钇-90改变肿瘤生物学

学术   2024-10-08 18:01   上海  

点击上方蓝字,一键关注



钇-90的升级之路


钇-90微球选择性内放射治疗(90Y-SIRT),又称放射栓塞术,是治疗肝癌的一种重要方法。通过数字减影血管造影(DSA)引导,医生将含有高能纯β辐射的钇[90Y]树脂微球注入肝脏肿瘤的供血动脉,实现对肿瘤的近距离辐射照射。这种治疗可以精确打击肝脏肿瘤。

尽管中国的专家早期对90Y-SIRT有一定的了解,但大多停留在理论层面,实际操作和观察的机会较少。直到2021年9月28日,董家鸿院士团队在海南成功实施了中国首例特许准入的SIR-Spheres钇[90Y]微球注射液精准介入手术。接受手术的患者被诊断为巨块型肝细胞癌,肿瘤长径达到10.2厘米,术前甲胎蛋白(AFP)水平为180644 ng/ml。术后3个月的增强CT和MRI检查结果显示,肿瘤完全缓解,AFP水平降至335.76 ng/ml。

董家鸿院士团队为患者进行解剖性肝切除手术

尽管目前实践经验仍较少,但在同年发布的《钇-90(90Y)微球选择性内放射治疗原发性和转移性肝癌的中国专家共识》和《钇-90微球管理专家共识》中,核医学科专家针对这两类肝癌制定了相关指南。


国家药品监督管理局(NMPA)在2022年1月30日,批准了远大医药集团旗下公司Sirtex Medical Pty Ltd的钇[90Y]微球注射液上市,适应症为经标准治疗失败的不可手术切除的结直肠癌肝转移。这是我国首款获批用于治疗结直肠癌肝转移的产品,同时也是FDA批准的首个放射性微球产品,标志着我国内放射治疗的国际标准化进程。该产品于2022年5月7日在国内正式投入使用。


经过两年多的临床实践,为更好推广钇-90微球选择性内放射治疗,2024年2月发布了《钇‑90微球选择性内放射治疗肝脏恶性肿瘤规范化操作专家共识(2024版)》。新共识涵盖适应症、禁忌症、术前评估、技术应用、场景管理和剂量计算等方面。专家团队扩大,新增了介入科、肝胆外科和影像学专家,适应症也扩展至肝脏恶性肿瘤,不再限于原发性和转移性肝癌。同时,产品描述更加全面,涵盖90Y玻璃微球和90Y树脂微球的特性。

对于大多数肝癌患者而言,90Y-SIRT提供了新的希望。超过70%的肝癌患者在晚期被诊断,此时总生存期通常少于30个月,并常伴有严重并发症。而可移植的供体肝源极为有限,化疗效果也不佳,仅约10%的肝细胞癌患者能够接受根治性治疗。


90Y-SIRT的优势在于其高效的癌症控制,且减少了体外放射导致的组织功能丧失和脱发等副作用。在首次治疗前,通常需进行肠系膜血管造影及锝99m标记的多聚白蛋白(MAA)扫描,但后续治疗一般无需重复该流程。




钇-90在肝癌治疗中的秘密


肝细胞癌 (HCC) 是全球癌症相关死亡的第三大原因,预计到2040年,新发病例和死亡人数将增加55%以上。不幸的是,HCC的已知驱动基因突变如TERT、TP53、CTNNB1,尚未成为有效的药物靶点,并且HCC以对全身治疗的耐药性著称。由于免疫检查点分子在肿瘤细胞的免疫逃逸中起重要作用,研究人员在晚期HCC患者中开展了免疫检查点抑制剂 (ICI) 的临床试验。2020年,IMBRAVE-150研究为HCC全身治疗带来了突破:阿替利珠单抗(抗PDL1)和贝伐单抗(抗血管内皮生长因子[VEGF])的联合治疗较索拉非尼具有5.8个月的生存优势。两年后,根据HIMALAYA研究,FDA批准了度伐利尤单抗(抗PDL1)和曲美木单抗(抗CTLA4)的联合治疗,作为不可切除的HCC(无门静脉主干侵犯)的初始治疗方案。尽管如此,由于肿瘤的异质性、复杂的肿瘤微环境以及缺乏预测性生物标志物,晚期HCC患者使用阿替利珠单抗和贝伐单抗的最佳总体反应率仅为30%,而度伐利尤单抗和曲美木单抗的最佳总体反应率仅为20.1%,使得HCC的临床管理仍面临巨大挑战。


01

HCC的肿瘤内异质性(ITH)

