肖慧敏 杨振东
原发性肝癌是全球第六大常见恶性肿瘤,其癌症相关死亡高居第三[1]。肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是原发性肝癌最主要的病理类型,约占75%~85%,且大部分发生在我国[2]。早期HCC手术效果较好[3],但超过半数患者就诊时已属晚期,手术、消融及经动脉栓塞化疗(transarterial chemoembolization,TACE)等局部治疗作用有限,而以索拉非尼(Sorafenib)为代表的系统性治疗成为主要的选择[4],但效果并不理想。免疫治疗作用机制独特,是恶性肿瘤治疗的研究热点,近年来更是获得了突破性进展,其疗效和安全性已在多种恶性肿瘤的临床实践中获得证实[5],肝脏是人体最大的免疫器官,在免疫防御中起重要作用。作为“过滤器”,可产生分泌蛋白和促炎细胞因子,发挥抵抗血液和消化系统感染的功能[6]。HCC肿瘤微环境中大量表达免疫治疗相关靶点,如程序性死亡受体-1(programmed death-1 receptor,PD-1)、程序性死亡受体-1配体(programmed death-1 receptor ligand,PD-L1)、CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(tumor-infiltrating lymphocytes,TILs)等[7],为 HCC 免疫治疗提供了有利条件。然而,由于长期暴露于外源性抗原,肝脏自身形成了独特的高度免疫耐受微环境[8],导致肿瘤细胞逃避免疫监视,促进HCC发生发展,这也是免疫治疗在HCC起步较晚且疗效欠佳的重要原因。但随着基础研究的深入、治疗理念的更新和新药的不断涌现,这一局面正在发生改变,免疫治疗在HCC中显示了巨大潜力。本文将就HCC免疫治疗的临床研究进展作一综述。
免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)能够阻断肿瘤诱导的免疫抑制状态,恢复机体抗肿瘤免疫能力[9]。目前在HCC中细胞毒性T淋巴细胞抗原-4(cytotoxic T-lymphocyte antigen-4,CTLA-4)/B7s和PD-1/PD-L1这两对受体/配体的研究最受关注。
ICIs相关研究最早源于CTLA-4,其主要作用是调控T细胞激活在早期阶段的强度,当与B7-1/B7-2结合后可抑制T细胞活性,导致肿瘤细胞免疫逃逸[10]。而CTLA-4阻断剂可通过竞争性地抑制CTLA-4与B7-1/B7-2结合,恢复T细胞的抗肿瘤活性[11]。一项纳入20例合并丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)感染的HCC患者,在接受替西利姆单抗(Tremelimumab)治疗后部分缓解(partial response,PR)率为17.6%,疾病控制率(disease control rate,DCR)为76.4%,疾病进展时间(time to progression,TTP)为 6.48个月,HCV 载量也大幅下降,且临床获益患者中CD8+T细胞明显增加,主要不良反应为瘙痒、皮疹以及一过性的转氨酶升高,提示Tremelimumab有利于增强机体的免疫反应[12]。
PD-1主要在CD8+T细胞上表达,扮演调节机体外周耐受和自身免疫的关键角色[13]。当与其配体PD-L1结合,T细胞增殖和细胞因子的释放受抑制,导致肿瘤细胞免疫逃逸[14]。有研究在HCC组织中发现CD8+T细胞表达PD-1,而肿瘤细胞则表达PD-L1[15]。研究报道HCC分期、进展、术后复发及不良预后均与PD-1和PD-L1在肿瘤组织或循环中的表达相关[16]。而PD-1/PD-L1抑制剂正是通过竞争性阻断两者的结合而恢复T细胞的免疫活性[17]。目前PD-1/PD-L1抑制剂在HCC中主要有以下几种。
