肝细胞肝癌的免疫治疗进展

作者：邓康健1，谢兴旺2，王雪艳2，陈冬波2，陈红松2，廖维甲1，袁晟光3

单位：1.医院肝胆外科实验室；2.医院北京大学肝病研究所丙型肝炎和肝病免疫治疗北京市重点实验室；3.桂医院肝胆胰外科

年全球癌症统计数据显示，原发性肝癌新发病例达例，占所有恶性肿瘤新发病例的4.7%，排第6位，死亡病例例，占当年所有恶性肿瘤死亡病例的8.2%，排第4位。而中国的形势更为严重，据中国国家癌症登记中心统计，年我国原发性肝癌新发病例为36.5万，发病率为26.67/，居第4位，死亡病例为31.9万，死亡率为23.31/，居第2位。在原发性肝癌中，最主要的病理类型为肝细胞肝癌(HCC)，约占原发性肝癌的90%。与美国和英国相比，中国癌症发生率较低，但癌症死亡率较高，其中包括HCC在内的消化系统癌症占癌症相关死亡的36.4%，而且预后相对较差。乙型肝炎病毒(HBV)或丙型肝炎病毒HCV)持续感染是HCC的主要病因，黄曲霉毒素暴露也是重要的危险因素，此外，大量饮酒、吸烟、肥胖、家族/遗传因素、饮食习惯与HCC的发生发展也有关。在中国，HCC同样主要由慢性感染引起，如HBV感染。近年来，随着科学技术的不断发展，HCC的治疗手段也在不断更新。除了传统的肝切除术、化疗、放疗、肝移植、经导管动脉化疗栓塞、消融等治疗外，靶向治疗如索拉非尼、仑伐替尼、瑞格非尼也逐步应用于临床，并可提高晚期HCC患者的生存率，但晚期HCC的治疗仍缺乏很有效的方法。免疫疗法的出现给HCC的治疗提供了新的选择，其中的免疫检查点抑制剂已成为晚期HCC患者潜在的有效治疗手段；嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)、T细胞受体基因工程改造的T细胞(TCR-T)、新生抗原疫苗和溶瘤病毒等新兴的免疫治疗技术也逐步往临床应用上推进。综观肿瘤的免疫治疗发展史，早期的治疗主要是通过各种策略活化扩增体内的T细胞，或者在体外扩增T细胞之后回输到体内进行治疗。无论何种方式，均以T细胞作为抗肿瘤的核心。随着对免疫系统的认识逐步加深，自然杀伤细胞(NK细胞)、固有免疫系统和免疫微环境在抗肿瘤免疫中的作用逐渐得到重视，并衍生出一系列不依赖T细胞功能的抗肿瘤免疫疗法。现从以T细胞为核心的免疫治疗方法以及非T细胞的免疫治疗方法两个角度对HCC的免疫治疗进展进行综述。

01

以T细胞为核心的免疫治疗方法

1.1细胞因子介导T细胞的非特异性活化扩增

白细胞介素(IL)2是抗原刺激后活化T细胞分泌的一种多效性细胞因子，能够刺激T细胞的增殖并增强杀伤活性，在T细胞免疫应答中发挥关键作用。19世纪80年代，重组IL-2的出现使得IL-2用于临床抗肿瘤治疗成为可能。IL-2单独使用或者联合应用的临床试验，在黑色素瘤等肿瘤治疗中取得一定效果。近年来，IL-2已应用于治疗HCC，Bertelli等发现，不能手术的HCC患者，经IL-2治疗后，患者的生存率得到提高。Palmieri等发现，采用超低剂量的IL-2(1MIU/d)(MIU=1IU)治疗，能够一定程度控制HCC的进展。但是，直接使用IL-2进行抗肿瘤治疗会产生严重的不良反应，患者能够耐受的全身用药剂量有限，因此并未取得显著疗效。

