肝细胞癌(HCC)靶向治疗的研究进展

许智婷(综述) 丁 红△(审校)

(1复旦大学附属中山医院超声科 上海 200032; 2上海市影像医学研究所 上海 200032)

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是肝癌最常见的原发形式,也是仅次于肺癌和胃癌的全球第三大致死癌症类型。全世界每年因HCC死亡人数超过74.5万,中国占55%[1]。常用的肝癌治疗方案包括肝切除、肝移植、射频消融、经动脉化疗栓塞和放射性栓塞术,但大多数肝癌患者在晚期才被诊断,BCLC C期患者大多已丧失手术机会。靶向治疗是在细胞分子水平上,针对致癌位点来设计相应的药物,药物进入体内会特异性地与致癌位点结合并发生作用,使肿瘤细胞死亡。酪氨酸激酶抑制剂索拉非尼(sorafenib)是目前唯一被美国FDA批准的HCC靶向治疗药物[2]。

在HCC的发生过程中,有几种分子相关的信号通路可以被激活,这些通路参与细胞分化(如Wnt)、增殖(如EGF、IGF、HGF/C-MET、RAF/MEK/ERK)、存活(如Akt /m-TOR)、血管生成(如VEGF、PDGF、FGF),有助于肿瘤生长和转移[3],为HCC的靶向治疗提供了潜在的分子靶标。靶向治疗药物具备靶向性、安全性、方便性等优点,目前最常用的是索拉非尼,其次是贝伐单抗(bevacizumab)、厄洛替尼(erlotinib)、依维莫司(everolimus)和布拉尼布(brivanib),也可以联合用药。以下是HCC中确定的分子靶点和目前用于临床或正在研究的HCC靶向治疗药物。

HCC靶向治疗药物的作用靶点

VEGF、PDGF、FGF信号通路 VEGF、PDGF、FGF是3种重要的促血管生成因子,在HCC的血管生成、侵袭和转移中发挥重要作用,VEGF升高还与HCC术后复发和预后不良有关。靶向药物通过阻断VEGF,降低血管密度、直径和通透性,使组织间液压降低、氧压增加,并改善药物渗透[4]。在HCC中,PDGF通路促进肿瘤细胞增殖、侵袭、转移和上皮-间质细胞转化,通过血管新生促进HCC进展[5]。FGF通路介导HCC细胞增殖,FGF1和FGF2的高表达与毛细血管血窦增加相关,FGF2也可作为HCC预后指标,阻断FGF还可以抑制机体对VEGFR调节剂的耐药性,这表明它可能在VEGF/VEGFR通路靶向治疗的“逃避机制”中起作用[6]。

索拉非尼 索拉非尼在2007年被批准用于临床治疗HCC,阻断调节细胞增殖(RAS-MAPK)和血管生成(VEGF和PDGF)的信号通路,是晚期HCC的标准治疗药物,已成功进行了3期临床试验。在一项评价索拉非尼治疗晚期HCC的3期临床试验中,索拉非尼组较安慰剂组中位总生存期(median overall survival,mOS)延长2.8个月,疾病进展时间(time to progress,TTP)(症状)无显著差异,TTP(影像)延长2.6个月。主要不良反应是腹泻、体重减轻、手足皮肤反应和低磷酸盐血症,证明其有效且毒性可控[7]。在另一项3期临床试验中,索拉非尼联合阿霉素组较安慰剂联合阿霉素组的中位疾病进展时间(median time to progress,mTTP)延长3.6个月,mOS延长7.2个月,无进展生存期(progression-free survival,PFS)延长3.3个月,与索拉非尼单药毒性相似[8]。此外,有研究发现miR-122的高表达使HCC细胞对索拉非尼更敏感[9]。

贝伐单抗 贝伐单抗是抗VEGF的单克隆抗体,已被证实在晚期结肠癌、肺癌和乳腺癌中与化疗联用有显著的临床疗效,在一项评价贝伐单抗治疗非转移性肝癌疗效的1期临床试验中,中位无进展生存期(median progression-free survival,mPFS)为6.9个月,表明其具有显著的抗肿瘤活性,该药物不良反应包括高血压和血栓形成等[10]。一项贝伐单抗联合厄洛替尼治疗HCC的2期临床试验中,mPFS为2.9个月,mOS为10.7个月,药物不良反应包括皮疹、痤疮、腹泻、胃肠道症状和出血等[11]。除了抗血管生成作用,贝伐单抗还可以通过调整肿瘤血供和降低肿瘤间质压力来加强化疗疗效,在一项评价贝伐单抗联合卡培他滨和奥沙利铂治疗HCC的2期试验中,mOS为9.8个月,mPFS为6.8个月,主要不良反应为外周神经毒性和疲劳,由此证明其安全有效[12]。在另一项2期临床试验中,TACE联合贝伐单抗组较TACE联合安慰剂组的总生存期(oral survival,OS)无差异,且前者发生了严重的脓毒血症等血液系统不良反应,因此贝伐单抗不被推荐用于TACE的辅助治疗[13]。

