超声引导下热消融联合免疫检查点抑制剂治疗肝细胞癌研究进展

王 菲，周祖邦*

(1.甘肃中医药大学研究生院，甘肃 兰州 730000；2.甘肃省人民医院超声医学科，甘肃 兰州 730000)

肝细胞癌(hepatocellular cancer， HCC)是全球主要健康问题之一，为造成世界范围癌症相关死亡的第3大常见原因[1]，在我国临床恶性肿瘤中发病率高居第3位[2]。引发HCC的病因较多，主要包括乙型肝炎、丙型肝炎、非酒精性脂肪性肝炎、酗酒和肥胖等。临床治疗HCC以手术切除、局部治疗和系统治疗为主，对早期HCC可行手术干预或肝移植，而晚期HCC患者大多由于伴有严重肝功能障碍、身体状况较差而失去手术切除机会，且往往难以耐受全身化疗[2]，迫切需要新的HCC治疗策略。超声引导下热消融治疗具有侵袭性小、操作简便、疗效好、不良反应少等优点，治疗后患者5年生存率与外科手术切除相似[3]。目前用于治疗HCC的常见热消融治疗方式包括微波消融(microwave ablation， MWA)、射频消融(radiofrequency ablation， RFA)及聚焦超声(focused ultrasound， FUS)等，主要通过物理作用破坏肿瘤细胞，并使肿瘤抗原成为原位癌症疫苗[4]，继而引发系统性抗肿瘤免疫反应，影响并可能消除隐匿的转移性肿瘤[5]。近年来，细胞毒性T淋巴细胞抗原4(cytotoxic T-lymphocyte antigen 4， CTLA-4)和程序性细胞死亡蛋白-1(programmed cell death-1， PD-1)等免疫检查点抑制剂已在治疗多种恶性肿瘤中获得良好疗效，热消融技术和免疫疗法在治疗HCC时的潜在协同作用有望解除肿瘤免疫抑制、增强长期的系统性抗肿瘤免疫[6]，使之逐渐成为研究热点。本文主要就超声引导下热消融及免疫检查点抑制剂治疗HCC的研究进展进行综述。

1 HCC的免疫抑制机制

肝脏作为处理消化道吸收的营养物质和分子的主要脏器，可以识别并清除细菌、病毒等病原体，且防止过激的炎症反应对机体造成损伤。对HCC的免疫是错综复杂的过程，主要包括肿瘤相关抗原(tumor associated antigens， TAAS)释放、抗原提呈细胞(antigen presenting cells， MHC)提呈TAAS、免疫细胞启动和激活、T细胞向肿瘤组织迁徙、肿瘤组织T细胞浸润、T细胞识别肿瘤细胞及清除肿瘤细胞等环节[7]。肝窦内皮细胞(liver sinusoidal endothelial cells， LSEC)、Kupffer细胞和树突状细胞等在肝脏免疫调节中充当着重要角色。正常情况下，免疫细胞可识别肿瘤细胞并将其清除，但当病毒和肿瘤相关抗原等不断刺激机体时，即可形成免疫抑制状态，反而促进HCC的发展。具有免疫抑制功能的细胞主要包括调节性T细胞(regulatory tcell， Treg)、骨髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cell， MDSC)和肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages， TAMs)等[8]。CD8+T淋巴细胞被激活后主要分化为细胞毒性T细胞，对细胞内病原体的免疫防御和肿瘤监视十分重要。肝癌细胞中的MDSC可通过分泌白细胞介素8(interleukin 8， IL-8)、白细胞介素10(interleukin 10， IL-10)等免疫抑制因子直接抑制CD8+T细胞的作用[9]，其中IL-10还可通过M2巨噬细胞极化途径激活TAMs[10]，进一步加重免疫抑制，促进肿瘤进展，Treg则可通过直接抑制CD8+T细胞的增殖分化造成免疫逃逸。

