PD-1/PD-L1 抑制剂联合经肝动脉介入手术治疗肝细胞癌的研究进展

尹灿，涂兵

（重庆医科大学附属第二医院肝胆外科/重庆市微创外科中心，重庆 400016）

0 引言

肝细胞癌是目前世界范围内最常见的癌症之一，在全球构成了严重的健康问题[1]。其发病原因尚不明确，约90%的肝细胞癌完全发生于慢性炎症环境中，乙型或丙型肝炎病毒慢性感染是其形成的主要原因，酒精、药物、自身免疫性肝炎和非酒精性脂肪性肝病等也为高危因素。肝细胞癌具有特殊的肿瘤微环境，可将肝脏的慢性炎症看作癌前环境，其通过驱动浸润的免疫细胞和肝固有细胞（如枯否细胞、树突状细胞、肝窦细胞和肝星状细胞等）参与肝细胞癌的发生及发展[2]。PD-1/PD-L1 抑制剂是一类靶向PD-1/PD-L1 的单克隆抗体，其通过阻断PD-1/PD-L1 信号通路，恢复T 细胞的免疫应答功能，提高机体的抗肿瘤免疫反应。PD-1/PD-L1 抑制剂的出现极大的丰富了肝细胞癌的治疗手段，目前已开展许多相关临床研究，试图评价PD-1/PD-L1 抑制剂联合其他传统肝细胞癌治疗方案的疗效及安全性。有研究表明经肝动脉介入手术对肝细胞癌患者存在系统和肿瘤局部微环境的免疫激活，故而经肝动脉介入手术与PD-1/PD-L1 抑制剂的联合应用有望进一步提高肝细胞癌的临床疗效。基于此积极的研究基础，临床目前已开展多项研究，现就PD-1/PD-L1 抑制剂联合经肝动脉介入手术治疗肝细胞癌的研究进展予以综述。

1 肝细胞癌的肿瘤微环境特征及PD-1/PD-L1抑制剂的应用现状

1.1 肝细胞癌的肿瘤微环境特征

肝脏是一个免疫器官，肝细胞接受来自肝动脉和门静脉的血液，并能够检测血液中细菌、病毒、寄生虫、肿瘤等抗原，启动免疫炎症反应[3]。然而，这种炎症反应将损伤肝细胞DNA，因此肝脏调动其一系列的非实质细胞（如枯否细胞、肝窦内皮细胞、肝树突状细胞等），直接阻碍炎症反应中T 细胞的免疫活化或间接分泌免疫抑制因子（如IL-10、TGF-β 和PGE2 等）增加调节性T 细胞以诱导耐受[4]。除了调动这些非实质细胞，肝细胞还可直接向初始T 细胞呈递抗原并诱导T 细胞产生免疫耐受[5]。肝脏这种独特的免疫抑制环境可能阻碍机体自身的抗肿瘤免疫效果。

这种免疫抑制环境还可介导肝细胞癌逃避宿主的适应性免疫应答。肝癌细胞可表达PD-L1 等免疫检查点分子，与接受抗原刺激后活化的T 细胞表达的PD-1 受体相结合，产生各种免疫抑制因子（如IL-10、TGF-β、吲哚胺 2,3-双加氧酶、精氨酸酶和腺苷等），在免疫应答中传递免疫抑制性信号，从而发挥负向调控作用，诱导抗原特异性淋巴细胞的凋亡，削弱其对肿瘤细胞的攻击[6,7]。肝癌细胞还可直接沉默其抗原或抗原呈递分子的表达，使得细胞毒性T 淋巴细胞无法识别肿瘤细胞[8,9]，或通过骨髓源性抑制细胞、肿瘤相关巨噬细胞等免疫抑制基质细胞抑制T 细胞活化，诱导调节性T 细胞扩增，阻碍其对肝细胞癌的免疫监视功能[10,11]。

因此，肝细胞癌的发生及发展可能伴随着局部微环境中多种复杂的免疫功能障碍机制。肝细胞癌早期阶段可进行根治性外科手术治疗，但早期肝细胞癌常无明显临床表现，70%-80%的肝细胞癌患者确诊时已处于疾病晚期。在肿瘤免疫治疗应用于临床之前，无法接受根治性外科手术或术后肝细胞癌复发的患者可进一步选择经肝动脉化疗栓塞、射频消融、超声消融、放射治疗等局部治疗，或者接受酪氨酸激酶抑制剂、血管内皮生长因子受体抗体等全身治疗[12]，然而目前总体生存获益并不令人满意。例如目前晚期肝细胞癌一线治疗的分子靶向药物索拉菲尼，其客观有效率仅2%-3%，中位总生存期仅2-3 个月[13,14]。近年来，以PD-1/PD-L1 和CTLA-4 为靶点的免疫检查点抑制剂在肿瘤治疗领域发展迅速，其中PD-1/PD-L1 抑制剂在肝细胞癌治疗上已表现出良好的应用前景[15]。

