肝细胞肝癌免疫治疗的现状及进展

2018-02-12 12:47
精准医学杂志 2018年3期
关键词:免疫治疗特异性抑制剂

(1 青岛大学附属医院肿瘤内二科,山东 青岛 266003; 2 青岛市商业职工医院)

肝细胞肝癌(HCC)是最常见的恶性肿瘤之一,在全球位于癌症死亡的第2位[1]。每年我国因肝癌死亡的人数超过12万,占到全世界肝癌死亡人数的44%左右[2]。肝细胞肝癌是一种炎症诱导的癌症。乙型肝炎和丙型肝炎病毒(HBV和HCV)引起的慢性肝感染是HCC的重要风险因素。慢性肝炎患者可发展为肝硬化并最终形成HCC。肝硬化被高活性氧驱动,发生炎症和纤维化,而在这种环境中,一些肝细胞会获得无限增殖能力并发生癌变。目前,治疗肝癌的主要方法仍然以手术、放射介入、化疗等为主,但治疗结果往往不尽人意。多数病人就诊时已属肝癌晚期,不符合手术治疗指征及存在术后高复发率等问题;同时大多数肝癌病人不具备良好的肝功能储备,对介入、化疗耐受差。因此,寻求一种新的治疗HCC的方法是当务之急。

近年来,肿瘤的免疫治疗逐渐成为目前临床研究的热点。肿瘤免疫治疗的特点在于激发特异性免疫反应,增强机体对肿瘤的免疫排斥能力,抑制和杀伤肿瘤细胞,从而降低肿瘤复发和转移能力。欧洲肝病研究协会(EASL)以及美国肝病研究协会(AASLD)等制定的国际指南也明确指出,对于晚期肝癌病人,免疫治疗可以选择作为一种有效的治疗手段[3]。

肝癌的发生发展及远处转移机制十分复杂复杂,其中免疫功能紊乱是一个重要因素。而多种免疫效应机制能够靶向肿瘤细胞从而激发机体对肿瘤细胞的免疫应答,主要包括:细胞免疫治疗、细胞因子、肿瘤疫苗以及免疫检查点抑制剂。本文就以上4种HCC常用的免疫治疗方法的研究现状作一简要概述。

1 细胞免疫治疗

细胞免疫治疗是指根据免疫学原理,利用免疫细胞治疗肝癌。根据作用机制将其分为两类:①被动细胞免疫治疗:回输经过体外激活和扩增至一定数量后具有内在抗肿瘤活性的自体免疫细胞,在体内发挥杀伤肿瘤作用,如细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)、嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)以及NK细胞。②主动细胞免疫治疗:回输能在体内激发病人的特异性抗肿瘤免疫反应的细胞,例如树突状细胞(DC细胞)等[4]。

CIK细胞是从人的外周血、骨髓或者脐血中分离出来的T细胞,在体外激活增殖,使其产生非特异性杀伤肿瘤的能力。其具有T淋巴细胞的广谱抗瘤活性,而且不受非人类主要组织相容性复合体(MHC)的限制[5]。CIK细胞通过直接杀伤作用,分泌细胞因子,如分泌干扰素γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素2(IL-2),以及活化肿瘤细胞凋亡基因,如FLIP、Bcl2xL、DADI等发挥抗肿瘤作用[5]。有研究表明,对于已经行肝切除及局部治疗的肝癌病人,CIK细胞免疫治疗能明显改善病人的无瘤生存期及总生存期[6],是一种具有很大的临床应用前景的肝癌治疗新细胞。

细胞技术是目前肿瘤过继性细胞治疗研究的热点。CAR可特异性识别目标抗原,通过激活信号,引起T细胞激活和增殖,进而使得免疫细胞具有特异性杀伤肿瘤的能力[7]。而CAR-T就是通过整合CAR基因修饰T细胞,不依赖MHC使T细胞活化进而发挥抗肿瘤作用。目前CAR-T细胞已经发展到第3代,其持续活化T细胞增殖的能力增强,特异性杀伤肿瘤细胞的作用也更加精准[8]。现在的临床治疗中,CAR-T细胞在治疗白血病等方面都取得了一定的疗效[9],但是其在肝细胞肝癌治疗方面没有明显进展。

NK细胞是固有免疫细胞,是抵抗肿瘤第一道防线的关键。NK细胞的主要特点是不需要预先刺激就可以直接破坏肿瘤细胞。目前已有研究结果显示,在HCC病人的肝脏中,NK细胞数量极少,其受体的失调可能是导致乙肝相关性肝癌发生的重要节点[10],因此有学者认为靶向NK受体治疗可以作为一种潜在的治疗乙肝相关HCC的方法。

