综述：提高肝细胞癌免疫治疗效果：从患者和临床前模型中学习

《npj Gut and Liver》：Improving immunotherapy for the treatment of hepatocellular carcinoma: learning from patients and preclinical models

这篇综述聚焦肝细胞癌（HCC）免疫治疗。目前 HCC 治疗挑战重重，免疫检查点抑制剂（ICIs）疗效有限。文章从 ICIs 作用机制、耐药机制切入，介绍多种提升 ICIs 疗效策略，还探讨了 CAR - T 细胞疗法等，为改善 HCC 治疗提供新思路。

　　

肝细胞癌治疗现状与挑战

肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）是全球范围内常见且致命的癌症，在 2020 年，其新增病例超 90 万，死亡人数超 80 万，预计到 2040 年，新发病例将增至 140 万。HCC 治疗困难重重，多数患者患病基于晚期慢性肝病，其在表型、基因组和分子层面存在显著异质性，而且早期症状隐匿，导致发现时往往已处于晚期。早期（巴塞罗那临床肝癌分期，Barcelona Clinic Liver Cancer，BCLC A 期）患者若能精准筛选，可通过手术切除、经皮消融或肝移植治疗，中位总生存期（median overall survival，mOS）分别超 5 年和 10 年。

自索拉非尼获批以来，晚期 HCC 治疗虽有进展，如阿替利珠单抗联合贝伐单抗、曲美木单抗联合度伐利尤单抗等方案获批，但患者生存率仍不理想，客观缓解率（objective response rate，ORR）仅 25%，完全缓解率分别为 5% 和 2% 。因此，探寻新治疗靶点、揭示免疫治疗耐药机制迫在眉睫。

免疫检查点抑制剂

1. PD - 1/PD - L1 通路：PD - 1 是 1 型跨膜蛋白，属于 CD28 免疫球蛋白家族，其胞质尾的酪氨酸残基形成免疫受体酪氨酸抑制基序（immune receptor tyrosine - based inhibitory motif，ITIM）和免疫受体酪氨酸转换基序（immune receptor tyrosine - based switch motif，ITSM），主要通过激活的 ITSM 抑制 T 细胞。PD - 1 不仅在 T 细胞表达，还在 B 细胞、NK 细胞等多种免疫细胞以及调节性 T 细胞（regulatory T cells，Tregs）上表达，在 Tregs 上可抑制其增殖，进而抑制免疫反应。

PD - 1 的配体 PD - L1 和 PD - L2 在多种细胞上表达，PD - L1 在多种肿瘤中表达显著，是免疫治疗的关键靶点。它与 PD - 1 结合亲和力低于 PD - L2，但因其在肿瘤细胞广泛表达且与临床结局密切相关，成为更优治疗靶点。此外，共激活剂 CD80 可与 PD - 1 形成异二聚体，抑制 PD - 1 与 PD - L1 结合，这可能是免疫检查点治疗耐药的部分原因。

针对 PD - 1 或 PD - L1 的单克隆抗体，如纳武单抗、阿替利珠单抗和度伐利尤单抗等，能阻断抑制信号，重新激活 T 细胞介导的肿瘤细胞杀伤作用，已获批用于晚期 HCC 治疗，还有众多抗体处于临床试验阶段。2. CTLA - 4 通路：CTLA - 4 是最早发现的免疫检查点蛋白，在 T 细胞早期激活阶段调节免疫反应幅度。它也属于 CD28 免疫球蛋白家族，可与抗原呈递细胞（antigen - presenting cells，APCs）上的 B7 配体（CD80 和 CD86）结合。初始 T 细胞不表达 CTLA - 4，激活后表达上调，Tregs 也有表达。

CTLA - 4 与 B7 配体结合能力强于 CD28，会导致 T 细胞失能，还能抑制白细胞介素 2（IL - 2）产生、T 细胞增殖并诱导细胞周期停滞，同时在 Tregs 抑制功能中发挥重要作用。抗 CTLA - 4 抗体能阻断 Tregs 功能，增强 T 细胞激活和免疫反应，在转移性黑色素瘤治疗中取得成功，也正在探索用于 HCC 治疗，多项临床试验正在开展。

