ(interferon,IFN-γ)的釋放抑制腫瘤血管生成[4]。一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)表明,利用肝癌細(xì)胞系HepG2裂解產(chǎn)物刺激DCs并進(jìn)行過繼免疫治療的進(jìn)展期肝癌患者中,12.7%患者血清甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)水平較治療前降低,腫瘤體積縮小,且耐受性良好[5]。在另一項(xiàng)研究中[6],分別用經(jīng)肝動脈栓塞(transhepatic arterial embolization,TAE)和TAE加DCs疫苗注射20例和13例HCC患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)合方法能更有效地增強(qiáng)腫瘤特異性免疫反應(yīng)。但是在使用DCs疫苗的HCC患者中,僅觀察到有限的臨床結(jié)局改善,兩組的腫瘤復(fù)發(fā)率并無差異,這可能與HCC患者的肝臟免疫抑制環(huán)境,以及目前DCs疫苗缺乏特異性HCC靶標(biāo)抗原相關(guān)[7-8]。盡管DCs疫苗制備過程復(fù)雜,但DCs疫苗刺激產(chǎn)生的針對腫瘤細(xì)胞的免疫應(yīng)答可能是可行且積極的策略,而且對于肝癌患者是安全可耐受的腫瘤治療方式,是肝癌術(shù)后一項(xiàng)新的輔助治療方法[9]。
腫瘤相關(guān)抗原(tumor associated antigens,TAAs)和腫瘤特異性抗原(tumor specific antigens,TSAs)的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)使多肽疫苗的設(shè)計(jì)更為合理有效,多肽疫苗可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性T細(xì)胞,明顯促進(jìn)免疫增強(qiáng)以及腫瘤的消退,目前用于多肽疫苗的TAAs主要包括AFP和磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican-3,GPC3)。最早的HCC多肽疫苗[10]基于AFP特異性的CD8+T細(xì)胞表位,外周血檢測顯示接種受試者產(chǎn)生AFP特異性T細(xì)胞應(yīng)答,但后來的Ⅱ期臨床試驗(yàn)僅檢測到一過性免疫反應(yīng)。近期一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[11],接受AFP特異性多肽疫苗的15例受試者均未出現(xiàn)不良事件,其中1例受試者腫瘤完全緩解(complete response,CR),8例受試者腫瘤進(jìn)展減緩。一項(xiàng)GPC3疫苗治療的Ⅰ期臨床試驗(yàn)招募了33例晚期HCC患者[12],GPC3疫苗相關(guān)細(xì)胞毒T細(xì)胞(cytotoxic T lymphocytes,CTLs)高表達(dá)患者和低表達(dá)患者的中位總生存期(median overall survival,mOS)分別為12.2個月和8.5個月。
免疫檢查點(diǎn)是抑制免疫系統(tǒng)激活的重要節(jié)點(diǎn),免疫檢查點(diǎn)受體在腫瘤組織中通常表達(dá)上調(diào),從而幫助腫瘤逃避宿主的免疫監(jiān)測。免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)可以阻斷腫瘤誘導(dǎo)的免疫抑制狀態(tài),從而增強(qiáng)抗腫瘤免疫[13]。在肝癌治療中,ICIs靶點(diǎn)包括細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞抗原-4(cytotoxic T-lymphocyte antigen-4,CTLA-4)、程序性死亡受體-1(programmed death-1 receptor,PD-1)及其配體PD-L1等。
