程 然, 徐小元
1 北京大学第三医院 感染疾病科, 北京 100191; 2 北京大学第一医院 消化内科, 北京 100034
世界卫生组织国际癌症研究机构发布了全球癌症负担数据,其中肝癌高居我国癌症发病率第5位,死亡率第2位[1]。在各种原发性肝脏恶性肿瘤中,肝细胞癌(HCC)最为常见。慢性HBV感染是HCC发生的主要危险因素,全球至少50%的HCC归因于慢性HBV感染[2]。尽管近些年针对HBV的预防和治疗有明显的改善,但仍有许多患者进展为不能行手术切除的晚期HCC,需要全身治疗。免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICI)是一类新型抗肿瘤药物,其通过识别T淋巴细胞与靶细胞以及其他免疫细胞之间的调节信号,阻断肿瘤抗原慢性免疫反应诱导的免疫衰竭或抑制途径,从而重新激活抗肿瘤免疫反应[3]。在HCC的治疗领域以ICI为基础的综合治疗取得了显著成绩,其中程序性细胞死亡蛋白1(programmed death receptor-1, PD-1)及程序性死亡受体配体1(programmed death-ligand 1,PD-L1)抑制剂的治疗取得了一些突破性进展[4-5]。HBV感染导致持续的肝脏炎症、纤维化及异常的肝细胞再生,并对肿瘤微环境发挥复杂的生物学效应,可能在一定程度上影响免疫治疗的疗效[6]。因此,本文总结PD-1/PD-L1抑制剂抗病毒作用,及抗PD-1/PD-L1治疗在HBV感染的HCC患者中的安全性和有效性,旨在为临床治疗晚期HBV相关HCC提供依据。
PD-1是一种跨膜蛋白,可在多种活化的T淋巴细胞中表达,抑制抗癌免疫反应。PD-L1,是PD-1的主要配体,在肿瘤发生机制中,癌细胞上表达的PD-L1可以抑制T淋巴细胞活化,维持T淋巴细胞耗竭,阻止免疫介导的癌细胞杀伤作用,削弱细胞因子的产生,并诱导效应T淋巴细胞因肿瘤生长而凋亡[7]。PD-1和PD-L1的组合可以减弱由T淋巴细胞受体介导的IL-2分泌和T淋巴细胞增殖,导致PD-L1在潜在免疫原性肿瘤细胞上的过度表达,并引起免疫活性的负调节[8-11]。如今,PD-1/PD-L1通路抑制治疗已成为调节宿主免疫反应和抑制肿瘤发展的一种有前景的免疫疗法。目前HCC领域正在进行临床实践或研究的PD-1单抗包括纳武利尤单抗(Nivolumab)、帕博利珠单抗(Pembrolizumab)、卡瑞利珠单抗(Camrelizumab)、信迪利单抗(Sintilimab)、特瑞普利单抗(Toripalimab)、替雷利珠单抗(Tislelizumab)等;PD-L1单抗包括度伐利尤单抗(Duralumab)、阿替利珠单抗(Atezolizumab)和阿维鲁单抗(Avelumab)。
研究[12]发现在慢性HBV感染者中,HBV特异性CD8+T淋巴细胞水平极低,且反应较弱,处于高耗竭和低功能状态。体外研究[13-17]发现,阻断抑制性受体PD-1和细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyte antigen-4,CTLA-4)能改善HBV特异性CD8+T淋巴细胞功能。动物模型研究[18]发现,土拨鼠感染肝炎病毒的病毒血症和抗原血症可以通过PD-L1抑制剂和恩替卡韦的联合治疗来控制。这种联合策略优于单独的抗病毒治疗,并且没有引起肝损伤[18]。一项新西兰初期临床试验[19]发现,纳武利尤单抗可以安全有效的治疗病毒抑制的慢性乙型肝炎患者。为PD-1抑制剂抗病毒治疗提供了证据,证明免疫检查点抑制可以恢复慢性HBV感染者的特异性免疫反应。以后需要更多、更大规模的临床研究进一步验证其安全性及有效性。
目前关于PD-1/PD-L1单药和联合治疗对HBV相关HCC的有效性研究较少。部分临床研究结果显示同时接受抗病毒药物治疗的HBV感染者表现出稳定的肿瘤抑制,少数研究中虽然HBV载量有增加但未发生HBV暴发,亦有研究[20-22]发现病毒清除现象。但也有研究[23]观察到接受治疗的HBV感染相关HCC患者存在病毒激活的现象。
