结直肠癌腹膜转移的治疗:新事实、新知识和新未来
2022-02-27IgnacedeHingh
Ignace de Hingh
经过30 余年的发展,肿瘤细胞减灭术(cytoreductive surgery,CRS)加腹腔热灌注化疗(hyperthermic intraperitoneal chemotherapy,HIPEC)已经发展成为治疗腹膜转移癌(peritoneal metastasis,PM)的最有效治疗体系,但仍面临诸多争议和挑战,特别是这种高风险手术是否有足够的科学证据仍存质疑。
2003年,荷兰一项随机对照试验评估了CRS+HIPEC 治疗结直肠癌腹膜转移(colorectal cancer peritoneal metastasis,CRCPM)的疗效,结果表明,与化疗和姑息性手术相比,CRS+HIPEC 治疗患者的中位总生存获益明显(HIPEC 组:22.3 个月vs.标准治疗组:12.6 个月,P=0.032),随后该治疗体系在荷兰广泛推广[1]。本文系统阐述了荷兰在CRCPM 研究领域的最新成果,包括CRCPM 临床流行病学的最新数据,近期临床多中心临床研究的最新成果,基础研究、转化研究的新技术,对国际热点问题和学术争鸣的荷兰答案,提出了腹膜肿瘤学未来发展的新机遇和新方向。
1 荷兰CRCPM 的临床流行病学研究
结直肠癌是荷兰第二大常见癌症,荷兰癌症登记处对2015年1月至6月确诊的结直肠癌患者进行横断面研究,发现了 7 233 例新确诊结直肠癌患者,对其进行长期追踪随访。结果发现同时性CRCPM 的发生率为5.7%,异时性CRCPM 的发生率为5.5%,从结直肠癌发展成异时性PM的时间约为14.7 个月。因此,在结直肠癌患者群体中,约11.2%存在PM。该研究再次证实了CRCPM 的重要风险因素:临床T4 分期、淋巴结转移、年轻患者、黏液性肿瘤,特别是印戒细胞组织学类型。这些发现有助于针对CRCPM,制订降低风险、早期发现、及时治疗的具体措施[2]。
2021年,Bakkers 等[3]发表了743 例CRCPM 患者的治疗分析结果:1)CRS+HIPEC 治疗CRCPM 仍占比较少,仅8% 同时性PM 患者、16% 异时性PM患者接受CRS+HIPEC 治疗,其余76%患者只接受常规治疗(姑息治疗或最佳支持治疗)。2)接受常规治疗者中位总生存(overall survial,OS)期为9.1 个月,同时性PM 为8.1 个月,异时性PM 为12 个月(P=0.003),经多变量校正分析后,两者OS 无显著性差异(P>0.05);2000年,有研究发现[4],CRCPM 的中位OS 仅6.9 个月,结果说明对于结直肠癌的常规整体治疗尽管已经取得了巨大进步,但对于CRCPM 而言进步仍较小;这也是NCCN 指南将CRCPM 列为临床ⅣC 期的重要原因[5]。3)已经接受CRS+HIPEC 治疗的少数患者(约占潜在治疗群体的24%),已经从CRS+HIPEC 治疗中获益,同时性PM 和异时性PM者的中位OS 均明显延长(37.8 个月vs.35.8 个月;P=0.553),无病生存(disease-free survival,DFS)期也明显延长(21.5 个月vs.14.1 个月;P=0.094)。4)对于CRS+HIPEC 治疗后复发的患者,约50%仍主要表现为PM,再次说明CRCPM 是一类具有独特肿瘤生物学行为的亚型,不能以传统理念认识和处理这类问题。综上所述,荷兰率先开展CRS+HIPEC 治疗研究,且该整合治疗体系理念先进、技术成熟、效果更好,但仍未得到广泛普及。
2 针对PRODIGE 7 研究引发的思考和探索
2021年,Quénet 等[6]发表了具有较大争议的PRODIGE 7 研究结果,265 例CRCPM 患者接受完全CRS后,随机分配接受或不接受HIPEC(奥沙利铂,43℃,30 min)。中位随访64 个月时,非HIPEC 组和HIPEC组的mOS 分别为41.2 个月和41.7 个月,中位DFS分别为11.1 个月和13.1 个月,均无显著性差异。
该研究引发了各国专家在CRCPM 治疗领域的深入思考。对于能够完全CRS+HIPEC 的患者,3~5个周期围手术期化疗的意义值得深入探讨。