癌细胞通过基因突变逃避人体的自然防御,这些突变使细胞能够避免凋亡和衰老,促进血管生成和转移,改变细胞代谢以支持其在有限营养和氧气供应下的快速增殖,并引发微环境变化以逃避免疫监视。肝细胞癌(HCC)的发展具有多样性,伴随不同的微环境,这些微环境刺激癌细胞在遗传、表观遗传和代谢层面进行广泛重编程,以适应和维持其生长。肿瘤生态系统的进化受到内在基因组不稳定性、免疫调节和治疗暴露等外在因素的选择压力驱动。在HCC中,一个重要的刺激因素是肿瘤缺氧。由于HCC的高度血管化,血管生成失调导致了肿瘤微环境的缺氧。为应对缺氧,肿瘤生态系统会发生遗传和代谢方面的重编程。


02

HCC肿瘤微环境

肝脏作为一种免疫特权器官,通过复杂的免疫细胞环境和促炎、抗炎细胞因子之间的相互作用,维持免疫耐受与免疫激活的平衡。例如,肝脏通过门静脉接收血流,带来来自胃肠道的各种细菌抗原,这导致肝脏暴露于大量抗原,并持续受到免疫刺激。为了保护自身免受免疫系统的攻击,肝脏在先天性和适应性免疫反应中发展出了免疫耐受机制。


癌症的一大标志是能够逃避宿主的免疫系统,从而得以持续生长和扩散。在HCC中,肿瘤异质性(ITH)促使不同的肿瘤亚克隆通过破坏免疫检查点通路来逃避免疫监视,从而生存下来。

特别是在亚洲肝癌患者中,其分子亚型(C2)表现为CD4+记忆T细胞增多、Treg细胞减少及白细胞浸润增加,提示这些免疫“热”肿瘤与更好的预后相关。研究表明,肿瘤浸润的免疫细胞在抑制肿瘤进展方面起着关键作用。免疫浸润增加的肿瘤(即“热”免疫微环境)与更有利的结果相关,而逃避免疫机制则导致较差的生存率和对免疫治疗的敏感性下降。


03

免疫逃避对治疗结果的影响

局部区域治疗是治疗中晚期肝细胞癌(HCC)的标准方法,有助于减轻疾病负担并延长生存期。经动脉治疗方式包括经动脉栓塞(TAE)、化学栓塞(TACE)和放射栓塞(TARE)。尽管这些疗法在方法上相似,但治疗后肿瘤的生物学结果却存在显著差异。

TACE通过将化疗药物(如阿霉素或顺铂)与碘油混合,阻塞肿瘤供血动脉,从而导致肿瘤缺氧和缺血性坏死。根据Suthen等人的研究,可以推测TACE诱导的肿瘤缺氧会导致缺氧相关基因的上调,这可能创造免疫抑制的肿瘤微环境,从而降低TACE后免疫检查点抑制剂(ICI)单药治疗的效果。最近的IMBrave050试验研究了肝切除术或射频消融(RFA)后辅助阿替利珠单抗和贝伐单抗的疗效,结果发现接受TACE后再进行辅助治疗的患者,其表现明显低于未接受TACE的患者。


在2024年美国临床肿瘤学会(ASCO)GI会议上,EMERALD-1试验的最新结果评估了TACE联合durvalumab(抗PDL1)和贝伐单抗的益处,结果显示,在TACE后接受durvalumab和贝伐单抗联合治疗的患者,其无进展生存期(PFS)有所改善。这表明,添加抗VEGF药物(贝伐单抗)能够正常化异常的血管生成,增加免疫细胞的肿瘤浸润,并与ICI结合作为免疫刺激剂,以克服TACE后的缺氧微环境。然而,近一半(46.9%)的试验患者肿瘤负担相对较小(在7个标准内),而治疗组的治疗相关死亡率明显较高(D+TACE为9.1%,D+B+TACE为10.4%,单独TACE为5.5%)。


钇-90(Y-90)选择性内放射疗法已成为治疗中晚期肝细胞癌(HCC),尤其是伴有门静脉侵犯的病例的有效局部治疗选择。这种疗法已经多次证明了其优良的疗效和安全性。由于Y-90微球的颗粒尺寸明显小于TACE使用的颗粒,治疗后小动脉栓塞的发生率较低,因此其杀伤肿瘤的主要机制是通过放射损伤而非缺血性改变,同时还能增强免疫激活。


在对41名接受Y-90放射栓塞治疗的HCC患者进行CyTOF和NGS分析时,研究发现,接受Y-90治疗的肿瘤样本中颗粒酶B(GZB)+、CD8+ T细胞、CD56+ NK细胞及CD8+CD56+ NKT细胞的数量显著增加。同时,Y-90治疗组的肿瘤中还上调了多种先天性和适应性免疫激活基因,显示出局部免疫的激活状态。比较放射栓塞前后的外周血单核细胞(PBMC)样本,发现Y-90治疗后肿瘤坏死因子-α(TNFα)+ CD8+ 和 CD4+ T细胞的数量显著增加,表明全身免疫激活也得到了增强。


