肝细胞肝癌免疫治疗研究进展

【作者】 胡青 

【关键词】肝细胞肝癌 肝炎 肝硬化 甲胎蛋白 肿瘤疫苗 综合治疗 

【摘要】肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界上最常见的肿瘤之一,每年的新发患者高达600 000例。但大部分患者发生在非洲和亚洲东部,同时在美国男性肿瘤相关死亡中是发展最快[1]。肝癌发生的最高风险因素是乙型和丙型病毒性肝癌导致的肝硬化。在我国已成为恶性肿瘤继肺癌之后的第2位杀手,每年新发病呈逐年上升趋势,并且其发病率与病死率几乎相同[2]。同时,糖尿病,肥胖及代谢综合征也

【刊名】实用医药杂志

肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界上最常见的肿瘤之一,每年的新发患者高达600 000例。但大部分患者发生在非洲和亚洲东部,同时在美国男性肿瘤相关死亡中是发展最快[1]。肝癌发生的最高风险因素是乙型和丙型病毒性肝癌导致的肝硬化。在我国已成为恶性肿瘤继肺癌之后的第2位杀手,每年新发病呈逐年上升趋势,并且其发病率与病死率几乎相同[2]。同时,糖尿病,肥胖及代谢综合征也逐渐成为肝癌发生的相关因素[3]。目前对晚期肝癌的治疗方法具有一定的疗效,但同时加剧了潜在的肝脏疾病。免疫治疗具有全身性、无毒性及长效性抗肿瘤作用的优势,对肝癌患者的免疫系统具有一定的针对性。虽然免疫治疗已达到了早期临床试验的效果,但慢性感染及肿瘤患者内在的耐受特性限制了临床疗效的取得。因此,免疫治疗方案通过对抗免疫抑制机制和扩大肿瘤特异性免疫功能将大大提高对晚期肝癌患者的临床疗效。现综述如下。

1目前肝癌治疗现状一旦被诊断为肝癌,患者的预后一般会比较差。局部的小肝癌能通过手术切除或者肝移植可取得较好的预后。但仅仅不到20%的患者能达到这样的条件,因大部分患者当被诊断为肝癌时已是中后期,其较差的肝功能已不能承受较激进的治疗方法[4]。局部治疗诸如射频及微波消融、化学栓塞治疗可达到姑息性治疗的目的,同时肝癌对化疗不敏感。多因子抑制剂索拉菲尼可取得延长2.3~2.8个月生存期的目的,是目前对晚期肝癌延长生存期有效治疗方法[5,6]。然而,晚期不能手术肝癌患者的中位生存期仍不到1年[4]。因此,亟待需要研发对肝癌有效地新颖的治疗方法。有大量作用于肝癌信号通路的分子药物出现,诸如北伐单抗、舒尼替尼、埃罗替尼等。这些药物可能有助于提高局部治疗疗效,但其具有的肝毒性可能会进一步损伤肝功能[7]。免疫治疗具有针对免疫系统的高灵敏性、特异性和自我更新能力,成为传统治疗的具有潜力的替代治疗方法。

2肝癌免疫抑制因素肝脏具有的独特免疫生物学行为可能是阻碍免疫治疗的最大障碍。健康人和患者(慢性感染或肿瘤患者)体内的调节机制维持着肝脏的免疫抑制环境。

2.1肝脏固有的耐受性动脉循环及胃肠道的血液均回流入肝脏,其具有解毒和清除来自胃肠的微生物及其代谢产物作用。为了抑制对持续抗原产生的异常免疫反应,肝脏形成了一套独特的免疫调节机制。原始T细胞对肝细胞的共刺激作用促进肝脏的固有免疫耐受性[8,9]。肝脏内存在三种细胞可以清除血液内的异物,并起到抗原呈递细胞(APC)的作用:肝窦状内皮细胞(LSEC),库普弗细胞和肝脏树突状细胞(DC)。

2.2慢性乙/丙型病毒性肝炎介导的免疫抑制当持续乙/丙型病毒造成的慢性炎症反应促使肝癌的发生,同时形成了肝癌微环境的免疫抑制机制。与健康人相比,慢性乙型病毒性肝炎患者外周血与乙型肝炎核心抗原共培养可促使白介素10(IL-10)的升高[10]。同时,功能异常T细胞对病毒特异性及非相关抗原反应表现出对其增殖的影响,并下调白介素2(IL-2)的生成[11]。有研究证实,慢性病毒感染患者体内Treg细胞的数量与其病毒负荷呈正相关的,并损害CD8+对病毒的清除作用[12]。同时,有研究证实了慢性丙型肝炎病毒感染负向调节机体的先天性及过继性免疫[13]。与健康人相比,丙型肝炎病毒感染患者体内的单核细胞诱导的自然杀伤细胞(NK)保持其未成熟表型[14]。由于健康人外周血单核细胞与丙型肝炎病毒多聚蛋白共培养不能诱导树突细胞(DC)成熟,这种抑制作用可能是通过病毒蛋白介导的[15]。肝脏内富有的大量自然杀伤细胞(natural killer,NK)也受到病毒蛋白的影响,而造成免疫耐受。高浓度的病毒含量可影响到健康人外周血中NK分泌干扰素C(IFN-C)功能[16]。在T细胞水平,抑制性受体PD-1及Tim-3的上调与T效应细胞功能异常相关,研究证实,与健康人相比,在丙型肝炎病毒感染患者外周血及肝脏中CD8+细胞也证实了上述现象[17,18]。

