早期預測經動脈化療栓塞抵抗的研究進展

王亞楠，周翔

國家癌癥中心/國家腫瘤臨床醫學研究中心/中國醫學科學院北京協和醫學院腫瘤醫院介入治療科，北京 100021

肝細胞肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是全球第六大常見惡性腫瘤，也是腫瘤相關死亡的第二大常見原因[1]。在中國，慢性乙型肝炎是最常見的病因[2]。作為最常用的局部治療方式，經動脈化療栓塞（transarterial chemoembolization，TACE）在肝癌的治療中發揮重要作用。對于中期肝癌，巴塞羅那臨床肝癌（Barcelona clinic liver cancer，BCLC）分期系統推薦TACE作為標準治療方案。一項包含14個國家的18 031例HCC患者的國際大型縱向隊列研究（BRIDGE）表明TACE不僅常在中期肝癌患者中應用，BCLC A/C期肝癌患者行TACE治療也很常見[3]。更有研究表明，部分合并門脈癌栓、肝外轉移、肝功能Child-Pugh A/B級的晚期HCC患者，TACE治療也取得肯定效果[4-5]。

由于肝癌患者的異質性及TACE手術本身的局限性，重復行TACE術可削弱治療效果，即所謂的TACE抵抗。分子靶向治療和免疫治療可有效改善肝功能良好的晚期肝癌患者預后。兩項回顧性研究指出，當患者出現TACE抵抗時，20%～25%的患者術后肝功能下降為Child-Pugh B級或者C級，即使基線肝功能為Child-Pugh A級[6-7]。重復TACE造成的肝功能不全及不可治療進展時間（time to untreated progression，TTUP）縮短，是患者生存時間（overall survival，OS）縮短的主要原因[8]。研究發現TACE抵抗后，盡早轉入系統治療，患者生存獲益和肝功能保護更為顯著[9-10]。不可切除的HCC患者的OS差異很大，這取決于發現TACE抵抗的時間及相應治療策略的調整[11]。早期發現TACE抵抗并轉入系統治療對臨床具有重要指導意義。

1 TACE抵抗的概念及機制

TACE抵抗的概念由日本肝病協會（Japan Society of Hepatology，JSH）[12]首先提出，韓國[13]及歐洲[14]相繼提出相應版本的TACE抵抗概念，2014年JSH改善的TACE抵抗的概念獲得較廣泛認可并沿用至今，內容包括肝內病灶反應不足或進展：即使更換了化療藥物或重新評估供血動脈，連續2次或以上TACE術后1～3個月后增強CT/MRI評估，與前一次術前圖像比較，肝內靶病灶殘余活性成分＞50%或病灶數量增多；腫瘤標志物持續增高，即使曾一過性輕度降低；新見血管侵犯；新見肝外轉移[15]。

TACE抵抗的分子機制目前尚不明確，可能的解釋有：TACE治療后腫瘤內部缺血、缺氧環境使酪氨酸激酶受體家族c-met表達上調，促進肝癌細胞浸潤和轉移，誘導TACE抵抗發生。Kajihara等[16]發現與未行TACE治療患者相比，TACE治療的肝癌患者血清c-met表達更高，c-met表達上調的患者更容易發生TACE抵抗。近期研究表明，腫瘤蛋白53（tumor protein p53，TP53）突變患者更容易發生TACE抵抗，其機制可能為TP53突變影響絲裂原活化蛋白激酶和凋亡通路[17]，進而抑制細胞凋亡。此外，Zhao等[18]提出在HCC樣本中，去乙酰化轉移酶 T7（the silent information regulator T7，SIRT7）通過去乙酰化抑制p53的轉錄活性，介導患者對化療藥物多柔比星抵抗，降低SIRT7活性可明顯增加多柔比星的細胞毒性作用，抑制腫瘤生長和誘導細胞凋亡。這些分子通路既可以作為早期發現TACE抵抗的標志物，也可作為新的治療靶點逆轉TACE抵抗。導致TACE抵抗的機制可能是復雜、多通路調控的，仍需進一步探索。

2 早期預測TACE抵抗的研究

近年來，許多研究試圖建立TACE預后及治療后反應的預測模型[19-20]，以TACE抵抗作為終點的研究相對較少。即便如此，對于早期預測TACE抵抗標志物的研究范圍已經深入到遺傳分子層面。TACE抵抗尚缺乏統一認可的預測模型或評分體系。

