引用本文: 杨洋, 李秋. 肝细胞癌免疫治疗疗效预测与评价. 中国普外基础与临床杂志, 2021, 28(3): 281-286. doi: 10.7507/1007-9424.202011050 复制
肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)免疫治疗的研究热点主要包括免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)如 PD-L1 单抗阿替利珠单抗[1]、PD-1 单抗纳武利尤单抗[2]、帕博利珠单抗[3]、卡瑞利珠单抗[4]、替雷利珠单抗、CTLA4 单抗伊匹单抗[2]等。免疫治疗的主要优势是一旦起效则效果比较持久,但 ICIs 单药有效率仅为 12%~20%[5],而且约 5% 的患者会发生重度(4 度)免疫相关不良反应[6],同时还存在肿瘤超进展(hyperprogressive disease,HPD)、假性进展(pseudoprogression,PsPD)、延迟反应、混合缓解等特有反应[7],因此,临床上迫切需要更精准地预测和评估免疫治疗疗效以提高精准个体化治疗的效果。现笔者就当前 HCC 免疫治疗疗效预测和评价的研究进展简述如下。
1 疗效预测指标
1.1 PD-1/PD-L1 表达
动态监测肿瘤中 PD-1/PD-L1 表达,可预测免疫治疗效果。一般来说,肿瘤细胞 PD-L1 表达水平越高,总体生存越好,这个观点已经在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)[8]、黑色素瘤[9]、头颈部鳞状细胞癌[10]等肿瘤中被证实。而对 HCC 而言,PD-1/PD-L1 高表达与 HCC 免疫治疗良好应答总体呈正相关。帕博利珠单抗治疗 HCC 后 PD-L1 在多种类型细胞(肿瘤/免疫/巨噬细胞)中的组合表达评分(combined proportion score,CPS)阳性率≥1%组的客观缓解率(objective reponse rate,ORR)为 25%,无进展生存期(pregression-free survival,PFS)延长的人数比例达到 83%,而单纯在肿瘤的表达评分(tumor proportion score,TPS)和治疗反应没有相关性(KEYNOTE-224 试验)[3]。对 CheckMate-040 试验[4]中接受纳武利尤单抗治疗 HCC 样本进行免疫组化检测后,观察到 PD-L1 阳性率≥1%/TPS 组的中位总体生存时间(OS)为 28.1 个月,而 PD-L1 阳性率<1%/TPS 组仅为 16.6 个月(P=0.03)。替雷利珠单抗治疗 HCC 的Ⅰ a/Ⅰ b 期全球多中心试验中 PD-L1 阳性率≥1%组 ORR 达到 23.1%,疾病控制率(disease control rate,DCR)达到 57.7%(Rationale-001)[11]。和 Rationale-001 试验结果相反,在中国Ⅰ/Ⅱ期临床试验(Rationale-102)[12]中,PD-L1 阳性率<10%/TPS 组 ORR 达到 19%,DCR 达到 63%,而在 PD-L1 阳性率≥10%/TPS 组 ORR 和 DCR 均为 0。由于 PD-1/PD-L1 表达在 HCC 治疗反应/生存获益中并未都表现出显著相关性且都是小样本研究,不同 ICIs 中 PD-1/PD-L1 表达的检测方法和抗体(Clone 28-8,73-10 和 SP142)都不同,阳性的定义(截断值)也各不相同,得出的结论尚不一致[13]。因此 PD-1/PD-L1 表达在预测 HCC 免疫治疗疗效的作用尚未有统一定论。在 HCC 免疫治疗中如何统计 PD-L1 的表达水平(TPS 或 CPS)、如何选择 PD-1/PD-L1 的检测方法、PD-1/PD-L1 阳性的最佳截断值、PD-L1 表达的异质性对其预测能力的影响等问题都是未来深入研究的重点[14]。
1.2 肿瘤突变负荷