提高 ICIs 疗效的方法

1. Neoantigen 疫苗：Neoantigens 源自基因突变或非突变过程，如 RNA 可变剪接、表观遗传重塑等。肿瘤相关抗原（Tumor - associated antigens，TAA）能与主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）分子结合，被 T 细胞识别，引发抗肿瘤免疫反应。基于 TAA 的疫苗有望单独或与 ICIs 联合使用，激发强大的抗肿瘤免疫，甚至可能实现治愈。

近期，Yarchoan 团队在 36 例经多激酶抑制剂治疗的晚期 HCC 患者中，使用编码 40 种 neoantigens 的质粒联合帕博利珠单抗治疗，未出现严重不良反应，ORR 约 30%，完全缓解率约 8%，但这些结果还需更大规模队列验证。2. 联合局部区域疗法（Loco - regional therapies，LRTs）：LRTs 如经皮消融、经动脉化疗栓塞（transarterial chemoembolization，TACE）、放射治疗等，可导致肿瘤细胞死亡，释放 TAA 和促炎介质，激活肿瘤浸润免疫细胞，与 ICIs 产生协同作用。

在一项针对 110 例不可切除中期 HCC 患者的研究中，接受阿替利珠单抗联合贝伐单抗一线治疗，部分患者联合 LRTs，结果显示，38 例完全缓解患者中，35 例接受了 ICIs 联合 LRTs 治疗，仅 3 例单独使用 ICIs。还有研究利用不可逆电穿孔联合肿瘤切除激发免疫反应，多种 LRTs 与 ICIs 联合方案正在临床试验中，但评估其临床益处和潜在危害较为复杂。3. 其他联合策略：除上述联合方式，还有多种治疗策略与 ICIs 联合探索。例如，在一项 II 期研究中，使用靶向磷脂酰丝氨酸的抗体联合帕博利珠单抗治疗 HCC 患者，显示出与 PD - 1 阻断的协同效应，但仍需进一步确认。4. ICIs 自身改进策略：研究发现 IgG 亚类和翻译后修饰会影响 IgG 活性，对 PD - 1、PD - L1 或 CTLA - 4 抗体的 Fc 靶点进行改进，可能提高治疗效果，不同 Fc 靶点在 Tregs 抑制中作用重要。

此外，研究发现 T 细胞亚型表达的 Δ42PD - 1，针对它的抗体在小鼠模型中比纳武单抗更有效。通过纳米颗粒将 ICI 分子递送至肿瘤也是一种策略，如 Liu 团队利用纳米颗粒共递送 PD - L1 抗体和超声动力剂，增强了 PD - L1 抗体效果。

CAR - T 细胞疗法

嵌合抗原受体（Chimeric antigen receptor，CAR）T 细胞疗法是癌症免疫治疗的重大突破，通过基因工程改造患者自身 T 细胞，使其表达靶向肿瘤细胞特定抗原的 CAR，在实验室扩增后回输患者体内，特异性识别并杀伤癌细胞。

在 HCC 治疗中，该疗法前景广阔。Glypican - 3（GPC3）在多数 HCC 细胞高表达，而在正常组织不表达，是有潜力的靶点，针对 GPC3 的 CAR - T 细胞能有效识别并清除 GPC3 阳性 HCC 细胞。此外，甲胎蛋白（alpha - fetoprotein，AFP）、上皮细胞黏附分子（Epithelial cell adhesion molecule，EpCAM）等也被确定为潜在靶点。目前相关临床试验处于 1、2 期，初步结果显示 CD133 导向的 CAR - T 细胞疗法在晚期 HCC 中有抗肿瘤活性。

其他免疫疗法

近 10 年，新型免疫疗法不断涌现，发现了多种新免疫检查点，如 T 细胞免疫球蛋白和 ITIM 结构域（T - cell immunoglobulin and ITIM domain，TIGIT）、T 细胞免疫球蛋白和黏蛋白结构域 - 3（T - cell immunoglobulin and mucin - domain containing - 3，TIM3）、淋巴细胞激活基因 - 3（lymphocyte activation gene - 3，LAG3）、CD47 和 B7 同源 3 蛋白（B7 homolog 3 protein，B7H3）等。这些蛋白通过不同机制抑制 T 细胞功能，但目前针对 HCC 患者的 III 期临床试验尚未开展，其治疗潜力有待评估。

