引用本文: 楊洋, 李秋. 肝細胞癌免疫治療療效預測與評價. 中國普外基礎與臨床雜志, 2021, 28(3): 281-286. doi: 10.7507/1007-9424.202011050 復制
肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)免疫治療的研究熱點主要包括免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)如 PD-L1 單抗阿替利珠單抗[1]、PD-1 單抗納武利尤單抗[2]、帕博利珠單抗[3]、卡瑞利珠單抗[4]、替雷利珠單抗、CTLA4 單抗伊匹單抗[2]等。免疫治療的主要優勢是一旦起效則效果比較持久,但 ICIs 單藥有效率僅為 12%~20%[5],而且約 5% 的患者會發生重度(4 度)免疫相關不良反應[6],同時還存在腫瘤超進展(hyperprogressive disease,HPD)、假性進展(pseudoprogression,PsPD)、延遲反應、混合緩解等特有反應[7],因此,臨床上迫切需要更精準地預測和評估免疫治療療效以提高精準個體化治療的效果。現筆者就當前 HCC 免疫治療療效預測和評價的研究進展簡述如下。
1 療效預測指標
1.1 PD-1/PD-L1 表達
動態監測腫瘤中 PD-1/PD-L1 表達,可預測免疫治療效果。一般來說,腫瘤細胞 PD-L1 表達水平越高,總體生存越好,這個觀點已經在非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)[8]、黑色素瘤[9]、頭頸部鱗狀細胞癌[10]等腫瘤中被證實。而對 HCC 而言,PD-1/PD-L1 高表達與 HCC 免疫治療良好應答總體呈正相關。帕博利珠單抗治療 HCC 后 PD-L1 在多種類型細胞(腫瘤/免疫/巨噬細胞)中的組合表達評分(combined proportion score,CPS)陽性率≥1%組的客觀緩解率(objective reponse rate,ORR)為 25%,無進展生存期(pregression-free survival,PFS)延長的人數比例達到 83%,而單純在腫瘤的表達評分(tumor proportion score,TPS)和治療反應沒有相關性(KEYNOTE-224 試驗)[3]。對 CheckMate-040 試驗[4]中接受納武利尤單抗治療 HCC 樣本進行免疫組化檢測后,觀察到 PD-L1 陽性率≥1%/TPS 組的中位總體生存時間(OS)為 28.1 個月,而 PD-L1 陽性率<1%/TPS 組僅為 16.6 個月(P=0.03)。替雷利珠單抗治療 HCC 的Ⅰ a/Ⅰ b 期全球多中心試驗中 PD-L1 陽性率≥1%組 ORR 達到 23.1%,疾病控制率(disease control rate,DCR)達到 57.7%(Rationale-001)[11]。和 Rationale-001 試驗結果相反,在中國Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(Rationale-102)[12]中,PD-L1 陽性率<10%/TPS 組 ORR 達到 19%,DCR 達到 63%,而在 PD-L1 陽性率≥10%/TPS 組 ORR 和 DCR 均為 0。由于 PD-1/PD-L1 表達在 HCC 治療反應/生存獲益中并未都表現出顯著相關性且都是小樣本研究,不同 ICIs 中 PD-1/PD-L1 表達的檢測方法和抗體(Clone 28-8,73-10 和 SP142)都不同,陽性的定義(截斷值)也各不相同,得出的結論尚不一致[13]。因此 PD-1/PD-L1 表達在預測 HCC 免疫治療療效的作用尚未有統一定論。在 HCC 免疫治療中如何統計 PD-L1 的表達水平(TPS 或 CPS)、如何選擇 PD-1/PD-L1 的檢測方法、PD-1/PD-L1 陽性的最佳截斷值、PD-L1 表達的異質性對其預測能力的影響等問題都是未來深入研究的重點[14]。
1.2 腫瘤突變負荷
