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文献综述｜胆道系统肿瘤靶向联合免疫治疗研究进展

学术健康 2024-10-29 13:51 辽宁

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通信作者：张学文教授

通信作者：盛基尧教授

王星医师

【引用本文】王星，盛基尧，张学文. 胆道系统肿瘤靶向联合免疫治疗研究进展[J]. 中国实用外科杂志,2022,42(8):940-946.

胆道系统肿瘤靶向联合免疫治疗研究进展

王星，盛基尧，张学文

中国实用外科杂志,2022,42(8):940-946

摘要

胆道系统肿瘤（BTN）是起源于胆道系统上皮细胞、高度异质性的恶性肿瘤，分为胆囊和胆管来源。目前，包括化疗及分子靶向治疗在内的系统治疗手段有限，预后不理想。近年来，随着对BTN研究的逐渐深入，有关靶向联合免疫治疗方案的基础和临床研究蓬勃发展，并得出令人振奋的研究结果，为进一步改善BTN预后带来希望。在剖析BTN的靶向或免疫单药治疗疗效欠佳的原因的基础上，讨论靶向联合免疫治疗的优势及目前基础、临床研究的进展，将会为进一步联合治疗方案的提出和选择提供新思路。

基金项目：国家自然科学基金（No.81902484）；中国博士后科学基金（No.2020M670864）

作者单位：吉林大学第二医院肝胆胰外科，吉林长春 130021

通信作者：盛基尧，E-mail：shengjiyao@jlu.edu.cn；张学文，E-mail：zhangxw@jlu.edu.cn

注：盛基尧为“中国普通外科青年学者攀登计划”成员

胆道系统肿瘤（biliary tract neoplasm，BTN）作为最具侵袭性的恶性肿瘤之一，具有异质性高、肿瘤微环境复杂的特点。由于早期诊断困难、易发生化疗耐药，其发病率和死亡率均在逐年增长，预后较差。BTN按照解剖部位可以分为胆囊癌（gallbladder cancer，GBC）和胆管癌（cholangiocarcinoma，CCA），CCA又可分为肝门周围胆管型、远端胆管型和肝内胆管型［1］。不同的解剖分型由于所处宏观、微观环境不同，在病因、流行病学、发病机制、诊断和治疗等方面也有所差异。CCA在早期诊断后的平均中位生存期仅为24个月［2］，转移性CCA病人平均中位生存期更短，采用吉西他滨联合顺铂的标准化疗方案仅为11.7个月［3］；GBC是最具侵袭性的BTN，中位生存期最短且因地区而异，国家癌症数据库提示不同分期的GBC 5年生存率分别为：0期80 %，Ⅰ期 50%，Ⅱ期 28%，ⅢA 期8%，ⅢB期7%，ⅣA期 4%，ⅣB期 2%［3］，将各种类型的BTN综合分析，5年生存率约为5%～15% ［4］。

BTN的病因及发病机制尚不清楚，是多因素、多步骤的复杂过程，受遗传、环境双重因素的影响，包括乙型、丙型肝炎病毒及肝吸虫的感染、毒素积累、过量饮酒和代谢紊乱如糖尿病、肥胖等［5-6］。目前，只有20%的BTN病人能够被早期诊断，有接受外科治疗的机会，这极大地限制了可供选择的治疗方案、降低了总生存率。尽管在早期检测、手术安全性等方面的改进，但BTN病人的术后复发率仍居高不下，预计60%～70%的病人有术后复发或远处转移［4］。对于不适合手术的局部晚期及发生转移的病人，化疗仍然是主要的治疗方法。10年来，以吉西他滨和顺铂（GC）为主的联合化疗方案是晚期或转移性BTN病人的一线治疗方法，接受该化疗方案的病人总中位生存期为11.7个月；二线疗法包括化疗和（或）小分子抑制剂的各种组合，包括血管内皮生长因子（VEGF）抑制剂、异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）抑制剂、成纤维细胞生长因子受体2（FGFR2）抑制剂、NTRK基因融合阳性时使用的entrectinib、larotrectinib等［7］。尽管有多种组合和靶向药物可供选择，但BTN的疗效仍不满意，对于BTN新治疗方案的研究具有重要意义。

近年来，在靶向药物联合免疫检查点抑制剂治疗BTN方面开展了一定的基础和临床研究［8］，并带来了令人振奋的结果，为提高BTN手术根治机会，改善BTN病人的预后带来了新的希望。因此，本文主要就靶向联合免疫疗法在BTN治疗方面的研究现状及进展做一综述。