近来的部分临床前研究还发现，其他IL如IL-15、IL-18等也具有直接活化T细胞并介导抗HCC的作用，但是临床疗效尚未证实。

1.2治疗性肿瘤疫苗介导T细胞的特异性活化扩增

由于IL-2等细胞因子非特异性活化T细胞具有局限性，采用特定肿瘤抗原作为治疗性肿瘤疫苗，通过主动免疫扩增肿瘤特异性T细胞克隆的方法更有优势。治疗性肿瘤疫苗是指将肿瘤抗原以多种形式导入患者体内，以激活患者自身免疫系统，识别和杀伤肿瘤，从而控制或清除肿瘤。用于制备疫苗的肿瘤抗原主要包括肿瘤相关抗原和肿瘤新生抗原两种。肿瘤相关抗原并非肿瘤细胞所特有，是指在肿瘤中异常高表达，但也少量存在于正常细胞的抗原。最主要的肿瘤相关抗原类型为癌-睾丸抗原，这类抗原在肿瘤细胞和睾丸细胞中均有表达，而在除睾丸、胎盘外的正常组织中均不表达，如黑色素瘤抗原基因-A1、黑色素瘤抗原基因-A3和纽约食管鳞状上皮癌抗原1等。由于睾丸不表达人类白细胞抗原(HLA)Ⅰ类和Ⅱ类分子，所以睾丸细胞中的癌-睾丸抗原不能被T细胞识别，因此癌-睾丸抗原在免疫学上可考虑为具有肿瘤特异性。但是，这些抗原仍属于自身成分，自身的T细胞在胸腺发育过程中已经建立肿瘤相关抗原的“中枢免疫耐受”，因此免疫细胞对肿瘤相关抗原的识别和反应能力有限。根据年的一项meta分析，单一的肿瘤相关抗原疫苗治疗并不能对HCC患者产生显著的临床效果。

一项关于甲胎蛋白(AFP)治疗性肿瘤疫苗的Ⅰ期临床试验前瞻性研究，对15例HCC患者皮下注射AFP衍生肽(AFP和AFP)发现，15例患者均未发生严重不良反应，其中4例患者检测到AFP特异性CD8+T细胞，1例患者完全缓解。提示，如果免疫表位选择得当，肿瘤相关抗原疫苗也可能产生显著的临床疗效。而有研究显示，基于肿瘤新生抗原的治疗性疫苗能有效阻止肿瘤进展。肿瘤新生抗原是指肿瘤中的基因突变而编码出的新的未知蛋白质或多肽。肿瘤新生抗原不但具有良好的肿瘤特异性，还具有更高的异质性，更容易被机体的免疫系统识别。上述概念在对黑色素瘤患者的治疗中得到了很好的验证，对HCC的新抗原疫苗甚至是个体化疫苗的研发有很好的指导作用。但是，新抗原疫苗治疗HCC能否取得显著的疗效，需要更多的临床试验给予支撑。

1.3外源性补给非特异T细胞

无论是细胞因子刺激还是肿瘤疫苗的主动免疫，均在患者的体内直接活化和扩增T细胞；而过继细胞治疗则是在体外扩增T细胞之后，再回输到患者体内。过继细胞治疗通过具有抗肿瘤活性的自然宿主细胞，或用CAR、TCR进行基因改造的宿主细胞，成功介导了多种肿瘤的显著消退，包括黑色素瘤、宫颈癌、淋巴瘤、白血病、胆管癌和神经母细胞瘤。早在年，美国国家癌症研究所的Rosenberg等就尝试将IL-2激活扩增后的淋巴因子激活的杀伤细胞回输至患者体内，杀伤肿瘤细胞，随后又出现了细胞因子诱导的杀伤细胞和树突状细胞活化的细胞因子诱导的杀伤细胞。细胞因子诱导的杀伤细胞是一种非特异外源性补给T细胞的细胞疗法，含有由细胞因子(γ干扰素、IL-1及IL-2)和抗CD3抗体在体外培养的外周血单个核细胞中刺激产生的异质性CD8+效应T细胞群体。这种细胞治疗已得到广泛研究，并应用于包括HCC在内的癌症患者的治疗。一项荟萃分析共纳入了8个研究，与未经免疫治疗的对照组(例)相比，HCC细胞免疫治疗组(例)的患者生存获益显著，其中1年、3年和5年的无复发生存率和总生存率均得到改善。