瑞格菲尼(regorafenib) 瑞格菲尼是一种多靶标的蛋白激酶抑制剂,靶点有VEGFR、TIE、RAF-1、BRAF、KIT、RET、PDGFR、FGFR,可抑制血管生成、肿瘤形成、转移和免疫,具有比索拉非尼更高的药理活性。在一项评价瑞格菲尼对经索拉非尼治疗后人群的3期临床试验中,瑞格菲尼组较安慰剂组mOS延长2.8个月,不良反应主要是高血压、手足皮肤反应、疲劳和腹泻[14]。瑞格菲尼直接影响调节炎症和免疫过程的肿瘤和基质细胞,其抗肿瘤活性可能超出其抗血管生成活性,瑞格菲尼还可以调节机体对索拉非尼的耐药性,其机制还有待研究。

舒尼替尼(sunitinib) 舒尼替尼已经被批准用于肾细胞癌和胃肠道间质瘤的治疗,其作用靶点与索拉菲尼部分重叠,可抑制VEGFR、PDGFR、KIT、FLT3、CSF-1R、RET,这些分子信号通路与血管生成和炎症相关,可造成肿瘤形态学变化,包括肿瘤细胞通透性下降和坏死。在一项舒尼替尼治疗HCC的2期临床试验中,PFS为3.9个月,TTP为4.1个月,OS为9.8个月,主要药物不良反应包括骨髓抑制、疲劳、厌食、腹泻、恶心和转氨酶升高[15]。与索拉非尼相比,TTP相似,但舒尼替尼不良反应更多,尽管安全性仍在可控范围内,仍需要进一步研究。

布拉尼布 布拉尼布是VEGF和FGF受体酪氨酸激酶的选择性双重抑制剂,在一项对已经接受索拉非尼治疗的HCC患者使用布拉尼布的3期临床试验中,布拉尼布组较安慰剂组OS延长1.2个月,TTP延长1.5个月,药物不良反应包括高血压、疲劳、低钠血症、食欲下降、虚弱、腹泻、转氨酶升高等。由于药物毒性,约有1/4的患者提前退出试验[16],如何控制其毒性是今后研究的关键。

靶向EGFR途径 HCC细胞的增殖速度取决于TGF或EGF对EGFR的刺激强度,EGFR抑制剂如单克隆抗体(西妥昔单抗或帕尼单抗)或酪氨酸激酶抑制剂吉非替尼、厄洛替尼和拉帕替尼能抑制HCC进展和转移。

西妥昔单抗(cetuximab) 在一项奥沙利铂联合西妥昔单抗治疗HCC的2期临床试验中,mPFS为4.7个月,OS为9.5个月,奥沙利铂-西妥昔单抗联用是有效的且毒性可控[17]。

厄洛替尼 厄洛替尼是一种作用于EGFR 的特异性受体酪氨酸激酶抑制剂。在一项厄洛替尼治疗HCC的2期临床试验中,mTTP为6.5个月,mOS为10.7个月,说明厄洛替尼有效且耐受性良好[18]。另一项厄洛替尼联合索拉非尼的3期临床试验显示,将索拉非尼加入厄洛替尼并不能改善晚期HCC患者的生存率,不良反应和索拉非尼联合安慰剂相似[19]。

靶向HGF/C-MET信号通路 HGF/C-MET信号通路会引起HGFR高表达,而HGFR在肿瘤生长、侵袭和转移中起关键作用,导致具有活性HGF/C-MET信号通路的HCC患者预后较差。

Tivantinib 在一项2期临床试验中,Tivantinib组较安慰剂组mTTP延长0.2个月,mPFS延长0.1个月,最常见的不良反应是中性粒细胞减少和贫血,可以为晚期HCC和代偿良好的肝硬化患者提供二线选择[20]。

靶向RAF-MEK-ERK信号通路 Raf-MEK-ERK信号通路是RAS小GTP酶的一个关键下游效应物,在细胞增殖和存活中发挥重要作用,RAS的高突变率使它成为药物开发中有吸引力的靶标。MEK抑制剂在单药治疗时的疗效欠佳,在与化疗或放疗联合时更有效且毒性可控[21]。索拉非尼虽然能抑制肿瘤生长和血管生成,但导致pERK上调,同时联用抑制MEK的药物可能会消除这种效应并增强抗肿瘤活性。司美替尼联合索拉非尼治疗HCC疗效尚可且毒性可控,值得进一步研究[22]。