免疫检查点是免疫系统中的抑制性信号通路，正常情况下可通过调节自身免疫反应强度来维持免疫耐受。机体受到肿瘤侵袭时，肿瘤细胞能够通过调节免疫检查点通路，使CTLA-4、PD-1和T细胞免疫球蛋白-3(T cell immunoglobulin-3， TIM-3)[11]等免疫检查点上调，导致免疫系统失灵，促进肿瘤细胞的增殖和逃逸。细胞因子失调和肝脏免疫检查点相关分子上调意味着免疫系统衰弱，如何使肝脏免疫环境与HCC的免疫抑制性相结合，是治疗HCC的一大困局。

2 常见的超声引导下热消融及其诱导的免疫反应

超声扫查因定位准确、实时、无辐射、微创等特点成为应用最广泛的热消融术引导方式，联合应用CEUS可进一步提高HCC病灶的检出率，有助于更好地消融病灶及实时监测消融针，并保证安全的消融边缘。超声引导下热消融治疗与外科手术切除的目的均为消除肿瘤细胞、避免肿瘤转移，不同之处在于消融后坏死肿瘤组织可刺激机体的免疫系统，触发全身抗肿瘤免疫反应，而这种效果是外科手术切除所无法达到的[12]。

2.1 超声引导下MWA治疗HCC诱导的免疫反应 超声引导下MWA现已广泛用于临床治疗不可切除性肝癌和复发性肝癌。MWA主要利用微波磁场产生热能，在短时间内产生65℃～100℃高温，使肿瘤局部组织温度迅速升高，最终导致肿瘤细胞发生凝固性坏死，从而直接在原位破坏肿瘤细胞；肿瘤破坏形成的细胞碎片可特异性增强局部抗肿瘤反应，对机体免疫反应有正反馈作用[13]。研究[14]报道，MWA不仅能够降低Treg细胞比例，还可增加CD4+T淋巴细胞的数量、提高CD4+T/CD8+T细胞比值。CD4+T作为免疫应答的主要细胞，可调节机体的抗肿瘤免疫作用。辅助性T细胞1(helper T cells 1， Th1)能够增强细胞毒性T细胞的杀伤作用，促进肿瘤细胞的清除。这些细胞的变化标志着机体免疫系统的好转。Zhang等[15]分析MWA治疗前、治疗后1周和1个月HCC患者T细胞亚群和细胞因子变化，结果显示治疗后1周T细胞抗肿瘤免疫增强，辅助性T细胞2(helper T cells 2， Th2)细胞因子被抑制，Th1细胞因子稍提高，伴有局部炎症损伤和修复，随后Th1细胞因子尤其是白细胞介素12(interleukin 12， IL-12)迅速增多，抗肿瘤免疫功能显著增强，表明MWA辅助治疗可促进Th2/Th1的偏离，提高HCC患者抗肿瘤免疫功能。

2.2 超声引导下RFA治疗HCC诱导的免疫反应 RFA与MWA均通过直接高温损伤和凝固性坏死诱导肿瘤细胞死亡。RFA引起肿瘤细胞死亡后，热休克蛋白(heat shock proteins， HSPs)、高迁移率族蛋白B1(high mobility group proteins， HMGB1)等细胞内抗原的释放可被树突状细胞识别，进而刺激系统免疫反应。在RFA热烧灼区域外，由于热量扩散形成过渡区，热休克蛋白在此区域显著升高。已有研究[16]证实热休克蛋白在调节RFA的免疫刺激作用中具有关键作用。同时RFA本身也可导致肿瘤特异性抗体、CD4+T细胞及CD8+T淋巴细胞持续增多，并降低CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞水平[17]，有助于免疫系统的恢复。