肿瘤突变负荷(tumor mutation burden,TMB)是每百万碱基中被检测出的体细胞突变总数,TMB 越高的肿瘤免疫原性越强,越能够从免疫治疗中获益。多种肿瘤组织中 TMB 都与 ICIs 治疗的 ORR 呈正相关[15]。Keynote158 研究[16]已在 10 种肿瘤中验证了 ORR 在高 TMB(≥10 mut/MB)人群达到 29%,在更高 TMB(≥13 mut/MB)人群中则高达 37%。肝癌的 TMB 在所有肿瘤的基因组中居中上水平[17]。而中国 HCC 患者 TMB 强度在所有肿瘤中居第 5 位,为 30~150 mut/MB[18]。另外,4 个 KEYNOTE 临床试验数据集(KEYNOTE-028、KEYNOTE-012、KEYNOTE-001 和 KEYNOTE-006)[19]用于探索血液 TMB 联合免疫微环境的 T 细胞炎性基因表达谱在帕博利珠单抗治疗包括 HCC 在内的 22 种实体瘤的疗效预测能力,同时分析肿瘤基因组图谱计划(TCGA) 泛癌数据后发现,血液 TMB 和 T 细胞炎性基因表达谱具有中度相关性,在高血液 TMB+高 T 细胞炎性基因表达谱组患者的 ORR 最高(37%~57%)。因此,血液 TMB 和 T 细胞炎性基因表达谱也可以联合预测免疫治疗疗效。
TMB 已在多种肿瘤中被证实可以作为免疫激活状态的新标志物,但 TMB 在 HCC 免疫治疗中有效预测的证据甚少,且肿瘤组织 TMB 检测对样本要求高,检测失败率高,同时关于创伤更小的血液 TMB 的研究更是少之又少,且目前尚无统一标准的检测方法和截断值。因此,TMB 应用于临床预测 HCC 的免疫治疗疗效仍需更多研究。
1.3 微卫星不稳定性/缺陷错配修复
在结直肠癌中微卫星不稳定性/缺陷错配修复(microsatellite instability/ mis-match repair deficiency,MSI/dMMR)作为免疫治疗疗效预测指标的作用较为成熟[20]。但是在 HCC 中,微卫星高度不稳定(MSI-H)患者比例仅有 3.03%[21],缺乏证据证明其在 HCC 免疫治疗预测中的地位。
1.4 肿瘤浸润淋巴细胞
肝脏作为人体最大的免疫器官,由于长时间与外源性抗原发生应答,使得肝癌形成了独特的免疫耐受微环境[22]。ICIs 在免疫炎症性肿瘤免疫表型(即免疫细胞在肿瘤微环境中密度高且处于抑制状态)中作用最显著[23]。在一项Ⅱ期研究[24]中,纳武利尤单抗单药或纳武利尤单抗+伊匹单抗治疗可切除 HCC 后,CD8+效应 T 细胞/CD4+调节 T 细胞比例更高,且 ORR 高的组治疗前 CD8+T 效应细胞群更多。Ⅰ b 期 PETAL 研究[25]表明,肝动脉化疗栓塞术(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)后帕博利珠单抗治疗 HCC 达到病情稳定的患者和治疗无应答的患者相比,CD4+和 CD8+ T 细胞聚集更高,说明 CD4+和 CD8+ T 细胞高浸润水平的患者对免疫治疗反应更好。Checkmate040 试验[4]检测了部分标本的 T 细胞标记(CD3、CD4、CD8、FOXP3)和巨噬细胞标记(CD68、CD163),发现 T 细胞 CD3/CD8 标记有提高纳武利尤单抗治疗 HCC 患者后 OS 的趋势。提取 ICIs 治疗前的 HCC 组织分析后发现,治疗后良好应答者中高表达 PD-1 的 CD8+ T 细胞含量更高[26]。在一个小样本回顾性研究[27]中针对接受纳武利尤单抗的 HCC 样本,分析得到中性粒细胞/淋巴细胞比率<5 与 OS 改善有关。然而肿瘤浸润淋巴细胞作为 HCC 免疫治疗疗效预测同样存在检测样本要求高、分析方法复杂、缺乏在肝癌领域的大样本数据及标准化检测平台等问题,仍需继续研究。
1.5 其他预测指标
有研究[28]报道了使用宏基因组测序在 HCC 抗 PD-1 免疫治疗过程中的肠道微生物组的动态变化特征和特异性进行观察,发现对免疫疗法有反应的患者其粪便样本显示出比无反应者更高的分类单元丰富度和更多的基因计数,肠道微生物组的动态变化特征可以为 HCC 免疫治疗的结果提供早期预测,这对于疾病监测和治疗决策至关重要。
CD38+细胞高比例组 HCC 患者对 ICIs 有更强的反应性,且高反应组的中位 PFS(8.21 个月比 1.64 个月,P=0.006 5)更长,表明了 CD38 预测 HCC 免疫治疗疗效的价值[29]。但该研究仅纳入 49 例患者,样本量较小,需要更大样本的研究以明确其准确性。
发生 Wnt/CTNNB1 基因突变的 HCC 患者对 PD-1/PD-L1 单抗出现先天耐药,可以作为预测 HCC 免疫治疗疗效的潜在生物标志物[30]。当然,CTNNB1 和 AXIN1 的突变是否是对免疫疗法具有先天性抵抗力的真正生物标志物,需要在之后的Ⅱ期或者Ⅲ期临床试验中去验证。