腫瘤突變負荷(tumor mutation burden,TMB)是每百萬堿基中被檢測出的體細胞突變總數,TMB 越高的腫瘤免疫原性越強,越能夠從免疫治療中獲益。多種腫瘤組織中 TMB 都與 ICIs 治療的 ORR 呈正相關[15]。Keynote158 研究[16]已在 10 種腫瘤中驗證了 ORR 在高 TMB(≥10 mut/MB)人群達到 29%,在更高 TMB(≥13 mut/MB)人群中則高達 37%。肝癌的 TMB 在所有腫瘤的基因組中居中上水平[17]。而中國 HCC 患者 TMB 強度在所有腫瘤中居第 5 位,為 30~150 mut/MB[18]。另外,4 個 KEYNOTE 臨床試驗數據集(KEYNOTE-028、KEYNOTE-012、KEYNOTE-001 和 KEYNOTE-006)[19]用于探索血液 TMB 聯合免疫微環境的 T 細胞炎性基因表達譜在帕博利珠單抗治療包括 HCC 在內的 22 種實體瘤的療效預測能力,同時分析腫瘤基因組圖譜計劃(TCGA) 泛癌數據后發現,血液 TMB 和 T 細胞炎性基因表達譜具有中度相關性,在高血液 TMB+高 T 細胞炎性基因表達譜組患者的 ORR 最高(37%~57%)。因此,血液 TMB 和 T 細胞炎性基因表達譜也可以聯合預測免疫治療療效。
TMB 已在多種腫瘤中被證實可以作為免疫激活狀態的新標志物,但 TMB 在 HCC 免疫治療中有效預測的證據甚少,且腫瘤組織 TMB 檢測對樣本要求高,檢測失敗率高,同時關于創傷更小的血液 TMB 的研究更是少之又少,且目前尚無統一標準的檢測方法和截斷值。因此,TMB 應用于臨床預測 HCC 的免疫治療療效仍需更多研究。
1.3 微衛星不穩定性/缺陷錯配修復
在結直腸癌中微衛星不穩定性/缺陷錯配修復(microsatellite instability/ mis-match repair deficiency,MSI/dMMR)作為免疫治療療效預測指標的作用較為成熟[20]。但是在 HCC 中,微衛星高度不穩定(MSI-H)患者比例僅有 3.03%[21],缺乏證據證明其在 HCC 免疫治療預測中的地位。
1.4 腫瘤浸潤淋巴細胞
肝臟作為人體最大的免疫器官,由于長時間與外源性抗原發生應答,使得肝癌形成了獨特的免疫耐受微環境[22]。ICIs 在免疫炎癥性腫瘤免疫表型(即免疫細胞在腫瘤微環境中密度高且處于抑制狀態)中作用最顯著[23]。在一項Ⅱ期研究[24]中,納武利尤單抗單藥或納武利尤單抗+伊匹單抗治療可切除 HCC 后,CD8+效應 T 細胞/CD4+調節 T 細胞比例更高,且 ORR 高的組治療前 CD8+T 效應細胞群更多。Ⅰ b 期 PETAL 研究[25]表明,肝動脈化療栓塞術(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)后帕博利珠單抗治療 HCC 達到病情穩定的患者和治療無應答的患者相比,CD4+和 CD8+ T 細胞聚集更高,說明 CD4+和 CD8+ T 細胞高浸潤水平的患者對免疫治療反應更好。Checkmate040 試驗[4]檢測了部分標本的 T 細胞標記(CD3、CD4、CD8、FOXP3)和巨噬細胞標記(CD68、CD163),發現 T 細胞 CD3/CD8 標記有提高納武利尤單抗治療 HCC 患者后 OS 的趨勢。提取 ICIs 治療前的 HCC 組織分析后發現,治療后良好應答者中高表達 PD-1 的 CD8+ T 細胞含量更高[26]。在一個小樣本回顧性研究[27]中針對接受納武利尤單抗的 HCC 樣本,分析得到中性粒細胞/淋巴細胞比率<5 與 OS 改善有關。然而腫瘤浸潤淋巴細胞作為 HCC 免疫治療療效預測同樣存在檢測樣本要求高、分析方法復雜、缺乏在肝癌領域的大樣本數據及標準化檢測平臺等問題,仍需繼續研究。
1.5 其他預測指標
有研究[28]報道了使用宏基因組測序在 HCC 抗 PD-1 免疫治療過程中的腸道微生物組的動態變化特征和特異性進行觀察,發現對免疫療法有反應的患者其糞便樣本顯示出比無反應者更高的分類單元豐富度和更多的基因計數,腸道微生物組的動態變化特征可以為 HCC 免疫治療的結果提供早期預測,這對于疾病監測和治療決策至關重要。
CD38+細胞高比例組 HCC 患者對 ICIs 有更強的反應性,且高反應組的中位 PFS(8.21 個月比 1.64 個月,P=0.006 5)更長,表明了 CD38 預測 HCC 免疫治療療效的價值[29]。但該研究僅納入 49 例患者,樣本量較小,需要更大樣本的研究以明確其準確性。
發生 Wnt/CTNNB1 基因突變的 HCC 患者對 PD-1/PD-L1 單抗出現先天耐藥,可以作為預測 HCC 免疫治療療效的潛在生物標志物[30]。當然,CTNNB1 和 AXIN1 的突變是否是對免疫療法具有先天性抵抗力的真正生物標志物,需要在之后的Ⅱ期或者Ⅲ期臨床試驗中去驗證。
