周豪 牛俊奇
免疫检查点(Immune checkpoint)抑制剂是近年来肿瘤免疫治疗领域取得的重大突破。免疫检查点是指T细胞表面存在的一些抑制性受体,当其与抗原递呈细胞上的配体结合后可抑制T细胞的功能。人体主要的免疫检查点有两个:细胞毒T淋巴细胞抗原4(CTLA-4)和程序性死亡因子1(PD-1)。CD28及其配体是抗原提呈细胞表面的B7分子,两者结合产生协同刺激信号,诱导T细胞活化。CTLA-4与CD28阳性T细胞有共同的配体B7-1和B7-2,CTLA-4通过与B7分子竞争性结合抑制T细胞激活。PD-1与其配体PD-L1或PD-L2结合后可阻断CD28下游信号通路,从而抑制T细胞活化。肿瘤细胞可通过表达PD-L1逃避T细胞杀伤,实现免疫逃逸。临床研究结果表明CTLA-4抑制剂和 PD-1/PD-L1抑制剂可显著延长多种肿瘤患者的生存时间,目前已被美国FDA批准用于黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾癌、霍奇金淋巴瘤、结直肠癌等多种晚期肿瘤的治疗。2017年9月美国FDA批准PD-1抑制剂纳武利尤单抗(Nivolumab)用于索拉非尼治疗后疾病进展的肝细胞癌的二线治疗。2018年11月另一个PD-1抑制剂帕博利珠单抗(Pembrolizumab)也被批准用于索拉非尼经治肝细胞癌患者的治疗。PD-1抑制剂的上市为晚期肝细胞癌患者提供了新的治疗选择。
当T细胞发生抗原识别时,PD-1与PD-L1或PD-L1结合会促使PD-1胞内结构域发生磷酸化,进而募集含src同源结构域2的蛋白酪氨酸磷酸酶(SHP-2)。PD-1/SHP-2复合体可以使CD28去磷酸化,从而抑制T细胞功能。PD-1/PD-L1抑制剂利用单克隆抗体与PD-1或PD-L1结合,阻断PD-1和PD-L1之间的相互作用,恢复肿瘤抗原特异性T细胞的增殖及活化,发挥抗肿瘤作用。除CTLA-4和PD-1外,T细胞同样表达多种其他的抑制性受体,包括淋巴细胞活化基因3(LAG-3)、T细胞免疫球蛋白粘蛋白分子-3(TIM-3)、T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域蛋白(TIGIT)和T细胞激活抑制物免疫球蛋白可变区结构域(VISTA)等。基于慢性病毒感染模型的研究显示,T细胞表达抑制性受体的数量和模式与T细胞功能耗竭的程度密切相关。这种现象在包括肝细胞癌在内的多种肿瘤中亦得到证实。针对其他抑制性受体的免疫检查点抑制剂单用或者联合PD-1/CTLA-4抑制剂治疗肿瘤是目前的一个热点研究领域。
尽管免疫检查点抑制剂的应用为肿瘤患者带来了新的希望,但接受治疗的患者中只有部分患者产生应答。临床试验结果表明,纳武利尤单抗和帕博利珠单抗在应用索拉非尼的肝细胞癌患者中客观应答率(Objective Response Rate, ORR)分别为20%和19%。寻找可预测PD-1阻断治疗效果的生物标志物有助于筛选适合接受该治疗的患者。利用免疫组化技术检测肿瘤组织中PD-L1的表达水平是目前预测治疗应答最常用的临床指标。多个临床试验结果表明,肿瘤组织高表达PD-L1的患者对PD-1/PD-L1抑制剂的应答效果更好。但高表达PD-L1的患者中也有相当一部分对PD-1/PD-L1抑制剂无应答,而大约10%的PD-L1阴性患者对PD-1/PD-L1抑制剂治疗产生应答。另外,免疫组化检测可使用的PD-L1抗体及染色方法有多种,且病理医师对染色结果的判读具有一定的主观性,这些因素均可能影响PD-L1表达水平的判定结果。近期一项被称为“蓝图”的国际多中心协作研究结果显示,病理医师在判定肿瘤细胞区域PD-L1的表达水平具有很高的一致性,但在判定免疫细胞区域PD-L1表达水平时的分歧较大,不同PD-L1抗体诊断的灵敏度亦不尽相同。因此,建立统一的PD-L1免疫组化染色及结果判读标准可以更好地指导临床治疗。
除肿瘤组织PD-L1的表达水平外,肝细胞癌患者肿瘤浸润CD8+ T细胞的PD-1表达水平也与PD-1抑制剂的应答相关。研究表明,一部分肝细胞癌患者的肿瘤浸润CD8+T细胞中有一群高表达PD-1的细胞。这些患者的肿瘤恶性程度更高,肿瘤组织中PD-L1的表达水平更高,且存在一些在其他肿瘤中提示对PD-1抑制剂应答良好的生物标志物,如炎性T细胞18基因的表达水平及CD14+CD16-HLA-DRhi单核细胞的比例均显著升高。高表达PD-1的肿瘤浸润CD8+T细胞同时表达LAG-3、TIM-3等多种抑制性受体。与单用PD-1抑制剂相比,联合使用两种免疫检查点抑制剂时这些T细胞功能的恢复更加明显。因此,对具有高表达PD-1的肿瘤浸润T细胞的肝细胞癌患者,免疫检查点抑制剂联合使用可能带来更好的治疗效果。但两种免疫检测点抑制剂联合会明显增加不良反应, 是值得注意的问题。
慢性HBV感染是肝细胞癌最常见的病因。慢性HBV感染时病毒特异性T细胞亦高表达PD-1等多种抑制性受体,从而引起T细胞功能缺陷,无法清除病毒。体外及动物研究结果表明,阻断PD-1通路可以恢复HBV特异性T细胞的功能,促进HBV的清除。近期开展的一项I期临床试验结果显示,纳武利尤单抗可以降低慢性HBV感染者血清乙肝表面抗原(HBsAg)水平,在个别患者中可实现HBsAg的清除,提示PD-1抑制剂可以恢复机体的抗HBV免疫应答,有助于病毒的清除。然而,过度的免疫反应有引起肝衰竭的风险,建议存在慢性HBV感染的肝细胞癌患者接受PD-1抑制剂治疗前及治疗过程中使用核苷类似物降低病毒载量,并监测肝生化指标和病毒载量。另外有病例报道发现,HBsAg和HBV DNA阴性、乙肝核心抗体阳性的HBV既往感染者在接受纳武利尤单抗治疗后出现HBV再激活。因此,存在HBV既往感染的肝细胞癌患者接受PD-1抑制剂治疗时应注意监测HBsAg和HBV DNA,发生HBV再激活时要及时进行抗病毒治疗。
目前PD-1抑制剂作为肝细胞癌的一线治疗及与其他多种药物联合治疗肝细胞癌的临床试验正在进行,有望为肝细胞癌的治疗提供新的选择。进一步明确免疫检查点在肝细胞癌发病中的作用及不同肝细胞癌群体肿瘤免疫特征上的差异,有助于选择合适的患者及开发新的治疗药物。未来的研究应寻找更好的能够预测免疫检查点抑制剂应答的生物标志物,以实现肿瘤患者的个体化用药。