免疫检查点抑制剂耐药机制

1. 耐药方式与机制假说：ICIs 治疗多种恶性肿瘤虽有突破，但对多数癌症（包括 HCC）治疗反应仍不理想，约 10% 的 HCC 患者接受 ICIs 治疗后出现超进展疾病，机制不明。耐药分为原发性无反应和获得性耐药。

目前认为耐药机制包括：肿瘤细胞抗原呈递分子突变或表达改变，影响 T 细胞识别；抗原呈递受损；肿瘤微环境改变，分泌免疫抑制细胞因子；T 细胞表型改变或存在物理屏障抑制其浸润；T 细胞对肿瘤识别改变；免疫抑制细胞（如肿瘤相关巨噬细胞、Tregs 等）招募；肿瘤细胞上调替代免疫检查点；T 细胞过度耗竭等。HCC 肝脏独特的免疫微环境富含免疫抑制细胞，也会降低 ICIs 疗效。2. 相关免疫细胞的作用

• 肿瘤相关巨噬细胞（Tumor - associated macrophages，TAMs）：理论上巨噬细胞分为 M1 和 M2 表型，M1 促炎，M2 免疫抑制并参与组织修复，但体内难以明确区分。“M2 - 样” 巨噬细胞在 HCC 中与不良临床特征相关，可能通过分泌 IL - 10 抑制细胞毒性 T 细胞，通过 IL - 6、血管内皮生长因子（VEGF）和集落刺激因子 - 1（CSF - 1）促进其他免疫细胞的免疫抑制表型。
• 调节性 T 细胞（Tregs）：Tregs 对免疫自稳不可或缺，可识别自身抗原，包括肿瘤相关新抗原。肿瘤组织中，常规 T 细胞可分化为 FoxP3 阳性或阴性的免疫抑制性 Tregs。肿瘤中高 Treg/CD8⁺ T 细胞比例与肿瘤进展和不良预后相关，Tregs 通过多种机制抑制免疫反应，PD - 1 阳性 Tregs 可能削弱 PD - 1 阻断免疫疗法效果。
• 肿瘤相关中性粒细胞（Tumor - associated neutrophils，TANs）和髓源性抑制细胞（Myeloid - derived suppressor cells，MDSCs）：TANs 在癌症相关成纤维细胞（Cancer - associated fibroblasts，CAFs）或 HCC 细胞激活下，可表达 PD - L1，释放抗炎分子抑制 T 细胞激活或促进 Tregs 招募。MDSCs 可抑制 CD8⁺ T 细胞增殖，促进 Tregs 生成并抑制 NK 细胞毒性，与 HCC 患者不良生存率相关。

从患者研究耐药机制

1. 分子特征与治疗反应关联：分析肿瘤样本，对比患者治疗反应者和无反应者的分子、遗传和临床特征，有助于揭示耐药机制。Zhu 团队对 358 例接受阿替利珠单抗联合贝伐单抗治疗的 HCC 患者肿瘤样本研究发现，肿瘤内密集的 CD8⁺ T 细胞代表的预先存在的免疫与更好的临床结局相关；高 Tregs / 效应 T 细胞比例、癌胚基因表达和 β - catenin 突变则与较差结局相关。

此外，联合治疗（阿替利珠单抗联合贝伐单抗）比单药（阿替利珠单抗）效果好，与血管内皮生长因子受体 2（VEGF Receptor 2）、Tregs 和髓系炎症特征高表达有关，提示抗 VEGF 成分可能通过靶向血管生成、Tregs 增殖和髓系细胞炎症与抗 PD - L1 治疗协同作用。肿瘤突变负荷（Tumor mutational burden，TMB）对 ICIs 反应的影响尚无定论，克隆性新抗原可能是更好的预测指标。2. 免疫屏障与分子分类：Liu 团队对 11 例接受阿替利珠单抗联合贝伐单抗治疗的 HCC 样本进行空间转录组学分析，发现非反应者存在 “免疫屏障”，由表达骨桥蛋白的 TAMs 与 CAFs 相互作用形成，阻碍 T 细胞浸润。骨桥蛋白在 HCC 细胞高表达，与肿瘤进展和不良预后相关。