拷貝數變異(copy number alteration,CNA)是惡性腫瘤染色體不穩定的重要標志。在 HCC 中低負荷 CNA 組的 HCC 微環境中免疫細胞浸潤水平更高、炎性反應水平更高,而高負荷 CNA 組的 HCC 樣本存在免疫排斥現象。由此提示 CNA 可能預測 HCC 患者對免疫療法的反應[31]。但對 CNA 的探討僅在基因組測序和大樣本數據分析水平,尚未在臨床研究中驗證。因此,CNA 應用于臨床實際預測 HCC 免疫治療療效仍然有待進一步研究。通過計算腫瘤免疫周期構建了腫瘤免疫細胞的 HCC 免疫圖簇,在熱免疫組中觀察到 OS 和無病生存期(disease-free survival,DFS)更長。這個模型能夠可視化 HCC 患者的個性化抗腫瘤免疫反應,可能有助于針對 HCC 患者的抗腫瘤免疫反應進行個體化評估最佳個性化免疫療法[32]。
由于免疫治療中 ICIs 的作用靶點位于全身各個器官,因此會產生全身性的不良事件包括結腸炎、皮炎、內分泌病變等,此類不良反應不同于常規化療和靶向治療的不良反應,因此被稱為免疫相關不良事件(irAEs)。監測 irAEs 對遠期療效預測有重要意義[33]。在接受納武利尤單抗或帕博利珠單抗治療的晚期黑色素瘤患者中,發生 2 級白癜風(覆蓋人體表面積>10%)相比于 2 級以下的白癜風與 PFS 延長密切相關(HR=0.33,P=0.04),也顯示出總生存期延長的趨勢(HR=0.2,P=0.07)。因此更嚴重的白癜風程度可能是 ICIs 治療黑色素瘤患者延長總體生存期的預測因素[34]。在統計接受納武利尤單抗或帕博利珠單抗單藥包括 HCC 在內的晚期實體瘤 irAEs 的發生率后,發現 irAEs 發生組(ORR=82.5%,PFS 為 10 個月)比 irAEs 未發生組(ORR=16.6%,PFS 為 3 個月)ORR 更高且 PFS 更長[35]。雖目前尚無大樣本探討 HCC 免疫治療 irAEs 發生對遠期療效預測的研究,但 irAEs 發生對于預測 HCC 免疫治療遠期療效具有很大潛力[36]。不過,irAEs 在治療以后才出現,嚴格意義上講,并非真正的預測因素。
2 療效評價
2.1 替代觀察終點
OS 一直以來是臨床試驗觀察終點的金標準,但 OS 由于歷時久,受多種因素干擾,因此尋找新型療效替代指標至關重要。一項關于轉移性 NSCLC 接受免疫治療或靶向治療與化療比較 OS 的薈萃分析表明,12 個月的 OS 率和 OS 的 HR 具有最強關聯性,而 6 個月 OS 率和 OS 的 HR 并未展現出較大相關性[37]。
目前已報道的 HCC 免疫治療臨床試驗多采用 OS 和 PFS 雙終點[38],CheckMate-040 研究[4](n=262)顯示,無論是索拉非尼未治還是經治的晚期 HCC 患者,納武利尤單抗治療后有反應患者的中位 DOR 可分別達到 17 個月和 19 個月。
另外,主要病理反應(major pathological response,MPR)在肺癌、乳腺癌、黑色素瘤等腫瘤新輔助免疫治療研究中被提出可作為新替代指標[39]。例如:NSCLC 免疫治療后 MPRypN0 組的患者 DFS 為 120 個月,而 MPRypN+組僅有 25 個月(P<0.000 1)[40]。免疫治療作為新輔助治療手段在 HCC 中剛剛起步,MPR 能否作為可靠的替代指標仍需要繼續探索。
2.2 近期療效評價
由于免疫治療存在不同于化療和靶向治療的治療反應,因此在傳統實體瘤療效評價 RECIST1.1[41]和 mRECIST[42]的基礎上經過發展和修改形成獨特的免疫治療相關實體瘤療效評價體系(iRECIST[43]、irRECIST[44]和 imRECIST[45]),mRECIST 相比于 RECIST1.1 評估的索拉非尼治療 HCC 后緩解與未緩解患者的 OS 具有顯著性差異[46]。這種更具體化的評價方法使 PsPD 的患者有機會繼續獲益于免疫治療,同時一定程度上避免了漏診 HPD。評價標準之間的主要區別在以基線可測量的病灶判定 PD 來評價腫瘤免疫治療的近期療效的變化。imRECIST 和 irRECIST 主要區別[47]在新增了待證實的疾病進展(immune Unproven disease progression,iUPD),即存在新的可測量/不可測量病變,或腫瘤負荷較最低值增加≥20%;確認疾病進展(immune confirmed disease progressioni,iCPD)即確認 iCPD 且靶病灶或新靶病灶大小增加≥5 mm,非靶病灶、新非靶病灶增加,或新病灶數量增加;imRECIST 標準判定疾病進展(disease progression,PD)時,只計算基線可測量病灶,否定了非靶病灶和新病灶在定義 PD 時的價值。而在 iRECIST 中新病灶即可定義 irPD。最新提出來的 itRECIST 是針對一些實體腫瘤內免疫治療(如溶瘤病毒療法)療效評估的探索性分析,主要終點和次要終點依舊基于 RECIST1.1[48]。這項新標準尚處于初步研究階段,其有效性需要更多研究來證實。而目前對于 HCC 免疫治療而言,imRECIST 可能是更適合的評價方法。
