近日，國家癌症中心發布了最新一期的全國癌症統計數據，報告顯示，肝癌是我國發病率最高的五種癌症之一，其死亡率也位居前列。其中，肝細胞癌（HCC）是肝癌的主要組織學亞型，占據原發性肝癌的75%-85%[1]，怎樣更好地治療肝細胞癌，一直是研究人員努力的方向。
索拉非尼具有抗血管內皮生長因子受體（VEGFR1-3）活性，是一種多激酶抑制劑，可用於治療無法手術切除或遠處轉移的肝細胞癌，也是用於晚期HCC患者的首個全身性治療藥物。然而，作為抗血管生成的靶向藥物，一個不可忽視的問題就是耐藥。
近日，來自 哈佛大學麻省總醫院的Dan G Duda團隊在《國家癌症研究所雜誌》（JNCI）發表了重要研究成果[2]，為解決上述問題提供了一種可行的方案。
他們發現， 先使用PD-1抑制劑治療肝細胞癌，再給予抗血管生成藥物索拉非尼繼續治療，可以增強肝細胞癌對索拉非尼的響應，促進腫瘤血管正常化，誘導有效的抗腫瘤免疫，這種序貫性聯合療法可以實現對腫瘤生長的有效控制，提高小鼠存活率。
這為改善免疫檢查點抑制劑和抗血管生成藥物的效果開闢了新的思路，為臨床治療肝細胞癌（HCC）提供了一種可轉化的策略。
論文首頁截圖
免疫檢查點抑制劑面世多年來，使得不少腫瘤患者從中獲益，但是其治療肝細胞癌的效果卻不盡如人意。但是， 將抗血管生成藥物貝伐珠單抗和免疫檢查點抑制劑PD-L1抑制劑聯合使用，竟取得了不俗的治療效果[3]。基於此，研究人員將多激酶抑制劑與免疫檢查點抑制劑聯合治療，期望在合理的給藥順序下，克服耐藥，取得協同治療的效果。
接下來我們就一起看看這項研究是如何開展的。
研究人員首先進行了一項回顧性分析，25名有肝硬化症狀並罹患肝細胞癌（HCC）的患者在接受了至少一劑PD-1抑制劑治療後，又接受了索拉非尼的治療。其中17例患者（68%）接受了納武利尤單抗治療，3例患者（12%）接受了帕博利珠單抗治療，另外5例使用了其他的抗PD-1抗體。
讓人驚奇的是， 這些HCC患者對索拉非尼的總體反應率為12%，中位總生存期為12.1個月。而在歐洲和亞太地區晚期HCC患者中進行的臨床實驗顯示，病患對索拉非尼的響應率僅為2%-3%，兩項研究中的中位總生存期分別為6.5個月和10.7個月[4-5]。對比之下，該序貫性治療方案顯示出了一定的優越性。
PD-1抑制劑聯合索拉非尼序貫性治療，改善患者生存情況
於是，研究人員在動物模型中驗證這種序貫性療法中 PD-1抑制劑的啟動作用，探索序貫性聯合療法的作用機制。
為了證明 PD-1抑制劑可以增強患者對索拉非尼標準療法（高劑量，40 mg/kg）的響應，研究人員使用了一種對 PD-1抑制劑敏感的鼠源肝細胞癌細胞系（RIL-175），建立了小鼠原位肝癌模型。荷瘤小鼠在一周內接受了3次 PD-1抑制劑治療後，繼續接受了索拉非尼的治療（40 mg/kg，每日口服）。不出所料， 序貫性聯合療法（PS組）抑制了小鼠腫瘤生長，並顯著延長了小鼠的中位無進展生存期，22%的小鼠出現了完全緩解的症狀。
序貫性療法抑制了小鼠HCC腫瘤生長
無論是免疫檢查點抑制劑，還是抗血管生成藥物，都影響著腫瘤微環境中的免疫細胞，繼而影響了治療的效果。研究人員也在荷瘤小鼠中重複了序貫性聯合治療，並收取了小鼠的腫瘤組織，評估其中CD8+和CD4+T淋巴細胞的變化情況。結果表明， 使用序貫性治療後，相較於 PD-1抑制劑治療組，瘤內浸潤的CD8+T淋巴細胞顯著增多，而瘤內浸潤的CD4+T淋巴細胞則沒有顯著變化 。
序貫性聯合療法增加了CD8+T淋巴細胞的浸潤
腫瘤微環境中，除了免疫細胞，還存在著錯綜複雜的血管系統，這些腫瘤血管區別於正常血管，結構不完整且功能異常。而已經有研究證實，免疫檢查點抑制劑與抗VEGFR2型抗血管生成藥物聯合，促進了HCC的腫瘤血管正常化，有利於控制腫瘤[6]。因此，研究人員也關注了這種序貫性治療對HCC瘤內血管的影響。
研究人員評估了腫瘤樣本中的CD31+微血管密度 （CD31為內皮細胞的標誌物），以及這些腫瘤微血管的周細胞覆蓋情況。一般情況下，使用索拉非尼治療可以有效抑制腫瘤內的血管新生。而令人驚訝的是， 先使用 PD-1抑制劑，再使用索拉非尼治療，這種序貫性療法並沒有降低瘤內微血管的密度，反而誘導了更多的血管生成 ，值得一提的是，這些 新生的腫瘤血管的周細胞覆蓋率也更高，意味著這些血管的結構趨於正常化。
序貫性治療使腫瘤血管結構得到改善
到這裡，研究人員確認了瘤內微環境的改善——T淋巴細胞增多 （尤其是CD8+T淋巴細胞），和腫瘤血管結構正常化。那麼， PD-1抑制劑和索拉非尼聯合使用帶來的療效，是不是CD8+T細胞介導的呢？研究人員又繼續開始了探索。
還是熟悉的配方，先給予HCC荷瘤小鼠先導性的 PD-1抑制劑治療，再給予索拉非尼治療，不同的是，有一組荷瘤小鼠在給予索拉非尼的同時，也接受了去除CD8+T淋巴細胞的抗體。可以看出，相較於對照組， 序貫性療法（PS組）有效改善了荷瘤小鼠的生存情況，若去除CD8+T淋巴細胞（PDS組），這種獲益便消失了。但有意思的是，CD8+T淋巴的減少時，腫瘤生長的速度仍被延緩。
