黃孫樺 劉建東 黃罡

作者單位：201800 上海 海軍軍醫(yī)大學第三附屬醫(yī)院普外科

肝細胞癌(HCC)是全球最常見的惡性腫瘤之一。2020年Globocan數(shù)據(jù)顯示,HCC是全世界發(fā)病率排名第六的癌癥,也是排名第三的癌癥致死原因[1-2]。2022年中國腫瘤年報數(shù)據(jù)顯示,中國每年大約有38萬余例肝癌新發(fā)病例和33萬余例肝癌死亡病例[3]。由于起病隱匿,早期癥狀不典型,大約39.0%～53.6%的HCC患者確診時已處于中晚期[4],預后較差[5- 6],自然條件下中位生存期僅半年[7],治療后中位生存期2年左右[5, 8],總體5年生存率約18%[2],即便能手術切除,術后5年復發(fā)和轉移的患者高達70%[9]。

近年來HCC的治療手段越來越豐富,靶向治療和免疫治療已成為HCC的重要治療手段。免疫藥物種類主要包括:程序性死亡蛋白受體1(PD-1)抑制劑和細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4(CTLA4)抑制劑。 由于對免疫治療的反應取決于腫瘤分子特征、腫瘤微環(huán)境(TME)組成以及先天免疫和適應性免疫機制之間復雜的動態(tài)相互作用[10],因此如何預測其療效顯得尤為重要。目前,FDA已批準的針對多種實體瘤的免疫治療生物標志物有三種,分別是腫瘤突變負荷(TMB)、DNA錯配修復(MMR)/微衛(wèi)星不穩(wěn)定(MSI)以及PD-L1[11],但HCC并不在這些被批準的實體瘤范圍之內。免疫治療在HCC中的療效差異較大,關于HCC免疫治療療效預測相關的生物標志物的報道亦有很多,但尚未有達成共識的有效生物標志物,本文就HCC免疫治療療效相關生物標志物的研究進展進行綜述。

一、腫瘤組織內生物標志物

(一)PD-L1 PD-1和PD-L1屬于免疫檢查點蛋白家族。PD-1主要表達于各種免疫細胞,PD-L1在多種正常和免疫細胞上表達,如樹突狀細胞、活化的T淋巴細胞和B淋巴細胞以及巨噬細胞等。它們的相互作用在調節(jié)免疫系統(tǒng)中起著“剎車”作用,以減少過度炎癥和自身免疫反應。然而,腫瘤細胞也能通過在腫瘤細胞表面表達PD-L1來實現(xiàn)免疫逃逸[12]。

(二)TMB TMB指腫瘤基因組去除胚系突變后的體細胞突變數(shù)量,通常以每兆堿基中發(fā)生基因缺失、插入或置換的突變總數(shù)表示[13]。全外顯子組測序(WES)被認為是TMB檢測的金標準,但其成本高、周期長,不適用于臨床常規(guī)診斷。因此,第二代測序(NGS)被推薦為一種更簡單、便宜的TMB檢測方法。

(三)MMR/MSI MMR基因經(jīng)轉錄翻譯后表達相應的錯配修復蛋白,常見的MMR蛋白包括MutL homolog 1 (MLH1)、MutS protein homolog 2 (MSH2)、MutS homolog 6 (MSH6)和 PMS1 homolog 2 (PMS2),其中任一MMR蛋白的缺失可造成細胞的錯配修復功能缺陷,導致DNA復制過程中堿基錯配累積,從而引起MSI的發(fā)生,增加腫瘤發(fā)生風險[14]。

(四)腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL) TIL指浸潤于腫瘤組織中發(fā)揮抗腫瘤作用的淋巴細胞,是腫瘤免疫微環(huán)境中最常見和最重要的組成部分。有研究表明在實體瘤中TIL浸潤程度增加與PD-L1表達上調及臨床獲益相關[15]。TIL直接影響免疫微環(huán)境,不同TIL在HCC中的變化與作用是未來其作為免疫生物標志物的重要探索方向。