隨著人工智能在醫工結合中的發展,基于計算機算法和影像學成像的影像學組學評價腫瘤治療療效的工具也正在研究和完善中[49],在未來臨床實際應用具有很大潛能。
2.3 特殊反應
目前,關于 HPD 的定義主要包括在免疫治療后第 1 次評價時進展或至治療失敗的時間(time of therapy failure,TTF)<2 個月;腫瘤體積增加>50%;腫瘤增長速度(tumor growth rate,TGR)增加>2 倍。一項納武利尤單抗治療 HCC 的研究以 TGK 比率、TGR 比率增加 4 倍,以及 ΔTGR 增加 40% 作為截斷值,確定 12.7%(24/189)患者為 HPD,且 HPD 患者的 OS 和 PFS 均更短[50]。遠處轉移灶、巨噬細胞及多種基因突變包括 MDM2/MDM4 擴增、EGFR 突變、DNMT3A 突變、CDKN2A/B 基因丟失和含 CCND1、FGF3、FGF4 和 FGF19 的 11q13 區域擴增是多種腫瘤中與 HPD 相關的生物標志物[51]。HCC 的 HPD 發生率為 4%~29%[52],因此,研究上述標志物和 HCC 免疫治療中的作用可能有助于避免 HPD 發生。對 1 292 例中國 HCC 接受 ICI 治療患者的腫瘤組織和匹配的血液樣本分析其 HPD 相關基因組改變,發現有 202 例(15.6%)患者出現 HPD 相關基因改變。其中, 6 例患者(0.46%)發生了 MDM2/MDM4 擴增、16 例(1.24%)EGFR 改變、13 例(1.01%)DNMT3A 改變、58 例(4.49%)CDKN2A/B 基因丟失和 118 例(9.13%)11q13 擴增[53]。
減少 HPD 發生是提高免疫治療療效的重要環節。對 HCC 免疫治療而言,首先要重視排篩已知高危因素人群,使用免疫單藥時盡量依托免疫指標指導,如 PD-L1 陽性、TMB 中高表達等;其次可采用聯合治療,如聯合靶向藥、聯合化療、聯合免疫類藥物等,特別是對疾病不穩定進展期的患者。最后是 HPD 概念醫患均須知,并在使用前和使用早期定期進行 CT 等影像學檢查,觀察腫瘤增長速率,及時發現。另外,患者自身體感及體能的變化,也是區分進展、PsPD 和 HPD 的另一重要主訴指標[54]。
PsPD 指治療初期出現原有病灶增大或出現新病灶,之后出現病灶縮小的現象。主要臨床表現為患者通常體感良好,腫瘤相關癥狀(乏力、食欲下降等)穩定或有改善。PsPD 一般評價療效良好,在不同腫瘤中發生率不同,在 HCC 中為 2%~11%[55]。2017 年首次報道[56]了 HCC 免疫治療出現 PsPD 的病例。故尋找可靠預測 PsPD 的標志物至關重要。動態監測 ICIs 治療轉移性黑色素瘤過程中的 ctDNA 逐漸減少或消失預示 PsPD[57]。根據血清 IL-8 水平下降準確鑒別出 3 例 PsPD 的 NSCLC 和黑色素瘤患者[58]。在血液預測模型(LDH+S100)AUC=0.71,提示較高的 LDH/S100 值其發生 PsPD 的可能性較低[59]。
以上研究在 HCC 中尚未有充分證據,臨床中區別 HCC 免疫治療真假進展的金標準還是病理活檢,有創檢查會給患者帶來更多痛苦,因此需要更多研究關注 HCC 免疫治療中預測 HPD 和 PsPD,進而準確評價療效。
3 總結與展望
免疫治療的蓬勃發展是 HCC 患者延長生命的曙光,PD-1/PD-L1、TMB、dMMR/MSI-H、腫瘤浸潤淋巴細胞等可作為潛在有效的 HCC 免疫治療療效預測指標;imRECIST 可能是 HCC 免疫治療近期療效的良好評價工具,1 年 OS 率可能成為臨床試驗新的主要觀察終點。但當前實體瘤免疫治療療效預測和評價的部分研究在 HCC 中尚未完善,對準確預測的生物標志物和評價 HCC 免疫治療療效的方法無統一標準,有限的影像學評估仍停留在解剖水平,同時缺乏細胞結構層次變化的評價。以 RECIST 和 mRECIST 標準評價免疫治療療效存在局限性,imRECIST 在 HCC 的應用尚需更多臨床研究進一步完善。因此,在分子生物學、基因組學、影像組學和人工智能迅速發展的背景下,開發更加精準的在免疫治療前預測療效和治療后評價療效的工具,對 HCC 的個體化免疫治療具有重要意義。
重要聲明
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在任何利益沖突關系。
