超聲引導下熱消融聯(lián)合程序性死亡蛋白-1抑制劑治療結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的研究進展

任建偉 周祖邦 馬雯娟

甘肅中醫(yī)藥大學第一臨床醫(yī)學院（甘肅省人民醫(yī)院），甘肅蘭州 730000

結(jié)直腸癌（colorectal cancer，CRC）是全球第三常見的惡性腫瘤，第二常見與癌癥相關(guān)的死亡原因[1]。結(jié)直腸癌最常見的遠處轉(zhuǎn)移部位是肝臟，有20%～25%的結(jié)直腸癌初診患者伴有肝轉(zhuǎn)移，而在全病程中高達50%的患者會出現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移[2]，肝轉(zhuǎn)移也是結(jié)直腸癌患者最主要的死亡原因。外科手術(shù)切除是治療結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移（colorectal liver metastase，CRLM）的“金標準”，但約80%患者確診時已失去手術(shù)機會[3]。故熱消融術(shù)便是無法切除患者最重要的切除術(shù)。超聲引導下熱消融具有微創(chuàng)、安全、重復性好、可操作性高、對機體影響小等特點，應用于CRLM 不僅可以比較徹底地消除肝轉(zhuǎn)移灶，還能激發(fā)免疫系統(tǒng)的抗腫瘤免疫反應，增強機體抗腫瘤免疫力。目前針對CRLM 的一線全身化療方案有FOLFOX、FOLFIRI、XELOX 等，但因其細胞毒性大且屬非特異性治療手段，部分CRLM 患者機體耐受性差導致使用受限。免疫療法是癌癥治療的新選擇之一，是利用患者自身的免疫系統(tǒng)來對抗癌細胞，有效克服了細胞毒性作用和特異性問題，近年來，免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint inhibitors，ICIs）作為新型全身療法在越來越多的腫瘤中取得成功，程序性死亡蛋白-1（programmed death-1，PD-1）抑制劑派姆單抗（pembrolizumab）在錯配修復缺陷型微衛(wèi)星不穩(wěn)定性高（dMMR-MSI-H）表型的CRC 患者反應良好。因此，更多有效的、替代的方案來治療CRLM患者至關(guān)重要。

1 結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移灶的局部介入治療——超聲引導下熱消融治療

1.1 超聲引導的熱消融的優(yōu)勢

執(zhí)行消融的方法包括開放式、腹腔鏡和經(jīng)皮方法。經(jīng)皮入路是可以無需在全身麻醉的情況下進行的侵入性最小的方法，包括超聲（ultrasound，US）、計算機斷層掃描（computed tomography，CT）和磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）在內(nèi)的幾種成像方式可用于指導探頭放置[4]。超聲技術(shù)以其實時顯像、引導準確、操作簡便、費用低廉、無輻射損傷等優(yōu)勢廣泛應用于消融術(shù)的引導，并結(jié)合其超聲造影（contrastenhanced ultrasound，CEUS）在熱消融治療術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中引導、術(shù)后評估及長期隨訪中發(fā)揮重要作用[5]。

1.2 肝臟腫瘤的熱消融適應癥

熱消融治療主要包括射頻消融（radiofrequency ablation，RFA）、微波消融（microwave ablation，MWA）、高強度聚焦超聲 （high intensity focused ultrasound，HIFU）等技術(shù)，其中，以射頻消融和微波消融在CRLM治療中應用最為廣泛，其主要原理是利用熱量使腫瘤組織發(fā)生凝固性壞死和細胞凋亡，達到縮小腫瘤體積和改善患者臨床癥狀的目的，近年來，RFA 技術(shù)發(fā)展停滯不前，MWA 以多重優(yōu)勢逐漸在CRLM 治療中得到了更多的認可和普及。肝臟腫瘤消融的適應癥主要包括[6]：①不可切除的肝臟病變，數(shù)量＜8 個，病變體積＜肝臟體積的20%，最大病變＜4 cm；②聯(lián)合肝切除術(shù)來擴大可切除患者群；③因合并癥或體能狀態(tài)不適合接受切除術(shù)的患者；④一個小的（＜3 cm）孤立性病變，在討論利弊后，否則需要進行大的肝切除術(shù)；⑤患者偏好。這些適應癥不僅限于初始治療，對手術(shù)切除或消融治療后復發(fā)的患者同樣起著重要的作用。