1.2.1 CTLA-4抑制劑 CTLA-4僅在活化的T細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Tregs)和幼稚T細(xì)胞上表達(dá),可競爭性抑制CD80/86-CD28途徑的T細(xì)胞激活[14]。CTLA-4抑制劑為最早應(yīng)用于臨床的ICIs,包括ipilimumab和tremelimumab等,前者最早用于黑色素瘤,而tremelimumab是目前唯一應(yīng)用于HCC治療的CTLA-4抑制劑,其療效在兩項(xiàng)臨床試驗(yàn)中得到了評估:一項(xiàng)Ⅰ期研究[15]納入20例HCV相關(guān)的BCLC-C期HCC患者,tremelimumab治療的部分反應(yīng)率(partial response,PR)為17.6%,疾病控制率(disease control rate,DCR)為76.4%,患者6個月和1年生存率分別為64%和43%。值得注意的是,雖然45%患者出現(xiàn)3~4級丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)升高,但是多出現(xiàn)在第1個療程期間,后續(xù)治療過程中未出現(xiàn)。另外一項(xiàng)Ⅱ期研究觀察了在sorafenib耐藥的HCC患者(BCLC-C期)中使用tremelimumab聯(lián)合局部治療(TACE 和 RFA)的效果[16],26.3%(5/19)患者可以獲得PR,在治療后第6周的穿刺活檢中,這些臨床獲益的患者腫瘤內(nèi)CD8+T細(xì)胞明顯增多。與CTLA-4相關(guān)的免疫相關(guān)的不良事件(immune-related adverse events,irAEs)主要涉及皮膚和胃腸道,其次是肝臟和內(nèi)分泌系統(tǒng)。
1.2.2 PD-1/PD-L1抑制劑 PD-1屬于CD28超家族,主要表達(dá)于CD8+T細(xì)胞,也在Treg細(xì)胞和骨髓來源的抑制性細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)上有表達(dá),其與配體PD-L1、PD-L2結(jié)合而傳遞T細(xì)胞抗原受體(T cell receptor,TCR)的共抑制信號,高水平的PD-1表達(dá)可令CD8+T細(xì)胞效應(yīng)功能喪失,并介導(dǎo)Treg細(xì)胞的分化和增殖,從而調(diào)節(jié)外周免疫耐受[17-18]。腫瘤細(xì)胞可以通過表達(dá)PD-L1或PD-L2來激活PD-L1/PD-1信號傳導(dǎo),從而激活腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞中的PD-1并逃避免疫監(jiān)視。相關(guān)研究表明,腫瘤中PD-1和PD-L1的表達(dá)與HCC分期、局部復(fù)發(fā)率和不良預(yù)后顯著相關(guān)[19-20]。越來越多的臨床證據(jù)表明,PD-1/PD-L1抑制劑單藥治療是安全、可耐受的,并且在晚期HCC患者中可達(dá)10%~20%的客觀緩解率(objective response rates,ORRs)[21]。
Nivolumab是一種針對PD-1的人IgG4單克隆抗體,2017年12月獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)用于既往接受過sorafenib治療的晚期HCC。在Checkmate 040Ⅰ/Ⅱ臨床研究[22]的劑量遞增試驗(yàn)(0.1~10 mg/kg)中,nivolumab在治療晚期HCC中顯示出了可控的安全性和可接受的耐受性,僅25%的受試者在該階段顯示3/4級毒性反應(yīng)(轉(zhuǎn)氨酶、淀粉酶、脂肪酶升高和瘙癢等)。另外,在這一階段的試驗(yàn)中,nivolumab的ORR為15%,6個月和9個月總生存率均為66%。而在Ⅱ期劑量擴(kuò)展階段(3 mg/kg),ORR為20%,6個月和9個月總生存率分別為83%和74%。
Pembrolizumab是一種針對PD-1的人源化IgG4單抗,其臨床療效和安全性與nivolumab相似。一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明[23],在sorafenib治療失敗的晚期HCC患者中,pembrolizumab治療的ORR為17%,盡管在73%患者中出現(xiàn)了治療相關(guān)的不良反應(yīng),但是3、4級毒性反應(yīng)發(fā)生率僅為24%和1%,且并未觀察到病毒的再激活或爆發(fā),轉(zhuǎn)氨酶升高也在預(yù)期范圍內(nèi)。pembrolizumab也在2018年11月獲得FDA批準(zhǔn)用于晚期HCC的二線治療。針對PD-L1的單克隆抗體durvalumab也在sorafenib治療失敗的晚期HCC患者中取得一定療效:一項(xiàng)納入39例受試者的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)顯示ORR為10.3%[24]。對于其他針對PD-1/PD-L1的抑制劑,如avelumab、spartalizumab、atezolizumab和camrelizumab等,目前正在開展HCC患者的臨床試驗(yàn)。