拷贝数变异(copy number alteration,CNA)是恶性肿瘤染色体不稳定的重要标志。在 HCC 中低负荷 CNA 组的 HCC 微环境中免疫细胞浸润水平更高、炎性反应水平更高,而高负荷 CNA 组的 HCC 样本存在免疫排斥现象。由此提示 CNA 可能预测 HCC 患者对免疫疗法的反应[31]。但对 CNA 的探讨仅在基因组测序和大样本数据分析水平,尚未在临床研究中验证。因此,CNA 应用于临床实际预测 HCC 免疫治疗疗效仍然有待进一步研究。通过计算肿瘤免疫周期构建了肿瘤免疫细胞的 HCC 免疫图簇,在热免疫组中观察到 OS 和无病生存期(disease-free survival,DFS)更长。这个模型能够可视化 HCC 患者的个性化抗肿瘤免疫反应,可能有助于针对 HCC 患者的抗肿瘤免疫反应进行个体化评估最佳个性化免疫疗法[32]。
由于免疫治疗中 ICIs 的作用靶点位于全身各个器官,因此会产生全身性的不良事件包括结肠炎、皮炎、内分泌病变等,此类不良反应不同于常规化疗和靶向治疗的不良反应,因此被称为免疫相关不良事件(irAEs)。监测 irAEs 对远期疗效预测有重要意义[33]。在接受纳武利尤单抗或帕博利珠单抗治疗的晚期黑色素瘤患者中,发生 2 级白癜风(覆盖人体表面积>10%)相比于 2 级以下的白癜风与 PFS 延长密切相关(HR=0.33,P=0.04),也显示出总生存期延长的趋势(HR=0.2,P=0.07)。因此更严重的白癜风程度可能是 ICIs 治疗黑色素瘤患者延长总体生存期的预测因素[34]。在统计接受纳武利尤单抗或帕博利珠单抗单药包括 HCC 在内的晚期实体瘤 irAEs 的发生率后,发现 irAEs 发生组(ORR=82.5%,PFS 为 10 个月)比 irAEs 未发生组(ORR=16.6%,PFS 为 3 个月)ORR 更高且 PFS 更长[35]。虽目前尚无大样本探讨 HCC 免疫治疗 irAEs 发生对远期疗效预测的研究,但 irAEs 发生对于预测 HCC 免疫治疗远期疗效具有很大潜力[36]。不过,irAEs 在治疗以后才出现,严格意义上讲,并非真正的预测因素。
2 疗效评价
2.1 替代观察终点
OS 一直以来是临床试验观察终点的金标准,但 OS 由于历时久,受多种因素干扰,因此寻找新型疗效替代指标至关重要。一项关于转移性 NSCLC 接受免疫治疗或靶向治疗与化疗比较 OS 的荟萃分析表明,12 个月的 OS 率和 OS 的 HR 具有最强关联性,而 6 个月 OS 率和 OS 的 HR 并未展现出较大相关性[37]。
目前已报道的 HCC 免疫治疗临床试验多采用 OS 和 PFS 双终点[38],CheckMate-040 研究[4](n=262)显示,无论是索拉非尼未治还是经治的晚期 HCC 患者,纳武利尤单抗治疗后有反应患者的中位 DOR 可分别达到 17 个月和 19 个月。
另外,主要病理反应(major pathological response,MPR)在肺癌、乳腺癌、黑色素瘤等肿瘤新辅助免疫治疗研究中被提出可作为新替代指标[39]。例如:NSCLC 免疫治疗后 MPRypN0 组的患者 DFS 为 120 个月,而 MPRypN+组仅有 25 个月(P<0.000 1)[40]。免疫治疗作为新辅助治疗手段在 HCC 中刚刚起步,MPR 能否作为可靠的替代指标仍需要继续探索。
2.2 近期疗效评价
由于免疫治疗存在不同于化疗和靶向治疗的治疗反应,因此在传统实体瘤疗效评价 RECIST1.1[41]和 mRECIST[42]的基础上经过发展和修改形成独特的免疫治疗相关实体瘤疗效评价体系(iRECIST[43]、irRECIST[44]和 imRECIST[45]),mRECIST 相比于 RECIST1.1 评估的索拉非尼治疗 HCC 后缓解与未缓解患者的 OS 具有显著性差异[46]。这种更具体化的评价方法使 PsPD 的患者有机会继续获益于免疫治疗,同时一定程度上避免了漏诊 HPD。评价标准之间的主要区别在以基线可测量的病灶判定 PD 来评价肿瘤免疫治疗的近期疗效的变化。imRECIST 和 irRECIST 主要区别[47]在新增了待证实的疾病进展(immune Unproven disease progression,iUPD),即存在新的可测量/不可测量病变,或肿瘤负荷较最低值增加≥20%;确认疾病进展(immune confirmed disease progressioni,iCPD)即确认 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,或新病灶数量增加;imRECIST 标准判定疾病进展(disease progression,PD)时,只计算基线可测量病灶,否定了非靶病灶和新病灶在定义 PD 时的价值。而在 iRECIST 中新病灶即可定义 irPD。最新提出来的 itRECIST 是针对一些实体肿瘤内免疫治疗(如溶瘤病毒疗法)疗效评估的探索性分析,主要终点和次要终点依旧基于 RECIST1.1[48]。这项新标准尚处于初步研究阶段,其有效性需要更多研究来证实。而目前对于 HCC 免疫治疗而言,imRECIST 可能是更适合的评价方法。