1.2 PD-1/PD-L1 抑制剂在肝细胞癌中的应用现状

自1992 年发现PD-1 以来[16]，大量研究聚焦于PD-1/PD-L1 信号通路。该通路通过抑制T 细胞活化，减弱宿主对对肿瘤细胞的免疫应答，从而实现肿瘤的免疫耐受或免疫逃逸。PD-1/PD-L1 抑制剂是一类靶向PD-1/PD-L1 的单克隆抗体，其通过阻断PD-1/PD-L1 信号通路，恢复T 细胞的免疫应答功能，从而提高机体自身的抗肿瘤免疫反应。基于上述理论基础，PD-1/PD-L1 抑制剂已成为肿瘤免疫治疗领域的一大热点，目前正开展许多针对PD-1/PD-L1 抑制剂治疗肝细胞癌的临床试验[17]。

一项在晚期肝细胞癌患者中进行的Nivolumab（由美国百时美施贵宝公司生产的一种PD-1 单克隆抗体）I/II 期试验（CheckMate-040 试验）是首个经美国食品药品监督管理局批准的临床试验。该试验在剂量扩展阶段共入组214 例患者，其客观缓解率为20%，疾病控制率为64%,中位无进展生存期为4.1 月，免疫相关不良事件多数表现为疲乏、皮疹、瘙痒和肝酶水平升高[18]。该研究揭示了Nivolumab 的治疗潜力，并表现出了良好的安全性。

Pembrolizumab（由德国默沙克公司生产的一种PD-1 单克隆抗体）为全球首个获批用于治疗恶性肿瘤（恶性黑色素瘤等）的PD-1 抑制剂。2018 年，一项评估Pembrolizumab 在晚期肝细胞癌索拉菲尼治疗失败后安全性及有效性的II 期临床试验（KEYNOTE-224）公布结果，在其入组的104 例患者中，客观缓解率为17%，疾病控制率为61%%，无进展生存期为4.8 月[19]。基于此临床效果，该药于2018 年经美国食品药品监督管理局加速批准作为索拉菲尼治疗后的肝细胞癌的二线治疗药物。

2020 年2 月，一项多中心、开放性、平行组、随机化II 期临床研究在中国入组220 例患者，评估Camrelizumab（由美国LSKBioPharma 与中国恒瑞合作研发的一种PD-1 单克隆抗体）在既往系统性治疗失败的晚期肝细胞癌患者中抗肿瘤的有效性和安全性。入组患者的基线情况较差，82%的患者存在肝外转移，83%的患者为慢性乙型病毒性肝炎感染患者。研究结果显示客观缓解率达14.7%，疾病控制率为44.2%，6个月总生存率为74.4%，12 个月总生存率为55.9%，中位总生存期为13.8 个月，22%的患者出现3-4 级免疫相关不良事件，仅4%的患者因免疫相关不良事件而停药[20]。此结果表明，在一线系统性治疗后进展或不可耐受的晚期肝细胞癌患者中，采用PD-1 抑制剂Camrelizumab 治疗仍能获益，客观缓解率较高、疾病缓解持续时间长，即使在患者基线条件较差的情况之下，Camrelizumab 仍显示出与其他PD-1 抑制剂相近的疗效，且安全性和耐受性良好。

尽管许多研究证明肝细胞癌患者在PD-1/PD-L1 抑制剂治疗中存在获益，但绝大部分临床试验结果显示，PD-1/PD-L1 抑制剂治疗肝细胞癌的客观缓解率仅为10%-20%。随后进行的不可切除肝细胞癌患者中Nivolumab 与索拉非尼一线治疗的III 期试验 (CheckMate-459)总生存期未能达到该试验预先定义的统计学显著性阈值[21]。与此结果类似的是，一项比较Pembrolizumab 与安慰剂作为二线治疗的III 期试验 (KEYNOTE-240)结果表明，与安慰剂相比，Pembrolizumab可改善总生存期，但该差异仍未达到预定标准下的统计学显著性[22]。因此，PD-1/PD-L1 抑制剂的临床应用仍待进一步的研究和改善，从目前各国临床试验设计和布局看来，基于PD-1/PD-L1 抑制剂的肝细胞癌联合治疗已成趋势。