Hu等[21]選取824例以TACE作為初始治療的HCC患者為研究對象，回顧性分析了TACE抵抗與常見影像學及實驗室指標的關系，建立術前TACE抵抗風險分級系統，即根據術前腫瘤強化模式、白蛋白-膽紅素（albumin-bilirubin，ALBI）評分、血清甲胎蛋白（alpha-fetoprotein，AFP）水平、血清γ-谷氨酰轉肽酶（γ-glutamyl transpeptidase，γ-GT）水平、靶病灶直徑等因素評分之和，將患者分為6級，分級越高，發生TACE抵抗的風險越高。然而，該模型缺乏臨床及外部驗證，其對臨床治療的實際指導作用尚不明確；另一方面，該研究納入了臨床常見的實驗室指標及腫瘤特征，并沒有涉及影像組學、分子生物學等指標。

3 早期預測TACE抵抗的標志物研究

3.1 分子生物學指標

早期預測TACE抵抗的分子生物學指標涉及RNA、蛋白質組及激酶等，影響著腫瘤的生物學行為。

3.1.1 微小RNA（microRNA，miRNA）miRNA是內源性的、進化保守的非編碼RNA，參與轉錄后基因表達調控。越來越多的證據闡明了miRNA在HCC進展中的作用。近來，一些研究探索了miRNA在早期預測TACE抵抗中的作用。Kim等[22-23]通過一系列研究發現術前血清miRNA特定組合：miRNA-21≥2.5、miRNA-26a≥1.5以及miRNA-29a-3p＜0.4或miRNA-122高表達（＞100）患者更傾向于早期TACE抵抗（1年內）。Hea等[24]發現術前多種血清miRNA水平可預測患者TACE術后反應，術前血清miRNA-133b高表達患者更有可能獲得完全緩解。可見，miRNA可從基因層面早期鑒別TACE抵抗患者。然而，miRNA標準化測量方法的缺乏限制了其在臨床中的應用[25]。

3.1.2 TP53促分裂原活化的蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）通路以及凋亡通路是導致TACE抵抗的主要機制[17]。TP53是兩條通路的共同轉錄因子，在TACE抵抗中發揮重要作用。約25%的HCC患者發生了TP53突變[26]，在乙肝相關肝癌中，這一比例高達57.9%[17]。Nault等[27]證實晚期肝癌TP53突變率更高。Speidel[28]報道TP53基因上調和激活可促進細胞凋亡和衰老。研究證實TP53突變組細胞增殖加速、轉移及抗凋亡性增加，攜帶TP53突變的肝癌患者預后更加不良[29-32]。Xue等[17]發現乙肝相關晚期肝癌患者中，TACE抵抗組TP53突變率高于非抵抗組（73.9%vs 33.3%，P=0.020），經單因素和多因素Logistic回歸分析，認為TP53突變患者更容易發生TACE抵抗（P=0.041）。TP53突變可能是TACE抵抗的早期預測指標之一。

3.1.3 M2型丙酮酸激酶（M2 isoform of pyruvate kinase，PKM2）Warburg效應已得到廣泛認可，腫瘤細胞的代謝重編程成為腫瘤研究的一個新興概念[33]。丙酮酸激酶（pyruvate kinase，PK）作為糖酵解過程中最重要的關鍵酶，其變體PKM2在多種惡性腫瘤中含量豐富，已經被證明是HCC患者預后的不利因素[34]。Xu等[35]證明PKM2表達上調可促進肝癌細胞糖酵解活性、促進腫瘤增殖并抑制細胞凋亡。研究發現PKM2高表達與患者生存期縮短明顯相關（P＜0.01），在TACE不應答患者中，PKM2基因表達明顯上調。體外實驗中，通過敲除PKM2基因或化學藥物紫草素抑制PKM2，可恢復肝癌細胞對化療藥物多柔比星、順鉑的敏感性，進而恢復患者對TACE的敏感性[36-37]，為TACE抵抗患者提供新的治療方法。PKM2高表達可有效鑒別TACE抵抗患者，并可為治療TACE抵抗提供新思路。

3.1.4 其他Rhee等[38]發現腫瘤組織表達干細胞特性（K19、EpCAM）或缺氧相關標志物碳酸酐酶Ⅸ（carbonic anhydrase Ⅸ，CAIX）的患者對TACE治療反應差，術后腫瘤殘余5%～90%，而三者均為陰性的肝癌患者TACE術后更大概率獲得腫瘤完全壞死（75%）。