针对该问题,比利时的一项回顾性研究纳入接受完全CRS+HIPEC 的125 例CRCPM 患者,分为至少5 个周期围手术期化疗(perioperative chemotherapy,PCT)(PCT+组,n=67)和未接受PCT(PCT-组,n=56),中位随访54 个月后,PCT+组、PCT-组的中位OS 分别为43 个月和72 个月(P=0.039);1、3、5年DFS 分别为47%和58%、13%和29%、6%和26%(P=0.376)。该研究表明,对于能够接受完全CRS+HIPEC 的CRCPM 患者,PCT 可能不利于生存,不支持PRODIGE 7 的设计[7]。
荷兰也进行了一项随机对照研究,从荷兰癌症登记处的数据库中研究接受完全CRS+HIPEC 的CRCPM患者,倾向性评分匹配后,分为完全CRS+HIPEC 后全身辅助化疗组(n=142)和主动监测组(n=142)。结果发现,辅助化疗组的中位OS 明显高于主动监测组(39.2 个月vs.24.8 个月,P=0.003)。该研究表明,对于能够进行完全CRS+HIPEC 的CRCPM 患者,与主动监测组相比,全身辅助化疗组有利于改善OS[8]。该结论与比利时的研究结果相反,部分支持PRODIGE 7 的设计。
鉴于上述两项研究均非完全随机对照研究,对PRODIGE 7 提出的问题均未能给出确切答案。荷兰目前正在进行一项前瞻性随机对照研究(CAIRO-6),对照组仅进行完全CRS+HIPEC;治疗组先进行新辅助化疗加靶向治疗,然后行CRS+HIPEC,最后辅助化疗。80 例患者已经完成Ⅱ期研究,将有358 例患者进入Ⅲ期研究[9]。期待研究将会对PRODIGE 7 所产生的争议给出一个确切答案。
3 分子医学时代CRCPM 精准治疗的新机遇
3.1 CRCPM 免疫治疗的优势和不足
错配修复基因缺陷(mismatch repair deficiency,dMMR)是导致细胞基因组不稳定,在结直肠癌发病中起重要作用。研究表明,15%的结直肠癌有dMMR,其中12%为散发性,3%为遗传性。在散发性结直肠癌中,80%的dMMR 是由于MLH1 基因启动子甲基化;在遗传性CRC 中,70%以上的dMMR 是由于MLH1和MSH2 基因胚系突变[10]。两种dMMR 均导致细胞无法识别和修复突变,表现为高度微卫星不稳定(microsatellite instability-high,MSI-H),肿瘤突变负荷增高。尽管MSI-H 肿瘤对传统化疗的反应很差,但化疗仍然是MSI-H 患者的标准治疗。
然而,程序性细胞死亡受体-1(programmed cell death-1,PD-1)阻断剂的出现,大幅度提高了难治性MSI-H 的结直肠癌的临床疗效。
2015年,Le 等[11]发表PD-1 免疫检查点抑制剂帕博利珠单抗用于标准治疗无效的转移性结直肠癌患者的Ⅱ期临床研究,MSI-H 患者未达到中位OS 和中位无进展生存(progression-free survival,PFS);而MSI-L患者中位OS 仅5.0 个月(P=0.05),中位PFS 为2.2个月(P<0.001)。
2020年,Ⅲ期临床研究KEYNOTE-177 证实,对于MSI-H 的晚期结直肠癌患者,帕博利珠单抗单药一线治疗比标准治疗方案(FOLFOX 或FOLFIRI 化疗±靶向贝伐珠单抗或西妥昔单抗),患者PFS 明显延长(16.5 个月vs.8.2 个月,P=0.000 2)[12]。
2021年,美国临床肿瘤学会(ASCO)年会正式公布的KEYNOTE-177 的OS 数据,在36 个月时,帕博利珠单抗组有61.4% 的患者仍生存,相比对照组50.3%提升了11.1%。
2022年,Diaz 等[13]发表了KEYNOTE-177 研究的最终分析结果,帕博利珠单抗组的中位PFS 为54.0 个月,显著优于化疗组24.9 个月(P=0.000 8)。帕博利珠单抗组客观缓解率(objective response rate,ORR)为45%,20 例达到完全缓解;化疗组ORR 为33%,6 例达到完全缓解。
上述研究,以显著的OS、PFS 和ORR 优势,确立了帕博利珠单抗的治疗地位,因此,NCCN 更新指南,推荐该方案作为MSI-H 的不可切除或转移性结直肠癌的标准治疗。