2 PD-1/PD-L1 抑制剂联合经肝动脉介入手术治疗肝细胞癌的研究基础及临床进展

2.1 PD-1/PD-L1 抑制剂联合经肝动脉介入手术治疗肝细胞癌的研究基础

肝细胞癌的治疗方案众多，新技术和药物层出不穷，但目前经肝动脉化疗栓塞术仍是不可手术切除肝细胞癌和手术切除后复发肝细胞癌的首选方案，也是中、晚期肝细胞癌的主要治疗方法[23-25]。经肝动脉化疗栓塞术治疗中常用的抗肿瘤药物有多柔比星、表柔比星、5-氟尿嘧啶和顺铂等，常用的栓塞剂有碘油乳剂、药物洗脱微球、明胶海绵微粒等[26,27]，均可获得较好的疗效。

但并非所有处于中、晚期阶段的肝细胞癌患者均适合行经肝动脉化疗栓塞术，经肝动脉化疗栓塞术禁用于存在门静脉侵犯的肝细胞癌患者，因此，使用载钇-90 微球的经肝动脉放射栓塞术便成为一种理想的替代治疗[28,29]。经肝动脉放射栓塞术将放射性微球注入肿瘤的供血动脉，发射高能量β 射线杀伤局部肿瘤细胞，从而达到微球钇-90 在肿瘤内持续照射，杀伤肿瘤的目的[30,31]。目前经肝动脉放射栓塞术中使用的钇-90 放射性微球主要包括树脂微球和玻璃微球。越来越多的临床实践证实，经肝动脉放射栓塞术不仅可以取得与经肝动脉化疗栓塞术类似的疗效，其在局部肿瘤控制方面甚至优经肝动脉化疗栓塞术，有利于为患者争取更多的时间接受后续治疗，且不良反应明显更小，故已成为治疗中、晚期患者的一种新的重要手段[32,33]。

研究表明经肝动脉化疗栓塞术可通过死亡肿瘤细胞释放肿瘤特异性抗原触发效应 T 细胞的免疫应答。多柔比星是经肝动脉化疗栓塞术中首选和最常用的化疗药物，其作为一种蒽环类抗肿瘤抗生素，具有强烈的细胞毒性作用，通过嵌入肿瘤DNA 并抑制核酸的合成，产生广泛的生物化学效应，抗瘤谱较广，对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用。研究证实该药可触发免疫原性细胞死亡以及诱导抗肿瘤免疫反应。其促使死亡的肿瘤细胞释放危险相关分子模式（即活细胞中通常看不到的细胞内因子，通过死亡细胞的暴露或分泌获得免疫刺激特征），进而刺激树突状细胞募集并诱导T 细胞对濒死恶性肿瘤细胞进一步免疫应答，从而提高肿瘤细胞的免疫原性，增强机体的抗肿瘤免疫反应[34]。

与经肝动脉化疗栓塞术相似的是，经肝动脉放射栓塞术也能诱导肝细胞癌患者机体出现免疫激活。尽管钇-90 的半衰期仅有短短64 小时，但某些经肝动脉放射栓塞术治疗的患者中可出现延迟和持续性的治疗反应。为了进一步理解该治疗反应，Chew 等人分析经肝动脉放射栓塞术治疗前后不同时间点肿瘤浸润白细胞、肿瘤组织和外周血单个核细胞的免疫景观，研究显示经肝动脉放射栓塞术治疗后，肿瘤浸润白细胞表现出CD8+ T 细胞、CD56+ NK 细胞浸润增多等局部免疫活化的特征，肿瘤组织中参与先天和适应性免疫激活的基因上调，而外周血单个核细胞则表现出CD8+和CD4+ T 细胞TNF-α 增加、抗原呈递细胞百分比增加等系统性免疫活化特征。鉴于肝细胞癌患者外周血系统和肿瘤微环境中存在强烈的免疫激活，目前认为免疫激活是肝细胞癌患者经肝动脉化疗栓塞术治疗后产生持续性治疗反应的基础[35]。