1.3 射頻消融在結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移中的應用

射頻消融通過射頻系統(tǒng)產(chǎn)生高頻交流電，使消融探針在短時間達60°C 以上高溫，靶向釋放熱能引起DNA 變性、腫瘤組織凝固性壞死，直接殺死腫瘤細胞，同時通過缺血再灌注、誘導凋亡、熱休克蛋白表達、釋放細胞因子等機制間接抗腫瘤，還能誘導T 細胞介導的抗腫瘤免疫反應并增加抗原提呈細胞表達，從而增強機體抗腫瘤免疫反應[7-8]。Meijerink 等[9]關(guān)于CRLM治療的系統(tǒng)評價和meta 分析，結(jié)果表明對于不可手術(shù)切除的患者，RFA 能夠為患者提供與手術(shù)切除相當或接近的無病生存期（disease free survival，DFS）和總生存期（overall survival，OS）。此外，對于外科手術(shù)后復發(fā)的CRLM 患者，由于復發(fā)位置不理想以及殘存肝體積不足不能再次手術(shù)，RFA 后雖約2/3 的患者在1年內(nèi)出現(xiàn)新的肝轉(zhuǎn)移灶，但某些患者仍可實現(xiàn)長期肝內(nèi)無進展生存[10-11]。汪鑫等[12]發(fā)現(xiàn)對于直徑≤3 cm 的結(jié)直腸癌單發(fā)肝轉(zhuǎn)移，RFA 聯(lián)合經(jīng)導管動脈栓塞化療（transcatheter arterial chemoembolization，TACE）可在一定程度上替代手術(shù)切除。

1.4 微波消融在結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移中的應用

微波消融主要依靠組織中水分子極性的特點，在高頻電磁波的作用下水分子運動摩擦產(chǎn)生熱量，而導致周圍的組織發(fā)生凝固性壞死。腫瘤組織壞死形成的碎片可特異性增強局部抗腫瘤反應，對機體免疫反應有正反饋作用[13]。與RFA 相比，MWA 能產(chǎn)生更高的瘤間溫度、更大的消融體積、更快的消融時間和更少的手術(shù)疼痛[14]。與RFA 相比，MWA 的散熱效果的敏感性低，通常不會在脈管系統(tǒng)附近造成消融區(qū)扭曲，血管周圍腫瘤的療效也不受影響，更適合治療鄰近大血管的病灶[15-17]。在一項回顧性隊列分析中，Correa-Gallego 等[18]比較了MWA 與RFA 治療CRLM 在消融部位復發(fā)方面的差異，MWA 局部復發(fā)率為6%，而RFA 局部復發(fā)率為20%，具有統(tǒng)計學意義的差異。Wang 等[19]研究了超聲引導下經(jīng)皮MWA 治療CRLM，結(jié)果報告結(jié)腸癌與直腸癌患者的3年生存率分別為78.7%和78.6%，該人群的累積復發(fā)率為消融后1年27.8%、2年48.4%和3年復發(fā)率59.3%。Ruers 等[20]進行的Ⅱ期隨機試驗表明，對于不可切除CRLM 患者，消融治療提供了更好的局部控制和OS，且對全身化療的干擾最小。

