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消融治療聯(lián)合免疫治療的機理

2022-03-28 14:40 閱讀:10765 來源:愛愛醫(yī) 作者:張建鑫 責(zé)任編輯:柳葉彎刀
[導(dǎo)讀] 近年來,以PD-1/PD-LI抗體、CTLA-4抗體為代表的免疫治療給腫瘤學(xué)領(lǐng)域帶來了革命性的變化,并且我國國家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)也陸續(xù)批準(zhǔn)PD-1抗體來治療淋巴瘤、肺癌、肝癌等國內(nèi)適應(yīng)證。

近年來,以PD-1/PD-LI抗體、CTLA-4抗體為代表的免疫治療給腫瘤學(xué)領(lǐng)域帶來了革命性的變化,并我國國家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)也陸續(xù)批準(zhǔn)PD-1抗體來治療淋巴瘤、肺癌、肝癌等國內(nèi)適應(yīng)證。盡管免疫檢查點抑制劑的卓越療效展示出巨大潛力,很多腫瘤患者卻依然缺乏療效(單藥有效率20%~40%),這與腫瘤本身缺少抗原性、機體淋巴細(xì)胞貧瘠、免疫反應(yīng)受到抑制等有關(guān)。免疫應(yīng)答包括了腫瘤抗原釋放、抗原遞呈、淋巴細(xì)胞活化、免疫分子形成及免疫效應(yīng)等一系列反應(yīng)。消融治療可快速、大量地促進(jìn)腫瘤相關(guān)抗原的暴露與釋放,增強腫瘤抗原性,使機體免疫系統(tǒng)“錨定”腫瘤;增強血管通透性,運送更多的CD8+T淋巴細(xì)胞到瘤內(nèi),以發(fā)揮細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞的“導(dǎo)彈”殺傷作用。隨著消融技術(shù)的不斷提高以及設(shè)備更新?lián)Q代,消融治療已被廣泛應(yīng)用于包括肝癌、轉(zhuǎn)移性肝癌、轉(zhuǎn)移性肺癌等多個領(lǐng)域,消融聯(lián)合免疫治療模式亦“嶄露頭角”,顯示出較好的療效及安全性。個體化選擇的微創(chuàng)消融技術(shù)模式以及合理聯(lián)用免疫療法,有望成為未來治療各種惡性腫瘤的重要治療策略。

1.消融治療分類

 腫瘤消融(ablation)是在影像設(shè)備的引導(dǎo)下,經(jīng)皮穿刺腫瘤組織,利用物理或化學(xué)的方法,直接使腫瘤壞死,達(dá)到原位滅活,“切除”腫瘤目的。包括化學(xué)消融(chemicalablation)和能量消融(energy-based ablation).前者主要利用無水乙醇、乙酸、溶瘤病毒等毀損腫瘤,后者包括射頻消融(radio-frequency ablation,RFA)、微波消融(microwave ablation,MWA)、激光消融(laser ablation,LA)和高強度聚焦超聲(high-intensity focused ultrasound ablation,HIFU)幾種常用熱消融方式、以及冷凍消融(cryoablation,Cryo-A)

2.消融激活和增強機體免疫狀態(tài)

腫瘤患者大多處于“免疫抑制”狀態(tài),以肝癌為例,肝癌患者外周血和腫瘤局部,特別是癌組織內(nèi)的免疫狀態(tài)明顯受抑,包括自然殺傷細(xì)胞(NK),淋巴因子活化的殺傷細(xì)胞(LAK),白介素-2,CD3+、CD4+T細(xì)胞,CD4+/CD8+T細(xì)胞的比值等明顯降低。而免疫效應(yīng)最終依靠CD8+T細(xì)胞以殺傷腫瘤細(xì)胞,機體“火力不足”的狀態(tài)將不利于免疫治療。最早在2006年,Alessandro Zerbini等觀察到肝細(xì)胞癌患者射頻后表達(dá)更多的CD56CD8+T細(xì)胞亞群和NK細(xì)胞等,提示熱消融治療本身能夠觸發(fā)先天免疫以啟動腫瘤特異性免疫。

