免疫聯(lián)合局部治療在肺癌肝轉(zhuǎn)移中應(yīng)用的研究進(jìn)展*

羅家敏 綜述,李夢俠 審校

(陸軍特色醫(yī)學(xué)中心腫瘤科,重慶 400000)

國家癌癥中心數(shù)據(jù)顯示,我國肺癌的發(fā)病率及病死率居惡性腫瘤首位[1],大多患者就診時已為晚期。肺癌常見轉(zhuǎn)移部位為肺、腦、骨、肝臟,其中合并肝轉(zhuǎn)移者預(yù)后最差[2]。放療、消融、介入等局部治療在肝臟原發(fā)或轉(zhuǎn)移性腫瘤中的有效性及安全性已被證實,但免疫治療是否可獲得更佳的療效尚待探索。本文對免疫聯(lián)合肝臟局部治療在肺癌肝轉(zhuǎn)移中的作用機(jī)制及其應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

1 聯(lián)合治療的理論背景

1.1 肺癌肝轉(zhuǎn)移治療現(xiàn)狀

肝臟單器官轉(zhuǎn)移在肺癌中最為少見,但不論是肝臟單臟器或包含有肝臟的多臟器轉(zhuǎn)移均有著最差的預(yù)后[2]。對表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)突變的晚期非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者,一線應(yīng)用EGFR-TKI療效優(yōu)于傳統(tǒng)化療,但肝轉(zhuǎn)移者無進(jìn)展生存(progression-free survival,PFS)仍明顯縮短(4.1個月vs.16.0個月,P<0.001)[3]。抗血管內(nèi)皮生長因子藥物貝伐珠單抗聯(lián)合化療在晚期非鱗NSCLC患者中,總生存(overall survival,OS)得以延長(24.3個月vs.17.7個月,P=0.015),但仍未改變肝轉(zhuǎn)移患者預(yù)后較差的現(xiàn)狀[4]。2013年免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)治療問世,提高了肺癌患者OS[5],將免疫與化療相結(jié)合,可以起到延緩免疫耐藥及增強(qiáng)療效的作用[6-8]。但多項研究表明,伴肝轉(zhuǎn)移者缺乏針對肝轉(zhuǎn)移的特殊治療手段,從免疫治療中仍獲益欠佳[5,9-11],其原因多為肝臟特殊的免疫抑制微環(huán)境。

1.2 肝臟免疫微環(huán)境

肝臟是各種惡性腫瘤最常見的轉(zhuǎn)移部位之一,大多研究認(rèn)為與其獨特的雙重血供及免疫抑制微環(huán)境相關(guān),然而其具體機(jī)制在很大程度上仍然未知[3,12]。

腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)指腫瘤細(xì)胞存在的細(xì)胞環(huán)境,由免疫細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)構(gòu)成[13]。不同腫瘤具有不同的TME,這成為影響治療反應(yīng)的關(guān)鍵因素,也是同一腫瘤不同轉(zhuǎn)移部位對治療反應(yīng)不同的原因[14-15]。肝臟特有的肝竇內(nèi)皮細(xì)胞(liver sinusoidal endothelial cell,LSEC)及肝巨噬細(xì)胞等,構(gòu)成了肝臟特殊的免疫抑制性微環(huán)境。

1.2.1肝細(xì)胞

肝細(xì)胞為肝臟中最主要的細(xì)胞,在肝臟腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起到促進(jìn)作用。一項關(guān)于胰腺癌肝轉(zhuǎn)移的動物研究發(fā)現(xiàn),非腫瘤肝細(xì)胞分泌IL-6激活肝細(xì)胞中的促炎STAT3信號傳導(dǎo),產(chǎn)生血清淀粉樣蛋白(serum amyloid A,SAA)A1和A2,以誘導(dǎo)髓系細(xì)胞聚集并改變肝臟中的纖維化微環(huán)境,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞在肝臟中的定植[16]。此外,肝細(xì)胞釋放的多種因子,如胰島素樣生長因子1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)、肝細(xì)胞生長因子樣蛋白(hepatocyte growth factor-like protein,HGFL)和肝細(xì)胞來源的調(diào)節(jié)蛋白(hepatocyte-derived heregulin,HRG),可通過不同機(jī)制誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞生長、侵襲和轉(zhuǎn)移[17-18]。