作者貢獻聲明:楊洋負責初稿撰寫,李秋負責文稿修改及審閱。
肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)免疫治療的研究熱點主要包括免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)如 PD-L1 單抗阿替利珠單抗[1]、PD-1 單抗納武利尤單抗[2]、帕博利珠單抗[3]、卡瑞利珠單抗[4]、替雷利珠單抗、CTLA4 單抗伊匹單抗[2]等。免疫治療的主要優勢是一旦起效則效果比較持久,但 ICIs 單藥有效率僅為 12%~20%[5],而且約 5% 的患者會發生重度(4 度)免疫相關不良反應[6],同時還存在腫瘤超進展(hyperprogressive disease,HPD)、假性進展(pseudoprogression,PsPD)、延遲反應、混合緩解等特有反應[7],因此,臨床上迫切需要更精準地預測和評估免疫治療療效以提高精準個體化治療的效果。現筆者就當前 HCC 免疫治療療效預測和評價的研究進展簡述如下。
1 療效預測指標
1.1 PD-1/PD-L1 表達
動態監測腫瘤中 PD-1/PD-L1 表達,可預測免疫治療效果。一般來說,腫瘤細胞 PD-L1 表達水平越高,總體生存越好,這個觀點已經在非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)[8]、黑色素瘤[9]、頭頸部鱗狀細胞癌[10]等腫瘤中被證實。而對 HCC 而言,PD-1/PD-L1 高表達與 HCC 免疫治療良好應答總體呈正相關。帕博利珠單抗治療 HCC 后 PD-L1 在多種類型細胞(腫瘤/免疫/巨噬細胞)中的組合表達評分(combined proportion score,CPS)陽性率≥1%組的客觀緩解率(objective reponse rate,ORR)為 25%,無進展生存期(pregression-free survival,PFS)延長的人數比例達到 83%,而單純在腫瘤的表達評分(tumor proportion score,TPS)和治療反應沒有相關性(KEYNOTE-224 試驗)[3]。對 CheckMate-040 試驗[4]中接受納武利尤單抗治療 HCC 樣本進行免疫組化檢測后,觀察到 PD-L1 陽性率≥1%/TPS 組的中位總體生存時間(OS)為 28.1 個月,而 PD-L1 陽性率<1%/TPS 組僅為 16.6 個月(P=0.03)。替雷利珠單抗治療 HCC 的Ⅰ a/Ⅰ b 期全球多中心試驗中 PD-L1 陽性率≥1%組 ORR 達到 23.1%,疾病控制率(disease control rate,DCR)達到 57.7%(Rationale-001)[11]。和 Rationale-001 試驗結果相反,在中國Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(Rationale-102)[12]中,PD-L1 陽性率<10%/TPS 組 ORR 達到 19%,DCR 達到 63%,而在 PD-L1 陽性率≥10%/TPS 組 ORR 和 DCR 均為 0。由于 PD-1/PD-L1 表達在 HCC 治療反應/生存獲益中并未都表現出顯著相關性且都是小樣本研究,不同 ICIs 中 PD-1/PD-L1 表達的檢測方法和抗體(Clone 28-8,73-10 和 SP142)都不同,陽性的定義(截斷值)也各不相同,得出的結論尚不一致[13]。因此 PD-1/PD-L1 表達在預測 HCC 免疫治療療效的作用尚未有統一定論。在 HCC 免疫治療中如何統計 PD-L1 的表達水平(TPS 或 CPS)、如何選擇 PD-1/PD-L1 的檢測方法、PD-1/PD-L1 陽性的最佳截斷值、PD-L1 表達的異質性對其預測能力的影響等問題都是未來深入研究的重點[14]。
1.2 腫瘤突變負荷