随着人工智能在医工结合中的发展,基于计算机算法和影像学成像的影像学组学评价肿瘤治疗疗效的工具也正在研究和完善中[49],在未来临床实际应用具有很大潜能。
2.3 特殊反应
目前,关于 HPD 的定义主要包括在免疫治疗后第 1 次评价时进展或至治疗失败的时间(time of therapy failure,TTF)<2 个月;肿瘤体积增加>50%;肿瘤增长速度(tumor growth rate,TGR)增加>2 倍。一项纳武利尤单抗治疗 HCC 的研究以 TGK 比率、TGR 比率增加 4 倍,以及 ΔTGR 增加 40% 作为截断值,确定 12.7%(24/189)患者为 HPD,且 HPD 患者的 OS 和 PFS 均更短[50]。远处转移灶、巨噬细胞及多种基因突变包括 MDM2/MDM4 扩增、EGFR 突变、DNMT3A 突变、CDKN2A/B 基因丢失和含 CCND1、FGF3、FGF4 和 FGF19 的 11q13 区域扩增是多种肿瘤中与 HPD 相关的生物标志物[51]。HCC 的 HPD 发生率为 4%~29%[52],因此,研究上述标志物和 HCC 免疫治疗中的作用可能有助于避免 HPD 发生。对 1 292 例中国 HCC 接受 ICI 治疗患者的肿瘤组织和匹配的血液样本分析其 HPD 相关基因组改变,发现有 202 例(15.6%)患者出现 HPD 相关基因改变。其中, 6 例患者(0.46%)发生了 MDM2/MDM4 扩增、16 例(1.24%)EGFR 改变、13 例(1.01%)DNMT3A 改变、58 例(4.49%)CDKN2A/B 基因丢失和 118 例(9.13%)11q13 扩增[53]。
减少 HPD 发生是提高免疫治疗疗效的重要环节。对 HCC 免疫治疗而言,首先要重视排筛已知高危因素人群,使用免疫单药时尽量依托免疫指标指导,如 PD-L1 阳性、TMB 中高表达等;其次可采用联合治疗,如联合靶向药、联合化疗、联合免疫类药物等,特别是对疾病不稳定进展期的患者。最后是 HPD 概念医患均须知,并在使用前和使用早期定期进行 CT 等影像学检查,观察肿瘤增长速率,及时发现。另外,患者自身体感及体能的变化,也是区分进展、PsPD 和 HPD 的另一重要主诉指标[54]。
PsPD 指治疗初期出现原有病灶增大或出现新病灶,之后出现病灶缩小的现象。主要临床表现为患者通常体感良好,肿瘤相关症状(乏力、食欲下降等)稳定或有改善。PsPD 一般评价疗效良好,在不同肿瘤中发生率不同,在 HCC 中为 2%~11%[55]。2017 年首次报道[56]了 HCC 免疫治疗出现 PsPD 的病例。故寻找可靠预测 PsPD 的标志物至关重要。动态监测 ICIs 治疗转移性黑色素瘤过程中的 ctDNA 逐渐减少或消失预示 PsPD[57]。根据血清 IL-8 水平下降准确鉴别出 3 例 PsPD 的 NSCLC 和黑色素瘤患者[58]。在血液预测模型(LDH+S100)AUC=0.71,提示较高的 LDH/S100 值其发生 PsPD 的可能性较低[59]。
以上研究在 HCC 中尚未有充分证据,临床中区别 HCC 免疫治疗真假进展的金标准还是病理活检,有创检查会给患者带来更多痛苦,因此需要更多研究关注 HCC 免疫治疗中预测 HPD 和 PsPD,进而准确评价疗效。
3 总结与展望
免疫治疗的蓬勃发展是 HCC 患者延长生命的曙光,PD-1/PD-L1、TMB、dMMR/MSI-H、肿瘤浸润淋巴细胞等可作为潜在有效的 HCC 免疫治疗疗效预测指标;imRECIST 可能是 HCC 免疫治疗近期疗效的良好评价工具,1 年 OS 率可能成为临床试验新的主要观察终点。但当前实体瘤免疫治疗疗效预测和评价的部分研究在 HCC 中尚未完善,对准确预测的生物标志物和评价 HCC 免疫治疗疗效的方法无统一标准,有限的影像学评估仍停留在解剖水平,同时缺乏细胞结构层次变化的评价。以 RECIST 和 mRECIST 标准评价免疫治疗疗效存在局限性,imRECIST 在 HCC 的应用尚需更多临床研究进一步完善。因此,在分子生物学、基因组学、影像组学和人工智能迅速发展的背景下,开发更加精准的在免疫治疗前预测疗效和治疗后评价疗效的工具,对 HCC 的个体化免疫治疗具有重要意义。
重要声明