近年來多個研究發(fā)現(xiàn),除提高淋巴細(xì)胞數(shù)量外,熱消融治療還通過其他多種途徑參與了腫瘤的免疫反應(yīng)調(diào)節(jié),其中重要的一點是:消融原位滅活產(chǎn)生大量抗原,包括熱休克蛋白、外泌體等,與滅活的留于體內(nèi)而形成的腫瘤細(xì)胞“疫苗”一起,作為“新抗原”在免疫效應(yīng)啟動環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用。其他作用途徑包括:(1)消融治療提高紅細(xì)胞的免疫功能:Siegel等于1981年發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞具有免疫功能,C3b作為常見的補體受體之一,90%分布在紅細(xì)胞膜上,局部消融治療后C3b表達(dá)明顯升高,人血管中免疫復(fù)合物清除率較治療前顯著升高;(2)消融治療降低機體免疫抑制:消融直接殺死惡性腫瘤,減輕甚至清除腫瘤負(fù)荷,多種由腫瘤細(xì)胞分泌的免疫抑制因子如可溶性IL-2受體、轉(zhuǎn)化生長因子β1、VEGFTGF-B2等在局部消融治療后顯著降低,從而改善了腫瘤導(dǎo)致的免疫抑制狀態(tài);(3)改善腫瘤局部微環(huán)境免疫功能狀態(tài),腫瘤血管通透性增加,有助于藥物及免疫細(xì)胞在腫瘤組織聚集等。

基于以上機制,消融后免疫效應(yīng)獲得不同程度的增強,術(shù)區(qū)旁的微小病灶可被消除,甚至有時會產(chǎn)生“遠(yuǎn)隔效應(yīng)”(abscopal effecl),即針對腫瘤局部治療時(消融、放療等),非治療區(qū)域之外的病灶亦縮小。有實驗觀察到同一患者不同部位的癌結(jié)節(jié),位于中間位置的癌結(jié)節(jié)消融后,另外未治療癌結(jié)節(jié)會出現(xiàn)先增大后退縮的現(xiàn)象,而內(nèi)部免疫細(xì)胞浸潤數(shù)增加,并與受治療結(jié)節(jié)內(nèi)浸潤的免疫細(xì)胞表型相同。雖然這種現(xiàn)象較為少見,但它對癌癥的影響可能是顯著的,亦引發(fā)對消融聯(lián)合免疫治療的探索。

3.低溫冷凍消融抑制免疫

低溫冷凍消融是采用超低溫來破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),以達(dá)到消融腫瘤組織的目的。與射頻和微波消融不同,冷凍消融對免疫系統(tǒng)的作用表現(xiàn)為激活或者抑制的雙重性作用。近期研究認(rèn)為,冷凍消融對免疫調(diào)節(jié)的機制主要取決于細(xì)胞的死亡機制,主要表現(xiàn)為腫瘤中心區(qū)的壞死和周圍帶的凋亡,一般認(rèn)為壞死可促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)容物的釋放,而這些因子通常具有刺激機體產(chǎn)生免疫反應(yīng)的作用;而凋亡時不釋放細(xì)胞內(nèi)容物(抗原、熱休克蛋白和高遷移率族蛋白B1),所產(chǎn)生的細(xì)胞碎片不能被樹突狀細(xì)胞(dendritic cells,DC)吞噬,故不引起炎癥反應(yīng),并可導(dǎo)致局部免疫耐受和免疫抑制。有研究認(rèn)為,冷凍消融的頻次影響腫瘤生長和局部T細(xì)胞募集,影響到機體冷凍消融后處于免疫活化或免疫抑制狀態(tài)。Sabel MS等,通過改變冷凍速率來分析冷凍消融治療小鼠乳腺癌的免疫效應(yīng)影響,發(fā)現(xiàn)高速冷凍能顯著增加特異性T細(xì)胞在腫瘤引流淋巴結(jié)中的表達(dá),抑制性T細(xì)胞(Treg細(xì)胞)數(shù)量減少,肺轉(zhuǎn)移灶減少,從而提高生存率。越來越多的證據(jù)表明單純冷凍消融治療不足以產(chǎn)生足夠的臨床免疫效果,如何應(yīng)用冷凍消融技術(shù)實現(xiàn)最大化的冷凍免疫效果,尚待進(jìn)一步研究。