此外,在外周血样本中证实,接受Y-90治疗的患者中活化的CD3+ T细胞、CD8+亚群、调节性T细胞(Treg)以及炎症单核细胞(PDL1+、HLA-DR+)的频率均有所增加[30]。PD1+ CD3+ T细胞的频率在Y-90放射栓塞后的一个月内达到峰值,并在三个月内迅速恢复至基线水平。结果显示,临床表现较好的患者在Y-90治疗后诱导的GZB+ Ki67+ CD4+ T细胞水平较高。


Craciun等人的研究比较了术前接受TACE或Y-90放射栓塞治疗后切除的HCC中的肿瘤内免疫浸润,结果表明,接受Y-90放射栓塞后切除的HCC中肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)和GZB的表达显著增加,尤其是在接受>100 Gy的患者中,且在术前接受或未接受TACE治疗的患者样本中,免疫浸润无显著差异。


图 1:

经动脉化疗栓塞与 Y-90 放射栓塞后肿瘤免疫微环境改变。


总的来说,研究表明Y-90放射栓塞改变了肿瘤生物学,并创造了一个免疫“热”肿瘤微环境,这可能会增强后续免疫治疗的反应。




参考文献

[1] 中国临床肿瘤学会核医学专家委员会, 北京市核医学质量控制和改进中心. 钇‑90(90Y)微球选择性内放射治疗原发性和转移性肝癌的中国专家共识[J]. 中华肝脏病杂志, 2021, 29(7): 648‑658. DOI: 10.3760/cma. j. cn501113‑20210302‑00103.

[2] 中国抗癌协会肿瘤介入学专业委员会, 国家卫生健康委能力建设和继续教育中心介入医学专家委员会, 宋莉, 等. 钇90微球管理专家共识[J]. 中国介入影像与治疗学, 2021,18(6): 321‑325. DOI: 10.13929/j. issn. 1672‑8475.2021.06.001.

[3] 中国医师协会介入医师分会临床诊疗指南专委会, 中国研究型医院学会肝胆胰外科专业委员会. 钇‑90微球选择性内放射治疗肝脏恶性肿瘤规范化操作专家共识(2024版)[J]. 中华医学杂志, 2024, 104(7): 486-498. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20231025-00894.

[4] Rumgay H, Arnold M, Ferlay J, Lesi O, Cabasag CJ, Vignat J, et al. Global burden of primary liver cancer in 2020 and predictions to 2040. J Hepatol. 2022;77:1598–606.

[5] Craig AJ, von Felden J, Garcia-Lezana T, Sarcognato S, Villanueva A. Tumour evolution in hepatocellular carcinoma. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2020;17:139–52.

[6] Llovet JM, Montal R, Sia D, Finn RS. Molecular therapies and precision medicine for hepatocellular carcinoma. Nat Rev Clin Oncol. 2018;15:599–616.

[7] Finn RS, Qin S, Ikeda M, Galle PR, Ducreux M, Kim TY, et al. Atezolizumab plus bevacizumab in unresectable hepatocellular carcinoma. N Engl J Med. 2020;382:1894–905.

[8] Abou-Alfa GK, Lau G, Kudo M, Chan SL, Kelley RK, Furuse J, et al. Tremelimumab plus durvalumab in unresectable hepatocellular carcinoma. NEJM Evid. 2022;1:EVIDoa2100070.

[9] Cheng AL, Qin S, Ikeda M, Galle PR, Ducreux M, Kim TY, et al. Updated efficacy and safety data from IMbrave150: Atezolizumab plus bevacizumab vs. sorafenib for unresectable hepatocellular carcinoma. J Hepatol. 2022;76:862–73.

[10] Hanahan D. Hallmarks of cancer: new dimensions. Cancer Discov. 2022;12:31–46.

[11] Fujiwara N, Friedman SL, Goossens N, Hoshida Y. Risk factors and prevention of hepatocellular carcinoma in the era of precision medicine. J Hepatol. 2018;68:526–49.

[12] Craig AJ, von Felden J, Garcia-Lezana T, Sarcognato S, Villanueva A. Tumour evolution in hepatocellular carcinoma. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2020;17:139–52.

[13] Kaseb AO, Hanbali A, Cotant M, Hassan MM, Wollner I, Philip PA. Vascular endothelial growth factor in the management of hepatocellular carcinoma: a review of literature. Cancer. 2009;115:4895–906.

[14] Yang ZF, Poon RT. Vascular changes in hepatocellular carcinoma. Anat Rec (Hoboken). 2008;291:721–34.