由于PD-1抑制劑在進(jìn)展期肝癌患者中已取得一定的臨床獲益,且安全性良好,而目前對于肝癌根治性切除術(shù)后的患者仍缺乏標(biāo)準(zhǔn)輔助治療方案,PD-1單抗單藥或聯(lián)合應(yīng)用作為肝癌患者根治性切除或消融術(shù)后的輔助治療的研究也成為研究熱點(diǎn)。如nivolumab與安慰劑對照作為輔助治療高復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)HCC的全球隨機(jī)雙盲Ⅲ期研究(NCT03383458),toripalimab對比安慰劑用于局部晚期肝細(xì)胞癌根治術(shù)后輔助治療的Ⅱ/Ⅲ期研究(CTR20182326),camrelizumab聯(lián)合阿帕替尼對于肝癌術(shù)后患者的Ⅱ期臨床研究(NCT03722875)等均已啟動并入選患者,有待進(jìn)一步研究數(shù)據(jù)披露。
大多數(shù)HCC患者對ICIs單藥治療不能獲得客觀腫瘤反應(yīng),部分患者的腫瘤仍會進(jìn)展或無法獲得持久的控制,各國學(xué)者均試圖通過聯(lián)合用藥方案增強(qiáng)ICIs的療效。不同作用機(jī)制的ICIs聯(lián)合使用可能會提高患者反應(yīng)率和抗腫瘤效應(yīng),如CTLA-4和PD-1/PD-L1單克隆抗體抑制劑聯(lián)合,可能令阻斷作用相互協(xié)同,提高反應(yīng)率,改善治療結(jié)果[25-26]。在HCC中,tremelimumab和durvalumab的聯(lián)合使用也初步觀察到一定的療效:反應(yīng)率為20%(8/40,CR+PR),但不良事件發(fā)生率也較單藥治療有所增加(60%≥1級)[27]。
同時(shí),ICIs與靶向藥物的聯(lián)合理論上可能導(dǎo)致更為迅速的腫瘤反應(yīng),并可延長緩解時(shí)間,在動物實(shí)驗(yàn)中已觀察到治療反應(yīng)率的提高[28-29]。目前,正在進(jìn)行的靶向藥物與ICIs聯(lián)合治療進(jìn)展期肝癌的臨床研究多達(dá)數(shù)十項(xiàng),包括ICIs與多靶點(diǎn)酪氨酸激酶抑制劑的聯(lián)合方案nivolumab聯(lián)合sorafenib(NCT03439891)、pembrolizumab聯(lián)合regorafenib(NCT03347292)、pembrolizumab聯(lián)合lenvatinib(NCT03006926)、camrelizumab聯(lián)合apatinib(NCT03463876)等。此外,ICIs與血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth,VEGF)單抗的聯(lián)合方案nivolumab聯(lián)合bevacizumab(NCT03434379)、atezolizu mab聯(lián)合Bevacizumab(NCT)等。以上聯(lián)合用藥方案中,pembrolizumab聯(lián)合lenvatinib及atezolizumab聯(lián)合bevaci zumab的早期數(shù)據(jù)報(bào)道客觀反應(yīng)率達(dá)到25%以上,不良反應(yīng)可控,被認(rèn)為是最有希望的組合[30-31],相關(guān)的Ⅲ期臨床研究正在進(jìn)行中,結(jié)果值得期待。
細(xì)胞因子是由免疫細(xì)胞及其相關(guān)細(xì)胞合成分泌的一類低分子蛋白或糖蛋白的大家族,目前用于HCC治療的細(xì)胞因子包括干擾素(interferon,IFN)、白介素(interleukin,IL-2)等,其中關(guān)于IFN的研究相對成熟。
