冉君 屈獻樂 肖彬彬 馬紅梅
肝癌發(fā)病率逐年上升,肝細胞癌(HCC)是最常見的亞型,占所有原發(fā)性肝癌的90%以上。外科手術(shù)切除等治療方法對局限于肝臟的HCC有效,而對不可切除的HCC可用多種靶向腫瘤微環(huán)境(TME)的全身藥物治療。近年來基于免疫檢查點抑制劑(ICIs)的癌癥免疫抑制治療也取得飛速的進展,ICIs聯(lián)合分子靶向藥物目前被定位為晚期HCC患者的一線治療方法。但關(guān)于調(diào)節(jié)免疫抑制細胞治療HCC的研究還處于臨床前研究,這些療效的產(chǎn)生是否取決于腫瘤免疫微環(huán)境的機制尚不明確,因此有必要闡明肝癌的免疫微環(huán)境以改善目前肝癌患者的核心治療策略和預(yù)后。
除了癌細胞,TME中還包括先天和適應(yīng)性免疫細胞、基質(zhì)細胞、內(nèi)皮細胞和癌相關(guān)成纖維細胞。在腫瘤微環(huán)境中,非惡性細胞可以幫助腫瘤細胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。腫瘤病灶的免疫抑制特征不僅是導(dǎo)致腫瘤進展的主要因素之一,也是有效免疫治療的一大挑戰(zhàn)。
(一)腫瘤相關(guān)巨噬細胞 TAMs通過表達細胞因子和趨化因子抑制抗腫瘤免疫并促進腫瘤進展。研究顯示,CD86+ TAMs的低比率和CD206+ TAMs的高比率與腫瘤的侵襲、較差的總生存期(OS)以及較短的復(fù)發(fā)時間顯著相關(guān)[1]。HCC微環(huán)境的免疫抑制特性中,OPN/CSF1/CSF1R表達軸起重要的作用。阻斷CSF1/CSF1R可阻止TAMs運輸,從而增強檢查點抑制劑(ICIs)治療HCC的效果[2]。此外,CCL2/CCR2軸的治療阻斷能夠抑制炎癥單核細胞的募集、浸潤性TAMs的M2極化,導(dǎo)致免疫抑制腫瘤微環(huán)境的破壞和CD8+T細胞的激活[3]。TAMs中RIPK3的缺失減少了活性氧含量,并顯著抑制了Caspase-1介導(dǎo)的PPAR裂解。這些作用使PPAR激活,促進脂肪酸代謝,并誘導(dǎo)腫瘤微環(huán)境中的M2極化。RIPK3上調(diào)能夠逆轉(zhuǎn)TAMs的免疫抑制活性,從而抑制肝癌的發(fā)生[4]。血清IL-6表達增加可通過激活STAT3/c-MYC/miR-25-3p軸,并通過JAK2/STAT1和JAK2/STAT3/c-MYC信號通路增強PD-L1表達,下調(diào)HCC單核細胞和巨噬細胞中PTPRO的表達[5]。腫瘤細胞來源的Wnt配體通過經(jīng)典的Wnt/β-catenin信號誘導(dǎo)TAMs的M2極化導(dǎo)致HCC免疫抑制[6]。研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)oxP3+ Tregs的瘤體分布與高密度的TAMs相關(guān),提示TAMs可能引發(fā)腫瘤中FoxP3+ Treg細胞數(shù)量的增加,從而促進肝癌進展[7]。
(二)骨髓來源的抑制細胞 MDSCs是不成熟的骨髓細胞的異質(zhì)群體,在體外可分化為巨噬細胞、樹突狀細胞和粒細胞。MDSCs在腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制作用主要包括誘導(dǎo)Tregs細胞的分化和擴增、抑制DCs、NKs和巨噬細胞M2極化、結(jié)合T細胞必需氨基酸、誘導(dǎo)氧化應(yīng)激反應(yīng)等。研究表明,HCC患者的CD11b+CD33+HLA-DR- MDSCs可有效抑制自體CD8+T細胞的增殖。機制上CCRK通過誘導(dǎo)激活EZH2/NF-κB/IL-6級聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致多形核的MDSCs積累,從而抑制效應(yīng)T細胞的活性[8]。抑制腫瘤CCRK或肝臟IL-6可增加IFN-γ+TNF-α+CD8+T細胞浸潤和致瘤性損傷,通過MDSCs的恢復(fù)逆轉(zhuǎn)。值得注意的是,腫瘤CCRK缺失使PD-L1表達上調(diào),瘤內(nèi)CD8+T細胞表達增加,從而增強PD-L1阻斷HCC的作用[8]。