1.2.2LSEC

LSEC在肝臟非實質(zhì)細(xì)胞中占比約70%,具有重要的生理和免疫功能[19]。LSEC表達(dá)C型凝集素受體,與病毒攝取直接相關(guān),介導(dǎo)先天性免疫[20]。LSEC還表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類蛋白(major histocompatibility complex Ⅰ,MHCⅠ)、主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類蛋白(major histocompatibility complex Ⅱ,MHCⅡ),分別將抗原呈遞到CD8細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CD8 cytotoxic T cells,CD8+T)和CD4細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CD4 cytotoxic T cells,CD4+T),從而調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫應(yīng)答[21]。針對小鼠模型的臨床前研究發(fā)現(xiàn),被LSEC激活的CD8+T不能分泌白細(xì)胞介素-2(interleukin-2,IL-2)來解除T細(xì)胞的免疫耐受,而將抗原呈遞給CD4+T可誘導(dǎo)其分化為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell,Treg),這些可能是肝臟免疫抑制微環(huán)境形成的機(jī)制之一[22-23]。

1.2.3肝巨噬細(xì)胞

肝巨噬細(xì)胞由常駐巨噬細(xì)胞、庫普弗細(xì)胞(Kupffer cells,KC)和單核細(xì)胞衍生巨噬細(xì)胞(monocyte-derived macrophages,MoMφs)組成,在維持肝臟穩(wěn)態(tài)的潛在機(jī)制方面起著關(guān)鍵作用[24]。在肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中,KC被認(rèn)為可驅(qū)動腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移,其通過程序性死亡受體配體1(programmed death-ligand 1,PD-L1)和半乳糖凝集素-9(galectin-9,GAL9)的表達(dá)增強(qiáng),分別與程序性死亡蛋白-1(programmed death-1,PD-1)和TIM3相互作用,從而抑制免疫原性T細(xì)胞活化[25];KC上髓系細(xì)胞表面受體(triggering receptor expressed on myeloid cells-1,TREM1)上調(diào),導(dǎo)致Treg的募集從而抑制細(xì)胞毒性T細(xì)胞反應(yīng)[26];KC通過透明質(zhì)酸(hyaluron,HA)受體CD44結(jié)合招募血小板,這是HCC發(fā)生的重要步驟[27],而在HCC后期,主要通過由MoMφ介導(dǎo)的自然殺傷(natural killer,NK)細(xì)胞功能抑制來促進(jìn)腫瘤發(fā)展[28]。研究表明,肺癌的肝轉(zhuǎn)移的免疫治療反應(yīng)與HCC更相似而非肺癌[29-30]。針對KC表面受體的進(jìn)一步研究也許可以找到潛在的治療靶點,為肝轉(zhuǎn)移瘤提供新的治療思路。

1.2.4肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cell,HSC)

HSC位于竇間隙內(nèi),在正常肝臟中處于靜止?fàn)顟B(tài),活化的HSC誘導(dǎo)單核細(xì)胞內(nèi)源性p38 MAPK通路激活,促進(jìn)髓系抑制細(xì)胞分化和免疫抑制,而髓系抑制細(xì)胞在肝纖維化中的累積與細(xì)胞毒性T細(xì)胞減少和HCC進(jìn)展有關(guān)[31]。此外,還有一些研究表明活化的HSC與募集腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的黏附、促血管生存等相關(guān)[32-33]

2 免疫聯(lián)合放療

2.1 作用機(jī)制

放射治療是多種惡性腫瘤的標(biāo)準(zhǔn)治療,通過直接或間接損傷細(xì)胞DNA來誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,也可以通過激活局部和/或全身免疫反應(yīng)來消除腫瘤,特別是當(dāng)其與ICIs聯(lián)合使用時[34-35]。放療被認(rèn)為可通過以下機(jī)制在分子層面對免疫微環(huán)境進(jìn)行重塑:放療引起DNA損傷應(yīng)答(DNA-damage response,DDR)發(fā)揮免疫監(jiān)視作用;釋放損傷相關(guān)的分子模式(damage associated molecular patterns,DAMPs),促進(jìn)樹突狀細(xì)胞(dendritic cells,DC)的吞噬和交叉提呈;放療導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞表面MHC-Ⅰ分子、細(xì)胞間黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM1)分子及RAE-1γ表達(dá)上調(diào),促進(jìn)了腫瘤與T細(xì)胞之間的相互作用[36]。

