趙志遠, 李培永, 張曉福, 王寶山, 郝國君, 申東峰
大多數肝細胞癌(HCC)患者確診時即為中晚期而喪失手術機會,不可手術切除的HCC患者預后差,病情進展迅速且生存期短[1]。索拉非尼(sorafenib)是首個獲批用于治療晚期HCC的一線靶向藥[2],由于其缺乏腫瘤縮小壞死作用并會導致相對嚴重的不良事件,因此在疾病進展或對sorafenib不耐受后開發有效的二線藥物則十分必要[3]。免疫檢查點抑制劑(ICI)的療效在各類免疫治療中尤為顯著,但單一免疫治療似乎獲益較少[4]。內放射治療與介入技術的不斷完善與聯合運用使其治療效果有了較大提升。現就125I放射性粒子與ICI對中晚期HCC的治療現狀以及二者的關聯性展開闡述。
125I粒子屬于內放射治療,具備局部分布劑量高、對正常的組織侵襲性小、并發癥少等天然優勢,能夠較好地進行局部控制。其殺傷腫瘤的機制是產生γ射線直接損傷DNA和自由基形成的間接損傷使腫瘤細胞凋亡[5]。研究表明125I粒子的持續照射可造成腫瘤血管纖維化與閉塞,使腫瘤發生缺血性壞死[6]。
在中晚期HCC無法手術的情況下,經導管肝動脈化療栓塞(TACE)可通過栓塞腫瘤供血動脈造成腫瘤缺血性壞死。但單一TACE在部分類型的HCC中所獲得的益處相對有限。TACE與125I粒子的聯合使中晚期HCC患者獲得了較高的局部控制率,這可能與TACE術后形成的新生血管微環境更易使125I粒子發揮殺傷作用相關[7]。Li等[8]回顧性分析144例中晚期HCC結果顯示,接受125I聯合TACE治療的患者(66例)總生存率明顯高于單純接受TACE治療的患者(78例),兩組患者1、3年生存率分別為89.1%、59.0%和65.5%、7.4%。Zhang等[9]將110例晚期HCC患者在TACE基礎上分別予125I聯合三維適形放療(3DCRT)(55例)與單純3DCRT(55例),125I聯合3DCRT的ORR和DCR分別為83.6%和96.4%,明顯高于單純3DCRT組的63.6%和83.6%。
射頻消融術(RFA)作為較常見的局部治療手段,可通過高溫使腫瘤組織發生凝固性壞死。但中晚期HCC進展速度快,對消融術等根治性治療具有高度抵抗力,因此單一的RFA往往遠期療效較差,腫瘤殘留容易復發[10]。而125I粒子可對RFA術后的殘余病灶進行持續的內照射治療,有效緩解這一問題。應希慧等[11]對RFA后聯合125I粒子治療中晚期HCC展開研究,聯合組(33例)與對照組(66例)的1、2、3、4年總生存率分別為93.8%、66.8%、60.1%、37.6%和90.6%、69.4%、50.5%、30.6%,且聯合組PFS為(23.0±4.7)個月,長于對照組的(12.0±1.6)個月。此外對于肝內多結節型HCC,125I聯合RFA在延長腫瘤PFS、提升腫瘤LRR方面頗具優勢,短期療效明顯[12]。
中晚期HCC極易侵犯門靜脈系統,形成門靜脈癌栓(PVTT)甚至主干門靜脈癌栓(MPVTT)。隨著HCC的不斷進展及PVTT升級,侵犯至門脈主干的PVTT幾乎阻斷了肝臟的全部門靜脈血供。降級PVTT對于延長患者生存期的重要性不言而喻,在此情況下單純的TACE在阻斷肝動脈血供同時也可能會對肝臟組織的整體供血造成破壞,加重肝損傷加速患者死亡[13]。因此,在TACE基礎上聯合125I粒子則可使HCC獲得更好控制的同時降低PVTT患者的門靜脈壓力及死亡風險[14]。