1.2.1 纳武利尤单抗 纳武利尤单抗(Nivolumab)是一种全人源性免疫球蛋白G4单克隆抗体。在CheckMate 040研究中,Nivolumab治疗晚期HCC的客观缓解率(objective response rate,ORR)为 20%,6个月和9个月总生存率分别为83%和74%;而Sorafenib治疗失败且未合并肝炎病毒感染的HCC,ORR为21%,6个月和9个月总生存(overall survival,OS)率分别为75%和63%,且安全性可控[18]。基于该研究结果,2017年Nivolumab获美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)加速批准,用于Sorafenib治疗失败或无法耐受的晚期HCC。随后开展的CheckMate 459研究试图挑战Sorafenib在晚期HCC一线治疗的地位,虽然最终以失败告终(mOS:16.4个月 vs 14.7个月,P=0.0752),但在特定的亚组中(合并肝炎病毒感染、血管侵犯、肝外扩散、亚裔)显示了临床获益[19]。
1.2.2 帕博利珠单抗 KEYNOTE-224研究[20]结果显示,帕博利珠单抗(Pembrolizumab)用于Sorafenib治疗失败或无法耐受的104例晚期HCC,ORR为17%,完全缓解(complete remission,CR)率为 1%,77%的患者反应持续时间超过9个月,中位反应时间为2.1个月;常见不良反应为转氨酶升高和乏力,发生率为73%,严重不良反应发生率为15%。基于该研究结果,FDA在2018年加速批准Pembrolizumab用于晚期HCC的二线治疗。随后开展的国际多中心Ⅲ期临床试验(KEYNOTE-240)共纳入413例曾接受Sorafenib治疗的晚期HCC患者,Pembrolizumab联合最佳支持治疗与安慰剂联合最佳支持治疗比较显示了生存优势(mOS:13.9 个月 vs 10.6 个月,P=0.0238;mPFS:3个月vs 2.8个月,P=0.0186),Pembrolizumab组有 19%的患者TTP超过1年,且未见病毒性肝炎发生;两组3级、4级治疗相关不良事件发生率分别为18.6%和 7.5%[21]。
1.2.3 卡瑞利珠单抗 卡瑞利珠单抗(Camrelizumab)是我国自主研发的PD-1单抗。一项多中心、随机对照Ⅱ期临床试验的初步结果显示,曾接受其他方法治疗的晚期HCC患者,Camrelizumab的ORR为14.7%,6个月和12个月的OS分别为74.4%和55.9%,mOS为13.8个月;此外,2周用药方案表现出优于3周方案的趋势,主要不良反应为转氨酶升高和中性粒细胞减少,3~4级治疗相关不良事件发生率为22%,显示出较好的抗肿瘤活性和可控的毒性[22]。
综上认为,ICIs在治疗HCC方面潜力巨大,但目前仍有诸多问题亟待解决,如如何区分可能获益的人群,优化用药剂量、用药周期和用药时序,鉴别和处理免疫相关不良反应等。目前抗PD-1/PD-L1药物治疗HCC的多项临床研究正陆续开展,包括度伐利尤单抗(Durvalumab)、替雷利珠单抗(Tislelizumab)、阿替利珠单抗(Atezolizumab)等[3],有望为上述问题带来答案。
过继性细胞疗法(adoptive cell therapy,ACT)始于20世纪80年代[23],属于被动免疫。与ICIs主动增强免疫反应的机制截然不同,ACT借助细胞因子刺激或负载肿瘤抗原等方式,在体外培养并特异性地扩增患者自身具有抗肿瘤活性的免疫细胞,最后回输给患者,实现杀灭肿瘤的目的[24]。已有研究尝试将ACT的特点细胞亚群用于HCC的治疗,包括嵌合抗原受体T(chimeric antigen receptor T,CAR-T)细胞、细胞因子诱导杀伤(cytokine-induced killer,CIK)细胞、自然杀伤(natural killer,NK)细胞、TILs和细胞毒性 T 淋巴细胞(cytotoxic T lymphocytes,CTLs)等。
