JAMA Oncology肝细胞癌免疫检查点抑制剂的研究现状
本文原文是今年10月22日发表在JAMA Oncology杂志上的一篇综述，该杂志最新影响因子为 24.799，第一作者和共同通讯作者是维也纳医科大学第三内科，消化内科和肝脏科Matthias Pinter教授,通讯作者是麻省总医院和哈佛医学院放射肿瘤科肿瘤生物学实验室Dan G. Duda, DMD教授。
本期文献解读作者是介入小崔哥。
要点：十多年来，索拉非尼一直是晚期肝细胞癌(HCC)患者的唯一全身治疗选择。然而，过去几年药物的快速发展导致了其他血管生成抑制剂和几种免疫检查点阻滞剂(ICBS)的批准，这些药物已经被列为晚期肝癌的治疗中。此外，最近贝伐单抗与阿特利珠单抗联合应用的成功标志着肝癌一线治疗的重要变化。
观察：这篇综述总结了迅速出现的关于在肝癌中实施ICBS的前景和挑战的临床数据，并讨论了尚未满足临床需求的预测治疗反应或耐药性的生物标记物。文中还讨论了两种靶向免疫抑制肿瘤的策略：一种是已经证实的(血管内皮细胞生长因子途径抑制)，另一种是目前正在研究的(转化生长因子-β途径抑制)。本文就其抑制作用可能改变免疫抑制环境，提高ICBS治疗肝癌疗效的理论基础和初步证据进行综述。
结论和相关性：最近血管生成抑制剂和ICBS单独或联合使用的成功和失败，为如何在肝癌中实施这一新的系统治疗提供了重要的见解，并为提高这种疾病的免疫治疗效果开辟了新的途径。
肝癌免疫检查点抑制剂的研究现状
一、进展期肝癌的免疫检查点抑制剂（ICBs）
一些ICBs在晚期HCC的I-III期临床试验中结果显示，ICB可单独或与靶向治疗或其他ICB联合使用；对ICB单药治疗的应答率为15% ~ 23%，联合治疗后增加到约30%（表1）。
ICB单药治疗三期临床失败的挫折表明，必须联合其他药物来提高ICB的疗效。在一项随机的3期临床试验中，18例一线药物atezolizumab (antiPD-ligand [L]1 antibody)加贝伐珠单抗(anti-VEGF antibody)显著改善了联合终点，中位OS vs sorafenib( NE vs 13.2个月;HR,0.58;P < .001)和PFS (6.8 vs 4.3个月;HR,0.59;P < .001)(表2)。
在安全性方面也更有利，联合治疗组中与治疗相关的3至4级不良事件较少。鉴于先前报道的贝伐珠单抗对HCC的影响有限，这些数据尤为重要。因此，尽管最近取得了成功，但对于HCC中ICBS的最佳整合仍有很多需要了解的地方。ICB的安全性和有效性已经在联合ICB研究中进行了研究。大型研究证实了在小型研究中观察到的耐受性，但抗PD -1单方治疗的3期临床试验均失败。显然，使用预测性生物标志物来选择患者是非常可取的。此外，nivolumab联合伊匹单抗和atezolizumab联合贝伐单抗的疗效数据表明，联合治疗是提高肝癌免疫治疗疗效的有效策略。
据我们所知，目前还没有可预测ICB反应的生物标志物。在一些潜在的肝细胞癌研究中，已经提出了一些潜在的生物标志物。这些生物标志物主要包括PD-L1表达、肿瘤突变负荷和特异性基因组改变。
PD-L1在免疫组织化学上的表达通常用于非小细胞肺癌或胃癌的患者分层；然而，一些PD-L1阴性肿瘤患者对ICBs有反应，PD-L1表达与其他肿瘤类型的反应没有相关性。在HCC中，肿瘤PD-L1表达（截断值为1%）不能预测对nivolumab或pembrolizumab的反应。联合阳性评分（肿瘤和免疫细胞PD-L1）仅在亚组患者中评估（n=52），与对pembrolizumab和PFS的反应相关。