1 BTN的免疫微环境和免疫治疗

以癌细胞与环境之间相互作用为特征的肿瘤微环境在促进肿瘤进展、形成肿瘤异质性中起着至关重要的作用，也是影响BTN治疗敏感性、导致耐药甚至治疗失败的主要因素［9］。不同的BTN病人有其独特的肿瘤微环境，在癌细胞的基因组学、表观遗传组学等多组学层面均存在显著差异［10-11］。细胞毒性T淋巴细胞（CD8+T细胞）和免疫抑制细胞（髓源性抑制细胞和肿瘤相关巨噬细胞）是BTN的肿瘤微环境中重要的组成，其内CD8+T细胞程序性死亡受体1（programmed death 1，PD-1）等抗原表达下调，而调节性T细胞（regulatory T cell s，Treg）如细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）和FoxP3表达上调［12-13］，这些均有助于形成高度免疫抑制的肿瘤微环境，促进免疫逃逸。在BTN中，免疫治疗能否较好地调控免疫微环境成为热门研究的热点问题。近来，分子生物学、细胞生物学等技术取得极大飞跃，推动了免疫治疗在BTN中的应用，亟待进一步深入探索［14］。
目前主要的肿瘤免疫疗法包括免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitor，ICI）、双特异性抗体、肿瘤疫苗、溶瘤病毒以及免疫细胞过继转移疗法等。BTN病人的免疫治疗越来越受到关注。针对PD-1［15］、细胞程序性死亡-配体1 （programmed cell death 1 ligand 1, PD-L1）［16］、CTLA-4［16］等的ICI，已成为BTN治疗的重要手段之一。ICI的作用主要在于调节肿瘤微环境中促进或阻止肿瘤生长的不同细胞间的平衡［17］。除PD-1和CTLA-4两种目前研究最多的免疫治疗靶点外，日本大型BTN队列［260例，包括145例肝内胆管细胞癌（intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC），86例肝外胆管细胞癌（extrahepatic cholangiocarcinoma，ECC）和29例GBC］的全外显子组和转录组测序发现：45%的BTN表达高水平的IDO-1、LAG-3、HAVCR2、TNFRSF9、BTLA、CD274、PDCD1和TNFRSF4等其他免疫检查点分子，其活性增加与BTN的不良预后相关，有望成为潜在的免疫治疗靶点［18］。
不幸的是，单独使用抗PD-1［19］、CTLA-4［20］的ICI均未表现出对CCA及GBC强大的效用；另外，由于复杂、多样的免疫通路，免疫系统在机体中除发挥免疫监视作用清除肿瘤细胞外，也可能通过诱导自由基生成、DNA损伤等作用促进癌症的发展。因此，在某些情况下，ICI的使用甚至可能造成肿瘤的进展，形成相反的效果［21］；ICI使用不当还可导致由调节T细胞活性异常所致的免疫激活，进而引发免疫治疗相关性的肺炎、肝炎等并发症的发生，尤其是在几种ICI联合使用时［22］。因此，鉴于在BTN中ICI单药有效率低，ICI单药临床应用有限，提示开展靶向联合免疫治疗对肿瘤免疫微环境进行精细调节相关研究的必要性。

2 BTN现有的靶向治疗方案及瓶颈

BTN是一种基因异质性很强的疾病［23-24］，对BTN分子亚型的鉴定促进了分子靶向治疗的发展，更多潜在治疗靶点的发现为治疗带来了新的希望。但靶向药物的疗效尚未达到理想状态：评价表皮生长因子受体（EGFR）抑制剂治疗有效性的研究显示出相互矛盾的结果，而靶向ALK、ROS1、HER（ERBB）、HGF/c-MET、Hedgehog、KRAS-BRAF-MEK-ERK、PI3K/AKT/mTOR等其他信号通路及血管生成途径抑制的相关药物并未表现出相对传统化疗方案的优势［3］。最近，CCA细胞中一些新的靶点越来越受到关注，尤其是FGFR2基因融合、BRAF和HER2基因扩增及IDH1、ROS1/ALK、c-met［25-28］等基因突变，有望为BTN的治疗带来新的思路。
然而，BTN中信号通路存在复杂的交叉对话，仅针对一种途径的方案可能导致耐药性出现，甚至治疗失败。另外，一些在肿瘤驱动、发展、演变中发挥关键作用的治疗靶点也直接或间接参与调控肿瘤微环境。例如，MEK的抑制可影响T细胞表面PD-1的表达，还可上调肿瘤主要组织相容性复合体-I（major histocompatibility complex-I，MHC-I）进而影响肿瘤微环境的免疫功能状态［29］；抗血管生成的靶向药物可调节PD-1等的表达来发挥免疫抑制作用［30］；KRAS、BRAF、BRCA2、RNF43、TP53、ERBB2/3等基因与BTN肿瘤细胞表面的PD-L1表达高低存在显著相关性［31-32］。提示，靶向治疗中伴随的这些分子改变会影响BTN的肿瘤微环境，进而影响治疗效果。因此，靶向治疗过程中肿瘤细胞、T细胞等免疫细胞的表面抗原如PD-L1、PD-1及MHC分子等的改变，可能影响肿瘤免疫微环境，促进肿瘤逃逸，而联用免疫治疗可以增强机体针对肿瘤的特异性免疫反应。因此，两者联合可能达到协同增强的效果。实际上，相关的研究已经启动，一些基础及临床试验正在探索靶向治疗方案与ICI联合应用于BTN治疗的可能性，这将对合理组合策略的选择和临床研究的设计具有积极的指导意义。