CAR-T疗法由来已久,其机制是利用含单克隆抗体的抗原结合部分以及与效应受体信号传导相关的共刺激和信号结构域,特异性地识别肿瘤相关抗原(tumor associated antigen,TAA),刺激T细胞的活化与增殖[25]。显然,选择合适的抗原是治疗成功的关键。磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican-3,GPC-3)作为一种自然的TAA,在HCC中高表达且与预后不良相关[26]。一项Ⅰ期临床试验的初步结果显示,GPC-3阳性的复发或难治性中国籍HCC患者,GPC3 CAR-T联合清淋巴细胞化疗的DCR为66.7%,仅1例出现严重不良反应,为3级发热,提示GPC3 CAR-T具有较好的抗肿瘤活性和安全性[27]。其他潜在TAA还包括甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)、黏蛋白-1、血管内皮生长因子-A、上皮细胞黏附分子以及病毒抗原等[28]。而关于CIK目前的研究认为CIK辅助治疗有助于改善预后。LEE等[29]开展的一项多中心、随机、对照研究对接受了手术切除等局部治疗的HCC患者采用CIK辅助治疗,结果患者中位无复发生存时间(recurrencefree survival,RFS)明显延长(44.0个月 vs 30.0 个月,HR=0.63,P=0.01)。虽然接受了辅助治疗组的不良反应发生率更高(62% vs 41%,P=0.002),但严重不良反应的发生率无差异(7.8% vs 3.5%,P=0.15)。一项Meta分析结果也支持CIK辅助治疗在改善根治性肝癌切除术后患者生存方面的价值[30]。此外,ACT治疗HCC 还包括 TILs、NK 细胞和 CTLs等[31-33],均获得了阳性结果,但多为单中心小样本研究,其疗效和安全性仍需验证。
肿瘤疫苗治疗主要通过自体或异体肿瘤细胞对患者进行免疫接种,增强机体的特异性免疫应答从而发挥抗肿瘤作用。目前较有潜力用于HCC治疗的肿瘤疫苗包括 DCs疫苗[34]、多肽疫苗[35]和溶瘤病毒疫苗[36]等,尽管表现出一定疗效,但相关的临床研究相对较少且多为Ⅰ期试验,这可能与既往难以识别正确的肿瘤抗原有关。得益于近期大规模平行DNA测序技术的突破,有望加速肿瘤疫苗治疗HCC的研究进展。
目前用于HCC治疗的细胞因子主要包括干扰素(interferon,IFN)、IL-2等。IFN最早的适应证是治疗病毒性肝炎,然后逐步延伸至HCC领域。研究表明无论是HCC切除术后的辅助治疗[37],还是门脉癌栓的联合治疗[38],IFN均能带来生存获益。IL-2能刺激NK细胞等免疫细胞的增殖和活性,从而消灭肿瘤,但目前治疗HCC仍存在争议[39]。
如前所述,免疫疗法在HCC治疗中潜力巨大,但现有的临床证据支持单一免疫治疗的生存获益有限。因此,联合其他治疗手段,优化免疫治疗策略是当前的研究焦点。
以往研究发现,联合使用不同类型的ICIs能进一步提高疗效,如抗PD-1/抗PD-L1与抗CTLA-4的联合已经在其他肿瘤(如非小细胞肺癌、黑色素瘤、结直肠癌)的临床实践中获得了初步成功[40-42]。因此,学者们尝试将该模式用于HCC。一项研究采用Nivolumab联合伊匹木单抗(Ipilimumab)治疗经Sorafenib治疗后进展或无法耐受的晚期HCC患者,结果ORR为31.1%,CR率4.7%,中位反应持续时间为17.48个月,37.7%的患者出现了3或4级不良反应,且8.9%的患者因此中断治疗[43]。另一项采用Durvalumab联合 Tremelimumab治疗经Sorafenib治疗失败的晚期HCC患者的研究ORR为15%[44]。以上研究虽然显示出一定疗效,但均存在不良反应发生率偏高等问题。一系列临床研究相继开展[45],旨在为优化双免疫疗法的联合模式提供依据。
HCC血供丰富而独特,迄今为止,获批用于HCC一线治疗的Sorafenib、仑伐替尼(Lenvatinib);二线治疗的瑞戈非尼(Regorafenib)、卡博替尼(Cabozantinib)、雷莫芦单抗(Ramucirumab)等药物均具有抗血管生成效应,是其发挥疗效的关键。研究报道抗血管生成治疗对肿瘤微环境有免疫修饰作用,包括促进DCs成熟、提升T细胞转运和功能,以及逆转免疫抑制状态等[46],为两者的联合应用提供了有利条件。IMbrave150研究对比了Atezolizumab联合贝伐珠单抗(Bevacizumab)与Sorafenib一线治疗无法手术切除的HCC患者,前者显示了生存优势(ORR:27% vs 12%,P<0.0001;mPFS:6.8 个月 vs 4.3 个月,P<0.0001),且两组的3~4级不良反应发生率相当[47],这或将成为改变晚期HCC一线治疗策略的重要依据。在一项阿帕替尼(Apatinib)联合Camrelizumab治疗实体肿瘤的“篮子”试验中,共纳入18例晚期HCC患者,同样显示了较好疗效,其ORR为38.9%,mPFS为7.2个月,仅1例出现3级不良反应[48]。基于HCC血供特点,免疫治疗和抗血管生成联合疗法成为最具潜力的HCC系统性治疗方案,值得更多的临床探索。
酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)能调节肿瘤内在逃逸机制,而免疫疗法则能修饰肿瘤外在微环境,两者结合可发挥协同抗肿瘤效应。一项Ⅰb期临床试验对比Lenvatinib联合Pembrolizumab与单独Lenvatinib治疗无法手术切除的晚期HCC患者,显示联合组的疗效优于Lenvatinib组(ORR:42% vs 17%,mPFS:9.69个月 vs 7.4个月),常见不良反应为转氨酶升高和高血压[49]。此外,国内外免疫治疗联合酪氨酸激酶抑制剂治疗HCC的一系列临床研究正在相继开展,结果备受关注[50]。
HCC的局部治疗手段主要包括TACE、消融和放疗等[51-52],可诱导发生“免疫原性细胞死亡”,即通过杀死癌细胞,继而释放肿瘤抗原,激活损伤相关的分子途径,增强机体的抗肿瘤免疫反应并产生“远隔效应”,最终杀死远离靶病灶的肿瘤细胞[53]。但由于免疫耐受的限制,这种效应往往罕见而微弱。近年来,得益于免疫治疗的进展,突破这一限制成为可能[54]。其中放疗与免疫治疗的组合备受瞩目,其疗效已在多种恶性肿瘤的临床实践中获得证实[55],处于研究阶段(NCT03380130、NCT03203304)的放疗联合免疫治疗HCC的前景可期。
疗效评价既是临床实践中免疫治疗HCC的关键点也是难点。肿瘤对免疫治疗的反应形式与化疗药物相比存在明显差别,除了实体瘤疗效评价标准(Response Evaluation Criteria In Solid Tumors,RECIST)规定的 CR、PR、SD、PD 等标准外[56],小部分接受免疫治疗的患者还可能出现假性进展或爆发性进展[57]。假性进展定义为经免疫治疗后病灶增大或出现新的病灶,然后缓解,多见于黑色素瘤,在非小细胞肺癌、肾细胞癌、头颈部鳞癌中也有发生,而在HCC中则较罕见,多为个案报告[58],发生的原因可能与免疫细胞浸润与坏死导致病灶增大有关[59]。爆发性进展定义为经免疫治疗后肿瘤迅速进展(肿瘤生长速率比≥2),在多种恶性肿瘤中均可发生,危险因素包括老龄、头颈部鳞癌照射野内复发、MDM2基因扩增等[60-62]。PETRIOLI等[63]纳入6例经ICIs治疗后出现爆发性进展的HCC患者,发现老龄、既往曾接受放疗是其发生的危险因素。
假性进展和爆发性进展在临床上往往难于鉴别和预测。因此,RECIST工作小组在RECIST基础上建立了免疫治疗实体瘤疗效评价标准(immunotherapy Response Evaluation Criteria in Solid Tumors,iRECIST)[64],提出了免疫完全缓解(immune complete response,iCR)、免疫部分缓解(immune partial response,iPR)、免疫未确认进展(immune unconfirmed progressive disease,iUPD)、免疫确认进展(immune confirmed progressive disease,iCPD)、免疫稳定(immune stable disease,iSD)等概念,为临床医师掌握免疫治疗的疗效评价标准和时机提供了依据,有利于避免有效治疗过早中止或无效治疗过度进行等情况的发生。
HCC免疫治疗尚处于起步阶段,除了ICIs及其联合疗法表现出较好的临床疗效和安全性外,其他方法总体疗效仍不理想,并且存在诸多问题亟待解决,如优化不同治疗方式的先后顺序、最佳用药剂量和周期、相关不良反应的防治、预测疗效的可靠生物指标、完善的疗效评价体系(鉴别假性进展和爆发性进展)等。尽管如此,相信作为目前具有良好前景的恶性肿瘤治疗方法,随着一系列高质量临床研究结果的揭晓,基于免疫治疗的策略有望改变现有的HCC治疗模式,为HCC尤其是晚期HCC患者带来福音。