利益冲突声明:所有作者声明不存在任何利益冲突关系。
作者贡献声明:杨洋负责初稿撰写,李秋负责文稿修改及审阅。
肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)免疫治疗的研究热点主要包括免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICIs)如 PD-L1 单抗阿替利珠单抗[1]、PD-1 单抗纳武利尤单抗[2]、帕博利珠单抗[3]、卡瑞利珠单抗[4]、替雷利珠单抗、CTLA4 单抗伊匹单抗[2]等。免疫治疗的主要优势是一旦起效则效果比较持久,但 ICIs 单药有效率仅为 12%~20%[5],而且约 5% 的患者会发生重度(4 度)免疫相关不良反应[6],同时还存在肿瘤超进展(hyperprogressive disease,HPD)、假性进展(pseudoprogression,PsPD)、延迟反应、混合缓解等特有反应[7],因此,临床上迫切需要更精准地预测和评估免疫治疗疗效以提高精准个体化治疗的效果。现笔者就当前 HCC 免疫治疗疗效预测和评价的研究进展简述如下。
1 疗效预测指标
1.1 PD-1/PD-L1 表达
动态监测肿瘤中 PD-1/PD-L1 表达,可预测免疫治疗效果。一般来说,肿瘤细胞 PD-L1 表达水平越高,总体生存越好,这个观点已经在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)[8]、黑色素瘤[9]、头颈部鳞状细胞癌[10]等肿瘤中被证实。而对 HCC 而言,PD-1/PD-L1 高表达与 HCC 免疫治疗良好应答总体呈正相关。帕博利珠单抗治疗 HCC 后 PD-L1 在多种类型细胞(肿瘤/免疫/巨噬细胞)中的组合表达评分(combined proportion score,CPS)阳性率≥1%组的客观缓解率(objective reponse rate,ORR)为 25%,无进展生存期(pregression-free survival,PFS)延长的人数比例达到 83%,而单纯在肿瘤的表达评分(tumor proportion score,TPS)和治疗反应没有相关性(KEYNOTE-224 试验)[3]。对 CheckMate-040 试验[4]中接受纳武利尤单抗治疗 HCC 样本进行免疫组化检测后,观察到 PD-L1 阳性率≥1%/TPS 组的中位总体生存时间(OS)为 28.1 个月,而 PD-L1 阳性率<1%/TPS 组仅为 16.6 个月(P=0.03)。替雷利珠单抗治疗 HCC 的Ⅰ a/Ⅰ b 期全球多中心试验中 PD-L1 阳性率≥1%组 ORR 达到 23.1%,疾病控制率(disease control rate,DCR)达到 57.7%(Rationale-001)[11]。和 Rationale-001 试验结果相反,在中国Ⅰ/Ⅱ期临床试验(Rationale-102)[12]中,PD-L1 阳性率<10%/TPS 组 ORR 达到 19%,DCR 达到 63%,而在 PD-L1 阳性率≥10%/TPS 组 ORR 和 DCR 均为 0。由于 PD-1/PD-L1 表达在 HCC 治疗反应/生存获益中并未都表现出显著相关性且都是小样本研究,不同 ICIs 中 PD-1/PD-L1 表达的检测方法和抗体(Clone 28-8,73-10 和 SP142)都不同,阳性的定义(截断值)也各不相同,得出的结论尚不一致[13]。因此 PD-1/PD-L1 表达在预测 HCC 免疫治疗疗效的作用尚未有统一定论。在 HCC 免疫治疗中如何统计 PD-L1 的表达水平(TPS 或 CPS)、如何选择 PD-1/PD-L1 的检测方法、PD-1/PD-L1 阳性的最佳截断值、PD-L1 表达的异质性对其预测能力的影响等问题都是未来深入研究的重点[14]。
1.2 肿瘤突变负荷
肿瘤突变负荷(tumor mutation burden,TMB)是每百万碱基中被检测出的体细胞突变总数,TMB 越高的肿瘤免疫原性越强,越能够从免疫治疗中获益。多种肿瘤组织中 TMB 都与 ICIs 治疗的 ORR 呈正相关[15]。Keynote158 研究[16]已在 10 种肿瘤中验证了 ORR 在高 TMB(≥10 mut/MB)人群达到 29%,在更高 TMB(≥13 mut/MB)人群中则高达 37%。肝癌的 TMB 在所有肿瘤的基因组中居中上水平[17]。而中国 HCC 患者 TMB 强度在所有肿瘤中居第 5 位,为 30~150 mut/MB[18]。另外,4 个 KEYNOTE 临床试验数据集(KEYNOTE-028、KEYNOTE-012、KEYNOTE-001 和 KEYNOTE-006)[19]用于探索血液 TMB 联合免疫微环境的 T 细胞炎性基因表达谱在帕博利珠单抗治疗包括 HCC 在内的 22 种实体瘤的疗效预测能力,同时分析肿瘤基因组图谱计划(TCGA) 泛癌数据后发现,血液 TMB 和 T 细胞炎性基因表达谱具有中度相关性,在高血液 TMB+高 T 细胞炎性基因表达谱组患者的 ORR 最高(37%~57%)。因此,血液 TMB 和 T 细胞炎性基因表达谱也可以联合预测免疫治疗疗效。