3 BTN联合治疗的基础及现状

3.1    抗血管生成靶向药物与ICI联合应用现状靶向免疫抑制肿瘤微环境的一种方法是将PD-1/PD-L1抑制剂与靶向VEGF/血管内皮生长因子受体（VEGFR）的抗血管生成药物联合使用［30,33-34］。除在介导血管生成方面的良好作用外，VEGF还是一个肿瘤免疫逃逸强有力的驱动因子［30］。VEGF可抑制树突状细胞的功能和成熟，减少CD8+T细胞浸润，促进免疫抑制细胞如肿瘤相关巨噬细胞、骨髓源性抑制细胞、Treg等的浸润，上调免疫检查点PD-1等的表达来发挥免疫抑制作用［30,35-37］。临床前研究表明，抗血管生成药物包括大分子单克隆抗体bevacizumab或口服的小分子酪氨酸激酶抑制剂（TKI），既可以靶向作用于VEGFR1-3和成纤维细胞生长因子受体1（FGFR1）改善微环境，又可以作用于集落刺激因子1受体（CSF1R）调节M2型巨噬细胞的浸润，减弱Treg的免疫抑制作用，增强PD-1和PD-L1抑制剂的活性，促进机体对肿瘤的免疫反应［30］。
在基础研究已验证机制的基础上，不断出现了抗血管生成的靶向药物与ICI联合应用的个案报道。1例根治手术后复发转移性的GBC病人（ⅣB期），在接受PD-1单克隆抗体camrelizumab和VEGFR2抑制剂apatinib联合治疗5个周期后完全应答。这是首例描述apatinib靶向治疗联合camrelizumab免疫治疗PD-1和PD-L1弱表达、低肿瘤突变负荷的报道，提示此方案可能成为复发性GBC的一种潜在治疗选择［38］。另外，1例ⅢB期肝内CCA病人在接受靶向VEGFR等多靶点TKI lenvatinib及PD-1单克隆抗体tislelizumab联合治疗后获得部分缓解，进一步行手术治疗，随访未见复发［39］，提示靶向联合免疫治疗有前景作为有效的术前转化治疗方案；而针对复发性肝内CCA，1例伴骨转移病人在接受nivolumab与lenvatinib联合治疗后，影像学和症状均改善明显，获得部分应答［40］，在一定程度上证实靶向联合免疫治疗在挽救治疗中的作用。但也有报道复发性肝内CCA在接受camrelizumab联合apatinib治疗后出现疾病进展伴CA19-9升高，而在更换apatinib为lenvatinib后疾病才再次被控制［41］。以上提示：靶向联合免疫治疗方案有潜力成为治疗难治性GBC、肝内CCA等BTN的一种有效方法。
为进一步权衡不同治疗方案在BTN病人群体中的利弊情况，目前开展了一系列临床研究，试图探讨PD-1/PD-L1的抑制剂和靶向VEGF的TKI或单克隆抗体联用的治疗效果及不良反应发生情况。目前已完成或者现阶段正在开展靶向VEGF的抗血管生成与免疫治疗联合疗效评价相关的临床试验归纳详见表1和表2。其中，已完成的临床研究表明该方案具有良好的治疗效果和相对可控的毒性：一项单臂、单中心的临床试验共入组30例不可切除肝内CCA病人，接受GEMOX化疗联合靶向PD-1的toripalimab和lenvatinib治疗，在中位随访时间16.6个月后，客观缓解率（objective response rate，ORR）达80%，疾病控制率（disease control rate，DCR）达93.3%，中位无进展生存期（progression-free-survival，PFS）为10个月，ORR的改善十分显著，并且在这种高强度的治疗下，3/4级治疗相关不良反应（treatment-related adverse events，TRAE）的发生率为40%，耐受性尚可。进一步探讨上述化疗、靶向治疗及免疫治疗的联合方案中究竟哪两种组合发挥主要作用，后续纳入31例病人的队列研究结果显示：toripalimab联合lenvatinib方案的ORR为32.3%，DCR为74.2%，相比之前联合方案有所下降，安全性方面，3/4级TRAE的发生率为32.3% ［42］；一项评估靶向PD-1的pembrolizumab联合lenvatinib对31例非初治BTN病人有效性的多中心临床研究发现：ORR为10%，DCR为68%，中位PFS为6个月［43］。与之前相似的研究结果对比［44］，在ORR和PFS改善方面各有优势。因此，在一线化疗疾病进展后，pembrolizumab联合lenvatinib是可供选择的二线治疗方案之一，但应注意保证lenvatinib的足够剂量；另一项小分子多靶点TKI anlotinib联合靶向PD-L1的人源化单克隆抗体TQB2450用于BTN二线治疗的研究在可评估的24例病人中疗效显著，ORR为41.7%，PFS达8个月，可能是目前BTN二线治疗所取得的最好数据，且3/4级TRAE的发生率仅16.7% ［45］。基于这些临床研究的积极结果,合理的联合方案将在BTN一线或二线治疗中发挥至关重要的作用。