然而,一项比较结直肠癌原发瘤与CRCPM 分子表达谱的研究表明,CRCPM 有独特的分子表达谱特征,尤其在与免疫治疗相关指标方面,提示上述策略未必完全适用于CRCPM[14]。该研究利用含592 个结直肠癌密切相关基因芯片进行的分子表达谱研究,617例结直肠癌原发瘤标本,348 例PM 标本,发现很多值得关注的特征:1)在基因表达水平方面,结直肠癌原发瘤vs.CRCPM,有些基因表达相似:KRAS、BRAF、SMAD2、SMAD4 和PTEN;而更多基因表达明显不同:APC(76%vs.48%,P<0.01)、ARID1A(29%vs.12%,P<0.05 ) 、TP53 (72%vs.53% ,P<0.01 ) 、PIK3CA(22%vs.15%,P<0.05)和FBXW7(13%vs.7%,P<0.001)。2)在不同部位肿瘤的基因表达差异方面,右侧结肠癌下列基因表达水平高于左侧结肠癌:ARID1A(38%vs.7%,P=0.004)、APC(68%vs.39%,P<0.000 1)、TP53(65%vs.48%,P=0.033)。3)CRC黏液癌PM 中GNAS 表达量明显高于原发瘤(11%vs.8%,P=0.032),而APC 基因表达量低于原发瘤(15%vs.55%,P=0.044)。4)在致病基因IHC 表达方面,CRCPMvs.原发瘤,下列蛋白表达率更高:TOPO1(62%vs.52%,P<0.01)、ERCC1(27%vs.18%,P<0.01)、MLH1(96%vs.92%,P<0.05);PD-1 表达率更低(36%vs.65%,P<0.01)。5)在肿瘤突变负荷方面,按百万碱基突变量≥17 的阈值计算,肿瘤突变负荷高发生率在原发瘤中占11%,而CRCPM 中仅6%。而按照肿瘤突变负荷连续变量分析,肿瘤突变负荷≥8 MMb 的发生率在结直肠癌原发瘤比CRCPM高10%(53%vs.43%,P<0.05)。提示免疫治疗对CRCPM 的效果较差。6)在MSI 方面,MSI-H 者原发瘤占9%,CRCPM 仅6%。综上所述,在CRCPM中,与现有免疫治疗相关的主要指标:肿瘤突变负荷、MSI-H、PD-1 等均更低,对免疫治疗的响应率更低,对5-氟尿嘧啶类治疗的响应率同样更低。
CRCPM 中MSI-H 极低,免疫相关分子表达谱的异质性,均提示不能寄希望于主要依靠帕博利珠单抗的免疫治疗,必需考虑到肿瘤的异质性,亟需发现有可能建立预测PM 的分子表达谱,推动改进治疗策略。
3.2 根据肿瘤类器官模型药敏实验提高CRCPM 精准治疗
CRCPM 接受CRS+HIPEC 后OS 提高,但复发率较高。为降低复发率,提高腹腔化疗的疗效,Ubink等[15]利用肿瘤类器官技术作为改进HIPEC 的研究平台,该技术从恶性腹水和腹膜转移瘤建立肿瘤类器官,形成体外验证HIPEC 联系的模型,测试的药物包括丝裂霉素C(MMC),奥沙利铂,联合用药,MMC 和检查点激酶ATR 抑制剂等。结果发现:1)MMC 消除50%肿瘤细胞所需的浓度(IC50)为3.3~22.2 μmol/L,而奥沙利铂的IC50值为297~692 μmol/L,MMC 的效果更优。2)虽然CRCPM 类器官模型对MMC 和奥沙利铂的敏感性差异显著,但剂量-反应曲线显示,目前临床治疗剂量的MMC 和奥沙利铂HIPEC 方案均不足以完全消灭这些类器官中所有癌细胞,单药治疗存在普遍耐药性,该结果凸显了改进HIPEC 方案的必要性。3)ATR 抑制剂增加了所有CRCPM 类器官对MMC 的敏感性,IC50降低了2.6~12.4 倍,远低于临床实践中通常达到的浓度。活细胞成像和流式细胞仪分析显示,ATR 抑制剂可导致应激增加,加速细胞死亡。
另一项研究利用肿瘤类器官模型优化HIPEC 方案,重点指标是时间和温度。15 例阑尾和8 例结肠癌患者的PM 建立类器官模型,研究个体化CRS+HIPEC。在37℃和42℃两种温度条件,低剂量和高剂量奥沙利铂(200 mg/m2120 min,460 mg/m230 min)和MMC(40 mg/3L 120 min)方案。结果发现,42°C 治疗后类器官的存活率均低于37°C。MMC 和200 mg/m2奥沙利铂对阑尾或结肠癌类器官均无治疗差异(19%vs.25%,P=0.22;27%vs.31%,P=0.55),而加热MMC 优于460 mg/m2奥沙利铂(19%vs.54%,P<0.001 和27%vs.53%,P= 0.002)。在阑尾和结肠来源的PM类器官中,200 mg/m2120 min 组的细胞毒性反应显著高于460 mg/m230 min 组(37℃时为25%vs.54%,P<0.001;42 ℃时为31%vs.53%,P=0.008)。模型表明,短时间高剂量奥沙利铂方案劣于长时间低剂量奥沙利铂方案,丝裂霉素亦同。虽然热疗一般有利于增强HIPEC 的细胞毒作用,但部分患者可能无法从中获益[16]。提示目前的HIPEC 方案不足以根除所有残留的CRCPM,与临床观察到的高复发率和PRODIGE 7 试验阴性结果是一致的[17]。