3.1 PD-1抑制剂单药治疗 纳武利尤单抗被FDA批准用于索拉非尼治疗失败的晚期 HCC患者,这是第一个获批用于HCC治疗的PD-1抑制剂。Ⅰ/Ⅱ期临床试验(CheckMate 040研究,NCT01658878)纳入索拉非尼治疗失败或不耐受和未接受索拉非尼的HCC患者,接受纳武利尤单抗治疗。剂量扩展阶段,HBV组HCC患者的客观缓解率(objective response rate, ORR)为14%,疾病稳定率为55%,6个月和9个月总生存率分别为84%和70%[24]。基于该试验的亚洲队列分析发现,亚洲患者接受纳武利尤单抗治疗的ORR为15%,HBV相关HCC患者的ORR为13%。纳武利尤单抗治疗晚期HCC患者能达到较为乐观的ORR和总生存率,其安全性与在其他肿瘤中观察到的结果相当,其疗效并不受索拉非尼治疗状态的影响[20]。韩国一项真实世界研究[25]显示,纳武利尤单药在HBV流行区治疗不可切除的HCC有效,患者中位总生存期(overall survival,OS)为26.4周。但在Ⅲ期临床试验(Checkmate-459研究,NCT02576509)对索拉非尼经治的晚期HCC患者接受纳武利尤单抗治疗效果的评估[26]发现,与索拉非尼相比,经纳武利尤单抗治疗后,患者的总生存率并未表现出明显优势。因此,纳武利尤单抗目前仅能作为二线用药。
在KEYNOTE-224(NCT02702414)研究[27]中,曾接受索拉非尼治疗的晚期HCC患者在接受帕博利珠单抗治疗后ORR、无进展生存期(progress free survival,PFS)、OS和12个月总生存率分别为17%、4.9个月、12.9个月和54%。PFS和OS较安慰剂组有临床改善,在病毒感染的亚组分析中,有57%(12/21)的HBV相关HCC患者肿瘤病灶较基线缩小。在Ⅲ期亚洲队列研究(NCT02702401)[28]中,晚期HCC患者接受帕博利珠单抗治疗后ORR、OS、PFS分别为20.6%、13.8个月、2.8个月,而安慰剂组的ORR、OS、PFS分别为2.0%、8.3个月、1.4个月。亚洲队列的HBV相关HCC比例明显高于全部人群(亚洲51% vs 整体25%),与整个队列相比,亚洲人群中帕博利珠单抗有更大获益的趋势(ORR:20.6% vs 18.3%)。
卡瑞利珠单抗是首个在中国获批用于治疗晚期HCC的PD-1抑制剂。其Ⅱ期临床研究(NCT03463876)[29]共纳入217例患者,ORR为14.7%(32/217),6个月总生存率为74.4%。180例HBV感染者均接受抗病毒治疗,46例出现HBV DNA载量升高,但大多数(74%)在疾病进展后或进展前最后一次给药后升高。没有患者因 HBV DNA 增加而中断或停止治疗。对于HBsAg阴性的HCC患者,没有出现HBV激活。
国内一项单中心回顾性临床研究[22],纳入70例HBV相关HCC患者接受PD-1治疗。在接受特瑞普利单抗治疗的患者(n=23)中,ORR为21.7%,疾病控制率(disease control rate,DCR)为56.5%。在接受卡瑞利珠单抗治疗的患者(n=33)中,ORR和DCR分别为36.4%和81.8%。信迪利单抗组(n=14),ORR为28.6%,DCR为78.6%。整个队列的总体ORR和DCR分别为30.0%和72.9%。25例患者在随访期间出现疾病进展,10例患者在随访期间死亡。研究中发现PD-1治疗HCC的疗效与已发表的包括HBV阳性和阴性患者的试验和观察性研究相似。ORR稍高于既往研究,可能一定程度上表明PD-1/PD-L1的阻断有助于控制HBV引起的慢性炎症反应。
3.2 PD-L1抑制剂单药治疗 相比于PD-1抑制剂,PD-L1抑制剂单药治疗HCC的临床试验研究开展较少。阿维鲁单抗的一项Ⅱ期临床试验(NCT03389126)[30]共纳入30例患者,HBV感染者约占86.7%(26/30),ORR为10.0%,DCR为73.3%,中位进展时间、PFS和中位OS分别为4.4个月、3.5个月和14.2个月。阿维鲁单抗耐受性良好,治疗期间未发现HBV或HCV的病毒暴发。
度伐利尤单抗的Ⅰ/Ⅱ期临床试验研究(NCT01693562)[31]发现,患者PFS为 2.7个月,OS为13.2个月,其ORR为10.3%。但其中HBV感染者ORR为0,中位OS为6.3个月,9个月和12个月的OS均为38.6%。在HBV相关HCC患者中度伐利尤单抗的疗效需进一步研究。