(五)腫瘤異質性指標 同一患者不同位置肝癌組織存在不同程度的異質性。Bojan等通過整合了多地區(qū)肝癌RNA高通量測序(RNA-seq)、DNA測序、T細胞受體測序(TCR-seq)和單核苷酸多態(tài)性(SNP)檢測的數(shù)據(jù)研究腫瘤內異質性,發(fā)現(xiàn)TME中淋巴細胞浸潤程度與HCC內部異質性相關,腫瘤異質性越高,免疫浸潤程度越大,對免疫治療越敏感[16]。

(六)CTNNB1基因 β-catenin作為一種黏附連接蛋白,由CTNNB1基因編碼。有研究表明,在HCC中CTNNB1 基因突變可導致免疫細胞浸潤不良,從而對免疫治療敏感性下降,即“冷腫瘤”[17];而無CTNNB1突變者,免疫細胞浸潤良好,稱為“熱腫瘤”。CTNNB1 基因突變可能與免疫細胞的浸潤不良有關[18]。因此,CTNNB1可能是預測 HCC 免疫療效的有效生物標志物之一。

(七)11基因集標志物(IFNAP) Haber等[19]報道了一項多中心研究的結果,分析了來自美國和歐洲的13個中心的83例HCC樣本,所有樣本都是在開始ICIs單藥治療之前獲得的,并進行了轉錄分析。作者發(fā)現(xiàn)了一個11基因集的標志物(IFNAP),包括參與干擾素γ信號的STAT1、GBP1,參與抗原提呈的B2M、HLA-DRB5、HLA-DRA,參與趨化的CXCL9,以及CTSS、FCER1G、HLA-DQA1、SEC24A、TRIM25,該基因集能夠預測一線接受ICIs治療的患者的放射反應和總生存期。但該研究樣本量較小,有待進一步擴大樣本證實。

(八)其他 解整合素金屬蛋白酶(ADAM)屬于一類跨膜蛋白分子,參與多種細胞功能,比如細胞黏附、細胞遷移和腫瘤發(fā)生等,其中包括參與HCC的腫瘤進展[20]。ADAM9是ADAM家族之一,有研究表明ADAM9在HCC中表達上調,且與HCC進展和預后不良有關[21-22]。因此,ADAM9也可能是一種潛在的預測免疫療效的生物標志物[23]。

二、腫瘤組織外生物標志物

(一)外周血中生物標志物 腫瘤組織活檢獲取是一個復雜、困難及有創(chuàng)的過程,而血液是一種快速、無創(chuàng)、可重復且易于獲取的生物組織標本。所以外周血中生物標志物的檢測是一種更簡易、更快速、更安全、可重復性更高的方法。

1.外周細胞因子:有研究通過酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定不可切除HCC患者在派母單抗治療后的血漿轉化生長因子-β(TGF-β),結果表明低基線TGF-β與OS和PSF改善相關,基線TGF-β≥200 ng/L的患者mOS和mPSF分別為7個月和2個月,而基線TGF-β<200 ng/L患者mOS和mPSF均>25個月[24]。可以推測外周血低水平的TGF-β也許能通過促進HCC中T細胞的聚集移位來提高免疫療效。

2.外周免疫細胞:T細胞是ICIs的主要靶點,外周T細胞受體(TCR)可作為循環(huán)血液中對ICIs反應的生物標志物[25]。CD4+和 CD8+T 細胞的活化狀態(tài)可以預測黑色素瘤患者對ICIs的反應[26]。中性粒細胞與淋巴細胞比值的升高與非小細胞肺癌對納武利尤單抗治療后 PFS 和 OS 的降低相關[27]。然而目前缺乏外周免疫細胞在HCC免疫治療后變化的相關研究,但免疫細胞作為免疫過程直接參與者,為我們指出了未來研究的方向。

3.循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA):ctDNA攜帶著腫瘤相關基因全部的突變信息,能更精準、全面地提示腫瘤負荷,從而更好地預測免疫反應[28]。多數(shù)晚期HCC患者的腫瘤為多灶性,活檢樣本難以反映腫瘤全貌,ctDNA恰好能解決這些問題。所以如果能解決HCC ctDNA的區(qū)分問題,其將會是一種值得期待的HCC外周血免疫療效預測生物標志物。