但由于BTN高度异质性和多种致癌通路间复杂交互的特点，需要更多前瞻性临床试验来证实其有效性和安全性，进一步探索联合治疗方式的内在作用机制，指导个体化治疗方案的选择。国内外诸多临床研究正在进行中见表2，这些研究主要以晚期CCA、肝内胆管细胞癌及GBC病人为主体，评估靶向联合免疫治疗方案的安全性、耐受性，以期揭示最佳的给药计划和检测方案：一项大型、开放标签、汇集西达赛奈医学中心及加州大学戴维斯综合癌症中心等多中心的随机Ⅱ期临床试验（NCT 03797326）正在对pembrolizumab 联合 lenvatinib治疗CCA的效果进行评估；一项随机、双盲Ⅱ期临床试验（NCT 03797326）正在对PD-L1单克隆抗体atezolizumab单一治疗或与人源化抗VEGF单克隆抗体bevacizumab 联合治疗初治的进展期CCA效果进行评估，结果有待报道；在以胰腺神经内分泌肿瘤为代表的多种实体瘤中取得突出疗效的口服TKI surufatinib由于抗血管生成和免疫调节的双重活性，其与免疫治疗联合能否在BTN中获益也受到研究者的广泛关注，surufatinib联合PD-1单克隆抗体toripalimab治疗BTN的Ⅰb期临床研究正在探索之中（NCT 03879057）。抗血管生成靶向药物与ICI联合应用可能是未来BTN治疗中极具潜力的联合方案之一。
3.2    靶向DNA损伤反应（DDR）相关基因药物与ICI联合应用现状研究报道，与DDR相关的基因改变与PD-L1阳性率增加相关，而10%～15%的BTN具有DNA修复相关基因的突变，肿瘤中出现大量突变新抗原，为提高ICI免疫治疗疗效带来了希望［52］。基于此，现已有200多个DDR靶向药物如多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶［poly（ADP-ribose）polymerase，PARP］抑制剂与免疫治疗相结合的临床试验，涉及多种恶性肿瘤［53］。在BTN临床研究阶段，对PARP抑制剂rucaparib联合 nivolumab治疗使用铂类化疗药物后进展或者转移BTN的效果进行评估的一项多中心随机Ⅱ期临床试验（NCT 03639935）正在进行中，该研究拟纳入3家中心35例病人，试图探索一线以铂为基础的化疗后，rucaparib联合nivolumab对BTN病人的PFS和总生存期的改善作用。除PARP外，ATR激酶是DNA损伤修复的另一种关键蛋白，评估ATR激酶抑制剂ceralasertib（AZD 6738）与PD-1抑制剂durvalumab或PARP抑制剂olaparib联合治疗晚期BTN疗效的Ⅱ期伞式研究-TPS4166正在开展中（NCT 04298021），结果值得期待。因此，靶向DDR相关基因药物与ICI联合应用的方案选择目前仍处于积极的探索阶段，揭示两者联合作用的具体机制、选择合适的组合方式进而实现良好的临床效应仍需进一步的研究、发掘。
3.3    靶向KRAS基因药物与ICI联合应用现状 KRAS基因突变，作为BTN常见的突变基因之一，与BTN的PD-L1表达增加有关［54］。尽管目前已有靶向KRAS基因的药物出现，但仍未广泛应用于临床。而KRAS基因突变可导致Raf-MEK-ERK下游通路失调和激活，使MEK抑制成为靶向KRAS的一个常用的靶点。动物实验发现曲美替尼（MEK 1/2抑制剂）可提高KRAS野生型小鼠肝内胆管细胞癌细胞——SB1细胞上PD-L1的表达，降低CD8+T细胞功能，产生免疫抑制的效应。同时，抑制MEK还可上调MHC-I的表达，使肿瘤细胞更具免疫原性。