高肿瘤突变负担（即非同义单核苷酸变异的数量）可能增加ICB治疗反应的可能性。而且微卫星不稳定性高的肿瘤具有较高的肿瘤突变负担，使其更可能对ICBs治疗敏感。2017年，美国食品和药物管理局批准了Pembrolizumab治疗任何微卫星不稳定性高或错配修复缺陷肿瘤，并成为首个获得肿瘤不确定适应症的药物。在HCC中，肿瘤的突变负荷通常较低，其作为预测ICB反应的生物标志物的实用性没有得到现有数据的支持。同样，微卫星不稳定的患病率-高状态在肝癌中很少见。然而，这一观察需要前瞻性的证实。
根据这些发现，与患者选择ICBM相关的生物标志物可能会增加持久反应的可能性，但据我们所知，还没有此类生物标记物被证实与肝癌有关。根据目前的临床证据，一个包含多个因素（遗传和微环境）的预测模型可能比单一的生物标志物更有可能估计免疫治疗的反应概率。
二、 治疗反应的潜在预测因子
尽管联合靶向治疗使ICB的总有效率几乎翻了一番，但仍有超过一半的患者没有反应。而且，作为PD-1/PD-L1靶向治疗（HCC为8%）的一种新的进展模式，ICBs可引起严重的免疫相关不良事件和过度进展（肿瘤加速生长），基于生物标志物的患者选择有助于最大限度地提高疗效，减少可能从ICBs获益甚至不受损害的患者数量。
据我们所知，目前还没有可预测ICB反应的生物标志物。在一些潜在的肝细胞癌研究中，已经提出了一些潜在的生物标志物。这些生物标志物主要包括PD-L1表达、肿瘤突变负荷和特异性基因组改变。
PD-L1在免疫组织化学上的表达通常用于非小细胞肺癌或胃癌的患者分层；然而，一些PD-L1阴性肿瘤患者对ICBs有反应，PD-L1表达与其他肿瘤类型的反应没有相关性。在HCC中，肿瘤PD-L1表达（截断值为1%）不能预测对nivolumab或pembrolizumab的反应。联合阳性评分（肿瘤和免疫细胞PD-L1）仅在亚组患者中评估（n=52），与对pembrolizumab和PFS的反应相关。
高肿瘤突变负担（即非同义单核苷酸变异的数量）可能增加ICB治疗反应的可能性。而且微卫星不稳定性高的肿瘤具有较高的肿瘤突变负担，使其更可能对ICBs治疗敏感。2017年，美国食品和药物管理局批准了Pembrolizumab治疗任何微卫星不稳定性高或错配修复缺陷肿瘤，并成为首个获得肿瘤不确定适应症的药物。在HCC中，肿瘤的突变负荷通常较低，其作为预测ICB反应的生物标志物的实用性没有得到现有数据的支持。同样，微卫星不稳定的患病率-高状态在肝癌中很少见。
活化的Wnt/β-catenin信号转导与HCC的免疫排斥（冷、非T细胞炎症性肿瘤）有关，被认为是免疫治疗抵抗的潜在生物标志物。然而，这一观察需要前瞻性的证实。
根据这些发现，与患者选择ICBM相关的生物标志物可能会增加持久反应的可能性，但据我们所知，还没有此类生物标记物被证实与肝癌有关。根据目前的临床证据，一个包含多个因素（遗传和微环境）的预测模型可能比单一的生物标志物更有可能估计免疫治疗的反应概率。
三、靶向肿瘤免疫微环境
肿瘤微环境（TME）的几种免疫和间质细胞直接或间接地发挥抗肿瘤免疫。肿瘤浸润性CD4+和cd8+效应T淋巴细胞被认为介导对ICBs的反应。这些细胞通过树突状细胞的肿瘤抗原呈递进入引流淋巴结。此外，自然杀伤细胞具有直接识别肿瘤细胞的能力，并有助于抗肿瘤免疫。肿瘤相关的内皮细胞和异常的肿瘤血管系统阻碍免疫效应细胞的运输，同时促进免疫抑制细胞类型的招募。这些细胞类型包括调节性T细胞和髓源性抑制细胞，它们抑制效应T细胞的增殖、功能和细胞毒性。肿瘤相关巨噬细胞表现出不同的表型，M1样TAM被认为具有抗肿瘤活性，而M2样肿瘤相关巨噬细胞则发挥免疫抑制和促肿瘤作用。癌细胞相关的成纤维细胞通过抑制T细胞功能和细胞外基质的分泌来参与免疫抑制，而细胞外基质是T细胞浸润的物理屏障。这些成分中的每一个都代表了一个重新编程免疫抑制性TME的潜在靶点。在此，我们将重点放在VEGF和TGF-β信号转导-2免疫抑制途径上，这些途径是HCC特有的，可以调节TME的几种细胞类型，作为重编程HCC TME和提高ICB疗效的靶点。
四、靶向VEGF信号通路