腫瘤突變負荷(tumor mutation burden,TMB)是每百萬堿基中被檢測出的體細胞突變總數,TMB 越高的腫瘤免疫原性越強,越能夠從免疫治療中獲益。多種腫瘤組織中 TMB 都與 ICIs 治療的 ORR 呈正相關[15]。Keynote158 研究[16]已在 10 種腫瘤中驗證了 ORR 在高 TMB(≥10 mut/MB)人群達到 29%,在更高 TMB(≥13 mut/MB)人群中則高達 37%。肝癌的 TMB 在所有腫瘤的基因組中居中上水平[17]。而中國 HCC 患者 TMB 強度在所有腫瘤中居第 5 位,為 30~150 mut/MB[18]。另外,4 個 KEYNOTE 臨床試驗數據集(KEYNOTE-028、KEYNOTE-012、KEYNOTE-001 和 KEYNOTE-006)[19]用于探索血液 TMB 聯合免疫微環境的 T 細胞炎性基因表達譜在帕博利珠單抗治療包括 HCC 在內的 22 種實體瘤的療效預測能力,同時分析腫瘤基因組圖譜計劃(TCGA) 泛癌數據后發現,血液 TMB 和 T 細胞炎性基因表達譜具有中度相關性,在高血液 TMB+高 T 細胞炎性基因表達譜組患者的 ORR 最高(37%~57%)。因此,血液 TMB 和 T 細胞炎性基因表達譜也可以聯合預測免疫治療療效。
TMB 已在多種腫瘤中被證實可以作為免疫激活狀態的新標志物,但 TMB 在 HCC 免疫治療中有效預測的證據甚少,且腫瘤組織 TMB 檢測對樣本要求高,檢測失敗率高,同時關于創傷更小的血液 TMB 的研究更是少之又少,且目前尚無統一標準的檢測方法和截斷值。因此,TMB 應用于臨床預測 HCC 的免疫治療療效仍需更多研究。
1.3 微衛星不穩定性/缺陷錯配修復
在結直腸癌中微衛星不穩定性/缺陷錯配修復(microsatellite instability/ mis-match repair deficiency,MSI/dMMR)作為免疫治療療效預測指標的作用較為成熟[20]。但是在 HCC 中,微衛星高度不穩定(MSI-H)患者比例僅有 3.03%[21],缺乏證據證明其在 HCC 免疫治療預測中的地位。
1.4 腫瘤浸潤淋巴細胞
肝臟作為人體最大的免疫器官,由于長時間與外源性抗原發生應答,使得肝癌形成了獨特的免疫耐受微環境[22]。ICIs 在免疫炎癥性腫瘤免疫表型(即免疫細胞在腫瘤微環境中密度高且處于抑制狀態)中作用最顯著[23]。在一項Ⅱ期研究[24]中,納武利尤單抗單藥或納武利尤單抗+伊匹單抗治療可切除 HCC 后,CD8+效應 T 細胞/CD4+調節 T 細胞比例更高,且 ORR 高的組治療前 CD8+T 效應細胞群更多。Ⅰ b 期 PETAL 研究[25]表明,肝動脈化療栓塞術(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)后帕博利珠單抗治療 HCC 達到病情穩定的患者和治療無應答的患者相比,CD4+和 CD8+ T 細胞聚集更高,說明 CD4+和 CD8+ T 細胞高浸潤水平的患者對免疫治療反應更好。Checkmate040 試驗[4]檢測了部分標本的 T 細胞標記(CD3、CD4、CD8、FOXP3)和巨噬細胞標記(CD68、CD163),發現 T 細胞 CD3/CD8 標記有提高納武利尤單抗治療 HCC 患者后 OS 的趨勢。提取 ICIs 治療前的 HCC 組織分析后發現,治療后良好應答者中高表達 PD-1 的 CD8+ T 細胞含量更高[26]。在一個小樣本回顧性研究[27]中針對接受納武利尤單抗的 HCC 樣本,分析得到中性粒細胞/淋巴細胞比率<5 與 OS 改善有關。然而腫瘤浸潤淋巴細胞作為 HCC 免疫治療療效預測同樣存在檢測樣本要求高、分析方法復雜、缺乏在肝癌領域的大樣本數據及標準化檢測平臺等問題,仍需繼續研究。
1.5 其他預測指標
有研究[28]報道了使用宏基因組測序在 HCC 抗 PD-1 免疫治療過程中的腸道微生物組的動態變化特征和特異性進行觀察,發現對免疫療法有反應的患者其糞便樣本顯示出比無反應者更高的分類單元豐富度和更多的基因計數,腸道微生物組的動態變化特征可以為 HCC 免疫治療的結果提供早期預測,這對于疾病監測和治療決策至關重要。
CD38+細胞高比例組 HCC 患者對 ICIs 有更強的反應性,且高反應組的中位 PFS(8.21 個月比 1.64 個月,P=0.006 5)更長,表明了 CD38 預測 HCC 免疫治療療效的價值[29]。但該研究僅納入 49 例患者,樣本量較小,需要更大樣本的研究以明確其準確性。
發生 Wnt/CTNNB1 基因突變的 HCC 患者對 PD-1/PD-L1 單抗出現先天耐藥,可以作為預測 HCC 免疫治療療效的潛在生物標志物[30]。當然,CTNNB1 和 AXIN1 的突變是否是對免疫療法具有先天性抵抗力的真正生物標志物,需要在之后的Ⅱ期或者Ⅲ期臨床試驗中去驗證。