[15] Ringelhan M, Pfister D, O’Connor T, Pikarsky E, Heikenwalder M. The immunology of hepatocellular carcinoma. Nat Immunol. 2018;19:222–32.

[16] Jacob AI, Goldberg PK, Bloom N, Degenshein GA, Kozinn PJ. Endotoxin and bacteria in portal blood. Gastroenterology. 1977;72:1268–70.

[17] Makarova-Rusher OV, Medina-Echeverz J, Duffy AG, Greten TF. The yin and yang of evasion and immune activation in HCC. J Hepatol. 2015;62:1420–9.

[18] Crispe IN. Hepatic T cells and liver tolerance. Nat Rev Immunol. 2003;3:51–62.

[19] Greaves M. Evolutionary determinants of cancer. Cancer Discov. 2015;5:806–20.

[20] Merlo LM, Pepper JW, Reid BJ, Maley CC. Cancer as an evolutionary and ecological process. Nat Rev Cancer. 2006;6:924–35.

[21] Chaisaingmongkol J, Budhu A, Dang H, Rabibhadana S, Pupacdi B, Kwon SM, et al. Common molecular subtypes among asian hepatocellular carcinoma and cholangiocarcinoma. Cancer Cell. 2017;32:57–70.e3.

[22] Sieghart W, Hucke F, Peck-Radosavljevic M. Transarterial chemoembolization: modalities, indication, and patient selection. J Hepatol. 2015;62:1187–95.

[23] Nicolini A, Martinetti L, Crespi S, Maggioni M, Sangiovanni A. Transarterial chemoembolization with epirubicin-eluting beads versus transarterial embolization before liver transplantation for hepatocellular carcinoma. J Vasc Inter Radio. 2010;21:327–32.

[24] Suthen S, Lim CJ, Nguyen PHD, Dutertre CA, Lai HLH, Wasser M, et al. Hypoxia-driven immunosuppression by Treg and type-2 conventional dendritic cells in HCC. Hepatology. 2022;76:1329–44.

[25] Qin S, Chen M, Cheng AL, Kaseb AO, Kudo M, Lee HC, et al. Atezolizumab plus bevacizumab versus active surveillance in patients with resected or ablated high-risk hepatocellular carcinoma (IMbrave050): a randomised, open-label, multicentre, phase 3 trial. Lancet. 2023;402:1835–47.

[26] Lencioni R, Kudo M, Erinjeri J, Qin S, Ren Z, Chan S, et al. EMERALD-1: A phase 3, randomized, placebo-controlled study of transarterial chemoembolization combined with durvalumab with or without bevacizumab in participants with unresectable hepatocellular carcinoma eligible for embolization. J Clin Oncol. 2024;42:LBA432–LBA.

[27] Garin E, Tselikas L, Guiu B, Chalaye J, Edeline J, de Baere T, et al. Personalised versus standard dosimetry approach of selective internal radiation therapy in patients with locally advanced hepatocellular carcinoma (DOSISPHERE-01): a randomised, multicentre, open-label phase 2 trial. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2021;6:17–29.

[28] Kokabi N, Arndt-Webster L, Chen B, Brandon D, Sethi I, Davarpanahfakhr A, et al. Voxel-based dosimetry predicting treatment response and related toxicity in HCC patients treated with resin-based Y90 radioembolization: a prospective, single-arm study. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2023;50:1743–52.

[29] Chew V, Lee YH, Pan L, Nasir NJM, Lim CJ, Chua C, et al. Immune activation underlies a sustained clinical response to Yttrium-90 radioembolisation in hepatocellular carcinoma. Gut. 2019;68:335–46.

[30] Rivoltini L, Bhoori S, Camisaschi C, Bergamaschi L, Lalli L, Frati P, et al. Y(90)-radioembolisation in hepatocellular carcinoma induces immune responses calling for early treatment with multiple checkpoint blockers. Gut. 2023;72:406–7.

[31] Craciun L, de Wind R, Demetter P, Lucidi V, Bohlok A, Michiels S, et al. Retrospective analysis of the immunogenic effects of intra-arterial locoregional therapies in hepatocellular carcinoma: a rationale for combining selective internal radiation therapy (SIRT) and immunotherapy. BMC Cancer. 2020;20:135.




声明:介入资讯所发表内容之知识产权为介入资讯及主办方、原作者等相关权利人所有。未经许可,禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用,亦须注明来源,欢迎转发、分享。

介入资讯

分享前沿资讯,探索介入发展

联系方式:

intervention_news@163.com

介入资讯
分享介入医学领域的前沿资讯与进展,规范、创新中国介入诊疗水平,致力成为领先的介入医学继续教育新媒体
 最新文章