缺氧可通過多種機(jī)制直接或間接誘發(fā)放療抵抗[37],近期研究表明PD-1抑制劑可通過增加CD8+T數(shù)量和γ-干擾素(interferon-gamma,IFN-γ)的產(chǎn)生來增加反應(yīng)性腫瘤的血管灌注,使腫瘤血管正常化來調(diào)節(jié)腫瘤缺氧微環(huán)境而發(fā)揮放療增敏作用[38-40]。而放療可以通過增加T細(xì)胞浸潤,減少髓源性抑制細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSC)與CD8+T的比例等重塑肝臟微環(huán)境,增加ICIs的全身療效[41]。

2.2 研究進(jìn)展

多項臨床研究表明,在轉(zhuǎn)移性NSCLC中,放療聯(lián)合PD-1抑制劑免疫治療可提高療效且不增加嚴(yán)重副反應(yīng)[42-46]。在PEMBRO-RT研究[45]中,隨機(jī)對照了單獨使用帕博利珠單抗組與立體定向放療(Stereotactic body radiotherapy,SBRT)聯(lián)合帕博利珠單抗組疾病控制率(disease control rate,DCR)、PFS、OS及不良反應(yīng)。該研究試驗組中照射部位主要為肺及肺部或縱隔淋巴結(jié)(16/36,44.4%),試驗組顯示客觀緩解率(objective response rate,ORR)、12周時的DCR及中位PFS和OS增加,但無明顯差異,不良反應(yīng)沒有增加。另一項隨機(jī)對照研究MDACC試驗中[46],帕博利珠單抗聯(lián)合放療組較帕博利珠單抗組ORR、OS無明顯差異,但聯(lián)合SBRT組較聯(lián)合傳統(tǒng)放療組遠(yuǎn)隔ORR增加(38%vs.10%),其中肝臟放療病例4例。兩項研究均未發(fā)現(xiàn)免疫聯(lián)合放療有明顯生存獲益,仍需更大樣本量的隨機(jī)對照臨床研究來證實免疫聯(lián)合放療在NSCLC肝轉(zhuǎn)移中的療效及安全性。

3 免疫聯(lián)合消融

3.1 作用機(jī)制

現(xiàn)有的微創(chuàng)消融技術(shù)包括射頻消融(radiofrequency ablation,RFA)、微波消融(microwave ablation,MWA)、高強(qiáng)度聚焦超聲(high-intensity focused ultrasound,HIFU)及冷凍消融等,已有研究證實RFA和冷凍消融可誘發(fā)較強(qiáng)的免疫反應(yīng)[47]。RFA是通過射頻探針產(chǎn)生電阻熱,導(dǎo)致局部溫度超過50 ℃而破壞腫瘤組織,已被應(yīng)用于包括肝轉(zhuǎn)移瘤在內(nèi)的多種實體惡性腫瘤的治療[48]。RFA及冷凍消融后的細(xì)胞壞死釋放各種免疫原性細(xì)胞內(nèi)底物,包括RNA、DNA、熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)、尿酸和高遷移率族蛋白B1(high mobility group protein B1,HMGB1),激活先天性免疫并可能導(dǎo)致獲得性免疫反應(yīng)[49-50]。此外,RFA可上調(diào)肝轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞PD-L1的表達(dá),和抗PD-1抗體的聯(lián)合治療明顯增強(qiáng)了T細(xì)胞的免疫反應(yīng),從而增強(qiáng)了抗腫瘤免疫力并延長了生存期[50]。

3.2 研究進(jìn)展

一項探討RFA治療肺癌肝轉(zhuǎn)移的臨床回顧性研究顯示,RFA技術(shù)成功率為96.3%,RFA后1、2、3和5年的OS率分別為55.2%、26.0%、22.0%和14.4%,中位OS為20個月,沒有患者出現(xiàn)與RFA相關(guān)的死亡,證實RFA是肺癌肝轉(zhuǎn)移患者一項安全有效的治療選擇[51]。另一項關(guān)于RFA聯(lián)合PD-1抑制劑治療復(fù)發(fā)性HCC的回顧性研究顯示,PD-1抑制劑聯(lián)合RFA組和單RFA組的中位無復(fù)發(fā)生存期(relapse-free survival,RFS)為39.1、19.3周(P=0.002),OS分別為51.0、47.6周(P=0.008),提示抗PD-1聯(lián)合RFA治療在提高復(fù)發(fā)性HCC患者的生存率方面優(yōu)于單獨使用RFA[52]。

目前尚無RFA或MWA聯(lián)合免疫治療肺癌肝轉(zhuǎn)移的臨床研究報道,基于臨床前研究及聯(lián)合治療在其他癌種的臨床數(shù)據(jù),認(rèn)為免疫聯(lián)合消融在肺癌肝轉(zhuǎn)移為一種可選的有效治療方式,且并不會增加嚴(yán)重不良反應(yīng)。