肝细胞癌是一种高度血管化的肿瘤，它利用新血管的形成(血管生成)发展和转移。VEGF不仅是肿瘤血管生成的关键调控因子，也可直接影响髓系和淋巴系的免疫细胞，促进不同类型肿瘤的免疫逃逸（图1）。
图1
A、 VEGF靶向治疗可以逆转VEGF的免疫抑制作用。这些作用包括抑制树突状细胞（DC）功能和成熟、CD8+T细胞功能受损、浸润、上调免疫检查点分子以及免疫抑制细胞类型，包括肿瘤相关巨噬细胞（TAM）、髓源性抑制细胞（MDSC）和调节性T细胞（Treg）。
B、 抗VEGF治疗的效果是剂量依赖性的。高剂量会导致血管损伤从而加重肿瘤缺氧和酸中毒促进肿瘤免疫逃避。相反，低剂量抗血管内皮生长因子治疗可以使异常和功能失调的肿瘤血管系统正常化，从而改善肿瘤灌注，减轻肿瘤缺氧，重塑免疫抑制环境，并有利于治疗药物的输送传递，包括免疫检查点阻滞剂（ICB）。因为抗PD (L)-1和抗细胞毒性T淋巴细胞抗原-4抗体也可能使血管正常化，使它们不易被抗VEGF(R)抗体清除，甚至更高剂量的抗VEGF(R)与免疫检查点阻滞剂(ICBs)联合使用时，也可能使肿瘤血管正常化。
在肝癌中，目前有几个试验正在研究抗血管内皮生长因子-基础治疗结合ICB（表3）。基于初步数据显示，联合应用仑伐替尼加帕博利珠单抗（可乐组合）和贝伐单抗联合阿替唑单抗（A+T）均获得美国FDA对晚期肝癌的突破性治疗推荐。
在最近报道的IMbrave150研究中，作为晚期HCC的一线治疗，后者的联合应用比索拉非尼单用改善了两个主要终点（OS和PFS）。目前T+A组合正在另一个3期研究中作为切除或局部消融术后的辅助治疗进行研究（IMbrave050）。而可乐组合作为一线治疗目前正在进行III期临床试验，数据也即将公布。
总之，抗VEGF/VEGFR治疗的靶向性肝癌免疫TME的作用已被临床证实。当使用mTKIs时，其影响可能是剂量和药物依赖性的。新出现的临床数据支持使用较低的血管正常化剂量的抗血管内皮生长因子治疗，但还需要在更大规模的肝癌研究中进一步证实。尽管存在这种机制上的复杂性，考虑到联合抗VEGF和ICB治疗是HCC的新标准，未来的治疗方法必须改进这种新的主干治疗。
五、 靶向TGF-β信号通路
TGF-β通路在肝脏组织中具有复杂的功能，调节体内平衡。TGF-β信号通路的失调与多种肝脏疾病的发病机制有关，包括HCC的发展。TGF-β在肿瘤发生过程中具有双重抑制作用，尤其在肿瘤早期发挥抑癌作用，但在较晚期肿瘤中，TGF-β也可促进肿瘤进展和扩散。TME的一些成分，包括成纤维细胞、免疫细胞和细胞外基质成分，调节这些环境依赖的功能。TGF-β也可以调节肿瘤免疫逃避，特别是在晚期肿瘤阶段。TGF-β的免疫抑制作用是通过抑制T细胞反应介导的，但TGF-β也可能影响其他免疫细胞。例如，TGF-β抑制自然杀伤细胞的功能，增加调节性T细胞的数量。TGF-β的另一个作用是通过上调PD-1促进抗原特异性T细胞耗竭。此外，这种细胞因子通过诱导M2样(肿瘤促进)表型影响肿瘤相关的巨噬细胞。VEGF在TME不同类型细胞中的表达均由TGF-β诱导，包括免疫细胞、肿瘤细胞和间质细胞。TGF-β和VEGF信号之间的这种“crosstalk”可能进一步促进TGF-β介导的免疫抑制。
此外，TGF-β的促纤维化作用可间接促进免疫抑制。TGF-β激活肌成纤维细胞，上调肿瘤细胞外基质蛋白的沉积，这可能作为物理屏障，导致效应T细胞的排斥（图2）。
图2
A, AngII激活纤原途径，促进成纤维细胞的细胞外基质(ECM)成分的沉积。ECM作为一种T细胞浸润的物理屏障，阻碍抗肿瘤免疫反应。ECM还会导致血管受压，从而影响肿瘤灌注加重肿瘤缺氧和酸中毒。低氧和酸性环境进一步促进免疫抑制机制。