4.消融治療聯(lián)合免疫治療

消融治療術(shù)后可快速釋放大量新的抗原,是真正意義上的體內(nèi)腫瘤疫苗,但其誘發(fā)的免疫反應(yīng)尚不足以完全消滅腫瘤或阻斷腫瘤復(fù)發(fā);另一方面,PD-1/PD-LI抑制劑可發(fā)揮長效的免疫效應(yīng),但為何PD-L1表達(dá)陽性和TMB-H的部分患者響應(yīng)度仍不理想呢?將二者聯(lián)合使用,期望能夠提供一種合理的解決方案:消融產(chǎn)生內(nèi)源性主動免疫疫苗作用,刺激人體免疫系統(tǒng),加外源性免疫治療可獲得“助燃放大作用”;消融治療降低腫瘤負(fù)荷,減少TrmgCD4+T細(xì)胞數(shù)量,減輕腫瘤免疫抑制;增加血管通透性,招募更多的CD84T細(xì)胞,增加腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TILA),從而協(xié)助輸送更多的“火力”。通過諸多途徑改善腫瘤的免疫微環(huán)境,使得消融暴露出的新抗原最終轉(zhuǎn)為腫瘤免疫原性。

5.化學(xué)消融聯(lián)合免疫治療

除了物理消融,近來化學(xué)消融聯(lián)合免疫治療也獲得突破性的研究進(jìn)展。有研究根據(jù)腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TILs)的存在與否,將腫瘤分為“冷腫瘤”和“熱腫瘤”,換言之,熱腫瘤是有浸潤淋巴細(xì)胞的腫瘤,而冷腫瘤則相反?!盁帷焙汀袄洹狈从车氖悄[瘤是否有免疫原性。已有的研究證明,免疫檢驗點抑制劑對大量“熱腫瘤”有非常好的效果,而對“冷腫瘤”則基本無效。因此,免疫檢查抑制劑是通過影響不同類型的T細(xì)胞從而來啟動抗癌免疫攻擊,如果腫瘤內(nèi)本來就缺乏T細(xì)胞,那么這些抑制劑也很難起效。使用溶瘤病毒進(jìn)行瘤內(nèi)注射的化學(xué)消融治療,一則能夠直接造成腫瘤細(xì)胞裂解死亡,此外還能夠在細(xì)胞裂解后釋放集落刺激因子,造成局部的炎癥環(huán)境,從而吸附大量T細(xì)胞浸潤,可將“冷腫瘤”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盁崮[瘤”,從而增強免疫療法的抗腫瘤活性。2017年《Cell》雜志發(fā)布的一項研究采用溶瘤病毒(T-VEC)PD-1單抗(Pembrolizumab)聯(lián)合治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤,患者總緩解率為62%,其中33%為完全緩解,這一聯(lián)合療法的緩解率高于比單獨使用這兩藥治療的預(yù)期緩解率(通常約為35%~40%)。

免疫檢查點抑制劑的出現(xiàn)使腫瘤進(jìn)入免疫治療時代。消融治療可快速有效的破壞腫瘤,提高抗原釋放和暴露,與免疫治療的聯(lián)合應(yīng)用能夠進(jìn)一步消滅殘留的亞臨床病灶,以鞏固消融治療的療效,同時改善腫瘤的免疫微環(huán)境,產(chǎn)生持久的抗腫瘤免疫功能,為未來腫瘤治療方向提供一種新的思路。

參考文獻(xiàn)

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