3 常见的HCC免疫检查点及抑制剂

免疫检查点作为人体免疫系统中起保护作用的分子，能够中断免疫反应，使免疫系统的活化保持在正常范围内。免疫检查点主要包括PD-1、TIM-3、淋巴细胞激活基因3(lymphocyte activation gene 3， LAG-3)、CTLA-4、B和T淋巴细胞衰减剂(B and T-lymphocyte attenuator， BTLA)等[18]。其中PD-1和CTLA-4是目前临床应用较广泛的免疫检查点。阻断CTLA-4和PD-1与其各自配体间相互作用已被证明对恶性肿瘤具有治疗作用，且治疗晚期黑色素瘤、非小细胞肺癌和肾细胞癌[6]效果较好。

3.1 CTLA-4 CTLA-4主要通过与其配体结合后产生抑制性信号，竞争性抑制T细胞激活，使肿瘤细胞逃脱T淋巴细胞的攻击。目前已开发出2种CTLA-4抑制剂，即ipilimumab和tremelimumab，均已进行Ⅲ期临床试验，用于治疗部分恶性肿瘤。一项采用treelimumab治疗肝癌的Ⅰ期临床试验[19]证实了其抗肿瘤疗效，其部分应答率为17.6%，疾病控制率达76.4%。此外，有学者[20]指出，tremelimumab既可用于感染丙型肝炎病毒(hepatitis c virus， HCV)的HCC单药治疗，也可与局部消融相结合，具有良好的安全性和抗肿瘤效果。

3.2 PD-1 PD-1是T细胞上发现的另一种免疫抑制分子，其配体细胞程序性死亡-配体1(programmed cell death 1 ligand 1， PD-L1)和细胞程序性死亡-配体2(programmed cell death 1 ligand 2， PD-L2)于包括肿瘤细胞在内的多种组织中均有表达，PD-1和PD-L1或PD-L2的特异性结合启动T细胞的程序性死亡，导致免疫系统衰弱和Treg上调。PD-1抑制剂可阻断PD-1与其配体结合，上调T细胞增殖，增强T细胞对肿瘤细胞的识别，调动人体自身免疫功能对抗肿瘤入侵。目前已上市的抗PD-1/PD-L1药物包括尼沃单抗(nivolumbab)、潘利珠单抗(pembrolizumab)和度伐单抗(durvalumab)等[21]。其中nivolumab是FDA批准的第1个HCC免疫检查点抑制剂。国际多中心研究CheckMate 040[22]证实nivolumab抗体有明显抗肿瘤活性，在该研究的剂量递增阶段，中位反应时间达到17个月，总生存期达15个月；在剂量扩大阶段，客观反应率为20%，中位反应时间为9.9个月，9个月总生存率为74%，对于接受或未接受索拉菲尼治疗的患者均表现出良好效果。

针对其他免疫检查点调节因子的抗体如TIM3、LAG3、BTLA等正在进行临床试验，相信未来也将在治疗肝癌中发挥重要作用。

4 超声引导下热消融联合免疫检查点抑制剂治疗HCC

热消融联合免疫检查点抑制剂治疗对治疗HCC具有较大潜力。与单一疗法相比，联合疗法更有利于增强内源性抗肿瘤反应。初步研究[23]证明CTLA-4抑制剂tremelimumab联合RFA治疗晚期HCC安全可行。den Brok等[24]在RFA前采用特异性抗体抑制CTLA-4，发现其可增强患者对RFA或冷冻消融治疗的反应。对黑色素瘤B16ova模型联合应用RFA与CTLA-4抑制剂，可显著提高其生存率[6]。关于durvalumab和tremelimumab联合RFA治疗晚期HCC或胆管癌的临床试验正在进行中[17]。

5 小结

HCC具有复杂的免疫抑制网络和肿瘤微环境，免疫治疗为其治疗重点。免疫检查点抑制剂的出现给HCC治疗带来了革命性变化，无论是单药治疗或与热消融结合均已经显示出良好前景，但在为患者带来希望的同时，还需进行高质量的大样本临床研究来进一步明确适用人群，探索更高效率的联合模式。相信未来对于HCC的联合治疗体系会更加完善。