2 腫瘤的免疫療法——免疫檢查點抑制劑

2.1 腫瘤免疫療法的機制

腫瘤免疫逃逸是指通過各種機制避免免疫系統(tǒng)識別和攻擊而使腫瘤細胞生長和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，是腫瘤存活和發(fā)展的重要手段[21]。癌癥免疫療法是基于對腫瘤逃逸機制的研究而開發(fā)，旨在操縱免疫系統(tǒng)重新激活抗腫瘤免疫反應并阻斷逃逸的途徑，足夠的抗腫瘤免疫可以促進全身免疫監(jiān)視和鏟除晚期癌癥，免疫療法主要涉及有免疫檢查點抑制劑、過繼細胞療法、溶瘤病毒和癌癥疫苗等[22]。免疫療法對原發(fā)病灶、轉(zhuǎn)移途徑、轉(zhuǎn)移病灶都能起到一定的遏制作用，是經(jīng)典全身療法的潛在替代方案。人類T 細胞被激活后，會表達某些具有“免疫檢查點”功能的蛋白質(zhì)，包括PD-1和與細胞毒性T 淋巴細胞相關(guān)的抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4，CTLA-4），它們對T 細胞的功能產(chǎn)生負調(diào)節(jié)作用。腫瘤細胞可以表達負性共刺激分子可與T 細胞表面負性調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合，來抑制T 淋巴細胞的活化，增強腫瘤細胞的免疫耐受，從而實現(xiàn)腫瘤免疫逃逸[23-24]。

2.3 免疫檢查點抑制劑PD-1

單克隆抗體是一種免疫球蛋白分子，由抗原結(jié)合片段組成，這些片段通過兩條相同的輕鏈和重鏈連接到一個恒定區(qū)[25]。ICIs 是一種免疫調(diào)節(jié)型單克隆抗體，ICIs 與免疫檢查點蛋白結(jié)合以克服腫瘤所介導的T細胞功能抑制，從而重振抗腫瘤免疫反應[26]。ICIs的應用還能使一部分效應T 細胞分化為效應記憶T細胞，即誘導針對腫瘤復發(fā)的長期記憶反應[27]。目前研究最廣泛的免疫檢查點靶點是PD-1 和CTLA4，由于它們在各種實體腫瘤和血液系統(tǒng)惡性腫瘤中的過度表達[28]。Tasuku Honjo 和James Allison 因在發(fā)現(xiàn)免疫檢查點抑制劑PD-1 和CTLA-4 方面的重大貢獻而獲得諾貝爾生理學獎[29]。PD-1，由Ishida 等[30]在1992年小鼠雜交瘤實驗中發(fā)現(xiàn)其主要參與細胞凋亡過程，并由此得名。PD-1 在各種免疫細胞中廣泛表達，包括外周活化的T 細胞，B 細胞，單核細胞，自然殺傷細胞和某些DC[31]。PD-1 目前已知的配體是PD-L1 和PD-L2，其中PD-L1 是PD-1 的主要配體[32-33]。PD-L1可表達于各種腫瘤細胞和腫瘤浸潤性免疫細胞，例如結(jié)直腸癌[34]。在正常機體中，PD-1/PD-L1 通路的主要作用是免疫反應的制動器，該通路激活可以限制效應T 細胞反應，并促進免疫調(diào)節(jié)型T 細胞的分化，防止人體外周組織中免疫反應的過度激活，這種免疫穩(wěn)態(tài)可以保護機體免受自身免疫和嚴重炎癥的影響[35]。然而，當癌癥發(fā)生時，PD-1/PD-L1 免疫檢查點過度表達，導致PD-1（在T 細胞表面）與其配體PD-L1（在癌細胞上）過度結(jié)合，抑制T 細胞的激活并降低腫瘤細胞的免疫原性，使腫瘤細胞逃避免疫攻擊得以生存和增殖[36]。針對PD-1/PD-L1 通路的治療產(chǎn)生了許多免疫檢查點抑制劑，其功能是干擾PD-1/PD-L1 結(jié)合，通過競爭性結(jié)合來恢復癌癥患者的效應T 細胞活性[37]。目前，F(xiàn)DA 批準的PD-1/PD-L1 抑制劑有：PD-1（pembrolizumab、nivolumab）及其配體PD-L1（atezolizumab、avelumab、durvalumab），dMMR/MSI -H 結(jié)直腸癌患者對PD-1/PD-L1 抑制劑敏感。