靶向PI3K-Akt-mTOR信号通路 PI3K-AKT-mTOR信号通路调节细胞增殖、分化、代谢、存活和凋亡,该通路的激活与不良预后相关,约50%的HCC存在mTOR通路活化。雷帕霉素是被批准作为免疫抑制剂用于肝移植的mTOR抑制剂。Survivin是目前发现最强的凋亡抑制因子,可作为预测疗效的生物标志物[23]。一项药物试验发现依维莫司治疗HCC的mPFS为3.8个月,mOS为8.4个月,机体耐受性良好,药物不良反应主要是淋巴细胞减少、天冬氨酸转氨酶升高、低钠血症和贫血[24]。另一项研究依维莫司与索拉非尼联用治疗HCC的2期临床试验显示,联用与单独用依维莫司相比并不能改善疗效,且比单用毒性更强[25]。一项依维莫司联合TACE治疗HCC的研究显示,依维莫司增强了TACE在抑制细胞增殖、凋亡方面的作用[26]。

靶向Jak/Stat通路 Jak/Stat通路参与细胞分化、增殖和凋亡,能被40多种细胞因子和生长因子激活。Jak/Stat抑制剂SOCS蛋白具有广泛的作用,可能同时破坏其他信号通路,包括促红细胞生成素、催乳素、生长激素、胰岛素和胰岛素样生长因子IGF-1的分子信号通路。AZD1480是抑制JAK的新型药物,一项评价安全性和耐受性的1期临床试验显示其主要药物不良反应为神经症状,包括头晕、焦虑、共济失调、记忆力减退、幻觉和行为改变,有待进一步证实其抗肿瘤活性[27]。

靶向Wnt信号通路 30%的HCC发生Wnt信号通路的激活,该通路与肿瘤发生相关,但目前没有抑制其激活且安全性良好的药物。该通路的分子靶点包括Wnt配体、卷曲蛋白受体和癌基因编码的β码连环蛋白。

靶向miRNAs 在HCC中,miRNAs发挥类似癌基因的作用,miRNAs高表达不仅发生在肿瘤组织中,在瘤周组织中也较正常肝脏高,且miRNAs稳定存在于血液中。基于体外和体内实验,miR-195直接靶向VEGF、VAV2和CDC42,能够抑制HCC血管生成和转移[28]。miR-124在调节细胞骨架和上皮-间质细胞转化中起关键作用,可通过靶向ROCK2和EZH2基因抑制HCC的侵袭和转移[29]。

目前靶向治疗存在的问题细胞对靶向药物的耐药性是目前HCC靶向治疗面临的主要挑战。耐药机制主要有酪氨酸激酶的新突变、药物外排、受体下调和酪氨酸激酶抑制途径的丧失,了解这些机制有助于识别靶向药物的耐药机制。

临床试验中许多靶向药物试验结果不理想,原因包括肝癌的分子异质性、试验设计缺陷和缺乏生物标志物。传统的形态学标准在评估疗效时不适用,功能成像能提供更有用的信息,尤其是超声分子成像,具备高分辨率、实时成像、无创、低价、无辐射、易普及等优势[30],修订的RECIST标准(mRECIST)更能代表肿瘤活性[31]。另外,TTP作为评价终点指标,较以往常用的PFS和OS更可靠[32],但临床标准也不完全可靠,有时还需要根据病因、Child-Pugh状态、组织学指标进行分层。HCC肿瘤中存在明显的分子异质性、多种遗传畸变,以单个活组织检查代表整个癌症的突变情况是不准确的,循环DNA的“液体”活检可能提供帮助[33]。从长远来看,合适的生物标志物有助于确定疾病程度并预测疗效。

未来研究方向和前景除上述已知靶点外,仍存在待开发的靶点。例如在HCC中过表达的CD24,利用单克隆抗体G7mAb,产生单链抗体片段G7S并共同作用于CD24,且该抗体与其他药物联用能提高药效并减轻毒性[34]。端粒酶被认为是癌细胞存活的必需品,也可能是HCC治疗的潜在靶点。

肝癌细胞存在多种遗传缺陷,抑制一种信号通路可能不够。药物联用可降低单药剂量,同时保持或增强抗肿瘤活性,并减少药物不良反应和耐药突变的发生,比如联合多种小分子酪氨酸激酶抑制剂(如厄洛替尼加贝伐单抗,贝伐单抗加雷帕霉素),或联合酪氨酸激酶抑制剂与常规化疗(索拉非尼加阿霉素)或放疗。此外,靶向治疗可能改善经切除、局部消融或经动脉化疗栓塞患者的复发问题,未来还可尝试用于新辅助治疗。

我们对肝癌发病机制的认识尚处于初级阶段,需要开发人类癌症同源性的实验模型,以测试作用于特异性突变或癌基因的新化合物,并开发HCC干细胞系来测试新药。

HCC中免疫系统影响肿瘤进展,肿瘤免疫微环境的治疗性重编程可能是提高疗效的有效策略,这种策略旨在增强机体肿瘤抵抗力,建议使用模拟HCC免疫微环境的动物模型用于药物评价。