1.4外源性补给特异T细胞

回输至患者体内的细胞因子诱导的杀伤细胞因缺乏对肿瘤细胞的特异性，杀伤效果较弱，虽能使患者一定程度获益，但是疗效相对有限。而肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)多具有肿瘤特异性，因此从TIL中扩增T细胞并回输，相较于从外周血单个核细胞中扩增T细胞而言，所获得T细胞克隆的肿瘤特异性更好。Rosenberg和Dudley从癌症患者的肿瘤组织中提取了TIL，经体外扩增培养后回输到患者体内，治疗转移性黑色素瘤，应答率高达50%。但是TIL疗法有很多限制，只有对于类似黑色素瘤这种结构松散、容易分离提取免疫细胞的肿瘤组织，才能方便获取TIL进行体外扩增。HCC患者中，由于肝硬化等因素导致肿瘤组织质地坚硬，从肿瘤中分离和扩增培养TIL的难度很高。另外，如果肿瘤组织中的TIL数量过少，或者活力较差，均使得基于TIL的治疗方式无法实施。因此TIL疗法一直未能获得广泛应用，而CAR-T和TCR-T治疗技术因为能够克服上述的局限性而逐渐得以推广。

CAR-T和TCR-T技术的共同之处在于通过基因改造的手段实现T细胞受体对特异性癌症细胞抗原的识别能力和攻击能力，因此统称为T细胞受体重新定向技术。CAR由细胞外结合域、铰链区、跨膜域和一个或多个细胞内信号域组成，其中细胞外结合域主要来源于肿瘤抗原反应性抗体的单链可变片段，而细胞内信号域通常包括CD28和(或)4-1BB。截至年3月，全球正在进行的项抗肿瘤细胞治疗开发中，项研究为CAR-T细胞疗法，其中的73项研究以CD19作为CAR-T细胞的靶点。

磷脂酰肌醇蛋白聚糖3定位于细胞膜表面，在HCC中的表达水平显著增高，已成为HCC治疗的一个CAR-T靶点。根据年美国临床肿瘤协会年会公布的Ⅰ期临床试验数据，13例接受磷脂酰肌醇蛋白聚糖3CAR-T细胞治疗的HCC患者，有2例患者实现了3年无瘤生存，这为之后的以磷脂酰肌醇蛋白聚糖3为靶点的CAR-T治疗HCC的临床试验提供了依据。与CAR不同的是，TCR可识别主要组织相容性复合体分子递呈的抗原多肽，并介导T细胞的活化和免疫反应。近年来，基于TCR的细胞疗法TCR-T逐渐受到重视。在黑色素瘤、滑膜肉瘤和多发性骨髓瘤中，基于TCR-T治疗的客观缓解率(ORR)高达50%～80%。在HCC中，也有靶向HBV抗原和AFP的TCR-T的相关临床研究正在进行。在因HBV相关HCC接受肝移植的患者中，HBV抗原在HCC转移或者复发病灶中(但不在供体肝脏)表达，利用表达HBV抗原特异性TCR的T细胞，能够有效控制肝移植术后HCC的转移病灶和HBV的再次感染。另外，Adaptimmune公司针对HCC中高频率表达AFP的特点，开发了一个高亲和力的治疗性TCRAFPT，目前正在开展Ⅰ期临床试验，也是一项有前景的治疗选择。

1.5免疫检查点抑制剂恢复T细胞杀伤活性

近年来，人们发现了抗肿瘤免疫应答中的抑制性检查点，最引人