免疫檢查點阻斷與肝癌化療栓塞

張利捷，梁 斌

肝細胞癌（HCC）是我國常見的高度惡性腫瘤，迄今沒有滿意的治療方法。TACE 是目前治療不可切除性肝癌的有效方法，但其遠期療效仍不理想[1]。理論上，TACE 能夠誘導大量腫瘤細胞死亡，釋放腫瘤抗原，從而啟動機體免疫應答[2]。然而，肝臟是一個有著特殊免疫性能的器官，肝癌可以通過多種機制發生免疫逃逸，以致機體抗腫瘤免疫反應在肝癌自然病程及常規治療過程中的監視作用不能得到有效發揮[3]。因此，研究TACE 對腫瘤免疫學的影響，以及TACE 聯合免疫療法治療肝癌的療效與機制，對提高肝癌介入治療整體療效具有重要意義。本文將對肝臟相關免疫特點和肝癌介入治療聯合免疫抑制劑治療相關研究進行綜述。

1 肝臟免疫功能特點及肝癌免疫逃逸機制

肝臟具有特殊的免疫功能。解剖上，肝臟接受肝動脈和門靜脈雙重血供。門靜脈引流來自腸道、胰腺和脾臟的靜脈血，其中含有眾多抗原和膳食營養成分，這些物質進入肝血竇后，竇壁高通透性和竇內低速血流有助于物質交換和免疫反應。肝臟含有多種免疫細胞，如各種淋巴細胞（T 細胞、B 細胞、自然殺傷細胞和自然殺傷T 細胞）、單核巨噬細胞、樹突狀細胞、肝星狀細胞、肝竇狀內皮細胞等，這些細胞可在多種因素作用下產生免疫因子，共同構成復雜的免疫微環境，使肝臟成為免疫反應的重要靶器官和調節器官[4]。肝臟的免疫功能主要有消除外來抗原和循環免疫復合物、調節免疫活性細胞的再循環及移位、產生免疫球蛋白參與全身免疫反應、制造補體增強非特異性免疫防御、產生多種免疫調節因子維持適度有效免疫力等[3]。然而，肝臟免疫功能以免疫耐受為主。由于持續暴露于大量抗原和食物來源微生物刺激下，肝臟微環境需要處于復雜的免疫耐受活性狀態，以維持免疫穩態。這不僅減弱了肝臟對肝癌形成及進展的免疫監視，而且對腫瘤治療不利[3-4]。

肝癌表現為免疫逃逸。細胞免疫是機體抗腫瘤的主要免疫方式，而腫瘤免疫反應狀態主要是通過腫瘤微環境的腫瘤浸潤淋巴細胞、免疫細胞、調節性T 細胞（Treg）、促腫瘤巨噬細胞、骨髓衍生抑制細胞、免疫抑制細胞因子（如TGF-β、IL-10）及其代謝產物等生物標志作為評價標準。雖然外周血的免疫細胞亞群易于取樣檢測，但對腫瘤局部免疫狀態的評價作用有限。對大多數腫瘤而言，以CD8+T 細胞為代表的免疫浸潤代表有利的抗腫瘤免疫反應；而腫瘤微環境中Treg、促腫瘤巨噬細胞、骨髓衍生抑制細胞、免疫抑制細胞因子及其代謝產物的增多則提示負性免疫調節作用[2]。肝癌可以通過特有的自我保護機制逃逸于宿主的免疫監視，如分泌免疫抑制細胞因子、異常表達抗原和改變局部免疫微環境等。研究發現，肝癌組織中淋巴細胞浸潤減少，而負性免疫調節細胞及細胞因子增多，這種免疫抑制性腫瘤微環境的形成與效應T 細胞等免疫細胞激活、增殖及功能發揮相悖[5]。

2 免疫檢查點抑制劑及其臨床應用

近年來，免疫療法在治療癌癥中取得了突破性進展，其中免疫檢查點抑制劑是目前腫瘤免疫治療的熱點。免疫檢查點指免疫系統中存在的抑制受體和抑制信號通路，這些檢查點在正常情況下可調節外周組織免疫反應的質量和強度，從而避免組織損傷，并參與維持對自身抗原的耐受；而在腫瘤組織中可被腫瘤所利用，抑制T 細胞活性，從而形成免疫逃逸。細胞毒T 淋巴細胞相關抗原4（cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen-4, CTLA-4）和程序性細胞死亡蛋白1（programmed cell death protein 1，PD-1）是近來備受關注的免疫檢查點。CTLA-4作為免疫抑制受體，位于活性T 細胞表面，CTLA-4與T 細胞表現的協同刺激分子受體CD28 具有高度同源性，兩者具有相同的配體CD80（B7.1）和CD86（B7.2），CTLA-4 通過與CD28 競爭性結合B7或招募磷酸酶到CTLA-4 胞內結構域部分，降低T 細胞受體和CD28 的信號，從而抑制T 細胞活化。CTLA-4 抑制T 細胞反應的其他機制仍在研究中[6]。PD-1 主要表達于活化的T 細胞、B 細胞、NIC 細胞、Treg 等，其配體包括PD-L1 和PD-L2，PD-1 與PD-L1 結合可阻斷T 細胞活化、增殖，起負性免疫調節作用。腫瘤細胞可以通過表達PD-L1并與PD-1 相互作用抑制T 細胞功能，從而逃避免疫殺傷[7]。目前已有多種針對上述兩個通路的抑制劑應用于臨床，如CTLA-4 抑制劑ipilimumab和 tremelimumab，PD-1抑制劑 nivolumab 和pembrolizumab，PD-Ll抑制劑atezolizumab，avelumab和durvalumab。這些抑制劑通過阻斷免疫檢查點分子與配體的相互作用，可增加腫瘤內淋巴細胞浸潤、激活原始T 細胞、逆轉T 細胞衰竭、減少腫瘤微環境中免疫抑制成分等，達到抗腫瘤免疫治療目的[2，6，8]。