经肝动脉化疗栓塞术和经肝动脉化疗栓塞术对肝细胞癌患者系统和肿瘤局部微环境的免疫激活提示，常规的经肝动脉介入手术可以增强机体免疫检查点抑制剂的免疫反应，故而经肝动脉介入手术与PD-1/PD-L1 抑制剂的联合应用有望进一步提高HCC 的临床疗效。基于此积极的研究基础，临床目前已开展多项研究以评估其实际效果。

2.2 PD-1/PD-L1 抑制剂联合经肝动脉介入手术治疗肝细胞癌的临床进展

2.2.1 经肝动脉化疗栓塞术

经肝动脉化疗栓塞术是肝细胞癌患者最常见的一线治疗，然而临床中接受经肝动脉化疗栓塞术治疗的患者结局仍不理想，中位总生存期未能超过20 个月。为了增加经肝动脉化疗栓塞术的疗效，多项试验试图研究经肝动脉化疗栓塞术与PD-1/PD-L1 抑制剂联合应用的临床表现。目前已有几项大型的临床试验进入III 期阶段。

NCT03778957 是一项随机、双盲、安慰剂对照的多中心III 期临床研究，旨在评估在不能接受系统治疗的肝细胞癌患者中，使用经肝动脉化疗栓塞术后给予PD-L1 抑制剂Durvalumab（联合或不联合Bevacizumab）治疗的疗效及安全性。入组患者必须基于影像学或组织活检确诊、影像学检查无肝外转移证据且不适合行移植或根治性切除、消融手术等。试验拟在各中心共纳入600 人，中国拟纳入180人（CTR20190594），随 机 分 为A 组（介 入+Durvalumab）、B组（介入+Durvalumab +Bevacizumab）或C 组（介入+安慰剂）。试验的主要终点是A 组和C 组的无进展生存期。次要终点包括B 组与C 组的无进展生存期、总体生存率、健康相关的生活质量测量和安全性评估等。目前该试验尚未达到终点。

NCT04246177 是一项多中心、随机、双盲、活性对照的III期临床研究，旨在评价乐伐替尼和Pembrolizumab 联合经肝动脉化疗栓塞术在不可治愈的非转移性肝细胞癌受试者中的疗效和安全性。该试验受试者须经影像、组织病理确诊、病灶局限于肝脏且不适合行根治性治疗。试验拟纳入950 名患者，试验组受试者将接受乐伐替尼、Pembrolizumab 和经肝动脉化疗栓塞术联合治疗。该试验的主要终点为无进展生存期及总生存期,于2020 年5 月启动。

2.2.2 经肝动脉放射栓塞术

目前已有很多不同类型癌症的临床前和临床研究证实局部放射治疗联合免疫治疗的有效性[36]，但肝细胞癌尚缺乏相应研究结果。肝细胞癌患者病灶经经肝动脉放射栓塞术治疗后可呈现为客观缓解或稳定状态，其与PD-1/PD-L1 抑制剂如若存在协同效应，二者联用则可能产生持久的抗肿瘤反应。目前该联合治疗仍处于早期探索阶段，几项早期临床试验正积极招募患者。

NCT03033446 是一项Nivolumab 联合经肝动脉放射栓塞术治疗亚洲晚期肝细胞癌的II 期、开放性、单中心、非随机临床试验，旨在评估该联合治疗的疗效。该试验计划纳入40 位患者，入组患者需满足组织/细胞学或美国肝病研究协会指南诊断标准，具有可测量的肝脏靶病变且不适合行切除或肝移植手术治疗。试验计划在介入放射栓塞21 天后每2 周给予240 mg Nivolumab 治疗。该研究的主要终点为该联合治疗的缓解率，次要终点包括疾病进展时间，无进展生存期，总生存期等。目前试验尚未达到试验终点。

NCT03099564 是一项开放标签、多中心、初探性试验，旨在评价Pembrolizumab 联合经肝动脉放射栓塞术治疗不适合肝移植或手术切除且肝功能代偿良好的高风险（即预后不良）肝细胞癌受试者的疗效和安全性。该试验拟纳入30 名参与者，入组患者的预后不良标准为门静脉左/右分支受累、病灶数量超过3 个或呈弥漫性病变。试验计划每三周静脉给予Pembrolizumab 药物200mg，第一次Pembrolizumab 用药后一周进行介入治疗，若病灶并非局限于同一肝叶，则需在第一次介入治疗后的4 周内对另一肝叶病灶行第二次介入治疗。该试验主要终点是无进展生存期，次要终点包括其安全性和毒性、客观缓解率和总生存期等。