2.3肝癌的免疫逃逸机制有大量的研究证实,肿瘤能破坏机体免疫系统,Hanahan等更新了他们所谓的“肿瘤标志物”来总结肿瘤的免疫逃逸机制[19]。肝癌本身调节机体免疫系统的多细胞功能从而促使肿瘤的发生和发展,因此与其他肿瘤的病因有区别。与健康人相比,肝癌患者外周血内含有的低浓度的骨髓源DC不仅降低白介素-12(IL-12)的生成,同时影响其共刺激活性[20]。同时,肝癌患者体内NK的数量是降低的,功能是受损的[21]。研究证实,肝癌患者体内NK功能障碍可能是由于骨髓源抑制细胞(myeloid-derivedsuppressor Cells,MDSC)数量的增加,通过细胞接触依赖机制以限制NK的活性[22]。因此,肝脏是一个通过复杂的调节机制来维系免疫系统功能的多细胞群体的动态网络结构。不同疾病状态和两极化的负向免疫调节机制共同维系着三种典型的肝脏微环境,众多的耐受因子随着肝癌的形成及进展而聚集,从而破坏机体的抗肝癌免疫功能。

3肝癌的免疫治疗虽然肝癌通常被认为是非致免疫的肿瘤,但淋巴细胞蓄积的肝癌患者可达到延长生命并减少复发的目的[23]。在过去的15年里,一些肝癌肿瘤相关抗原一确定,并取得一定的早期临床疗效。

3.1肝癌特异抗原甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)是一种癌胚抗原并且在胎儿血清内极其丰富[24],但是,一出生就急剧下降至30~100μg/ml和成人的1~3 ng/ml。AFP升高是由于卵黄囊和胎儿的肝脏生成,但是出生后不久内脏内胚层转录受抑制而降低。40%~80%的肝细胞肝癌和生殖细胞瘤表达AFP的升高,血清检测值在其诊断和治疗中发挥重要的作用。当AFP>20 ng/ml时可视为异常;在肝硬化患者中,AFP>200 ng/ml可高度怀疑为肝细胞肝癌[4]。AFP在转运脂肪酸、类固醇和重金属中发挥重要作用[25];同时有报道称其在免疫调节中也发挥作用[26]。同时,癌睾丸抗原具有抗肝癌免疫原性,比如高度同源的MAGE-A,其中MAGE-A3已证实在20%~70%肝癌患者中高表达[27]。磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(GPC3),是一个细胞表面硫酸乙酰肝素蛋白多糖,84%的肝细胞癌患者高表达,并已被证明是在小鼠模型和人体细胞培养物的免疫原性。因GPC3特异性T细胞在肝癌患者血液中表达较低,但在优化的共刺激下这些细胞体外扩增会增高[28,29]。

3.2肝癌目前免疫治疗目前已有临床研究证实免疫治疗可达到改善肝细胞肝癌患者预后的疗效[30]。有150例大样本的临床研究证实在IL-2和CD3共刺激外周血淋巴细胞,可达到患者根治性切除术后的复发率和生存率(P<0.009)[31]。另一研究对31例肝癌患者进行自身肿瘤抗原刺激DC回输治疗,其中14例有部分疗效和17例病情稳定,同时达到改善生存期的作用(63%vs 10%,P=0.038)[32]。这些结果支持以DC为基础的免疫治疗肝癌的概念。小鼠免疫治疗模型证实,DC与IL-12共激活T细胞和NK作为辅助治疗,可降低肝癌复发风险[33]。

3.3未来免疫治疗策略由于免疫调节机制,肝细胞肝癌患者机体的免疫状态具有免疫逃逸功能机制,需指定全面新颖的免疫治疗方案来对抗其免疫逃逸。以DC为主的细胞免疫治疗中,肿瘤相关抗原的刺激是研究的热点,包括凋亡的肿瘤细胞,肿瘤细胞裂解物肿瘤可溶性抗原,肿瘤抗原肽,肿瘤相关抗原基因转染等[34]。同时,负载抗原DC与CIK细胞共培养后形成DC-CIK细胞可直接杀伤肿瘤细胞,兼具T淋巴细胞强大的抗瘤活性与NK的非主要组织相容性复合物(MHC)限制性杀瘤特点。与CIK相比具有更强的增殖活性和更强的抗肿瘤活性[35]。NK能识别区分正常细胞和肿瘤细胞因而能时刻发挥免疫监视作用,NK功能受激活性受体和抑制性受体的双重作用,它们之间相互协调使机体处于免疫自稳状态。同时抗体靶向细胞因子等均可单独治疗肝癌,但由于各种原因在治疗的同时也带来的不良反应,有的单用疗效甚微,所以开始尝试与其他方法联合应用。基因治疗是通过遗传或分子生物学技术在基因水平上治疗各种疾病。近年来肝癌基因治疗研究的热点有:反义基因,自杀基因,抑癌基因中有内抑素基因,凋亡基因中有Caspase-3,TRAIL,survivin;免疫增强基因中有干扰素,白介素及TNF等。但因其临床研究少见病疗效不确切,需进一步研究验证,使之更为安全而有效的治疗方法,将成为未来基因治疗研究和临床试验的一大热点问题。

总之,肿瘤免疫治疗既能直接清除体内的残存肿瘤细胞,又能提高机体的整体免疫功能,已成为临床上继手术、化疗、放疗之后的第四种最有效的肿瘤治疗方法,在肝癌综合治疗方案中免疫治疗成为提高肿瘤治疗疗效的一个关键措施,成为肝细胞肝癌治疗最有潜力的生物治疗;但因肿瘤患者的异质性导致不同的个体对同一治疗方案的敏感性不同,同时,肿瘤的治疗应是综合治疗,因此需根据不同患者病情指定相应的综合治疗方案,并实时监测疗效,这是肝细胞肝癌免疫治疗遇到的严峻挑战,需亟待解决。但是,随着基础免疫研究的不断深入以及临床应用的规范化,免疫疗法必将成为未来治愈肝癌最有潜力和最有希望的方法之一。