去除CD8+T淋巴細胞，影響了序貫性治療後荷瘤小鼠存活率
2017年，Tian等人證實，在乳腺癌腫瘤模型中，有效的抗腫瘤免疫與腫瘤血管正常化相互影響，這一調節主要是通過CD4+T淋巴細胞實現的[7]。而Zheng等人則認為，使用免疫檢查點抑制劑治療乳腺癌，抗腫瘤免疫和腫瘤血管正常化之間的正反饋循環依賴於CD8+T淋巴細胞[8]。那麼，在HCC腫瘤模型中，到底是哪種亞群介導了抗腫瘤免疫和血管正常化呢？
當抗CD8抗體和索拉非尼同期使用時，瘤內的CD8+T淋巴細胞幾乎全部消失，與此同時，相較於PS組，PDS組的瘤內CD4+T淋巴細胞也減少了。不僅如此，去除CD8+T淋巴細胞，序貫性治療介導的微血管增加和周細胞覆蓋率上升的現象都消失了。也就是說， CD8+T淋巴細胞才是這種序貫性療法中起效的「主力軍」，影響了CD4+T細胞的變化，並介導了有效的抗腫瘤免疫和腫瘤血管正常化。
去除CD8+T淋巴細胞，影響了腫瘤血管結構
總而言之， PD-1抑制劑的先導性治療增加了HCC瘤內的CD4+和CD8+T淋巴細胞的浸潤，在 PD-1抑制劑之後序貫性使用索拉非尼，能夠保護腫瘤血管，促進腫瘤血管正常化。在這種序貫性治療方案中，索拉非尼更像是一種免疫刺激劑，促進了CD8+T淋巴的浸潤，促進抗腫瘤免疫和腫瘤血管正常化的正反饋循環。但是，CD8+T淋巴細胞保護腫瘤血管並改善血管結構的機制，還有待探索。
本文作者之一Rakesh K Jain教授及其研究團隊常年致力於腫瘤血管研究，2005年，Jain教授首次提出了「腫瘤血管正常化」的概念：減少腫瘤血管的扭曲性和通透性，降低組織間隙液壓，從而改善組織缺氧的情況，促進藥物和免疫細胞向腫瘤組織的輸送[9]。
迄今為止，也有部分研究證實，合理使用抗血管生成藥物，將其與免疫檢查點抑制劑相結合，能誘導腫瘤血管正常化，改善腫瘤微環境，產生有效的抗腫瘤免疫。先給予 PD-1抑制劑，再給予索拉非尼治療，這種序貫性治療方案展現出了一定的治療效果，如果能在臨床治療中進一步推廣，將為更多HCC患者帶去福音。
參考文獻：
[2] Kikuchi H, Matsui A, Morita S, et al. Increased CD8+ T-Cell Infiltration and Efficacy for Multikinase Inhibitors after PD-1 Blockade in Hepatocellular Carcinoma [published online ahead of print, 2022 Mar 15]. J Natl Cancer Inst. 2022;djac051. doi:10.1093/jnci/djac051
[4] Cheng AL, Kang YK, Chen Z, et al. Efficacy and safety of sorafenib in patients in the Asia-Pacific region with advanced hepatocellular carcinoma: a phase III randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet Oncol. 2009;10(1):25-34. doi:10.1016/S1470-2045(08)70285-7
[6] Shigeta K, Datta M, Hato T, et al. Dual Programmed Death Receptor-1 and Vascular Endothelial Growth Factor Receptor-2 Blockade Promotes Vascular Normalization and Enhances Antitumor Immune Responses in Hepatocellular Carcinoma. Hepatology. 2020;71(4):1247-1261. doi:10.1002/hep.30889
[7] Tian L, Goldstein A, Wang H, et al. Mutual regulation of tumour vessel normalization and immunostimulatory reprogramming. Nature. 2017;544(7649):250-254. doi:10.1038/nature21724
[8] Zheng X, Fang Z, Liu X, et al. Increased vessel perfusion predicts the efficacy of immune checkpoint blockade. J Clin Invest. 2018;128(5):2104-2115. doi:10.1172/JCI96582