拷貝數變異(copy number alteration,CNA)是惡性腫瘤染色體不穩定的重要標志。在 HCC 中低負荷 CNA 組的 HCC 微環境中免疫細胞浸潤水平更高、炎性反應水平更高,而高負荷 CNA 組的 HCC 樣本存在免疫排斥現象。由此提示 CNA 可能預測 HCC 患者對免疫療法的反應[31]。但對 CNA 的探討僅在基因組測序和大樣本數據分析水平,尚未在臨床研究中驗證。因此,CNA 應用于臨床實際預測 HCC 免疫治療療效仍然有待進一步研究。通過計算腫瘤免疫周期構建了腫瘤免疫細胞的 HCC 免疫圖簇,在熱免疫組中觀察到 OS 和無病生存期(disease-free survival,DFS)更長。這個模型能夠可視化 HCC 患者的個性化抗腫瘤免疫反應,可能有助于針對 HCC 患者的抗腫瘤免疫反應進行個體化評估最佳個性化免疫療法[32]。
由于免疫治療中 ICIs 的作用靶點位于全身各個器官,因此會產生全身性的不良事件包括結腸炎、皮炎、內分泌病變等,此類不良反應不同于常規化療和靶向治療的不良反應,因此被稱為免疫相關不良事件(irAEs)。監測 irAEs 對遠期療效預測有重要意義[33]。在接受納武利尤單抗或帕博利珠單抗治療的晚期黑色素瘤患者中,發生 2 級白癜風(覆蓋人體表面積>10%)相比于 2 級以下的白癜風與 PFS 延長密切相關(HR=0.33,P=0.04),也顯示出總生存期延長的趨勢(HR=0.2,P=0.07)。因此更嚴重的白癜風程度可能是 ICIs 治療黑色素瘤患者延長總體生存期的預測因素[34]。在統計接受納武利尤單抗或帕博利珠單抗單藥包括 HCC 在內的晚期實體瘤 irAEs 的發生率后,發現 irAEs 發生組(ORR=82.5%,PFS 為 10 個月)比 irAEs 未發生組(ORR=16.6%,PFS 為 3 個月)ORR 更高且 PFS 更長[35]。雖目前尚無大樣本探討 HCC 免疫治療 irAEs 發生對遠期療效預測的研究,但 irAEs 發生對于預測 HCC 免疫治療遠期療效具有很大潛力[36]。不過,irAEs 在治療以后才出現,嚴格意義上講,并非真正的預測因素。
2 療效評價
2.1 替代觀察終點
OS 一直以來是臨床試驗觀察終點的金標準,但 OS 由于歷時久,受多種因素干擾,因此尋找新型療效替代指標至關重要。一項關于轉移性 NSCLC 接受免疫治療或靶向治療與化療比較 OS 的薈萃分析表明,12 個月的 OS 率和 OS 的 HR 具有最強關聯性,而 6 個月 OS 率和 OS 的 HR 并未展現出較大相關性[37]。
目前已報道的 HCC 免疫治療臨床試驗多采用 OS 和 PFS 雙終點[38],CheckMate-040 研究[4](n=262)顯示,無論是索拉非尼未治還是經治的晚期 HCC 患者,納武利尤單抗治療后有反應患者的中位 DOR 可分別達到 17 個月和 19 個月。
另外,主要病理反應(major pathological response,MPR)在肺癌、乳腺癌、黑色素瘤等腫瘤新輔助免疫治療研究中被提出可作為新替代指標[39]。例如:NSCLC 免疫治療后 MPRypN0 組的患者 DFS 為 120 個月,而 MPRypN+組僅有 25 個月(P<0.000 1)[40]。免疫治療作為新輔助治療手段在 HCC 中剛剛起步,MPR 能否作為可靠的替代指標仍需要繼續探索。
2.2 近期療效評價
由于免疫治療存在不同于化療和靶向治療的治療反應,因此在傳統實體瘤療效評價 RECIST1.1[41]和 mRECIST[42]的基礎上經過發展和修改形成獨特的免疫治療相關實體瘤療效評價體系(iRECIST[43]、irRECIST[44]和 imRECIST[45]),mRECIST 相比于 RECIST1.1 評估的索拉非尼治療 HCC 后緩解與未緩解患者的 OS 具有顯著性差異[46]。這種更具體化的評價方法使 PsPD 的患者有機會繼續獲益于免疫治療,同時一定程度上避免了漏診 HPD。評價標準之間的主要區別在以基線可測量的病灶判定 PD 來評價腫瘤免疫治療的近期療效的變化。imRECIST 和 irRECIST 主要區別[47]在新增了待證實的疾病進展(immune Unproven disease progression,iUPD),即存在新的可測量/不可測量病變,或腫瘤負荷較最低值增加≥20%;確認疾病進展(immune confirmed disease progressioni,iCPD)即確認 iCPD 且靶病灶或新靶病灶大小增加≥5 mm,非靶病灶、新非靶病灶增加,或新病灶數量增加;imRECIST 標準判定疾病進展(disease progression,PD)時,只計算基線可測量病灶,否定了非靶病灶和新病灶在定義 PD 時的價值。而在 iRECIST 中新病灶即可定義 irPD。最新提出來的 itRECIST 是針對一些實體腫瘤內免疫治療(如溶瘤病毒療法)療效評估的探索性分析,主要終點和次要終點依舊基于 RECIST1.1[48]。這項新標準尚處于初步研究階段,其有效性需要更多研究來證實。而目前對于 HCC 免疫治療而言,imRECIST 可能是更適合的評價方法。