3.2 臨床生化指標

3.2.1 腫瘤標志物 血清AFP是目前臨床上最常應用的HCC相關腫瘤標志物，在HCC的診斷、預后方面發揮重要作用。在AFP陽性肝癌患者中，抑制AFP可增強化療藥物的細胞毒性[39]，改善治療效果。目前許多研究從不同角度分析了腫瘤標志物在預測TACE抵抗中的作用。Hiraoka等[40]定義AFP≥100 ng/ml、AFP-L3≥10%、異常凝血酶原（Desgamma carboxy prothrombin，DCP）≥100 mAU/ml為陽性，術前陽性指標數目≥2，則患者更易發生TACE抵抗。另有研究表明，術前血清AFP＞200 ng/ml或＞400 ng/ml患者均易發生TACE抵抗[41-42]。可見，血清AFP水平、腫瘤標志物陽性數目均可用于預測TACE抵抗，但尚未得出一致認可的結論以及TACE抵抗的閾值。2014年JSH提出的TACE抵抗概念只是定義腫瘤標志物持續性升高，并未界定其具體閾值。在大量關于AFP與HCC預后的研究中，AFP閾值范圍從20 ng/ml到10 000 ng/ml不等，這表明無論在預測患者預后或者TACE抵抗方面，確定AFP最佳閾值都是個棘手的問題[43]。此外，AFP的特異度和靈敏度均較低。除了AFP，其他不同的腫瘤標志物也對TACE術后應答判斷、生存預后評估起到了一定的指導作用[44-46]。作為唯一能鑒別肝硬化與HCC的腫瘤標志物，DCP也沒有明確的閾值，且不同檢測機構間的檢測結果差異較大，限制了DCP的應用。血清磷脂酰肌醇蛋白聚糖3（glypican 3，GPC3）在HCC表面高表達，是較AFP更為可靠的腫瘤標志物。GPC3水平增高與腫瘤的復發和進展相關，不僅可以作為診斷標志物而且可作為潛在的治療靶點[47]。研究表明GPC3聯合AFP較單用AFP更能有效診斷HCC[48]。可見，多指標聯合應用可能是未來腫瘤標志物的研究方向。

3.2.2 炎癥相關因子 白細胞介素-8（interleukin-8，IL-8）是一種促癌趨化因子，在多種惡性腫瘤中表達上調，部分晚期腫瘤患者血清IL-8水平明顯升高[49]。據報道，在HCC患者中，高IL-8水平與血管和膽管侵犯相關[50]。Kim等[42]納入119例行TACE治療的肝癌患者，發現術前血清AFP（＞400 ng/ml）及IL-8（＞32 pg/ml）均高表達的患者更容易發生TACE抵抗。該研究認為術前血清IL-8水平對TACE抵抗的預測能力優于AFP。但該研究樣本量較小，尚需大樣本研究進一步探索IL-8對TACE抵抗的早期預測作用。Wu等[51]研究表明TACE術后血清IL-6低表達患者更可能獲得客觀緩解（objective response，OR；P=0.021），且術后 IL-6（≤12.7 pg/ml）聯合中性粒細胞比率（術后/術前＞2.47）更能有效預測患者術后OR（曲線下面積=0.740，95%CI：0.601～0.879）。

3.2.3 肝功能指標 研究表明，ALBI較Child-Pugh等更能有效評估患者肝功能[52-55]，在HCC患者治療方式的選擇中起重要作用。有研究表明，在反復進行TACE手術的BCLC B期HCC中，ALBI分級較Child-Pugh更容易體現患者肝功能的變化[56]。但對于失代償期肝硬化患者，終末期肝病模型（model for end-stage liver disease，MELD）較 ALBI更能有效預測患者生存期[57]。Hu等[21]建立的術前TACE抵抗預測模型，包含了ALBI及γ-GT，認為ALBI分級越高、γ-GT水平越高，患者越有可能發生TACE抵抗。血清γ-GT與腫瘤復發及不良預后明確相關[58]。Park等[59]通過分析121例HCC患者TACE抵抗情況，認為腫瘤負荷高及血清白蛋白水平低均為TACE抵抗的危險因素。可見，術前肝功能狀態欠佳容易導致TACE抵抗。