HCC 基于免疫的分子分类将患者分为炎症型和非炎症型，炎症型进一步细分，非炎症型分为中间型和免疫排除型。CTNNB1 突变患者多属于免疫排除型，对 ICIs 耐药，但其免疫排除机制尚未完全明确。这种免疫分类与免疫治疗反应的关联需在大规模前瞻性队列中验证，有望推动 HCC 个性化治疗发展。3. 其他免疫调节靶点：HCC 中激活的替代信号通路具有免疫调节特征，可作为治疗靶点。如 EGFR - P38 MAPK 轴可上调 PD - L1 表达、抑制 HLA - I 表达，增强免疫抑制；PTEN 基因缺失可激活 PI3K 信号通路，减少 T 细胞浸润，促进肿瘤进展。针对这些免疫调节蛋白，可能提高 ICIs 在 HCC 治疗中的疗效。

从临床前模型研究联合治疗

1. 临床前模型的发展与局限：传统肝癌研究模型，如细胞模型和免疫缺陷小鼠体内异种移植模型，在研究肿瘤细胞与免疫系统相互作用方面存在不足。共培养系统可模拟部分免疫微环境，但缺乏结构复杂性和完整免疫系统。患者来源的类器官保留肿瘤三维结构和细胞异质性，但缺少免疫系统，可与共培养系统结合使用。患者来源的球体培养系统具备完整免疫系统，可用于评估 ICIs 效果。

同基因小鼠模型保留完整免疫系统，有助于研究抗肿瘤免疫反应和耐药机制，但缺乏人类 HCC 的遗传多样性和复杂性。化学诱导的 HCC 小鼠模型可模拟肝癌多阶段发展，但存在肿瘤发展时间长、遗传突变与人类 HCC 差异大等问题。基因工程小鼠模型可评估 ICIs 在免疫健全动物中的效果，但遗传改变谱较窄。水动力尾静脉注射（hydrodynamic tail vein injection，HDTV）技术可快速引入遗传物质，模拟人类 HCC 遗传改变，研究肿瘤 - 免疫相互作用。人源化小鼠模型可评估针对人类特异性抗原的 ICIs 疗效，但成本高，且重建的人类免疫系统功能和多样性存在局限。2. 联合治疗研究成果：众多临床前研究使用免疫健全小鼠模型探索 ICIs 联合治疗策略。最常用的 Hepa1 - 6 细胞皮下注射模型，对 ICIs 有部分反应，且对多种联合治疗敏感。研究发现多种治疗靶点可提高 ICIs 疗效，如联合标准化疗（奥沙利铂）、多激酶抑制剂（索拉非尼、乐伐替尼）；使用传统药物（灯盏花素、YIV - 906）；采用血管正常化策略（联合 VEGF/VEGFR2 抑制剂和抗 PD - 1 治疗）；使用免疫调节药物（靶向 TIGIT、CXCR2、CSF - 1 - R 等的抗体）；调节 HCC 相关代谢通路（如抑制 Prmt5）等。这些研究表明联合治疗具有提升 HCC 免疫治疗效果的潜力。

结论与展望

通过 ICIs 治疗 HCC 的新兴策略展现了癌症治疗的多面性。临床前免疫健全模型有助于理解肿瘤细胞与免疫系统的复杂相互作用，但将研究成果转化为临床实践仍面临挑战。联合治疗从多个角度针对肿瘤微环境，揭示了改善癌症治疗的新信息，研究 HCC 分子多样性也发现了新治疗靶点。

CAR - T 细胞疗法在 HCC 治疗中的潜力有待进一步挖掘，有望实现更个性化的治疗。未来，整合多种治疗策略将提升现有疗法疗效，为 HCC 患者带来更有效、个性化的治疗方案，改善患者预后。临床医生和科学家的共同努力将推动该领域发展，提高治疗的有效性和安全性。