3 PD-1 抑制劑在轉(zhuǎn)移性dMMR/MSI-H 結(jié)直腸癌中的應用

錯配修復基因（mismatch repair gene，MMR）是細胞用來修復受損DNA 的重要基因，其缺陷導致高微衛(wèi)星不穩(wěn)定性（high microsatellite instability，MSI-H）的發(fā)生，即錯配修復基因缺陷（mismatch repair gene defect，dMMR）表現(xiàn)為高微衛(wèi)星不穩(wěn)定性。結(jié)直腸癌是一種形態(tài)學和分子學方面的異質(zhì)性疾病，結(jié)直腸癌患者中約15%具有MSI-H[38]。MSI-H CRC 的患病率因疾病分期而異：Ⅱ～Ⅲ期為15%，Ⅳ期為4%～5%，表明MSI-H 不太可能促進腫瘤進展[39]。2014年第一種抗PD-1 藥物Pembrolizumab 被FDA 批準用于市場[40]。派姆單抗（Pembrolizumab）是一種人源化IgG4 單克隆抗體，對細胞毒性T 淋巴細胞上表達的PD-1 受體具有高度親和力。來自KEYNOTE-177[41]的一項隨機Ⅲ期臨床研究在2020年ASCO 上進行了報告，該研究將dMMR/MSI-H mCRC 患者的一線治療派姆單抗（n=153）與化學療法（含或不含貝伐單抗或西妥昔單抗的基于5-氟尿嘧啶的治療）（n=154）進行了比較，結(jié)果顯示，與化療組相比，派姆單抗組在PFS 方面具有臨床意義和統(tǒng)計學上的顯著改善（中位數(shù)16.5 個月vs.8.2 個月，HR=0.60，95%CI=0.45～0.80，P=0.0002），且治療相關(guān)的不良事件更少?；诖藬?shù)據(jù)，派姆單抗被FDA 批準作為單藥用于不可切除或轉(zhuǎn)移性dMMR/MSI-H CRC 患者的一線治療。來自CheckMate142 的一項多中心、非隨機Ⅱ期臨床研究，該研究中74 例MSI-H mCRC 患者使用納武單抗（nivolumab）單藥治療組，其中有23 例（31%）達到研究者評估的客觀緩解，51 例（69%）患者的疾病控制時間為12 周或更長時間，最常見的3 或4 級藥物相關(guān)不良事件是脂肪酶和淀粉酶的濃度增加[42]。被FDA 批準nivolumab 用于治療難治性MSI-H/dMMR mCRC。最近的CheckMate 142 研究發(fā)現(xiàn)nivolumab 聯(lián)合低劑量ipilimumab 作為MSI-H/dMMRmCRC 的一線治療具有良好的臨床療效和耐受[43]。對于dMMR/MSI-H mCRC 患者而言，單獨使用PD-1 抑制劑或聯(lián)合使用抗CTLA-4 抑制劑的治療均能夠?qū)崿F(xiàn)持久響應。He 等[44]將PD-1 抑制劑治療mCRC 的療效進行了Meta 分析，發(fā)現(xiàn)單藥抗PD-1 抑制劑可有效治療mCRC，可能成為dMMR mCRC 一線治療的新選擇。從以上結(jié)果分析可知，無論單用PD-1 抑制劑或聯(lián)合其他免疫抑制劑在dMMR/MSI-H mCRC 患者中都有著顯著的療效。但dMMR/MSI-H 型的人群非常少，僅占轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的約5%，這種特定群體的要求使PD-1 抑制劑的推廣帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