3.3 CRCPM 分子亚型的研究进展
2015年国际公布结直肠癌的共识分子亚型(consensus molecular subtypes,CMS):1)CMS1(微卫星不稳定免疫型,占14%)、高突变、微卫星不稳定和强免疫激活。2)CMS2(经典型,占37%),上皮性,WNT和MYC 信号激活。3)CMS3(代谢型,占13%),上皮细胞和明显的代谢失调。4)CMS4(间充质细胞型,占23%),转化生长因子-β 激活、基质侵袭和血管生成显著。CMS 分型具有明确的生物学可解释性,也是精准治疗的基础[18]。
CMS4 被称为间充质亚型,最大的特点是容易转移。荷兰一项研究探讨了CRCPM 的CMS4 状态及组织病理学特征。研究结直肠癌原发瘤与CRCPM标本,定量RT-PCR 检测CMS4 状态,结果发现:1)60%的结直肠癌原发瘤为CMS4 阳性,明显高于未选择的Ⅰ~Ⅳ期结直肠癌的CMS4 比例;CMS4 亚型更容易复发转移,OS 更差。CRCPM 患者中大多数原发瘤(79%)中间质百分比更高,高间质比(>50%)与预后不良相关。2)CMS4 亚型有高间质比例,间质评分不仅要研究肿瘤间质数量,更要研究间质内细胞类型和丰度,肿瘤间质功能差异是决定肿瘤侵袭行为的重要因素。3)CRCPM 的原发瘤通常具有不良预后的组织学特征,包括分化程度差、黏液性组织学类型、静脉侵犯、肿瘤高度出芽、浸润性肿瘤边界形态和低炎症评分。4)75% 的CRCPM 为CMS4 亚型,特征是TGF-β 刺激腹膜成纤维细胞和间皮细胞分化为肌成纤维细胞,是PM 发生发展的核心机制。5)原发瘤和转移灶存在CMS4 异质性,是肿瘤内部异质性的主要表现形式之一。6)CRCPM 的治疗基础主要依据临床病理特征,而未充分考虑基因改变或分子亚型。当奥沙利铂作为Ⅲ期结直肠癌辅助治疗时,CMS4 患者并无受益。鉴于CMS4 在CRCPM 中的富集,且对奥沙利铂的潜在耐药,需要研究新方案[19]。日本一项研究纳入193 例转移结直肠癌患者,发现伊立替康为主的化疗方案优于奥沙利铂方案,PFS 分别为12.8 个月和10.7 个月(P< 0.01),OS 分别为46.3 个月和35.5 个月(P=0.06),说明CMS4亚型可能对基于伊立替康的方案有效,而对奥沙利铂方案耐药[20]。
4 结语与展望
综上所述,荷兰开展的研究再次证实了CRCPM的一些重要风险因素,也明确了CRCPM 是一类具有独特肿瘤生物学行为的亚型,不能以传统理念认识和处理这类问题,还要考虑分子医学时代的精准治疗理念,如PD-1 免疫治疗的优势,类器官模型药敏提高治疗精准度,以及CMS4 亚型在CRCPM 治疗中的关键分子病理特征,上述均为CRCPM 研究的新事实。
法国PRODIGE7 研究否定了30 min 奥沙利铂HIPEC 方案。但荷兰专家[21]通过国际腹膜表面恶性肿瘤学会(Peritoneal Surface Oncology Group International,PSOGI)邀请来自19 个国家腹膜癌专家完成CRS+HIPEC 治疗现状的调查,结果肯定了CRS+HIPEC 在CRCPM 中的重要作用,同时对HIPEC 方案的实施有一些改进措施,如选择MMC 为基础的HIPEC 方案,延长HIPEC 灌注时间,减少非HIPEC中心转诊的次数等。
因此,尽管PRODIGE7 研究对CRCPM 患者接受CRS+HIPEC 治疗产生了重大影响,但国际腹膜癌专家们更明确认识到完全CRS 是治疗的核心,HIPEC仍然是腹腔内药物递送的正确方案,但必须优化改善HIPEC 方案。需要考虑CRCPM 治疗的复杂性,将潜在可切除的CRCPM 患者转诊至CRS+HIPEC 治疗中心接受专业治疗,同时还要关注不适于行CRS+HIPEC患者的转化治疗,这是CRCPM 整合治疗的新未来。