Wang等[15]對26例HCC合 并PVTT患 者 采取了序貫螺旋125I粒子聯合TACE的治療方案,3個月后ORR與DCR分別為42.3%和84.6%,中位OS為10.7個月。Wu等[16]將111例MPVTT患者分別予門脈支架植入聯合125I的基礎上進行TACE治療(57例)及單純TACE治療(54例)。兩組患者6、12、24個月的生存率分別為85.2%、42.6%、22.2%和50.9%、10.5%、0,支架再狹窄率分別為18.5%、55.6%、83.3%和43.9%、82.5%、96.5%。表明125I粒子聯合TACE治療可有效恢復肝臟正常血供、提高患者生存期,125I粒子支架的運用也彌補了單純支架易發生再狹窄等弊端,維持了較高的支架通暢率。
對于伴隨肝硬化腹水、MPVTT的中晚期HCC患者更適合經頸靜脈肝內門腔靜脈分流術(TIPS)治療,但單純的TIPS并不能控制腫瘤的發展。若在控制病灶進展同時持續開通門靜脈恢復肝內血流灌注、降低門脈壓,則可有效改善肝功能,延長患者生存期。Zhang等[17]對85例TACE術后HCC合并MPVTT患者分別予TIPS聯合125I植入治療和單獨TIPS治療,兩組6、12、24個月生存率分別為80%、45%、20%和64.4%、24.4%、4.4%,復發率分別為7.5%、22.5%、35%和31.1%、62.2%、82.2%。以上研究結果表明,125I粒子聯合TIPS的治療方案能有效控制PVTT,顯著降低門脈壓力恢復肝功能,延長患者生存期。
中晚期HCC轉移可能與腫瘤微環境所介導的癌細胞、炎癥微環境、新生血管之間相互作用有關[18]。肺、淋巴結等器官是中晚期HCC常見肝外轉移部位。與原發灶治療不同,部分患者對放化療缺乏敏感性、Sorafenib局部有效率低。手術、消融、TACE等局部治療雖可有效應對單發轉移,但對于多發轉移病灶的治療仍有局限。125I粒子在TPS計劃輔助下可極大提高照射劑量分配的準確性,保障靶病灶的治療效果。
朱超[19]回顧性分析了39例采取TACE聯合125I粒子治療的HCC肝外轉移患者,術后CR、PR、SD、PD分別為8、20、5、6例,總有效率為71.7%,中位OS為19個月,均無嚴重并發癥及圍術期死亡。基于TACE的125I粒子治療HCC肝外轉移安全有效。何闖[20]對22例行125I粒子植入治療的HCC淋巴結肝外轉移患者的安全有效性展開研究,隨訪期內轉移病灶LRR為91.8%,粒子植入后中位OS為25個月,1、2和3年生存率分別為64.3%、43.4%和27.1%。此外,125I粒子植入可作為一種有效局部治療方法使HCC淋巴結轉移患者生存獲益。李鴻汀等[21]的臨床試驗納入了38例中晚期HCC肺轉移125I粒子植入患者,其中CR、PR、SD、PD分別為7、31、17、5例,總有效率為63.33%。轉移瘤徑較術前有明顯縮小,治療效果理想。但值得注意的是,CT引導下的125I粒子植入穿刺技術問題仍是影響轉移灶療效及并發癥產生的主要因素,按照既定TPS計劃準確穿刺、插植粒子的操作難度是術者不可忽視的問題。
ICI作為當前較熱門的免疫療法之一可通過阻斷腫瘤誘導的免疫抑制狀態,重新激活T淋巴細胞對腫瘤細胞的活性,恢復機體抗腫瘤免疫能力[22]。目前研究較多的免疫檢查點主要包括程序性細胞死亡受體1及其配體(PD-1/PD-L1)、細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4(CTLA-4)及T淋巴細胞免疫球蛋白黏蛋白-3(TIM-3)等。