免疫檢查點抑制劑在多種惡性腫瘤治療中展現了良好的應用前景。研究發現PD-1/PD-L1 或CTLA4 單抗治療對晚期惡性黑色素瘤、非小細胞肺癌、膀胱癌、復發/轉移性頭頸癌、卵巢癌、霍奇金淋巴瘤、腎細胞癌等腫瘤有顯著療效，可減緩腫瘤疾病進展、延長患者生存時間[2，8]。更重要的是，免疫檢查點抑制劑與其他大多數常規療法（如化療、放療及靶向治療等）具有協同抗腫瘤作用[2]。潛在的聯合治療機制有免疫檢查點抑制劑可彌補常規治療中腫瘤免疫逃逸的不足；而常規治療不僅可誘導大量腫瘤細胞死亡，釋放腫瘤抗原，啟動抗腫瘤免疫反應，又能使腫瘤減負荷提高免疫治療效果。目前采用PD-1/PD-L1 或CTLA4 抑制劑與常規方法聯合治療腫瘤的臨床試驗已經在諸多癌癥中開展，包括進展期非小細胞肺癌、腎細胞癌、結直腸癌、胃十二指腸癌、轉移性前列腺癌、BRAF V600 突變的黑色素瘤、晚期黑色素瘤、復發性慢性髓性白血病、復發或難治性骨髓瘤等，部分已完成的試驗顯示了可喜的治療效果[2]。然而另一方面，免疫檢查點抑制劑療法在腫瘤治療中也存在局限性，如部分癌癥患者對免疫檢查點抑制劑沒有陽性反應，以及發生與治療相關的不良事件。前者可能與不同腫瘤微環境構成差別、腫瘤細胞內源性信號參與及其他特殊腫瘤生物學特征有關。不良事件是由于免疫治療誘導的超生理免疫反應超出了關鍵器官的耐受所致，免疫介導的不良事件常模擬自身免疫性疾病，如自身免疫性肝炎、皮炎、炎性結腸炎、甲狀腺炎和垂體炎等[2]。

在肝癌領域，早期研究發現PD-L1 高表達HCC患者的預后明顯差于低表達患者，提示PD-L1 可能作為腫瘤復發的預測因子，而PD-1/PD-L1 通路可能代表治療靶點[9]。近來開展的免疫檢查點抑制劑治療臨床試驗也取得了重要進展。如PD-1 抑制劑nivolumab 單藥治療進展期HCC 的Ⅰ/Ⅱ期試驗（CheckMate 040），該試驗在Ⅰ期劑量爬坡階段測試了48 例患者，結果顯示0.1～10 mg/kg 劑量均未達到最大耐受劑量，客觀反應率為15%；在Ⅱ期劑量擴展階段測試了214 例患者，采用3 mg/kg 劑量，客觀反應率為20%，中位生存期在二線患者中接近16 個月；安全性方面，nivolumab 在整個患者隊列中具有可控性和一致性，并且與在其他腫瘤類型中觀察到的相似，常見癥狀為疲勞，瘙癢，腹瀉和肝酶升高[10]。鑒于這些結果，nivolumab 已獲FDA有條件性批準用于肝癌二線治療，常規批準有待于比較nivolumab 與索拉非尼一線治療肝癌的Ⅲ期臨床試驗結果[11]。另一項非隨機、開放型Ⅱ期試驗（KEYNOTE 224）采 用Pembrolizumab（PD-1 抑制劑）治療索拉菲尼治療失敗的進展期HCC，結果顯示客觀反應率為17%（18/104），44%（46/104）患者病情穩定，該藥正在接受兩項Ⅲ期隨機試驗進一步證實，也有望成為HCC 二線治療藥物[12]。采用PD-L1 抑制劑durvalumab 治療肝癌的初步研究結果近期也在美國臨床腫瘤學會大會中報道[13]。其他PD-1/PD-L1 抑制劑的臨床試驗仍在進行中。現在的證據表明PD-1/PD-L1 抑制劑治療進展期HCC 具有較好的療效和安全性。

