PD-1單抗聯合用藥治療肝細胞癌研究進展

肖國輝 陳 浪 李騰飛 余武漢 王滿才 張有成

原發性肝癌是全球第四大癌癥死亡相關原因,其發病人數在所有癌癥發病人數中位居第6位,據世界衛生組織估計,在2030年將有超過100萬的患者死于肝癌。肝細胞癌是原發性肝癌最常見的亞型,約占90%[1,2]。各種原因導致的肝硬化是原發性肝癌的主要病因。此外,肝癌的主要危險因素還包括飲酒、糖尿病或肥胖相關的非酒精性脂肪性肝炎;其他不常見的風險因素包括原發性膽管炎、血色素沉著癥和α1-抗胰蛋白酶缺乏癥所導致的肝硬化[3]。手術切除、經肝動脈栓塞化療術(transcatheter arterial chemoembolization, TACE)、經皮無水乙醇注射、消融治療、肝移植及化療等是目前肝癌的主要治療方式。肝癌患者的預后主要取決于腫瘤分期,70%的肝癌患者就診時,病情已進展至中晚期,喪失了手術機會[4]。早期肝癌[巴塞羅那肝癌臨床分期(Barcelona clinic liver cancer,BCLC)0～A期] 5年生存率可超過70%,而晚期肝癌患者經系統治療后的中位生存期僅為1.0～1.5年[5]。

一、免疫檢查點抑制劑治療HCC現狀

免疫治療給原發性肝癌患者治療帶來了希望,與傳統治療方法不同,免疫治療不直接破壞腫瘤細胞,而是通過激活免疫細胞來殺死腫瘤。ICI治療通過激活免疫細胞主要是T淋巴細胞的殺傷力,來發揮抗腫瘤的能力。其主要靶點是PD-1和其受體(programmed cell death-Ligand 1,PD-L1)、細胞毒性T細胞相關抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)。現階段,PD-1單抗主要包括納武單抗(Nivolumab)、帕博麗珠單抗(Pembrolizumab),PD-L1抗體主要包括阿替麗珠單抗(Atezolizulumab)和度伐利尤單抗(Durvalumab); CTLA-4抗體主要代表藥物有易普利單抗(Ipilimumab)和曲美木單抗(Tremelimumab)。PD-1單抗或PD-L1單抗單藥療法已被批準用于治療十余種癌癥類型,客觀緩解率(overall remission rate, ORR)為15%～20%[6]。在HCC治療中,ICI對部分患者效果較好,但晚期肝癌對ICI單藥治療的反應率為15%～23%[7]。免疫微環境在腫瘤發生和進展中起到了至關重要的作用,肝臟有其獨特的免疫微環境,由于肝臟通過門靜脈系統暴露于來自腸道的各種抗原之中,肝臟免疫系統中的免疫細胞及其分泌的細胞因子給肝臟提供了一個免疫耐受環境[8]。PD-1通過調節T淋巴細胞活性、激活抗原特異性T細胞凋亡和抑制調節性T細胞(regulatory T cells, Tregs)凋亡,在抑制免疫反應和促進自我耐受方面起著至關重要的作用,PD-1單抗通過與PD-1特異性結合,抑制PD-1通路,調節人體免疫,激活機體抗腫瘤免疫,在原發性肝癌的治療中具有巨大潛力[9]。目前PD-1單抗給一部分患者帶來了生存獲益,但整體效果并不理想。聯合用藥是提升藥物療效的可行方案,研究者在聯合用藥方面從未停止探索,目前需要進一步的研究來降低不良事件的發生率和強度,同時保持聯合用藥的效果。

二、PD-1單抗聯合用藥治療HCC研究進展

1.分子靶向藥物:酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors, TKI)可有效抑制細胞信號轉導,達到抑制腫瘤細胞生長和增殖的效果。有研究認為,TKI與PD-1單抗聯合是不可切除HCC轉為可切除的可行轉化療法[10]。阿帕替尼(Apatinib)通過預防自然殺傷細胞功能障礙,增強PD-1單抗在肝細胞癌中的療效[11];樂伐替尼和索拉非尼單藥治療治療晚期HCC效果和安全性評估都較為接近,對于腫瘤體積占肝臟體積比例大于50%的患者,樂伐替尼聯合PD-1單抗的療法可為患者提供生存獲益,并且在腫瘤中FGFR4高表達和調節性T細胞浸潤可作為該種療法的生物學標志物[2,12];相對PD-1單抗單藥治療,索拉非尼與PD-1單抗聯合治療的方案對晚期HCC具有更好療效和生存獲益[13];與索拉非尼單藥治療比較,阿特珠單抗聯合貝伐單抗治療的不可切除HCC患者的總體生存和無進展生存結果更好[14]。對于在索拉非尼治療期間疾病進展的HCC,瑞戈非尼可為其提供生存獲益,尤其是中性粒細胞與淋巴細胞比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio, NLR)≤3.6的患者,瑞戈非尼聯合PD-1單抗可作為二線治療的患者相對于瑞戈非尼單藥治療具有更長的總生存期[15,16]。自從TKI和PD-1單抗問世以來,已經成為大部分晚期患者的首選治療,不論是單藥治療還是聯合治療,都給不少患者帶來了生存獲益,但目前仍需要解決反應率較低的問題。