NCT03380130 是一项多中心、开放标签的单组研究，在适合行局部治疗的肝细胞癌患者中评价经肝动脉放射栓塞术后使用Nivolumab 治疗的安全性和疗效。该试验拟纳入40 名患者，经介入治疗3 周后开始，每2 周接受Nivolumab 治疗，每3 次治疗为一个疗程，直至完成8 个疗程。该研究的主要终点是联合治疗的安全性，次要终点是抗肿瘤活性，探索性终点是评价血液和组织生物标志物的作用、基线或治疗中可溶性标志物（可作为疗效的替代标志物）的效用等。

2.2.3 经肝动脉灌注化疗术

晚期肝细胞癌患者行经肝动脉灌注化疗术可获得较高的疾病缓解率和长期生存率[37]，但研究表明该治疗方式的临床结局多变，缓解率为7%-81%，中位生存时间为 6-15.9个月，目前认为临床结局不稳定可能归因于不同治疗药物的组合差异[38]。最近已有研究证实全身FOLFOX（奥沙利铂/ 氟尿嘧啶/ 亚叶酸钙）化疗方案对晚期肝细胞癌有效且安全，Ning 等人开展了一项前瞻性、多中心、II 期临床研究（NCT02436044），探讨在晚期肝细胞癌患者中使用FOLFOX 化疗方案进行经肝动脉灌注化疗的效果和安全性，结果显示客观缓解率为28.6%（实体瘤疗效评价标准）或40.8%（改良实体瘤疗效评价标准），中位疾病进展时间为6.1月，6 个月和12 个月生存率分别为71.4%和55.1%，总体健康生活质量显著改善[39]。近期一些研究人员提出，对于病灶较大的肝细胞癌患者，持续肝动脉灌注化疗可能比经肝动脉化疗栓塞效果更佳，因其可以更加稳定和持续的对病灶局部输送化疗药物。Min 等人进行了一项前瞻性、非随机的II 期临床研究，比较经肝动脉灌注化疗术及改良的FOLFOX 方案和经肝动脉化疗栓塞术在不可切除巨大肝细胞癌患者中的安全性和疗效。研究表明与传统的经肝动脉化疗栓塞术相比，经肝动脉灌注化疗术存在更好的客观缓解率、安全性、更高的切除率且毒性更轻。因此，在治疗病灶较大的肝细胞癌时，经肝动脉灌注化疗术相较于传统经肝动脉化疗栓塞术可能是更好的治疗选择[40]。

目前已有研究探讨PD-1 抑制剂与经肝动脉灌注化疗术的联合治疗策略。NCT03869034 是一项前瞻性、单组、II 期临床研究，该试验针对于局部晚期、可切除的肝细胞癌患者，讨论经肝动脉灌注化疗术联合PD-1 抑制剂治疗晚肝细胞癌的疗效和安全性。受试者需经组织学确诊、既往从未接受过任何抗癌治疗、病灶为局部晚期并有潜在可切除性、病灶仅局限于半肝且癌栓未到达门静脉主支、无淋巴结或远处转移表现等。该实验拟纳入40 名患者，第1 天接受PD-1 抑制剂Sintilimab 治疗，第2-3 天进行使用FOLFOX 化疗方案的经肝动脉灌注化疗术，每3 周重复一次上述治疗方案，直至患者接受手术切除或出现疾病进展。无进展生存期是该研究的主要终点，试验拟于2022 年3 月完成。

3 小结及未来展望

以PD-1/PD-L1 抑制剂为代表的全身免疫治疗兴起将极大改变肝细胞癌患者的治疗格局。PD-1/PD-L1 抑制剂与经肝动脉介入手术的联合治疗有望产生协同效应，激活患者机体产生持久且显著的抗肿瘤免疫反应，从而降低不可切除肝细胞癌的肿瘤分期或抑制新发病灶的形成，使更多的早期、中期以及晚期肝细胞癌患者从中获益。需要注意的是，随着治疗方案的不断发展和进步，制定最佳联合策略的难度相应也将不断加大，未来还需进一步研究其改进方式，促进以患者治疗目标为中心的肝脏病学、肿瘤学、免疫学和介入放射学等相关学科间的多学科管理和交叉合作，探索出成熟的多学科诊疗团队（MDT）模式，避免单学科诊疗的局限性，增强联合治疗的抗肿瘤效果，使患者获得最佳结局。