PD-1/PD-L1在肝細胞癌中的研究進展

史明，郭利君

(1.甘肅中醫(yī)藥大學 臨床學院，甘肅 蘭州；2.甘肅省人民醫(yī)院泌尿科，甘肅 蘭州)

0 引言

原發(fā)性肝癌(primary liver cancer, PLC)是一組組織學特征各異、預后不良的高異質(zhì)性惡性腫瘤。目前常見的肝臟腫瘤包括肝細胞癌(hepatocellularcarcinoma, HCC)、肝內(nèi)膽管癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,iCCA)、肝母細胞瘤、肝細胞腺瘤和小兒腫瘤，HCC是最常見的PLC，iCCA是第二常見的PLC[1,2]。HCC約占所有PLC的80%～90%[1,2]。近幾十年來，HCC的發(fā)病率和死亡率一直在上升，每年約有80萬新病例發(fā)生。

HCC通常是在慢性乙型肝炎病毒(HBV)或丙型肝炎病毒(HCV)感染、代謝紊亂或酒精性肝病的背景下發(fā)生，可促進肝臟T細胞衰竭的免疫抑制狀態(tài)[3]。隨著醫(yī)藥科學的進步，治療方式的不斷更新，但只有不足一半的HCC患者在早期得以診治，后期由于嚴重的肝功能損壞以及全身器官的衰竭，生存率極低[4]。而HCC的發(fā)生機制錯綜復雜且尚不清楚，其多與腫瘤細胞的多基因突變、免疫逃逸、細胞內(nèi)外改變等均有關[5-7]， 近來，隨著對免疫檢查點的不斷認識，免疫治療給HCC患者帶來了新的曙光[8]。其中以PD-1/PD-L1免疫新療法取得突破性進展[9,10]。打破腫瘤免疫抑制，恢復免疫系統(tǒng)抗腫瘤細胞以及維持正常細胞微環(huán)境的能力，疫檢查點抑制劑的單一治療、還是聯(lián)合療法，以及與局部治療策略聯(lián)合，如動脈栓塞、射頻消融聯(lián)合免疫檢查點抑制劑，有效地延長了腫瘤進展時間及總生存期[11]。PD-1/PD-L1抑制劑治療成為最有前景的免疫治療方案。

1 免疫檢查點及PD-1/PD-L1

免疫檢查點是表達在各種免疫細胞(B細胞、T細胞、自然殺傷細胞、骨髓源性抑制細胞等)上的膜結(jié)合分子，調(diào)節(jié)免疫反應的強度，生理條件下，這些檢查點起到了一種抑制的作用，阻止了T細胞的持續(xù)激活，限制對正常組織損傷[12]。在腫瘤發(fā)生時，它為T或自然殺傷細胞激活傳遞抑制信號，誘導腫瘤免疫耐受和維持至關重要[13]。PD-1分子于1992年Ishida等[14]在京都大學生化實驗室被發(fā)現(xiàn)，主要表達于T淋巴細胞，也表達于單核細胞、B細胞、NK細胞、樹突狀細胞、調(diào)節(jié)性T細胞、以及骨髓源性抑制細胞[15]。Dong等[16]發(fā)現(xiàn)了PD-1的配體PD-L1，其表達會促進活化T細胞的凋亡，進而抑制體內(nèi)活性腫瘤免疫。PD-L1主要表達于抗原提呈細胞、活化的T細胞、B細胞、巨噬細胞、胎盤滋養(yǎng)層細胞、心臟內(nèi)皮細胞和胸腺皮質(zhì)上皮細胞[17]，并且其表達依靠兩種機制，即組成型機制和誘導機制，兩者均依賴于干擾素調(diào)節(jié)因子1[18]。

2 PD-1/PD-L1介導腫瘤逃逸

PD-1/PD-L1作為一種重要的免疫負性調(diào)控因子，PD-L1表達在腫瘤細胞表面，與腫瘤微環(huán)境中浸潤的T細胞表面PD-1結(jié)合，抑制腫瘤特異性T細胞活性，或滅活T細胞，阻斷免疫應答，使腫瘤細胞產(chǎn)生免疫逃逸，以致于機體免疫功能減弱甚至不能對腫瘤細胞進行攻擊和殺傷[19-21]，PD-1/PD-L1激活被認為是宿主腫瘤抗原特異性T細胞免疫逃避腫瘤的機制，其阻斷劑作為一種潛在的癌癥免疫治療形式提供了理論依據(jù)[22]。PD-L1參與免疫逃避機制，在腫瘤組織中表達增加[23]。據(jù)報道，PD-L1的表達與HCC的進展和預后呈負相關，與HCC術后復發(fā)密切相關[24-26]。在HCC患者中巨噬細胞數(shù)目增加，包括一些不成熟的巨噬細胞，從而PD-L1的表達也隨之上增加，增加的PD-L1會抑制T細胞的免疫功能，導致肝細胞癌患者的預后不佳[27]。此外，不成熟的樹突狀細胞在腫瘤組織中產(chǎn)生，誘導形成FcgRII(IgG-FC受體Ⅱ)低表達的活化B細胞，進而通過IL-10抑制特異性的細胞毒性T淋巴細胞在腫瘤的作用[28]，介導免疫逃逸。