PD-1通過與其配體PD-L1結合在導致抗原耐受的同時抑制T淋巴細胞活性,使其凋亡而終止免疫應答。
納武利尤單抗(nivolumab)是PD-1受體的完全人免疫球蛋白(IgG4)單克隆抗體。Checkmate040研究是針對nivolumab在晚期HCC安全性及療效方面展開的Ⅰ/Ⅱ期、多隊列臨床試驗[23]。該研究將納入的262例晚期HCC患者分為劑量遞增組(48例)和劑量擴展組(214例)。大部分患者3個月內出現應答,兩組ORR、DCR分別為15%、58%和20%、64%。治療相關不良事件發生率與藥物使用劑量無關,劑量遞增組患者3/4級治療相關不良事件發生率為25%,治療相關嚴重不良事件發生率為6%。基于CheckMate040的研究結果,美國食品藥品管理局(FDA)于2017年9月將nivolumab批準作為用于既往sorafenib治療耐藥或不能耐受的肝癌患者的二線治療方案。隨后被批準治療晚期HCC的還有 帕 博 利 珠 單 抗(pembrolizumab),Keynote224研究[24]是針對pembrolizumab能否改善晚期HCC患者經sorafenib治療預后的一項Ⅱ期臨床試驗。該研究納入104例接受pembrolizumab治療的晚期HCC患者,結果顯示44%參與者病情穩定,研究記錄了18例患者的客觀反應,最好總體反應是1例完全反應,17例部分反應。
CTLA-4表達于活化的CD4+T淋巴細胞、CD8+T淋巴細胞,其通過與CD28競速結合B7-1配體產生抑制信號抑制T淋巴細胞活化。CTLA-4抑制劑通過阻斷此過程刺激T淋巴細胞活化增殖,介導抗腫瘤免疫反應發生。替西利姆單抗(tremlimumab)是目前唯一用于HCC治療的CTLA-4抑制劑。有研究對tremlimumab治療HCV后肝硬化的晚期HCC患者的抗腫瘤抗病毒作用及安全性展開了初步臨床實驗[25],納入的20例HCC患者中部分反應率為17.6%、DCR為76.4%、進展時間為6.48個月,有良好的安全性。
基于HCC較其他實體腫瘤或血液系統惡性腫瘤更具異質性的原因,研究人員對PD-L1抑制劑度伐單抗(duvalumab)聯合tremlimumab治療晚期HCC有效性和安全性展開了一項Ⅰ/Ⅱ期臨床研究,并與單一療法進行比較[26]。在納入的40例HCC患者中,duvalumab和tremlimumab聯合治療的ORR為25%,比duvalumab單藥治療效果更好,并且該療法耐受性較好,患者無意外不良反應。
TIM-3是一種在輔助性T淋巴細胞(Th1)等免疫細胞上表達的跨膜蛋白。研究表明,TIM-3影響HCC發生發展的原因可能與以下因素相關:①通過與可溶性配體半乳糖凝集素-9(Galectin-9)結合,負性調節Th1細胞使其凋亡;②通過誘導CD8+T淋巴細胞的衰竭與功能障礙抑制免疫反應;③通過促進巨噬細胞1(M1)向弱抗原呈遞性的巨噬細胞2(M2)轉變使HCC進展[27]。對于TIM-3的研究有待進一步挖掘,期待其為晚期HCC的免疫治療另辟蹊徑。
基于放療所引發的免疫效應,臨床對于放療聯合ICI的研究較多。但125I粒子植入作為超分割近距離的內放療與外放療機制有所差別,因此125I與ICI協同作用機制的研究相對較少,共同調節腫瘤微環境(TME)可能是目前二者聯合應用的主要研究方向。