从目前PD-1/PD-L1抑制剂的临床试验来看,对HBV相关中晚期HCC有较好的治疗效果及安全性,但从总体上来说受益的患者仍然较少,且在HBV相关HCC患者中的应用较少。因此,提高PD-/PD-L1抑制剂对HCC患者的疗效是一个重大的挑战。不同药物治疗HCC的抗肿瘤机制不同,免疫治疗与其他治疗机制的药物联合,或者两种不同机制作用通路的免疫治疗联合,与单药治疗相比,可能显示出更好的疗效。目前,常用的联合疗法包括靶向药物、其他类型的ICI、化疗等。
3.3 PD-1/ PD-L1抑制剂与分子靶向药物联合治疗 酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor,TKI)能与血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)结合抑制其生物活性,阻断VEGF导致的血管通透性增加,从而抑制肿瘤细胞的生长[32]。抗血管内皮生长因子受体-2(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR-2)阻断剂可诱导内皮细胞和肿瘤浸润的CD4+细胞中PD-L1的表达,双重抗PD-1/VEGFR-2疗法可重新编程免疫微环境。因此TKI和PD-1/PD-L1抑制剂具有协同作用,可联合治疗[33]。
IMbrave150研究(NCT03434379)[34]发现,不可切除的HCC患者接受阿替利珠单抗联合贝伐珠单抗(Bevacizumab)治疗,中位PFS、ORR和DCR分别为6.8个月、27.3%和73.6%。索拉非尼组的中位PFS、ORR和DCR分别为4.3个月、11.9%和55.3%。联合治疗组和索拉非尼组6个月存活率分别为84.8%和72.2%,12个月存活率分别为67.2%和54.6%。IMbrave 150中国亚群研究(NCT03434379)共纳入194例中国患者,其中HBV感染者占84.7%(164/194)。研究[35]发现,联合治疗组和索拉非尼组6个月存活率分别为86.6%和64.1%,12个月存活率分别为76.7%和44.6%。应用阿替利珠单抗联合贝伐珠单抗的患者中位PFS、ORR、DCR和恶化时间(time to deterioration,TTD)分别为5.7个月、24.6%、70%和9.8个月。索拉非尼组的中位PFS、ORR、DCR和TTD分别为3.2个月、6.7%、48.3%和3.6个月。自2007年索拉非尼被批准用于治疗不可切除的HCC以来,阿替利珠单抗联合贝伐珠单抗是第一个被证明OS优于索拉非尼的治疗方法。在IMbrave150的中国亚群中,联合治疗组的OS和PFS获得有临床意义的改善,生活质量和功能恶化具有临床意义的延迟。疗效和安全性结果与全球研究人群的结果大体一致。基于此研究结果,国内已批准阿替利珠单抗联合贝伐珠单抗作为治疗中晚期HCC的一线方案[35]。
3.4 PD-1/ PD-L1抑制剂与其他ICI联合治疗 CTLA-4是免疫检查点抑制剂的另一个常见靶点,是目前常用的ICI治疗药物之一。与单一治疗相比,CTLA-4联合PD-1/PD-L1治疗具有协同作用。目前国内常用CTLA-4有曲美木单抗(Tremelimumab)、伊匹木单抗(Ipilimumab)等。
CheckMate 040研究[36]纳入晚期HCC患者148例,评估纳武利尤单抗与伊匹木单抗联合治疗对晚期 HCC患者的疗效,依据治疗方案剂量的不同将患者随机分成A、B、C共3组,其ORR分别为32%、31%和31%,DCR分别为54%、43%和49%,中位OS分别为22.8个月、12.5个月、12.7个月,24个月的总生存率分别为48%、30%和42%。根据患者HCC病因,A组中HBV/HCV未感染、HBV感染、HCV感染者的中位OS分别为22.2个月、22.8个月和14.9个月;B组分别为11.8个月、12.1个月和16.1个月;C 组分别为7.4个月、9.6个月和33.0个月。5.4%患者因出现3~4级治疗相关不良反应(treatment-related adverse events, TRAE)而停药。与单药治疗相比,联合治疗具有更长的PFS,但联合治疗的不良反应发生率也高于单药治疗,是否会引起HBV激活、肝功能异常等不良反应仍需要进一步研究。