因此，添加PD-1/PD-L1药物的联合治疗可以克服潜在的免疫抑制作用，同时通过增强免疫原性使抗肿瘤免疫反应增强［29,55］。而在临床研究阶段，一项观察PD-L1单克隆抗体atezolizumab作为单药治疗或联合MEK抑制剂cobimetinib治疗BTN病人疗效的Ⅱ期临床试验发现，以接受一、二线治疗后病情恶化的转移性不可切除的BTN病人（包括GBC、Ⅳ期肝内CCA及不可切除CCA）为研究对象，30例联合治疗病人中1例（17.6%）达到部分缓解，中位PFS为 5.7个月。肿瘤活检显示，联合治疗后肿瘤抗原加工、呈递相关基因的表达增强，CD8/FoxP3比值增加。积极的治疗结果为晚期BTN病人提高生存率带来新的曙光［56］，而更多致力于揭示其内在分子机制、明确最佳的药物剂量实现增效、减少不良反应效果的基础和临床研究亟需进一步开展。
3.4    其他靶向药物与ICI联合应用现状 ErbB/HER家族包括四个不同的酪氨酸激酶受体：EGFR/ErbB1/HER1、 ErbB2/HER2、ErbB3/HER3和ErbB4/HER4。其中，ErbB2的表达水平从0～82%不等［57］；ErbB3的表达水平在11.8 %～39 %之间，并与BTN病人生存率降低有关［58］，ErbB2/ ErbB3在BTN中的共表达率为9%～53%，相关信号通路被证实参与到AKT的磷酸化过程，与BTN的发生、预后及耐药性的产生密切相关［59］。近来，动物实验表明ErbB2/ ErbB3突变的GBC肿瘤细胞PD-L1的表达增加、PI3K/Akt信号通路激活、细胞毒性T淋巴细胞（CTL）活性受到抑制、促进GBC在体内的生长和进展，而ErbB2/ErbB3抑制剂与PD-L1单克隆抗体联合治疗GBC效果显著［32］，为其临床应用提供了重要基础，我国正在开展的一项多中心、开放标签、随机对照试验，纳入了174例病人，旨在探究靶向EGFR的afatinib联合nivolumab治疗ErbB2/ErbB3突变的GBC的疗效和安全性。另外，有研究显示免疫治疗与BRAF抑制相结合可以产生优异的抗肿瘤活性［60］，而BTN病人BRAF突变和PD-L1阳性之间具有显著关联，评估BRAF抑制剂靶向治疗BRAF突变的BTN病人的临床研究也在大量开展［61］，但在BTN中免疫治疗与BRAF抑制相结合是否能产生预期效果尚需进一步探讨。总之，靶向联合免疫治疗方案开拓了BTN治疗的新途径、新思维方式：靶向药物的应用不应拘泥于经验性的靶点，基于精准医学的个体化靶向药物筛选联合免疫治疗将是未来联合治疗的趋势。
综上所述，经过数十年对BTN发病机制不断深入探索，BTN的治疗进入了靶向联合免疫治疗的新篇章。但BTN的治疗仍面临一定挑战：首先，多中心、大样本、高质量的前瞻性临床研究有待于进一步开展。而且靶向联合免疫治疗的分子基础、内在机制仍需更多、更深入的基础研究进一步阐明，而临床前模型如类器官、人源肿瘤组织来源移植瘤（patient-derived xenograft，PDX）模型［62］的应用以及生物标记物如外泌体［63］等的研究将在揭示肿瘤微环境中错综复杂的细胞、分子间交叉对话等方面发挥重要作用。针对不同BTN亚群，基于多学科积极的个体化、精准、交错、序贯的综合治疗方案仍需进一步完善。

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（2022-05-01收稿 2022-06-27修回）

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