隨著人工智能在醫工結合中的發展,基于計算機算法和影像學成像的影像學組學評價腫瘤治療療效的工具也正在研究和完善中[49],在未來臨床實際應用具有很大潛能。
2.3 特殊反應
目前,關于 HPD 的定義主要包括在免疫治療后第 1 次評價時進展或至治療失敗的時間(time of therapy failure,TTF)<2 個月;腫瘤體積增加>50%;腫瘤增長速度(tumor growth rate,TGR)增加>2 倍。一項納武利尤單抗治療 HCC 的研究以 TGK 比率、TGR 比率增加 4 倍,以及 ΔTGR 增加 40% 作為截斷值,確定 12.7%(24/189)患者為 HPD,且 HPD 患者的 OS 和 PFS 均更短[50]。遠處轉移灶、巨噬細胞及多種基因突變包括 MDM2/MDM4 擴增、EGFR 突變、DNMT3A 突變、CDKN2A/B 基因丟失和含 CCND1、FGF3、FGF4 和 FGF19 的 11q13 區域擴增是多種腫瘤中與 HPD 相關的生物標志物[51]。HCC 的 HPD 發生率為 4%~29%[52],因此,研究上述標志物和 HCC 免疫治療中的作用可能有助于避免 HPD 發生。對 1 292 例中國 HCC 接受 ICI 治療患者的腫瘤組織和匹配的血液樣本分析其 HPD 相關基因組改變,發現有 202 例(15.6%)患者出現 HPD 相關基因改變。其中, 6 例患者(0.46%)發生了 MDM2/MDM4 擴增、16 例(1.24%)EGFR 改變、13 例(1.01%)DNMT3A 改變、58 例(4.49%)CDKN2A/B 基因丟失和 118 例(9.13%)11q13 擴增[53]。
減少 HPD 發生是提高免疫治療療效的重要環節。對 HCC 免疫治療而言,首先要重視排篩已知高危因素人群,使用免疫單藥時盡量依托免疫指標指導,如 PD-L1 陽性、TMB 中高表達等;其次可采用聯合治療,如聯合靶向藥、聯合化療、聯合免疫類藥物等,特別是對疾病不穩定進展期的患者。最后是 HPD 概念醫患均須知,并在使用前和使用早期定期進行 CT 等影像學檢查,觀察腫瘤增長速率,及時發現。另外,患者自身體感及體能的變化,也是區分進展、PsPD 和 HPD 的另一重要主訴指標[54]。
PsPD 指治療初期出現原有病灶增大或出現新病灶,之后出現病灶縮小的現象。主要臨床表現為患者通常體感良好,腫瘤相關癥狀(乏力、食欲下降等)穩定或有改善。PsPD 一般評價療效良好,在不同腫瘤中發生率不同,在 HCC 中為 2%~11%[55]。2017 年首次報道[56]了 HCC 免疫治療出現 PsPD 的病例。故尋找可靠預測 PsPD 的標志物至關重要。動態監測 ICIs 治療轉移性黑色素瘤過程中的 ctDNA 逐漸減少或消失預示 PsPD[57]。根據血清 IL-8 水平下降準確鑒別出 3 例 PsPD 的 NSCLC 和黑色素瘤患者[58]。在血液預測模型(LDH+S100)AUC=0.71,提示較高的 LDH/S100 值其發生 PsPD 的可能性較低[59]。
以上研究在 HCC 中尚未有充分證據,臨床中區別 HCC 免疫治療真假進展的金標準還是病理活檢,有創檢查會給患者帶來更多痛苦,因此需要更多研究關注 HCC 免疫治療中預測 HPD 和 PsPD,進而準確評價療效。
3 總結與展望
免疫治療的蓬勃發展是 HCC 患者延長生命的曙光,PD-1/PD-L1、TMB、dMMR/MSI-H、腫瘤浸潤淋巴細胞等可作為潛在有效的 HCC 免疫治療療效預測指標;imRECIST 可能是 HCC 免疫治療近期療效的良好評價工具,1 年 OS 率可能成為臨床試驗新的主要觀察終點。但當前實體瘤免疫治療療效預測和評價的部分研究在 HCC 中尚未完善,對準確預測的生物標志物和評價 HCC 免疫治療療效的方法無統一標準,有限的影像學評估仍停留在解剖水平,同時缺乏細胞結構層次變化的評價。以 RECIST 和 mRECIST 標準評價免疫治療療效存在局限性,imRECIST 在 HCC 的應用尚需更多臨床研究進一步完善。因此,在分子生物學、基因組學、影像組學和人工智能迅速發展的背景下,開發更加精準的在免疫治療前預測療效和治療后評價療效的工具,對 HCC 的個體化免疫治療具有重要意義。
重要聲明
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在任何利益沖突關系。
作者貢獻聲明:楊洋負責初稿撰寫,李秋負責文稿修改及審閱。