3 肝癌TACE 對免疫系統的影響

基于肝癌90%血供來源于肝動脈而正常肝實質75%來源于門脈、25%來源于肝動脈的血供特點，TACE 可有效治療肝癌同時最大程度避免肝損傷。經導管動脈內給藥可提高腫瘤局部藥物濃度，減低全身不良反應；后續栓塞腫瘤血管不僅可以誘導腫瘤缺血缺氧性壞死，還能夠減少藥物流失和延長藥物與腫瘤細胞的作用時間，從而增強化療藥物的毒性效應，導致大量的腫瘤壞死[1]。理論上來說，TACE 可以引起大量的腫瘤細胞裂解死亡，釋放瘤內高免疫原性成分，啟動機體免疫應答，包括外周免疫細胞表型的改變，從而有助于肝癌治療效果[2，14]。

然而正由于TACE 是由化療和栓塞兩部分構成，且化療藥物的種類和劑量不一致，TACE 后肝癌局部及全身免疫狀態的變化較為復雜。該領域的研究較少且結果并不一致。一方面，有研究通過檢測外周血中免疫細胞變化發現TACE 可改善肝癌患者的細胞免疫功能[15]；另一方面，也有研究發現大肝癌患者TACE 術后系統炎癥反應與免疫功能失衡[16]，中性粒細胞增多而淋巴細胞減少[17-18]，增加了大肝癌轉移的風險[19]。還有研究發現常規化療劑量TACE 可明顯抑制患者外周血中細胞免疫功能，而小劑量化療藥物TACE 可提高細胞免疫功能[20]。遺憾的是，這些研究均是采用外周血中的某些免疫細胞檢測評價機體免疫反應，并不能完全、真實地反映腫瘤微環境的免疫狀態。有必要系統地研究肝癌TACE 后腫瘤組織及外周血中免疫相關生物標志的變化，以及灌注化療與栓塞單因素對腫瘤免疫反應影響的權重。

常規化療對免疫狀態的影響是雙相的。研究表明化療既可導致免疫源性細胞死亡帶來負面效應，也能通過減少腫瘤微環境中免疫抑制成分、增強抗原呈遞細胞性能等增強免疫應答能力[2]。目前應用于肝癌TACE 的化療藥主要有蒽環類、鉑類、氟類等，其中以蒽環類應用最為廣泛。經導管動脈內灌注的化療藥劑量盡管低于常規外周化療劑量，但是腫瘤內藥物濃度明顯高于外周血，這種灌注化療對腫瘤微環境及機體免疫狀態的影響可能不同于常規化療。目前尚無研究針對該問題。

關于介入栓塞對腫瘤免疫反應的影響，有報道顯示少數肝癌患者接受單純栓塞后腫瘤原發灶及肺內轉移灶自發消退，推測原因可能與栓塞治療激活了宿主抗腫瘤免疫反應有關[21]。另有研究發現介入栓塞可顯著提升T 細胞對甲胎蛋白的反應，并且這種甲胎蛋白特異性T 細胞反應與更高的腫瘤壞死和更好的臨床結果相關[22]。然而，更多的研究表明介入栓塞對腫瘤免疫反應的影響是負面的。近來研究發現，介入栓塞可導致外周輔助T 細胞減少，從而影響機體抗腫瘤能力[23]。此外，栓塞誘導的缺氧微環境可抑制巨噬細胞功能、減弱免疫效應細胞的殺傷能力、抑制樹突狀細胞處理腫瘤抗原并將其呈遞給淋巴細胞的能力[24]；缺氧還可通過激活HIF-1α 直接上調骨髓衍生抑制細胞、樹突狀細胞和癌細胞的PD-L1 表達，從而參與免疫抑制和免疫逃逸[25]。

4 TACE 與免疫檢查點抑制劑合聯合治療肝癌

肝癌TACE 與免疫療法的聯合治療正處于早期探索階段。正如近來研究發現采用CTLA-4（另一種免疫檢查點）抑制劑輔助射頻消融治療進展期肝癌可增加腫瘤內CD8+T 細胞數量，并使患者在無進展生存期、腫瘤進展時間和總生存期方面獲益；該研究還顯示CTLA4 抑制劑治聯合TACE 具有同樣的協同抗腫瘤作用[26]。另有數項臨床試驗正在進行之中，例如針對durvalumab（PD-1 抑制劑）和tremelimumab（CTLA-4 抑制劑）聯合RFA、TACE或冷凍消融治療進展期肝癌或膽管癌的臨床試驗（NCT02821754），另一項評價tremelimumab聯合TACE或消融治療HCC 的臨床試驗（NCT01853618）[27]。這些臨床研究結果值得期待。

隨著對免疫檢查點分子在肝癌免疫逃逸中所起作用了解的逐漸加深，大量臨床研究通過阻斷這些抑制性受體取得了一系列可喜可賀的結果，基于此而不斷創新的組合療法正不斷改變著HCC 的治療現狀。不可否認，免疫檢查點抑制劑與介入療法的聯合最具希望，有望開啟進展期肝癌治療的新篇章。