DC细胞是体内功能最强的抗原提呈细胞,可将抗原特异性地呈递给T细胞,产生抗原特异性免疫应答,在机体抗肿瘤免疫反应中发挥重要作用。而肿瘤病人体内,多数DC分化成熟障碍,导致其不能激发抗原特异性T细胞应答[11]。以DC为基础的细胞治疗属于肿瘤疫苗治疗,以诱导机体产生特异性抗肿瘤免疫应答,目前已成为研究热点。

2 细胞因子

细胞因子是由免疫系统中的多种细胞(嗜中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、B细胞和T细胞)产生的用于调节免疫应答的可溶性信号蛋白,主要包括IFN、IL、TNF及集落刺激因子(CSF)等。

近年来,随着对肝癌免疫治疗的不断探索,发现可以通过注入免疫刺激性细胞因子的方法来加强对肝细胞肿瘤的免疫应答[12]。研究表明,IL-12通过对多种免疫细胞的多效性作用,增强了抗肿瘤特异性免疫的潜能,证明其在治疗晚期癌症方面具有的潜力[13]。另外,IL-12也显示出了对肿瘤细胞外基质以及肿瘤基质的抗血管生成的作用。已经发现mTORC1抑制剂Radd001与阿霉素联合使用能阻断IL-8信号传导途径,抑制肿瘤细胞的生长,并且在异种移植体内证实可以显著阻碍肿瘤生长[14]。尽管如此,在IL-2治疗的肝癌病人中并没有观察到令人惊喜的效果[15]。

重组人类IFN-α是第一个在HCC中经历大量临床研究的免疫抑制剂。其主要有3种类型,分别为IFN-α、IFN-β、IFN-γ,多项实验证明3种类型的干扰素均可以通过诱导肿瘤细胞凋亡或自噬来抑制肝细胞癌的发展[16]。同时有报道IFN-α能延长晚期HCC病人的生存期并诱导肿瘤消退。体内与体外研究均发现,索拉非尼联合IFN可以协同抑制肿瘤生长,诱导细胞凋亡[17]。但是,随机对照试验(RCTs)证实,对于不能切除的HCC病人而言,单独使用IFN-α治疗并没有显示出令人满意的生存获益[18]。但对10项临床试验进行荟萃分析后显示,与安慰剂组相比,IFN辅助治疗组病人的复发率(RR)显著降低,死亡率显著下降[19]。IFN-α也可与化疗联合,在门静脉浸润的肝癌病人中,联合使用5-FU和IFN-α治疗后,约有16%的病人达到完全缓解,36%的病人为部分缓解[20]。趋化因子能够对免疫细胞、肿瘤细胞及其微环境进行调节,通过介导炎症反应使白细胞募集,促进血管生成,最终导致肿瘤进展。因此阻断趋化因子的相关信号通路可以抑制肿瘤细胞的进展,但是该项研究目前处于临床前试验阶段[21]。

3 肿瘤疫苗

在肝癌治疗中,HBV疫苗的应用能够预防性减少HCC的发生,但与预防性肿瘤疫苗相比,治疗性肿瘤疫苗的发展显得较为缓慢。治疗性肿瘤疫苗主要分为两大类,一类是以肿瘤裂解物为代表的非靶向疫苗;另一类则是以肽链型疫苗为代表的靶向疫苗。其中靶向疫苗因其特异性强,不良反应较小而得到广泛关注。然而,在临床应用中肿瘤疫苗的效果有些差强人意,其中最大障碍是缺乏肿瘤特异性抗原(TAA)。甲胎蛋白(AFP)和磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)是两种常用于肝癌疫苗的TAA。研究显示,超过80%的肝癌病人GPC3呈高表达状态,而在60%~80%的肝癌病人中AFP呈阳性[22]。因此AFP和GPC3成为抗HCC免疫治疗的理想靶点。在靶向疫苗中,除了肽链型疫苗还包括DNA型疫苗及抗原呈递细胞来源的肿瘤疫苗。DNA型疫苗是将DNA直接注射到体内,并在宿主细胞中经历转录和翻译,最终表达出相应的肽链,从而诱导免疫应答。AFP和GPC3相关的DNA疫苗已经在小鼠模型中显示出抑制肿瘤生长以及改善生存的作用[23]。抗原呈递细胞在肿瘤的免疫应答中起关键作用,有实验表明,在肝癌结节中检测到的树突状细胞(DC)越多,预后就越好[24]。因此针对抗原呈递细胞的疫苗研制正在积极开展中,虽然临床研究显示基于DC的免疫治疗能够改善生存,但临床反应较低,且不能预防复发,因此,需要进一步的研究来提高这种治疗方法的疗效。