TMB 已在多种肿瘤中被证实可以作为免疫激活状态的新标志物,但 TMB 在 HCC 免疫治疗中有效预测的证据甚少,且肿瘤组织 TMB 检测对样本要求高,检测失败率高,同时关于创伤更小的血液 TMB 的研究更是少之又少,且目前尚无统一标准的检测方法和截断值。因此,TMB 应用于临床预测 HCC 的免疫治疗疗效仍需更多研究。
1.3 微卫星不稳定性/缺陷错配修复
在结直肠癌中微卫星不稳定性/缺陷错配修复(microsatellite instability/ mis-match repair deficiency,MSI/dMMR)作为免疫治疗疗效预测指标的作用较为成熟[20]。但是在 HCC 中,微卫星高度不稳定(MSI-H)患者比例仅有 3.03%[21],缺乏证据证明其在 HCC 免疫治疗预测中的地位。
1.4 肿瘤浸润淋巴细胞
肝脏作为人体最大的免疫器官,由于长时间与外源性抗原发生应答,使得肝癌形成了独特的免疫耐受微环境[22]。ICIs 在免疫炎症性肿瘤免疫表型(即免疫细胞在肿瘤微环境中密度高且处于抑制状态)中作用最显著[23]。在一项Ⅱ期研究[24]中,纳武利尤单抗单药或纳武利尤单抗+伊匹单抗治疗可切除 HCC 后,CD8+效应 T 细胞/CD4+调节 T 细胞比例更高,且 ORR 高的组治疗前 CD8+T 效应细胞群更多。Ⅰ b 期 PETAL 研究[25]表明,肝动脉化疗栓塞术(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)后帕博利珠单抗治疗 HCC 达到病情稳定的患者和治疗无应答的患者相比,CD4+和 CD8+ T 细胞聚集更高,说明 CD4+和 CD8+ T 细胞高浸润水平的患者对免疫治疗反应更好。Checkmate040 试验[4]检测了部分标本的 T 细胞标记(CD3、CD4、CD8、FOXP3)和巨噬细胞标记(CD68、CD163),发现 T 细胞 CD3/CD8 标记有提高纳武利尤单抗治疗 HCC 患者后 OS 的趋势。提取 ICIs 治疗前的 HCC 组织分析后发现,治疗后良好应答者中高表达 PD-1 的 CD8+ T 细胞含量更高[26]。在一个小样本回顾性研究[27]中针对接受纳武利尤单抗的 HCC 样本,分析得到中性粒细胞/淋巴细胞比率<5 与 OS 改善有关。然而肿瘤浸润淋巴细胞作为 HCC 免疫治疗疗效预测同样存在检测样本要求高、分析方法复杂、缺乏在肝癌领域的大样本数据及标准化检测平台等问题,仍需继续研究。
1.5 其他预测指标
有研究[28]报道了使用宏基因组测序在 HCC 抗 PD-1 免疫治疗过程中的肠道微生物组的动态变化特征和特异性进行观察,发现对免疫疗法有反应的患者其粪便样本显示出比无反应者更高的分类单元丰富度和更多的基因计数,肠道微生物组的动态变化特征可以为 HCC 免疫治疗的结果提供早期预测,这对于疾病监测和治疗决策至关重要。
CD38+细胞高比例组 HCC 患者对 ICIs 有更强的反应性,且高反应组的中位 PFS(8.21 个月比 1.64 个月,P=0.006 5)更长,表明了 CD38 预测 HCC 免疫治疗疗效的价值[29]。但该研究仅纳入 49 例患者,样本量较小,需要更大样本的研究以明确其准确性。
发生 Wnt/CTNNB1 基因突变的 HCC 患者对 PD-1/PD-L1 单抗出现先天耐药,可以作为预测 HCC 免疫治疗疗效的潜在生物标志物[30]。当然,CTNNB1 和 AXIN1 的突变是否是对免疫疗法具有先天性抵抗力的真正生物标志物,需要在之后的Ⅱ期或者Ⅲ期临床试验中去验证。