4 超聲引導下熱消融聯(lián)合PD-1 抑制劑治療CRLM的相關(guān)研究

4.1 RFA 與免疫療法的結(jié)合

Shi 等[8]進行了CRLM 患者的回顧性病例對照研究，通過免疫組化分析了結(jié)直腸癌患者腫瘤組織中浸潤T 細胞和腫瘤PD-L1 表達，然后建立了小鼠腫瘤模型，RFA 治療初期產(chǎn)生了更強的T 細胞介導的免疫反應，由于腫瘤通過抑制CD8+和CD4+T 細胞的功能，逆轉(zhuǎn)了Teff 細胞與Tregs 的比例以及上調(diào)PD-1/PD-L1 表達，迅速克服了免疫反應。然而，當使用RFA 和PD-1 抑制劑組合時可顯著增強T 細胞免疫反應，從而產(chǎn)生更強的抗腫瘤免疫力并延長生存期。Lemdani 等[45]基于小鼠腫瘤實驗發(fā)現(xiàn)，不論微衛(wèi)星的穩(wěn)定性如何，當RFA 與局部免疫調(diào)節(jié)（粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、卡介苗）聯(lián)合PD-1 抑制劑使用時，不僅可誘導小鼠微觀繼發(fā)性病變的完全治愈，而且逆轉(zhuǎn)了大型繼發(fā)性病變的免疫逃逸。有研究證實了PD-1/PD-L1 是介導RFA 后免疫抑制形成的重要因素，RFA 聯(lián)合PD-1 阻斷治療可增強抗腫瘤免疫應答[46]。

4.2 MWA 與免疫療法的結(jié)合

Zhu 等[47]在小鼠腫瘤模型中發(fā)現(xiàn)，MWA 聯(lián)合免疫檢查點抑制劑（抗PD-1 和抗CTLA-4 抗體）可以通過增強特異性免疫反應協(xié)同增強抗腫瘤功效，顯著延長生存期并防止腫瘤復發(fā)。此外，當MWA、GM-CSF和CTLA-4 抑制劑聯(lián)合治療腫瘤時，通過增強T 細胞（CD4+和CD8+）和NK 細胞介導的免疫作用，明顯提高了抗腫瘤作用，并減少了50%的遠處轉(zhuǎn)移，這意味著還存在遠隔效應[48]。

4.3 HIFU 與免疫療法的結(jié)合

目前針對HIFU 與免疫療法協(xié)同的研究較少，最近一項小鼠神經(jīng)母細胞瘤研究揭示[49]：將HIFU 聯(lián)合ICIs（抗PD-L1 和抗CTLA-4 抗體）可增強抗腫瘤反應，并顯著提高小鼠長期存活率。此外，這種聯(lián)合療法引發(fā)全身效應記憶反應，導致對腫瘤再激發(fā)排斥，并且可以過繼轉(zhuǎn)移。Yang 等[50]通過動態(tài)研究監(jiān)測了16名癌癥患者在治療過程中的細胞免疫力，他們建議在熱消融后進行進一步的免疫調(diào)節(jié)治療，來恢復以Th1 和Tc1 為主的免疫反應，以尋求更好的長期抗腫瘤免疫。總而言之，熱消融治療能夠增強腫瘤抗原特異性T 細胞免疫反應，而PD-1/PD-L1 通路在抑制消融誘導的抗腫瘤免疫反應中起著關(guān)鍵作用，熱消融之后的序貫免疫調(diào)節(jié)治療可以增強長期的抗腫瘤免疫，這些研究為臨床開展熱消融聯(lián)合PD-1/PD-L1 抑制劑治療轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌提供了強有力的依據(jù)。

5 小結(jié)

目前，我國結(jié)直腸癌發(fā)病率和死亡率正在不斷增加，嚴重威脅著人民群眾的生命健康和生活質(zhì)量，迫切需要其他的綜合治療策略來改善現(xiàn)狀。熱消融兼具物理和免疫雙重屬性，在不可切除的CRLM 患者中已經(jīng)占據(jù)主導地位，隨著消融術(shù)的新興發(fā)展，其在可切除和可消融病變患者中的作用將繼續(xù)擴大。免疫療法使得腫瘤治療的模式發(fā)生轉(zhuǎn)變，為多種惡性腫瘤治療提供了新選擇并取得巨大成效，伴隨免疫靶點的新突破，免疫療法有望替代目前一線全身治療，推進腫瘤學精準醫(yī)療的發(fā)展。許多研究通過免疫療法的聯(lián)合使用來擴大腫瘤免疫治療潛力，比如將熱消融和PD-1抑制劑聯(lián)合應用于CRLM 的策略，旨在發(fā)揮兩者的免疫協(xié)同作用，起到“免疫疊加”的效果，有望提機體高免疫力以改善患者預后。盡管還需進一步臨床研究，但積極將腫瘤局部治療與全身治療相結(jié)合，如此的治療方向必將前景光明。