2.抗腫瘤中藥:隨著分離技術的發展和藥物作用機制的成功探索,中藥在腫瘤治療方面的作用越來越突出。從姜黃中提取的具有抗腫瘤活性的姜黃素,除了可直接抑制HCC細胞生長外,與PD-1單抗的聯合可進一步降低HCC的生長速度并改善腫瘤微環境[17];白楊素在動物實驗中可有效抑制腫瘤發展,并促進小鼠的抗腫瘤免疫,提高H22異種移植小鼠模型腫瘤組織中CD4+/CD8+T細胞的比例,顯著下調PD-L1的表達,這些結果表明,白楊素有可能成為ICI治療HCC的輔助藥物[18];被FDA認證的抗瘧藥雙氫青蒿素可在HCC的治療中與PD-1單抗聯合應用來增強治療效果[19]。人參的肉質根為強壯滋補藥,被用來調整血壓、神經衰弱及身體虛弱等,近年來研究發現,人參所含的糖類通過增加腸道微生物代謝物,調節人體免疫,增強PD-1單抗的抗腫瘤效果[20]。

3.介入治療:介入治療是包括HCC在內的實體腫瘤治療中不可或缺的部分。遠位效應是一種由輻射引起的現象,可以通過免疫治療來加強,大劑量放療產生的遠位效應提示其具有免疫激活作用。免疫治療與放射治療相結合可能是一種增強療效的策略,在放療后,腫瘤微環境變得更適合PD-1/PD-L1單抗發揮作用[21]。放療聯合PD-1單抗可增強HCC同系小鼠模型中的遠位效應[22]。PD-1單抗聯合射頻消融(radiofrequency ablation, RFA)在改善復發性HCC患者的生存率方面優于單獨使用RFA。與TACE聯合樂伐替尼比較,TACE聯合樂伐替尼與PD-1單抗的三聯療法可顯著提高晚期HCC患者的生存率,尤其是對于伴肝外轉移或腫瘤數量大于3但沒有主要門靜脈侵犯的原發性肝癌患者[23]。血管生成抑制劑、PD-1單抗和HAIC(hepatic artery infusion chemotherapy, HAIC)的三聯治療方案在初始不可切除的HCC患者中顯示出顯著的治療效果和極高的手術轉化率[24]。

4.藥物載體:先進的生物材料和藥物輸送系統可作為載體,在提高藥物療效的同時減少毒性不良反應[25]。已報道的載體主要包括聚合物膠束或囊泡、脂質體、納米乳劑和無機材料,可通過包載、吸附、鍵合等多種方式負載藥物形成納米結構,具有提高難溶藥物溶解性、控制藥物釋放、促進口服吸收、延長體內循環時間、靶向特定細胞、降低藥物毒性和提高治療效果等優勢。有研究者構建了一種PD-L1綴合的納米脂質體,用于遞送紫杉醇和P-糖蛋白 (P-gp)抑制劑佐蘇奎達,以克服人類HCC細胞中的多重耐藥性(multidrug resistance, MDR),此種藥物表現出高負載能力等特點,為克服HCC中的MDR提供了希望[26]。

PD-1特異性納米抗體與樹突狀細胞疫苗的聯合使用可增強T淋巴細胞的抗腫瘤活性,為T淋巴細胞功能障礙的腫瘤患者提供一種替代且有希望的免疫治療策略[27]。此外,一種工程化的多功能適體(稱為 P1/C4-bi-apt)可以阻斷CTLA-4/B7和PD-1/PD-L1信號通路,從而增強抗腫瘤免疫反應,與單一阻斷CTLA-4或PD-L1比較,它可以引導CTLA-4+T細胞浸潤到腫瘤中,進一步增強抗腫瘤功效,該多功能適體可顯著抑制腫瘤生長,從而提高HCC小鼠的長期存活率,且此種多功能適配體簡單、穩定、易于制備,可顯著增強T淋巴細胞功能,在HCC免疫治療方面具有巨大潛力[28]。病毒載體在HCC治療中的應用也已經取得了新進展,攜帶PD-1單抗的新型溶瘤流感病毒可減少HCC腫瘤生長并提高HCC小鼠的總體存活率[29]。總之,藥物載體在HCC治療領域的具有巨大潛力,但目前尚處于研發階段。