4 免疫检查点抑制剂

免疫检查点抑制剂的治疗属于间接免疫治疗,指通过阻滞某些特定的通路来抵抗疾病(如肿瘤)。因程序性死亡及其配体1(PD-1/PD-L1)和细胞毒性T淋巴细胞相关抗原(CTLA-4)在肿瘤微环境中经常表达增高,这两者常作为免疫检查点抑制剂的主要的靶点[25]。2011年FDA批准将抗CTLA-4单抗lipilimumab用于黑色素瘤临床治疗。目前,抗CTLA-4单抗Tremelimumab是唯一应用于肝癌治疗的免疫检查点抑制剂,其主要机制是干扰T细胞的活化以及增殖[26]。抗PD-1单抗pembrolizumab和nivolumab最早应用于治疗晚期黑色素瘤,同时发现对于非小细胞肺癌等也有一定的临床疗效。EL-KHOUEIRY等[27]研究显示,nivolumab可提高晚期肝癌的总生存率且安全性尚可。

靶向CTLA-4单抗应用于肝癌的治疗较少,只有Tremelimumab作为全人源化单抗在临床上使用。SANGRO等[28]进行临床试验发现,Tremelimumab具有抗肿瘤和抗病毒的双重作用。虽然靶向CTLA-4在肝癌上应用甚少,但与其他免疫检查点抑制剂,如PD-1/PD-L1抑制剂联用成为研究的主流方向。

PD-1作为万众瞩目的新型免疫疗法受到了广泛的关注,属于CD28超家族成员,主要与PD-L1结合。在正常机体中,PD-1/PD-L1信号通路的激活可减少周围组织受到免疫反应损伤,对机体起到一种保护作用。相反,在肿瘤病人机体,PD-1/PD-L1信号通路激活可使肿瘤微环境对T细胞免疫反应下降,成为一种抵抗状态,导致了肿瘤免疫逃逸的发生。有研究比较不同病理分级、肝癌临床分析、肝功能以及不同AFP水平情况下肝癌组织中PD-1、PD-L1和NGF的表达差异。结果显示肝癌组织中PD-1、PD-L1和NGF阳性表达率高于正常对照组。目前,PD-1/PD-L1免疫疗法主要应用于肺癌、大肠癌、血液系统恶性肿瘤,且疗效较前有明显改善。近年来ASCO宣布BMS的PD-1抗体nivolumab的Ⅰ/Ⅱ期临床结果,表明nivolumab在进展期肝癌中安全有效。2015年启动一项临床试验,入组病人首先接受PD-L1表达情况的检测,一线应用nivolu-mab对比一线应用索拉菲尼于晚期肝癌病人,目前尚未有结果,我们对其最终结果充满期待。Pembrolizumab是继nivolumab之后又一PD-1/PD-L1免疫疗法应用于晚期肝癌,是一种人源化的抗PD-1的IgG4型单克隆抗体,该类药物阻断PD-1/PD-L1信号通路促使癌细胞死亡,在临床试验中针对多种类型肿瘤均表现出强大的疗效。2015年ASCO大会上做出了一项具有里程碑式的报告,确认了错配修复(MMR)缺陷,可以用来预测对抗PD-1抗体Pembrolizumab的疗效,基于此项报告,已开展一系列临床试验,相信愈来愈多的实验结果将会给晚期癌症病人带来希望。

免疫检查点抑制剂治疗虽为肝癌病人带来了希望,但是仍存在不良反应和耐药的现象,我们期待通过对肿瘤微环境的生物标志物预测,加快精准治疗的步伐,从而实现个体化精准化定制。

5 总结

HCC的免疫治疗是当前临床治疗研究的新方向,也是临床上继手术、化疗、放疗之后的第4种有效治疗肿瘤的方法,是改善肝癌病人的生存质量、延长生存期的关键措施。然而,为了更好的发挥肿瘤免疫治疗的益处必须消除两个主要障碍。首先,从免疫疗法中受益的群体需要更为清晰的定义:可以通过识别新的生物标志物以及预测可能受益于免疫疗法的人群来明确受益群体;其次,虽然以上几种免疫疗法证明了其可行性及安全性,但总体上抗肿瘤效果仍不显著。通过免疫疗法与免疫疗法或免疫疗法与常规癌症疗法(如化疗、放疗)的组合,可能会增加有效患者比例。有研究表明PD-1/PD-L1阻断剂通过增强疫苗诱导的CTL在小鼠模型中的免疫应答来促进肽基疫苗的抗肿瘤作用。这些研究为临床组合疗法的发展奠定了基础,并且将极大地促进新型免疫疗法的潜力。

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