B, AngII也可诱导分泌癌细胞和基质细胞中不同的细胞因子和生长因子这些细胞因子抑制树突状细胞(DC)的功能和聚集，DC是天然杀手(NK)细胞和T细胞，促进不同类型的免疫抑制细胞的聚集，包括调节性T细胞(Treg)，肿瘤相关的巨噬细胞(TAM)，中性粒细胞(TAN)，骨髓源性抑制细胞(MDSC)。最后，血管介导的肿瘤缺氧进一步加重VEGF，增加血管渗漏和影响肿瘤血液灌注。CAF表示与癌症相关的成纤维细胞;GM-CSF，粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子;白细胞介素;MCP单核细胞趋化蛋白-1;PGE2,前列腺素E2;TGF -β,转化生长因子-β。
综上，TGF-β信号在HCC中经常上调，并参与免疫抑制TME，主要通过抑制效应T细胞发挥功能。TGF-β的促纤维化作用也通过抑制免疫细胞浸润发挥免疫抑制作用。TGF-β(或肾素-血管紧张素系统)抑制剂联合ICBs目前正在进行早期临床试验中。这些方法对于肝癌免疫抑制TME的重塑是否有效，还需要进一步的证实。
六、结论和未来展望
抗VEGF / PD-L1双阻断方案在晚期肝癌的一线治疗中的成功(IMbrave150研究)，标志着晚期HCC标准治疗的重要改变。此外，该疗法的成功将直接影响到目前已获批的靶向治疗在一线和二线治疗中的未来使用。这些药物分别在索拉非尼或既往接受过索拉非尼治疗的患者中进行了探索，但未在之前接受过抗VEGF /PD-L1治疗的患者中进行。肿瘤复发的模式预计是不同的。因此，建立抗VEGF(R)抗体、mTKIs和ICBs的最佳治疗序列将成为HCC治疗的重要挑战。这种新的一线治疗方法也将影响正在进行的临床研究以及晚期HCC未来试验的设计可能在疾病早期采用免疫治疗和其他治疗方式(如手术、放疗和TACE)。
另一个挑战将是解决治疗耐药性。尽管双VEGF/PD-L1阻断使应答率加倍，但仍有超过三分之二的患者没有应答。针对其他途径，如TGF-β或AT1R是否对这些患者的ICBs有效还有待证实。
预测免疫治疗的反应或抵抗的概率仍然是一个挑战。生物标记的识别将会有所帮助改善患者预后，减少这些治疗的不良反应和经济负担。目前尚无临床研究可用的生物标志物来评估对ICBs的反应。临床HCC试验中应常规收集肿瘤组织，以便更好地表征TME并识别潜在的生物标志物。HCC的潜在原因也可能与ICB反应有关。如病毒性肝炎患者所见，慢性炎症诱导免疫检查点分子的表达，并促进效应T细胞衰竭。来自3期临床试验的结果表明，与其他病因因素(包括非酒精性脂肪肝)相比，ICBs在潜在病毒性疾病患者中的疗效更高。在自然杀伤T细胞、CD8+ T细胞和辅助T17细胞中，非酒精性脂肪性肝病导致CD4 +T细胞丢失并诱导原始细胞效应。在临床前模型中，非酒精性脂肪肝损害了免疫治疗的疗效。考虑到非酒精性脂肪肝疾病相关肝癌的预期激增和病毒相关疾病的减少，这些观察结果表明，就疾病的原因而言，肝癌的免疫细胞景观值得进一步研究。尽管存在这些挑战，但在过去3到4年里，随着多种抗血管生成药物和免疫疗法的发展，HCC的系统性治疗已经迅速改变，人们对这种侵袭性癌症前所未有的持久治疗和提高生存率的期望越来越高。
参考文献：Matthias Pinter, Rakesh K. Jain, Dan G. Duda, DMD JAMA Oncol. doi:10.1001/jamaoncol.2020.3381
免疫治疗就像一把双刃剑；双刃剑可以给持剑者以威风、豪爽与侠气，令敌者胆寒，但当一面对着敌人时，另一面一定会对着自己。如果将剑刃对着敌人砍去的时候，敌人用兵器一挡，剑就会反弹回来，对自己就会有一定的危险。
免疫治疗肿瘤也是如此，不同的免疫药物和靶向药物也并不是简单的随意组合，如果不能合理使用，不仅不能杀灭肿瘤，还可能会引起肿瘤超进展和免疫不良反应。
更重要的是，目前我们看到的免疫治疗还只是冰山一角，治疗选择的时机、不同组合确切的临床疗效、耐药的处理、停药的时机、毒副作用的处理以及深入的分子机制等问题还有待于进一步研究。
因此，作为“持剑”的医生，在给患者使用免疫治疗前，还是要再三斟酌，慎重，慎重，再慎重！