也有研究顯示,缺氧會誘導(dǎo)HCC細胞上ENTPD2的表達,導(dǎo)致細胞外5′-AMP升高,進而通過阻止其分化來提高MDSCs的比率,造成腫瘤免疫逃逸[9]。IL-33治療的小鼠腫瘤區(qū)域NK和CD69+CD8+T細胞的比率降低,單核細胞樣MDSCs和DCs的比率增加,而粒細胞樣MDSCs的發(fā)生率降低[10]。PIWIL1過表達的HCC細胞MDSC吸引到腫瘤微環(huán)境中, PIWIL1通過誘導(dǎo)補體C3的分泌激活MDSC中的p38MAPK信號,進而促進免疫抑制性細胞因子IL-10的表達[11]。此外,與TAMs相似,MDSCs表達半乳糖凝集素9與T細胞上的TIM-3結(jié)合,誘導(dǎo)T細胞凋亡[12]。
(三)腫瘤相關(guān)中性粒細胞 許多研究表明,TA Ns對腫瘤有兩性效應(yīng),能通過腫瘤信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控其不同表型。根據(jù)腫瘤微環(huán)境的不同,TANs可通過釋放細胞因子促進或抑制腫瘤進展。研究表明,經(jīng)CCL2+或CCL17+TANs的數(shù)量與腫瘤大小、微血管浸潤、腫瘤包埋、腫瘤分化和分期有關(guān)[13]。HCC腫瘤細胞中E-cadherin的減少導(dǎo)致ILC2s中KLRG1表達的缺失,KLRG1- ILC2子集中趨化因子的產(chǎn)生增加,包括C-X-C基序趨化因子配體(CXCL)-2和CXCL8,從而招募TANs形成免疫抑制微環(huán)境,促進腫瘤進展[14]。TANs通過分泌BMP2和TGF-β2,并在HCC細胞中觸發(fā)miR-301-3p的表達,導(dǎo)致HCC中干細胞特征的增加。這些TANs誘導(dǎo)的HCC干細胞樣細胞在NF-κB信號通路中高度活躍,分泌更高水平的CXCL5,并招募更多的TANs浸潤,形成一個正反饋循環(huán)[15]。
(四)癌相關(guān)成纖維細胞 最近的研究表明,CAFs通過分泌不同的生長因子促進腫瘤的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。研究表明,從15例HCC切除術(shù)患者中確定了原發(fā)性CAFs和非癌性肝成纖維細胞。發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性和外源性BMP4激活肝成纖維細胞,從而獲得分泌細胞因子的能力,并增強癌細胞的侵襲性[16]。CAFs也能夠誘導(dǎo)NK細胞獲得非活性表型,使其在腫瘤中處于無反應(yīng)狀態(tài)。研究表明,HCC來源的成纖維細胞明顯比包皮來源的成纖維細胞更好地誘導(dǎo)NK細胞功能障礙,同時活化成纖維細胞中的PGE2和IDO抑制NK細胞的激活,從而為腫瘤進展創(chuàng)造有利條件[17]。此外,CAF還可以招募調(diào)節(jié)性DCs通過IL-6介導(dǎo)的STAT3激活,誘導(dǎo)其獲得耐受性表型,并在腫瘤微環(huán)境中通過分泌TGF-β上調(diào)Tregs的產(chǎn)生[18]。
(五)調(diào)節(jié)性T細胞 腫瘤相關(guān)Tregs通過一些接觸依賴和接觸獨立機制促進腫瘤免疫逃避。據(jù)報道,HCC腫瘤附近區(qū)域CD4+CD25+T細胞的比例和絕對數(shù)量顯著增加[19]。機制上,肝癌細胞Huh7培養(yǎng)上清似乎促進CD4+CD25+T細胞增殖[20]。同時有研究發(fā)現(xiàn),lnc-EGFR特異性結(jié)合EGFR并阻斷其與c-CBL的相互作用和泛素化,同時通過促進Treg細胞分化將免疫抑制狀態(tài)與HCC聯(lián)系起來[21]。
免疫細胞與HCC腫瘤周圍TME中效應(yīng)分子的復(fù)雜相互作用改變免疫系統(tǒng),促進或抑制肝癌的生長。闡明這些免疫治療的多模式機制可能有助于改善早期和晚期HCC的預(yù)后。免疫療法是繼手術(shù)、放療、化療之后的第4種癌癥治療方法,目前已被提升為各種癌癥的一線治療方法,備受關(guān)注。