3.5 PD-1/ PD-L1抑制剂与化疗联合 系统性化疗能抑制和杀伤肿瘤细胞,增强肿瘤细胞的免疫原性,PD-1/PD-L1抑制剂与化疗联合可能会带来更好的临床收益。一项 Ⅱ 期临床试验(NCT03092895)[37]纳入34例HCC患者和47例胆管细胞癌患者,接受卡瑞利珠单抗联合FOLFOX4方案(奥沙利铂、氟尿嘧啶和亚叶酸钙)或GEMOX方案(吉西他滨、奥沙利铂)抗肿瘤治疗,34例HCC患者ORR和DCR分别为26.5%和79.4%,中位PFS为5.5个月。在43例可评估的胆管细胞癌患者中,其ORR为7.0%,DCR为67.4%。85.3%的HCC和57.4%的胆管细胞癌患者发生≥3级TRAE,只有1例患者因此停止治疗,安全性和耐药性可控,可能为晚期 HCC 和胆管细胞癌患者提供一个新的选择。
ICI通过激活T淋巴细胞并促进免疫系统识别和攻击癌细胞,同时也激活自身免疫系统,导致机体一些正常细胞受到免疫系统的攻击产生免疫相关不良反应(immune-related adverse events, irAE)[38-39]。ICI单一治疗总体安全,PD-1抑制剂与PD-L1抑制剂总体irAE发生率相似,不同剂量及时间间隔的irAE发生率也不相同。联合治疗可能会改变单一ICI治疗带来的免疫增强作用,进而影响TRAE及irAE的类型和严重程度[40]。
国内一项Meta分析[41]共纳入20项临床研究,发现接受PD-1/PD-L1的HCC患者不良事件(adverse events,AE)的总体发生率为0.63,≥3级的AE为0.18。 严重不良事件(serious adverse events,SAE)的发生率为 0.11,≥3级的SAE为0.05。 任何irAE的发生率为0.09。≥3级irAE发生率为0.05。常见AE如疲劳、皮疹、瘙痒、AST和ALT升高的总体发生率分别为0.17、0.15、0.14、0.16和0.13。
大多数TRAE是皮肤病征兆和肝功能实验室指标升高,包括瘙痒、皮疹、ALT 水平升高和AST水平升高[42]。在HBV感染的受试者中强调肝脏安全事件。基于CheckMate 040研究(NCT01658878)的队列分析发现,亚洲队列和意向治疗队列汇总分别11%和9%的HBV感染者治疗后的HBV DNA比基线增加了>1 log10IU,但病毒动力学的变化与纳武利尤单抗相关的显著肝脏相关AE无关,亚洲队列中约9%患者出现ALT或AST升高,未报告腹水或脑病相关不良反应[20]。
研究[24,27]表明,参与队列研究的HBV感染者接受有效的抗病毒治疗以达到低病毒载量,并定期监测肝功能变化,在接受抗PD-1/PD-L1治疗的患者中未观察到HBV再激活,在没有HBV感染的患者中发现了与现有研究中报告的症状相当的TRAE。也就是说,HBV病毒风险因素得到良好控制的HCC患者接受抗PD-1/PD-L1与未感染者有相似的安全性。
PD-1/PD-L1信号通路被认为是HBV感染HCC患者诊断和治疗中最重要和最广泛采用的机制。抗PD-1/PD-L1治疗可能存在抗HBV作用,可在未来研究中进一步探索PD-1/PD-L1抑制剂的抗病毒活性。由于HCC的恶性程度高、易发生转移、隐匿性强,预后往往不容乐观。对中晚期HCC患者而言,手术切除、放疗、化疗等传统治疗方式的疗效十分有限,接受PD-1/PD-L1抑制剂治疗的HBV相关HCC临床研究结果表明,患者的OS、PFS、ORR等得到了改善,但为此受益的患者仍然相对较少。PD-1/PD-L1抑制剂与其他药物联合使用,可提高其抗肿瘤活性,延长患者OS,但不良反应发生率可能会增加。我国HBV相关HCC患者约占总HCC人数80%,但目前探讨HBV相关HCC患者接受PD-1/PD-L1免疫抑制剂治疗的临床应答率和安全性的临床研究较少,仍需要更多的临床研究探索更安全、更有效、更经济的免疫治疗方案以改善中晚期HCC患者预后。
利益冲突声明:所有作者均声明不存在利益冲突。
作者贡献声明:程然、徐小元负责课题设计,资料分析,撰写论文;徐小元负责拟定写作思路,指导撰写文章并最后定稿。