拷贝数变异(copy number alteration,CNA)是恶性肿瘤染色体不稳定的重要标志。在 HCC 中低负荷 CNA 组的 HCC 微环境中免疫细胞浸润水平更高、炎性反应水平更高,而高负荷 CNA 组的 HCC 样本存在免疫排斥现象。由此提示 CNA 可能预测 HCC 患者对免疫疗法的反应[31]。但对 CNA 的探讨仅在基因组测序和大样本数据分析水平,尚未在临床研究中验证。因此,CNA 应用于临床实际预测 HCC 免疫治疗疗效仍然有待进一步研究。通过计算肿瘤免疫周期构建了肿瘤免疫细胞的 HCC 免疫图簇,在热免疫组中观察到 OS 和无病生存期(disease-free survival,DFS)更长。这个模型能够可视化 HCC 患者的个性化抗肿瘤免疫反应,可能有助于针对 HCC 患者的抗肿瘤免疫反应进行个体化评估最佳个性化免疫疗法[32]。
由于免疫治疗中 ICIs 的作用靶点位于全身各个器官,因此会产生全身性的不良事件包括结肠炎、皮炎、内分泌病变等,此类不良反应不同于常规化疗和靶向治疗的不良反应,因此被称为免疫相关不良事件(irAEs)。监测 irAEs 对远期疗效预测有重要意义[33]。在接受纳武利尤单抗或帕博利珠单抗治疗的晚期黑色素瘤患者中,发生 2 级白癜风(覆盖人体表面积>10%)相比于 2 级以下的白癜风与 PFS 延长密切相关(HR=0.33,P=0.04),也显示出总生存期延长的趋势(HR=0.2,P=0.07)。因此更严重的白癜风程度可能是 ICIs 治疗黑色素瘤患者延长总体生存期的预测因素[34]。在统计接受纳武利尤单抗或帕博利珠单抗单药包括 HCC 在内的晚期实体瘤 irAEs 的发生率后,发现 irAEs 发生组(ORR=82.5%,PFS 为 10 个月)比 irAEs 未发生组(ORR=16.6%,PFS 为 3 个月)ORR 更高且 PFS 更长[35]。虽目前尚无大样本探讨 HCC 免疫治疗 irAEs 发生对远期疗效预测的研究,但 irAEs 发生对于预测 HCC 免疫治疗远期疗效具有很大潜力[36]。不过,irAEs 在治疗以后才出现,严格意义上讲,并非真正的预测因素。
2 疗效评价
2.1 替代观察终点
OS 一直以来是临床试验观察终点的金标准,但 OS 由于历时久,受多种因素干扰,因此寻找新型疗效替代指标至关重要。一项关于转移性 NSCLC 接受免疫治疗或靶向治疗与化疗比较 OS 的荟萃分析表明,12 个月的 OS 率和 OS 的 HR 具有最强关联性,而 6 个月 OS 率和 OS 的 HR 并未展现出较大相关性[37]。
目前已报道的 HCC 免疫治疗临床试验多采用 OS 和 PFS 双终点[38],CheckMate-040 研究[4](n=262)显示,无论是索拉非尼未治还是经治的晚期 HCC 患者,纳武利尤单抗治疗后有反应患者的中位 DOR 可分别达到 17 个月和 19 个月。
另外,主要病理反应(major pathological response,MPR)在肺癌、乳腺癌、黑色素瘤等肿瘤新辅助免疫治疗研究中被提出可作为新替代指标[39]。例如:NSCLC 免疫治疗后 MPRypN0 组的患者 DFS 为 120 个月,而 MPRypN+组仅有 25 个月(P<0.000 1)[40]。免疫治疗作为新辅助治疗手段在 HCC 中刚刚起步,MPR 能否作为可靠的替代指标仍需要继续探索。
2.2 近期疗效评价
由于免疫治疗存在不同于化疗和靶向治疗的治疗反应,因此在传统实体瘤疗效评价 RECIST1.1[41]和 mRECIST[42]的基础上经过发展和修改形成独特的免疫治疗相关实体瘤疗效评价体系(iRECIST[43]、irRECIST[44]和 imRECIST[45]),mRECIST 相比于 RECIST1.1 评估的索拉非尼治疗 HCC 后缓解与未缓解患者的 OS 具有显著性差异[46]。这种更具体化的评价方法使 PsPD 的患者有机会继续获益于免疫治疗,同时一定程度上避免了漏诊 HPD。评价标准之间的主要区别在以基线可测量的病灶判定 PD 来评价肿瘤免疫治疗的近期疗效的变化。imRECIST 和 irRECIST 主要区别[47]在新增了待证实的疾病进展(immune Unproven disease progression,iUPD),即存在新的可测量/不可测量病变,或肿瘤负荷较最低值增加≥20%;确认疾病进展(immune confirmed disease progressioni,iCPD)即确认 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,或新病灶数量增加;imRECIST 标准判定疾病进展(disease progression,PD)时,只计算基线可测量病灶,否定了非靶病灶和新病灶在定义 PD 时的价值。而在 iRECIST 中新病灶即可定义 irPD。最新提出来的 itRECIST 是针对一些实体肿瘤内免疫治疗(如溶瘤病毒疗法)疗效评估的探索性分析,主要终点和次要终点依旧基于 RECIST1.1[48]。这项新标准尚处于初步研究阶段,其有效性需要更多研究来证实。而目前对于 HCC 免疫治疗而言,imRECIST 可能是更适合的评价方法。