4 免疫聯(lián)合介入

4.1 作用機(jī)制

經(jīng)動脈化療栓塞術(shù)(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)或經(jīng)動脈栓塞術(shù)(transarterial embolization,TAE)是經(jīng)導(dǎo)管插管至靶血管,聯(lián)合或不聯(lián)合化療藥的情況下注入栓塞材料,導(dǎo)致腫瘤動脈阻塞產(chǎn)生缺血壞死的一種治療方法[53]。

TACE增加免疫治療療效的機(jī)制可能為:腫瘤滋養(yǎng)動脈栓塞后,腫瘤細(xì)胞短時間內(nèi)缺血壞死,釋放腫瘤抗原,降低HCC患者血液中免疫抑制Treg的比例[54],而Treg的耗竭或失活可逆轉(zhuǎn)肝腫瘤相關(guān)的全身性免疫抑制,與PD-1抑制劑聯(lián)合可發(fā)揮協(xié)同作用[55]。此外,在HCC術(shù)后標(biāo)本中發(fā)現(xiàn),接受過TACE治療的患者在腫瘤細(xì)胞中的PD-1和PD-L1表達(dá)水平明顯高于未接受TACE治療的患者(2.0%vs.0.4%,P=0.027)[56],提示在某些特定病例中免疫聯(lián)合TACE可提高療效。

4.2 研究進(jìn)展

目前尚無免疫聯(lián)合TACE/TAE治療肺癌肝轉(zhuǎn)移的臨床研究,但在肝癌及肝轉(zhuǎn)移瘤中一些臨床研究顯示出免疫聯(lián)合TACE治療的有效性及安全性。一項關(guān)于PD-1抑制劑聯(lián)合TACE治療HCC的多中心、回顧性研究顯示,免疫聯(lián)合TACE治療組較單免疫治療組的中位PFS明顯延長(8.8個月vs.3.7個月,P<0.01),并顯示出更長的OS(35.1個月vs.16.6個月,P=0.12),且在免疫聯(lián)合TACE治療組中沒有因TACE發(fā)生的3～4級不良事件[57]。SHEN等[58]將肝動脈灌注帕博利珠單抗聯(lián)合肝臟病灶冷凍消融用于治療15例惡性黑色素瘤伴肝轉(zhuǎn)移患者,結(jié)果未觀察到3～4級不良事件,且1例患者(6.7%)獲得了完全緩解,3例(20.0%)獲得了部分緩解,中位總體PFS和中位肝臟PFS分別為4.0個月(95%CI:2.5～5.5)和5.73個月(95%CI:1.1～10.4)。從理論上講,經(jīng)肝動脈灌注PD-1抑制劑可比外周靜脈給藥途徑獲得更高的藥物濃度,增加肝臟免疫微環(huán)境中腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞(tumor infiltrating lymphocytes,TILs),改善肝臟的免疫耐受情況。本課題組設(shè)計了一項經(jīng)肝動脈灌注帕博利珠單抗并行肝臟轉(zhuǎn)移病灶TAE聯(lián)合全身靜脈化療,治療驅(qū)動基因陰性的初治伴肝轉(zhuǎn)移晚期NSCLC患者的臨床研究,觀察該治療方案有效性及安全性,但因入組例數(shù)較少,暫無可發(fā)表性成果。

5 總 結(jié)

肺癌肝轉(zhuǎn)移的不良預(yù)后激勵眾多學(xué)者探索更新、更有效的聯(lián)合治療方案,免疫聯(lián)合局部治療以改善肝臟免疫微環(huán)境成為研究熱點。目前的肺癌肝轉(zhuǎn)移肝臟局部治療相關(guān)臨床研究較少,但結(jié)直腸癌、黑色素瘤肝轉(zhuǎn)移及HCC免疫聯(lián)合肝臟局部治療的相關(guān)研究提供了理論基礎(chǔ)及參考方向。如何更好地將免疫與放療、射頻、介入這些局部治療方案聯(lián)合成為努力的方向,如局部治療介入的時機(jī)、放療的劑量、介入栓塞或是灌注化療等問題需要更多的臨床試驗來解決。

綜上所述,對于晚期肺癌肝轉(zhuǎn)移患者,免疫聯(lián)合放療、射頻、介入等局部治療方案值得探討,相信隨著更多臨床試驗的開展,能為改善此類患者的預(yù)后提供一個更好的解決方案。