5.基因靶向調控及小分子物質:有研究者還發現在HCC發生和進展過程中,靶向調控基因或者蛋白質等小分子物質也會對PD-1單抗的治療效果產生一定的影響。神經遞質和神經肽可降低肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)患者T淋巴細胞中的PD-1表達水平,并增加T淋巴細胞增殖,清除一定數量的HCC細胞[30]。TET2 (ten-eleven translocation-2)是B淋巴細胞中的表觀遺傳調控酶,抑制TET2可促進抗腫瘤免疫,從而改善PD-1單抗治療HCC的治療效果。黏著斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)的主要功能是介導細胞和細胞外基質之間的連接信號,FAK抑制劑VS4718和PD-1單抗的組合對HCC的治療效果優于單一療法。膽固醇酰基轉移酶(acyl-coenzyme A:cholesterol acyltransferase,ACAT)抑制劑能夠抑制腫瘤和病毒,拯救耗盡的T淋巴細胞,使其成為治療HBV和HBV相關HCC的有吸引力的治療靶點[31]。CPI-203是一種小分子溴結構域蛋白4(BRD4)抑制劑,可以通過抑制BRD4對PD-L1啟動子區域的占據來抑制PD-L1的表達,而腫瘤微環境中誘導的PD-L1過表達可以削弱抗PD-1免疫治療的效果,因此,CPI-203抑制PD-L1表達,表明了一種潛在的臨床免疫治療方法,可以降低HCC患者對PD-1單抗免疫治療的臨床耐藥發生率[32]。

在抗PD-1治療中,干擾素信號通路在發揮著關鍵作用,干擾素調節因子-8(interferon regulatory factor 8, IRF8)在HCC細胞中的過表達顯著增強了免疫活性小鼠的抗腫瘤作用,調節了腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages,TAMs)的浸潤和腫瘤微環境中的T淋巴細胞耗竭,因此IRF8可作為HCC患者的重要預后生物學標志物,來預測抗PD-1治療的反應和敏感度,并可將其作為增強免疫治療療效的潛在靶點[33]。唾液酸結合免疫球蛋白樣凝集素10(Siglec-10)在人類白細胞亞群上廣泛表達,腫瘤內Siglec-10+細胞富集與HCC患者的不良預后相關,用競爭性結合抗體Siglec-10Fc阻斷Siglec-10會導致免疫抑制分子的表達降低,并增加CD8+T細胞對HCC細胞的細胞毒作用。此外,阻斷Siglec-10可促進PD-1單抗的抗腫瘤功效,因此,靶向調控Siglec-10可作為一種有前途的HCC免疫治療方法[34]。

三、存在的問題

隨著PD-1單抗在臨床上越來越廣泛地使用,免疫相關不良事件(immune-related adverse event, irAE)也越來越多的被報道,irAE通常延遲發作而且持續時間較長。相對于單藥治療,聯合治療中發生免疫相關不良事件的概率會更大。雖然irAE在一定程度上可以反映患者對免疫治療的效果,但它可涉及任何器官且一部分會導致永久性疾病[35,36]。在使用PD-1單抗治療期間,B淋巴細胞的變化可以預測患者治療后的irAE風險。現階段,對于接受PD-1單抗治療的患者,皮質類固醇是出現irAE的首選藥物,英夫利昔單抗在劑量限制的情況下,也可緩解irAE,而且不會引起肝毒性[37]。如何預防性的避免ICI治療給患者帶來的irAE也是當下一大難題。

目前,探索PD-1單抗聯合療法的臨床模型大多為小鼠實驗,小鼠和人類免疫系統的可比性、腫瘤微環境的相似度目前都不能完全明確,大多數研究人員傾向于對小鼠使用“最大耐受”劑量,實驗中的“最大耐受”劑量如何精準的量化為HCC患者的治療劑量,這還需要大量的臨床試驗來驗證。除此之外,HCC患者身體免疫狀態受多種因素影響,個體差異性較大,這也會影響PD-1單抗對患者的治療效果。例如,非病毒性HCC,尤其是非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis, NASH)進展而來的HCC,對免疫治療的反應較差[38]。因此,如果存在某種特異性指標,在患者接受PD-1單抗治療之前,就可以對HCC患者進行進一步篩選,這有利于制定個性化方案來提高治療效果。

綜合來說,PD-1單抗確實給一部分HCC患者帶來生存獲益,但此部分患者數量有限,甚至有患者在接受治療之后被觀察到腫瘤的爆發性生長,被稱之為超進展(hyperprogressive disease,HPD),基線免疫譜和治療中腫瘤生長動態的分析可以實現患者對HPD的早期識別。所以,PD-1單抗在臨床上如何高效的應用,將該藥物的作用達到最大化,仍需開展深入研究。