随着人工智能在医工结合中的发展,基于计算机算法和影像学成像的影像学组学评价肿瘤治疗疗效的工具也正在研究和完善中[49],在未来临床实际应用具有很大潜能。
2.3 特殊反应
目前,关于 HPD 的定义主要包括在免疫治疗后第 1 次评价时进展或至治疗失败的时间(time of therapy failure,TTF)<2 个月;肿瘤体积增加>50%;肿瘤增长速度(tumor growth rate,TGR)增加>2 倍。一项纳武利尤单抗治疗 HCC 的研究以 TGK 比率、TGR 比率增加 4 倍,以及 ΔTGR 增加 40% 作为截断值,确定 12.7%(24/189)患者为 HPD,且 HPD 患者的 OS 和 PFS 均更短[50]。远处转移灶、巨噬细胞及多种基因突变包括 MDM2/MDM4 扩增、EGFR 突变、DNMT3A 突变、CDKN2A/B 基因丢失和含 CCND1、FGF3、FGF4 和 FGF19 的 11q13 区域扩增是多种肿瘤中与 HPD 相关的生物标志物[51]。HCC 的 HPD 发生率为 4%~29%[52],因此,研究上述标志物和 HCC 免疫治疗中的作用可能有助于避免 HPD 发生。对 1 292 例中国 HCC 接受 ICI 治疗患者的肿瘤组织和匹配的血液样本分析其 HPD 相关基因组改变,发现有 202 例(15.6%)患者出现 HPD 相关基因改变。其中, 6 例患者(0.46%)发生了 MDM2/MDM4 扩增、16 例(1.24%)EGFR 改变、13 例(1.01%)DNMT3A 改变、58 例(4.49%)CDKN2A/B 基因丢失和 118 例(9.13%)11q13 扩增[53]。
减少 HPD 发生是提高免疫治疗疗效的重要环节。对 HCC 免疫治疗而言,首先要重视排筛已知高危因素人群,使用免疫单药时尽量依托免疫指标指导,如 PD-L1 阳性、TMB 中高表达等;其次可采用联合治疗,如联合靶向药、联合化疗、联合免疫类药物等,特别是对疾病不稳定进展期的患者。最后是 HPD 概念医患均须知,并在使用前和使用早期定期进行 CT 等影像学检查,观察肿瘤增长速率,及时发现。另外,患者自身体感及体能的变化,也是区分进展、PsPD 和 HPD 的另一重要主诉指标[54]。
PsPD 指治疗初期出现原有病灶增大或出现新病灶,之后出现病灶缩小的现象。主要临床表现为患者通常体感良好,肿瘤相关症状(乏力、食欲下降等)稳定或有改善。PsPD 一般评价疗效良好,在不同肿瘤中发生率不同,在 HCC 中为 2%~11%[55]。2017 年首次报道[56]了 HCC 免疫治疗出现 PsPD 的病例。故寻找可靠预测 PsPD 的标志物至关重要。动态监测 ICIs 治疗转移性黑色素瘤过程中的 ctDNA 逐渐减少或消失预示 PsPD[57]。根据血清 IL-8 水平下降准确鉴别出 3 例 PsPD 的 NSCLC 和黑色素瘤患者[58]。在血液预测模型(LDH+S100)AUC=0.71,提示较高的 LDH/S100 值其发生 PsPD 的可能性较低[59]。
以上研究在 HCC 中尚未有充分证据,临床中区别 HCC 免疫治疗真假进展的金标准还是病理活检,有创检查会给患者带来更多痛苦,因此需要更多研究关注 HCC 免疫治疗中预测 HPD 和 PsPD,进而准确评价疗效。
3 总结与展望
免疫治疗的蓬勃发展是 HCC 患者延长生命的曙光,PD-1/PD-L1、TMB、dMMR/MSI-H、肿瘤浸润淋巴细胞等可作为潜在有效的 HCC 免疫治疗疗效预测指标;imRECIST 可能是 HCC 免疫治疗近期疗效的良好评价工具,1 年 OS 率可能成为临床试验新的主要观察终点。但当前实体瘤免疫治疗疗效预测和评价的部分研究在 HCC 中尚未完善,对准确预测的生物标志物和评价 HCC 免疫治疗疗效的方法无统一标准,有限的影像学评估仍停留在解剖水平,同时缺乏细胞结构层次变化的评价。以 RECIST 和 mRECIST 标准评价免疫治疗疗效存在局限性,imRECIST 在 HCC 的应用尚需更多临床研究进一步完善。因此,在分子生物学、基因组学、影像组学和人工智能迅速发展的背景下,开发更加精准的在免疫治疗前预测疗效和治疗后评价疗效的工具,对 HCC 的个体化免疫治疗具有重要意义。
重要声明
利益冲突声明:所有作者声明不存在任何利益冲突关系。
作者贡献声明:杨洋负责初稿撰写,李秋负责文稿修改及审阅。