IFN分為IFN-α、IFN-β和IFN-γ,既往多用于治療病毒性肝炎[32],研究證實(shí)三類IFN均可促進(jìn)HCC細(xì)胞凋亡[33-35]。IFN-α可能改善HCC患者根治性切除術(shù)后的預(yù)后,IFN-α組與對照組的中位無病生存時(shí)間(median disease-free survival,mDFS)分別為31.2個月和17.7個月(P=0.142),mOS分別為63.8個月和38.8個月(P=0.000 3)[36]。IFN-α也可以聯(lián)合化療藥物,如肝動脈灌注5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)聯(lián)合皮下注射IFN-α用于合并門脈癌栓的晚期HCC,早期CR率和PR率分別可達(dá)3.5%和69.5%[37]。Obi等[38]報(bào)道,在IFN-γ和5-FU聯(lián)合治療116例伴門靜脈侵犯肝癌患者中,19例(16%)患者治療反應(yīng)可達(dá)到CR,42例(36%)患者可達(dá)到PR,總體的6、12和24個月累計(jì)生存率分別為53%、34%和18%。但由于IFN對HCC患者的確切療效與高毒性率的爭議,該方案不宜作為可推廣的標(biāo)準(zhǔn)治療方案。有研究發(fā)現(xiàn)[39],低表達(dá)miR-26與患者對IFN治療高反應(yīng)相關(guān),或可作為是否采用IFN治療決策的重要依據(jù)。
IL-2具有多種生物學(xué)功能,在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮中心作用。IL-2能刺激自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell,NK)、T細(xì)胞以及淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞(lymphokine activated killer cell,LAK)的增殖和活性,從而引起抗腫瘤效應(yīng)。2016年和2017年美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)指南推薦高劑量IL-2作為轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的二線治療[40]和Ⅳ期透明細(xì)胞為主型腎細(xì)胞癌的一線治療[41],但高劑量的IL-2在HCC患者中常導(dǎo)致嚴(yán)重的不良反應(yīng)。低劑量IL-2治療的耐受性較好,但并無足夠的臨床試驗(yàn)證明能夠有效延緩HCC進(jìn)展[13]。
被動免疫治療是指給患者輸注外源的免疫效應(yīng)物質(zhì)以發(fā)揮特異性免疫作用治療腫瘤,相較于主動免疫并不依賴機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫抗體。過繼性細(xì)胞療法(adoptive cell therapy,ACT)則是HCC被動免疫治療的最主要方式,其利用癌癥患者自身具有抗腫瘤活性的淋巴細(xì)胞,通過細(xì)胞因子刺激、體外培養(yǎng)或行腫瘤抗原負(fù)載,使其中具有抗腫瘤活性的免疫細(xì)胞大量擴(kuò)增,再回輸至患者體內(nèi)達(dá)到直接殺傷腫瘤細(xì)胞的目的。目前,研究較多的ACT包括有細(xì)胞因子誘導(dǎo)殺傷細(xì)胞(cytokine-induced killer cell,CIK)、嵌合抗原受體T細(xì)胞(chimeric antigen receptor T cell,CAR-T)、NK細(xì)胞、抗原特異性的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(cytotoxic T lymphocytes,CTL)等[42]。