TME對腫瘤進程、免疫逃逸、免疫耐受起到重要作用,TME可通過招募CD8+T淋巴細胞、CD4+T淋巴細胞為主的腫瘤特異性T細胞殺傷、破壞腫瘤。王增增[28]的一項針對前列腺癌(≤T3)大樣本回顧性分析表明,125I粒子植入在其輻射效應期內,可在通過增加腫瘤特異性T細胞在前列腺癌TME中浸潤程度促進腫瘤免疫效應的同時,增加PD-1、CTLA-4靶點的阻斷作用,理論上二者具有協同效應。但125I粒子與ICI的協同效果具有時間限制。
TME中Tregs的高表達通過抑制CD4+、CD8+T淋巴細胞的腫瘤殺傷效應形成免疫抑制微環境,并介導免疫逃逸的發生,這可能是促成中晚期HCC中PVTT形成的原因[29]。中晚期HCC患者往往伴隨免疫細胞數量和功能下降,TME中Tregs表達上調,此時125I粒子治療后腫瘤釋放凋亡產物所誘導的特異性免疫反應有限,這是限制粒子療效的關鍵因素之一[30]。所以聯合ICI免疫治療則有望成為提高125I粒子植入療效的可行方式。
既往研究表明,TME中腫瘤浸潤T細胞耗竭與PD-1/L1表達密切相關,PD-1/L1分別通過上調Bcl-2和Bcl-xL等凋亡基因促使T細胞凋亡,促進ERK磷酸化發生等途徑誘導Tregs形成免疫抑制狀態[31]。而125I粒子內照射可通過抑制ERK信號通路,阻斷其磷酸化聯級反應,下調Bcl-2、Bcl-xL等相關凋亡基因表達,抑制腫瘤增殖轉移并誘導其凋亡[32]。曹熠熠[33]采用125I粒子聯合抗PD-1治療小鼠Lewis肺癌,發現125I粒子植入后PD-L1/PD-1表達上調,小鼠原位和遠位腫瘤生長均受到明顯抑制,腫瘤浸潤CD8+T淋巴細胞比例顯著增加,但Treg表達并未上調。因此與單一大劑量外放療不同,125I粒子超分割放療并不引起Tregs高表達,Tregs對于125I粒子植入后的免疫抑制可能參與甚少。DNA分子斷裂作為放療殺滅腫瘤的主要形式,理論上凋亡的腫瘤細胞可通過釋放“腫瘤原位抗原”激活免疫效應,產生“遠位效應”。但與此同時失活的DC細胞與NK細胞卻介導了Tregs和MDSC的募集或PD-1等免疫抑制分子表達的上調。這種“自相矛盾”的免疫調節效應在既往文獻的報道中已屢見不鮮[34]。因此,聯合ICI的125I粒子超分割近距離放療所起到的作用并非單純對腫瘤進行局部控制,在不觸發Tregs高表達前提下,作為可最大限度激活機體抗腫瘤免疫效應發揮協同作用的免疫佐劑則可能是其產生效用的另一途徑。
除此之外,Wang等[35]的研究表明,pembrolizumab聯合125I粒子作用于非小細胞肺癌時,可通過抑制基質金屬蛋白酶2、9的分泌抑制腫瘤的增殖和侵襲性,并明顯提高腫瘤細胞凋亡率及周期停滯率。這可能與二者聯合作用下調ADAM17蛋白表達水平改變腫瘤細胞對PD-1/L1治療耐藥性相關。
目前,對125I粒子聯合ICI的相關研究較少,但利用二者協同作用調節TME的前景十分可觀。
近年來,中晚期HCC的系統治療已取得了較好的成果,根據其具體情況、肝功能分級、并發癥狀等多因素綜合考慮,采取多學科、多手段的綜合治療方法是必然趨勢。125I粒子和免疫檢查點研究的不斷深入為其治療開辟了新途徑。但由于二者聯合應用治療HCC臨床研究較少,對于能否為患者帶來收益的經驗較少。期待進一步探索兩者協同應用于中晚期HCC患者的可行性。