4.甲胎蛋白(AFP):AFP是臨床常用的診斷HCC的血清腫瘤標志物,大約70%的HCC患者AFP升高。2019年首次出現(xiàn)有關AFP與免疫治療療效相關性的報道,研究中早期 AFP 反應被定義為治療開始后 4 周內血清 AFP 水平較治療前下降 >20%。高AFP基線患者可能獲得更好的免疫治療療效[29]。所以AFP除了作為傳統(tǒng)的HCC診斷標志物,可能也能反映HCC免疫療效,但其機制需進一步研究。

5、可溶性PD-L1(sPDL-1):PD-L1蛋白膜裂解釋放出的可溶性的PD-L1為sPD-L1,在外周血中可檢測到,具有與PD-1受體結合的能力[30]。采用ELISA檢測外周血中的sPD-L1比組織活檢更方便[31]。sPD-L1可能與PD-L1一樣在晚期HCC 中免疫預測作用欠佳,其能否作為可靠的HCC外周血免疫生物標志物需進一步的研究。

(二)腸道微生物群 腸道和肝臟通過門靜脈系統(tǒng)相互關聯(lián),肝臟不僅接受血液中來自腸道的營養(yǎng)物質, 也暴露于腸道菌群及其代謝產物[32]。許多研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群對HCC的治療有著重要影響,腸道菌群及其代謝產物可能與HCC免疫治療反應有關[33]。

(三)靶向聯(lián)合免疫治療療效的生物標志物 最近對臨床試驗中接受阿替利珠單抗(atezolizumab)聯(lián)合貝伐珠單抗治療的HCC患者進行生物標志物分析發(fā)現(xiàn),與atezolizumab單藥治療相比,Treg浸潤嚴重的患者從聯(lián)合治療中獲益更大,表明ICIs與抗血管生成藥物聯(lián)用可能有助于克服嚴重Treg浸潤導致的ICIs單藥治療耐藥。

ICIs是目前臨床上治療晚期HCC的重要方法之一,但由于對ICIs的反應取決于腫瘤分子特征、腫瘤微環(huán)境、先天和適應性免疫相互作用等復雜因素,ICIs在不同惡性腫瘤、甚至相同組織學的腫瘤之間反應差異很大,并且大多晚期HCC本身存在腫瘤異質性,所以晚期HCC對ICIs的治療反應差異較大,因此其療效的預測生物標志物顯得尤為重要。

通過更易于獲取的外周血中生物標志物的檢測來預測ICIs反應亦是近年來的研究熱點,例如CtDNA便是其中的重點之一,已在肺癌、乳腺癌等多種實體瘤中證實了其免疫預測價值,但在HCC中其主要挑戰(zhàn)是尋找確切的靶點和標志物區(qū)分腫瘤ctDNA和正常細胞游離DNA。sPD-L1由PD-L1裂解釋放,其在HCC免疫預測中的實際價值如PD-L1一樣所受影響因素較多。此外,在外周血淋巴細胞和細胞因子的研究中發(fā)現(xiàn),TGF-β可以通過驅逐腫瘤中CD8+T細胞來減弱腫瘤對PD-L1抑制劑的反應,TGF-β也許能成為HCC的有效外周血免疫預測標志物。除外周血以外,動物研究中腸道菌群及其代謝產物可能與HCC的免疫激活相關,其在人體的預測作用有待進一步研究。

綜上所述,現(xiàn)有的生物標志物對晚期HCC免疫治療反應的預測價值尚未明確。靶免聯(lián)合是HCC治療的重要方向,目前靶免聯(lián)合方案是晚期HCC的一線方案,對靶免聯(lián)合治療相關的生物標志物的探索甚至更為重要。此外,單個生物標志物并不是預測免疫治療反應的完美指標,未來需要更多的研究來綜合評估這些免疫生物標志物,甚至建立綜合評分機制來更全面地評估免疫療效。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。