CIK是具有不同TCR特異性效應(yīng)細(xì)胞的混合細(xì)胞群(包括CD3+CD56+、CD3+CD56-和CD3-CD56+細(xì)胞),具有針對腫瘤細(xì)胞的非MHC限制的細(xì)胞毒活性,能夠識別腫瘤抗原并直接殺死癌細(xì)胞[43]。研究發(fā)現(xiàn)在HCC根治性治療后使用CIK細(xì)胞輸注輔助治療可以達(dá)到一定的生存獲益:一項(xiàng)Ⅲ期臨床研究[44]納入230例根治性治療后的HCC患者(手術(shù)切除、RFA或經(jīng)皮乙醇注射術(shù)),接受免疫治療的患者(每次輸注6.4×109CIK,接受16次/60周治療)的中位無復(fù)發(fā)生存(median recurrence-free survival,mRFS)時(shí)間相較未接受免疫治療的患者更長(44.0個月vs.30.0個月,P=0.010),雖然CIK組患者的不良事件率更高(62%vs.41%,P=0.002),但是兩組出現(xiàn)嚴(yán)重不良事件的頻率并無顯著性差異(P=0.15)。另一項(xiàng)系統(tǒng)性綜述[45]分析了7項(xiàng)RCT和9項(xiàng)非RCT臨床試驗(yàn),這些研究中CIK治療均作為HCC常規(guī)治療(手術(shù)治療、RFA和TACE)后的輔助治療,結(jié)果表明CIK輔助治療可以明顯提高OS,并可降低術(shù)后復(fù)發(fā)率(P<0.001)。
CAR-T細(xì)胞是目前腫瘤ACT治療的重要進(jìn)展和研究熱點(diǎn)。CAR-T細(xì)胞技術(shù)通過整合嵌合抗原基因修飾的T細(xì)胞來靶向攻擊腫瘤。嵌合抗原受體(chimeric antigen receptors,CAR)含有單克隆抗體的抗原結(jié)合部分和與效應(yīng)受體信號傳導(dǎo)相關(guān)的共刺激和信號結(jié)構(gòu)域,可以特異性地識別TAA,進(jìn)而引起T細(xì)胞的激活和增殖[46]。目前,主要的HCC相關(guān)CAR抗原包括GPC3、黏蛋白-1(mucin-1,MUC-1)VEGF-A、上皮細(xì)胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecule,Ep-CAM)以及病毒抗原等。
有研究[47]設(shè)計(jì)了分別具有CD28和CD137共刺激信號結(jié)構(gòu)域的GPC3-CAR-T細(xì)胞,體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)前者有更高的細(xì)胞毒性,而后者則可以誘導(dǎo)更明顯的CAR-T細(xì)胞擴(kuò)增?;谏鲜霭l(fā)現(xiàn),目前一系列驗(yàn)證GPC3-CAR-T的療效和安全性的臨床試驗(yàn)已經(jīng)展開或正在招募患者。盡管CAR-T細(xì)胞療法的安全性在轉(zhuǎn)移性HCC患者中已經(jīng)得到初步確認(rèn),但可能誘發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴等嚴(yán)重不良反應(yīng),CAR-T細(xì)胞療法用于臨床治療HCC還需要更多的臨床研究驗(yàn)證。
NK細(xì)胞在針對病毒感染和腫瘤的宿主先天性和適應(yīng)性免疫防御中起關(guān)鍵作用,可保護(hù)肝細(xì)胞免受肝炎病毒感染或惡性轉(zhuǎn)化,在癌變早期即能迅速發(fā)揮殺瘤效應(yīng)。Lin等[48]報(bào)道經(jīng)皮冷凍消融聯(lián)合同種異體NK細(xì)胞治療可顯著延長晚期HCC患者的PFS(單純消融vs.消融聯(lián)合NK-ACT:7.6個月vs.9.1個月,P=0.011)。為提高NK細(xì)胞免疫療法的特異性和殺傷效率,一些研究對NK細(xì)胞進(jìn)行基因修飾,其中包括利用CAR-T細(xì)胞,將CAR過繼至NK細(xì)胞以提高其免疫效能。相較于CAR-T細(xì)胞,CAR-NK細(xì)胞因其更短的壽命而降低了自身免疫和腫瘤轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn),而其釋放的IFN-γ和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子等細(xì)胞因子較CAR-T治療相對安全[49]。
免疫治療是現(xiàn)階段惡性腫瘤最具前景的治療策略,在肝癌中免疫治療已初見曙光,但目前使用的免疫療法較為單一且臨床療效有限。因此,不同免疫治療的組合,或與常規(guī)治療的聯(lián)合策略,如局部介入或消融治療后與免疫治療協(xié)同增效的模式及方法等將是未來的重點(diǎn)研究方向。綜上所述,肝癌的免疫治療處于快速發(fā)展階段,與肝癌相關(guān)新的TSA/TAA、免疫抑制通路等免疫靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和識別及對HCC免疫微環(huán)境的進(jìn)一步研究,將為肝癌免疫生物治療帶來新的希望。