3 PD-1/PD-L1分子信號通路

PD-1與配體PD-L1的結(jié)合，PD-1胞質(zhì)區(qū)免疫受體酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tyrosine switch motifs，ITSM)被激活，募集含兩個SH 結(jié)構的蛋白酪氨酸磷酸酶( SH2 domain-containingprotein-tyrosine phosphatase-2，SHP-2)[18]并抑制磷脂酰肌醇-3-激酶和蛋白激酶B活化，最終削弱T淋巴細胞的活化和增殖，抑制細胞因子分泌，使T淋巴細胞阻滯在 G0/G1期，阻礙其分化為漿細胞，從而引起T淋巴細胞發(fā)生凋亡，激活腫瘤細胞的免疫逃逸，誘導T淋巴細胞凋亡[18,29]，導致腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。在炎癥反應過程中，PD-1的主要作用是抑制T細胞活性并限制自身免疫，減輕T細胞對附近組織的破壞[18]。腫瘤利用PD-1對組織保護的天然生理特性，減少免疫刺激因子(如腫瘤壞死因子α、γ干擾素等)產(chǎn)生，促使PD-L1表達上調(diào)，以保護腫瘤自身免受免疫系統(tǒng)監(jiān)視及殺害[18,30]，此效應稱為“適應性免疫抵抗”。有多項研究證實PD-1/PD-L1信號通路與腫瘤患者不良預后有密切關聯(lián)[18,31-33]。以上研究充分說明，PD-1/PD-L1信號通路與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及患者預后密切相關，臨床上通過阻斷此信號途徑已經(jīng)證實其作為癌癥免疫療靶點，今后有望成為具有潛力的治療措施[18]。

4 PD-1/PD-L1在HCC中的表達及其預后的作用

PD-1/PD-L1免疫檢查點是HCC逃避免疫監(jiān)視的重要機制之一[34]。在針對HCC中PD-1及其配體表達情況的研究中[35]，Wang等對26例中國肝癌患者腫瘤標本進行免疫組化染色，發(fā)現(xiàn)PD-1多集中于免疫細胞浸潤區(qū)域。PD-L1和PD-L2分散或局部地表達于24/26(92.3%)和23/26(88.5%)例標本中。法國的Calderaro等分析了217例肝癌患者PD-L1在肝癌組織中的表達與臨床病理學特征和免疫組化標志物的關系。結(jié)果顯示，肝癌組織中PD-L1的高表達與腫瘤侵襲性呈正相關。同時，腫瘤局部浸潤的炎癥細胞高表達的PD-L1與血清AFP水平、血管侵犯、分化程度成正相關。來自韓國的一項研究[26]將85例肝癌手術切除腫瘤組織中PD-L1和PD-L2的表達分別進行預后分析，二者的表達均與肝癌患者的預后成負相關。Ma等[36]在578例肝癌患者中采用原位熒光雜交法測定PD-Ls基因的改變、qPCR免疫熒光法測定PD-Ls的mRNA和蛋白水平，研究基因改變的臨床相關性和預后價值，結(jié)果提示PD-L1表達的增加預示較差的生存率，與此同時，PD-1+免疫細胞的高浸潤率也提示肝癌存活率低。

綜上所述，PD-1/PD-L1表達增加是肝癌患者獨立的危險預后因素。

目前PD-1/PD-L1、CTLA-4等免疫抑制檢查點機制認識的加深，在抗PD-1/PD-L1臨床試驗中，肝癌患者的抗腫瘤活性有了顯著提高[37]。另外，由于肝臟的特殊免疫環(huán)境以及HCC腫瘤負擔與肝細胞功能不全的影響，在這種情況下，必須對這些新療法的安全性和有效性進行適當?shù)难芯俊Ｒ虼耍琁I期和III期的多項研究正在進行，包括免疫檢查點抑制劑的單方治療、不同免疫療法的聯(lián)合治療或局部策略。5 抗PD-1/PD-L1在HCC中的應用。

如動脈化療栓塞聯(lián)合免疫檢查點抑制劑[38],批準的免疫檢查點抗PD-1抗體抑制劑包括nivolumab和pembrolizumab以及抗CTLA-4抗體ipilimumab。其他正在開發(fā)的藥物包括tremelimumab(抗CTLA-4抗體)和durvalumab、avelumab和atezolizumab(抗PD-L1抗體)[39,40]，其中Nivolumab在晚期肝癌的臨床研究中最為常見。Nivolumab是由美國百時美施貴寶(BMS)公司研發(fā)生產(chǎn)世界上第1個抗PD-1的全人源化IgG4型單克隆抗體，能恢復T細胞抗腫瘤免疫應答的活性[41]，在轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的兩項III期臨床試驗中，作為單一治療或與ipilimumab聯(lián)合使用，Nivolumab改善了PFS和OS水平[42]。治療晚期肝癌的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(Checkmate-040)結(jié)果顯示，Nivolumab在劑量遞增組和劑量擴大組均顯示出可管理的安全性和持久的客觀反應[43]，具有20%的客觀緩解率(包括2例完全緩解)和67%的疾病控制率，而且表現(xiàn)出一旦有效，療效長久持續(xù)的特點，這一特征也是其他化療和靶向藥物治療HCC所不具備而Nivolumab所獨有的[44]。

5 展望

肝臟是一個單一的免疫器官，大量抗原的暴露使其具有多種免疫機制。這些機制在各種慢性肝病中破壞，導致免疫監(jiān)視缺陷，導致HCC的出現(xiàn)。免疫能力恢復是免疫治療反應的一個關鍵因素。早期抗PD-1臨床試驗取得了滿意的結(jié)果。隨著抗PD-1/PD-L1治療在肝癌中的臨床研究越來越多，其安全性和有效性已得到較為充分地證實，并表現(xiàn)出了療效持久、不良反應小、耐受性良好等優(yōu)勢；但其在晚期肝癌治療中的作用，特別是與其他治療手段聯(lián)用的效果還有待更多臨床試驗探索。值得期待的是，PD-1/PD-L1免疫治療將會在肝癌的治療中發(fā)揮越來越重要的作用。