(一)調(diào)節(jié)免疫抑制細胞 目前,調(diào)節(jié)免疫細胞治療HCC主要存在于臨床前研究。如研究證實自噬可能在調(diào)控TAMs功能和腫瘤相關(guān)免疫中發(fā)揮作用。來自HCC的TLR2相關(guān)配體可以通過選擇性自噬來控制NF-κBRELA/p65蛋白的穩(wěn)態(tài),從而刺激M2巨噬細胞的分化。抑制自噬可保存NF-κB活性,并塑造肝癌極化的M2巨噬細胞的表型[22]。冷杉屬植物提取的天然產(chǎn)物747具有CCR2拮抗劑的敏感性和選擇性。通過阻斷腫瘤浸潤的巨噬細胞介導(dǎo)的免疫抑制增加了腫瘤中CD8+T細胞的數(shù)量,并以CD8+T細胞依賴的方式抑制原位和皮下腫瘤的生長[23]。白藜蘆醇通過下調(diào)小鼠肝癌組織中CD8+CD122+Tregs細胞發(fā)揮抗腫瘤作用[24]。舒尼替尼可顯著降低Tregs頻率,減少Tregs產(chǎn)生TGF-β和IL-10,并保護TASCD8+T細胞免受HCC中腫瘤誘導(dǎo)的缺失,從而啟動抗腫瘤免疫應(yīng)答[25]。葛花解酲湯對HCC具有良好的抑制作用,且能夠下調(diào)HCC免疫抑制微環(huán)境中Tregs、TAMs、MDSCs細胞數(shù)量,可能具有多靶點作用,也發(fā)揮強大的抗炎和抗血管生成作用[26]。此外,循環(huán)Tregs的數(shù)量有可能在HCC患者中作為重要的生物標(biāo)志物。Sorafenib是一種多激酶抑制劑,可通過抑制TGF-β信號通路降低肝臟浸潤Tregs的頻率[27]。
(二)免疫檢查點抑制劑ICIs 免疫療法改變了各種癌癥類型的治療范式,改善了晚期或轉(zhuǎn)移性癌癥患者的預(yù)后。在一項評估曲美木單抗(CTLA-4抗體)在HCC相關(guān)患者中作用的II期試驗中,曲美木單抗的抗腫瘤效果顯著[28]。納武單抗是世界上第一個針對PD-1的重組人IgG4單克隆抗體。在納武單抗的I/II期劑量增加和擴大試驗中,214例HCC患者的應(yīng)答率為19.6%,并且效果在應(yīng)答者中持續(xù)存在[29]。在一項III期試驗中,納武單抗的OS率高于索拉非尼[30]。有報道稱,在索拉非尼失敗后的HCC患者中,與瑞戈非尼相比,納武單抗治療可改善OS和總緩解率[31]。在一項派姆單抗(抗PD-1)的II期試驗中,104例HCC患者的預(yù)后與納武單抗相似,緩解率為17.3%,OS為12.9個月[32]。結(jié)果還表明,派姆單抗治療的整體反應(yīng)率明顯高于安慰劑組。
但是單藥ICIs治療HCC療效較低,有必要與其他分子靶向藥物聯(lián)合治療以提高療效。血管生成抑制劑在HCC治療中的作用已得到證實。VEGF/VEGFR靶向治療常與ICIs聯(lián)合使用。對免疫細胞的直接作用包括抑制效應(yīng)T細胞和DCs的分化成熟,增強免疫檢查點分子的表達,以及Tregs和MDSCs的增殖和腫瘤遷移。阿特朱單抗是一種針對PD-L1的單克隆抗體。在接受阿特朱單抗和VEGF單克隆抗體聯(lián)合治療的晚期HCC患者中進行的III期研究中顯示出更好的預(yù)后結(jié)果,已迅速在臨床上作為晚期HCC的一線治療方案[33]。德瓦魯單抗(PD-L1抗體)和曲美木單抗聯(lián)合治療顯示了良好的結(jié)果[34]。據(jù)報道,納武單抗和易普利姆瑪(CTLA-4抗體)聯(lián)合治療對晚期HCC患者有效。在一項I/II期試驗中,該聯(lián)合療法顯示中位OS為22.8個月[35]。
近年來抗腫瘤免疫治療研究進展迅速,許多研究目前已處于臨床應(yīng)用階段,這些進展對實體腫瘤的免疫治療產(chǎn)生了重大影響。免疫抑制細胞,包括TAMs、MDSCs、TANs、CAFs和Tregs,是促進肝癌生長和侵襲的腫瘤微環(huán)境中關(guān)鍵組成部分。這些類型的免疫細胞通常具有抗癌和促癌雙重作用,其具體調(diào)控和作用機制尚不清楚。免疫細胞的分化、成熟和功能需要細胞因子和化學(xué)因子的參與和調(diào)控,以及受體和相關(guān)配體的相互作用,這些因素創(chuàng)造了一個腫瘤微環(huán)境,抑制免疫細胞的抗腫瘤活性,促進肝癌的發(fā)生。免疫治療組合的理論選擇為改善HCC不同階段的預(yù)后提供了機會,此外,DNA和RNA測序技術(shù)的進步也為肝癌進展機制的識別提供了新的思路。這些治療方法給HCC患者帶來了新的希望。