3.3 腫瘤相關影像學指標

影像學指標作為臨床常見的檢查指標及判斷TACE抵抗的直接證據，分析其與TACE抵抗的關系具有重要的臨床意義。

3.3.1 腫瘤特性 腫瘤特性直接決定該患者的治療反應及生存期，包括腫瘤負荷、強化方式及程度、血管侵犯、腫瘤位置、腫瘤組織硬度、術前腫瘤增長速度等。日本第四屆國際京都肝癌研討會（International Kyoto Liver Cancer Symposium，IKLS）專家共識認為4～7個病灶、最大腫瘤直徑3～5 cm患者TACE治療反應較好[15]，關于容易導致TACE抵抗的腫瘤負荷，各項研究結果間有差異，但都與該專家共識保持一致[41,60-61]。血管侵犯是晚期肝癌的標志，BCLC分期系統推薦靶向治療作為一線治療，但為了有效控制腫瘤，臨床醫師更愿意聯合TACE治療，TACE超適應證應用在臨床并不少見。研究結果表明，合并血管侵犯的HCC患者更容易TACE抵抗[21]。第四屆IKLS專家共識中有72.2%與會專家認為低分化肝癌對TACE治療反應不佳[24]。多項研究顯示病灶位置可影響TACE治療效果[62-63]。Vesselle等[63]發現腫瘤肝內定位與術后反應明確相關，即位于肝左葉者術后完全緩解（complete response，CR）可能性最高，肝臟中部（Ⅰ、Ⅳ段）術后CR可能性最低。這可能與腫瘤距門脈分支距離[64]、肝臟尾狀葉血管變異及肝臟左右葉間豐富的交通支[65-66]有關。動脈期明顯強化、門脈期迅速廓清是典型的HCC強化模式，Kawamura等[67-68]將病灶在增強CT/MRI圖像上的強化模式分為4類，Hu等[21]發現不均勻環狀、分隔樣強化患者更容易發生TACE抵抗。Kim等[69]研究發現在增強MRI掃描中，術前動脈期強化程度低的患者對TACE治療反應欠佳。TACE術中，數字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）下血管顯影良好、強化值較高的患者對TACE治療反應較好[70]。腫瘤組織硬度[71]、術前腫瘤生長速率也可作為預測患者TACE術后反應的指標[72]。

3.3.2 影像學檢查方法 術后1～3個月行增強CT/MRI檢查是評價TACE治療反應的標準檢查方法。目前，大量研究表明，新的檢查方法或傳統檢查方法的新參數為早期、準確評價治療效果提供了新的技術手段。術前MRI T1加權成像（T1-weighted imaging，T1WI）中高信號提示對TACE治療反應欠佳[73]。超聲造影提示的腫瘤組織血管網形態特征可有效預測患者TACE術后反應[74-75]。術中DSA顯示血管強化值較高患者對TACE治療反應較好[70]。Watanabe等[76]發現TACE術后1～2天行超聲造影即可準確評估治療反應，時間明顯短于常規檢查。傳統影像學檢查無法準確區分局部殘存、復發惡性腫瘤，超極化代謝成像可以檢測出TACE術后殘存的惡性腫瘤細胞，指導治療，減少局部復發和遠處轉移[77]。但尚未有關于影像學參數與TACE抵抗關系的研究。

需要指出的是，TACE抵抗是基于日本肝癌背景提出的概念，與中國肝癌的發病情況有很大不同。中國肝癌患者往往發現晚、乙型肝炎病毒感染多、病灶大、數量多。TACE抵抗的定義仍存在不足之處，張申等[78]詳細討論了TACE抵抗的概念，并指出其可能存在的漏洞：①TACE治療重點在于栓塞而不在于化療，那么強調更換化療藥物作為判斷TACE抵抗的前提條件是否有必要；②未明確指出靶病灶殘余活性成分的測量和計算方法；③一些研究表明TACE可有效控制肝內新發病灶[79-80]，Kudo等[81]在TACTICS試驗中指出肝內新發病灶不能代表腫瘤進展，肝內新發病灶不應作為停止TACE治療的依據等。此外，一次TACE術后靶病灶殘留活性＞50%合并相鄰一次TACE術后肝內新發病灶的情況在臨床上并不少見，目前TACE抵抗概念尚未對該情況做出明確界定。

4 小結與展望

盡早發現TACE抵抗有重要臨床意義。目前的研究主要集中于預測TACE術后反應，而早期預測TACE抵抗的研究較少，且多為回顧性，集中于某個指標與TACE抵抗的關系，綜合多個臨床指標的預測模型較少。現有的模型多建立在局部樣本基礎上，缺乏臨床及外部驗證。本文總結了可能對早期預測TACE抵抗有幫助的分子生物學、臨床生化及常見腫瘤相關影像學指標，可納入后續模型建立中。目前較少研究開展影像組學研究，且缺乏前瞻性研究去證實其準確性，未來影像組學的研究需被更多關注。強有力的早期預測TACE抵抗模型必將更好地指導肝癌患者的治療。