Science，王红阳院士：肝癌靶向治疗，挑战与机遇并存

前言

2月2日，Science推出了名为Precision medicine and cancer immunology in China的增刊，由10余位国内专家牵头撰写，描述了中国精准医学及癌症免疫治疗的发展。本文对中国工程院院士王红阳团队撰写的Targeted therapy for liver cancer: Challenges and opportunities 一文进行了翻译。王红阳院士，第二军医大学东方肝胆外科医院信号转导研究中心主任、上海交通大学医学院癌基因及相关基因国家重点实验室主任，长期从事肿瘤的基础与临床研究，对肿瘤信号转导有重要建树。在分子诊断方面，研发了新的肝癌诊断标志物及血清检测单克隆抗体，获国家专利；克隆新的肝癌相关基因4个并阐明功能；首次发现新的抑制性受体对肝癌细胞生长、凋亡的调控机制和癌基因P28在肝癌的异常信号通路，为肝癌防治提供了新的靶标；分离新的磷酸酶3种，提出新的酶分类法；发现了磷酸酶PCP-2调控β-catenin介导的肿瘤信号通路，与同行合作提出新的抑制性受体调控机制在多器官存在的新概念。

肝癌是全球第六大流行癌症，也是全球第二大癌症死亡原因。其中中国占了全球新发病例数和死亡人数的一半以上。据估计，仅2015年一年，中国新发病466,100例，死亡422,100例。在所有癌症中，肝癌的生存率最低，年龄标准化5年相对生存率仅为10.1%。由于早期诊断困难，大多数患者发现患病时已处于晚期阶段，错过了肝切除或消融手术的最佳时机。

而新一代DNA测序技术等创新技术的发展，使得对个体肿瘤患者身上所发生的遗传、分子和多态性变化进行快速深入地了解成为可能，为靶向治疗奠定了基础。然而索拉菲尼等靶向治疗使患者燃起希望的同时，其临床疗效依然不佳。人们希望靶向治疗能在分子水平上提供功能性乃至结构性的救治，或至少有效替代传统治疗。但肝癌作为高度异质性的疾病，使其难以对患者进行正确分层，从而给予最优的靶向治疗，并有提高副作用的风险，导致靶向治疗失败。本文主要总结了肝癌靶向治疗在中国取得的进展，及其中的挑战与机遇。

索拉菲尼（Sorafenib）

索拉菲尼是第一个被证明在晚期肝细胞癌（HCC）患者身上有生存获益的小分子靶向药物。它是一种多酶抑制剂，能抑制VEGFR和PDFGR几种酪氨酸激酶。索拉菲尼也可以靶向到细胞内丝氨酸和苏氨酸激酶信号，如RAF原癌基因激酶，以及C-Raf和B-Raf通路。基于在欧洲、北美洲、南美洲和澳大利亚进行的索拉菲尼HCC评估（SHARP）临床3期随机试验，及亚太地区临床3期随机试验，索拉菲尼被批准为唯一标准的肝细胞癌全身性药物。根据这两项研究，治疗组的中位生存期明显延长：SHARP组为10.7个月，对比安慰剂组为7.9个月，亚太组为6.5个月，对比安慰剂组为4.2个月。然而，深入分析相关试验结果表明，索拉菲尼会导致难以耐受的不良事件，有胃肠道、皮肤、心血管和神经系统方面的副作用，使患者无法继续治疗。 

耐药性是索拉菲尼治疗的另一个瓶颈。许多研究显示由于HCC进展上的巨大差异导致对索拉菲尼响应具有明显不同。王红阳团队通过研究抗索拉菲尼耐药机制，确定了预测索拉菲尼反应的潜在生物标志物。并证实，26S蛋白酶体非ATP酶调节亚基10（PSMD10）高表达的HCC患者对索拉菲尼治疗反应差，预后不良，总生存时间比低表达患者要短很多，中位生存期减少超过40个月（p=0.0099）。这表明PSMD10可能作为区分索拉菲尼对HCC患者是否有效的潜在生物标记物。另一项临床调查显示Src同源2结构域含磷酸酶2（Shp2）低表达的HCC患者能从术后使用索拉菲尼中获益，表明Shp2通过扩增β-catenin信号促进肝干细胞扩张，有望成为制定化疗方案的指标。

肿瘤细胞不同细胞代谢表型也可能影响索拉菲尼疗效。对63例肝癌患者的肿瘤代谢特征进行研究，发现脂肪含量和葡萄糖摄取量大幅变化。这项研究发现，限速酶乙酰辅酶A羧化酶α（ACCα）增强葡萄糖源的从头脂肪酸合成（FAS），在能源下促进肿瘤细胞存活，有利于HCC异质化代谢。使用特定抑制剂奥利司他（orlistat）抑制ACCα驱动的FAS，提高了索拉菲尼在异种移植小鼠中的疗效，提示干扰ACCα驱动FAS可使HCC对索拉菲尼敏感。另一项研究报道，阻断白细胞介素-6 /信号转导与转录激活因子3（STAT3）介导的葡萄糖优先摄取，可使肝肿瘤起始细胞对索拉菲尼治疗敏感，提高体内疗效。这些研究结果表明，索拉菲尼和某些代谢途径抑制剂联用，对一些HCC患者来说将带来新的希望。

EGRF抑制剂

表皮生长因子受体（EGFR）在40%-70% 人肝癌中过度表达，该受体也与肿瘤形成和生长密切关联。但在未经选择病人的临床试验中，EGFR抑制剂结果令人失望。在台北的一项评估VEGFR和EGFR口服抑制剂凡德他尼（vandertanib）用于不能手术切除的晚期肝癌患者的安全性和疗效的研究中，观察到的凡德他尼组和安慰剂组之间的肿瘤稳定或血管变化率并无明显差异，显示凡德他尼在治疗肝癌中临床作用有限。在其他2期临床试验中，厄洛替尼、吉非替尼或西妥昔单抗等其他抗肿瘤药对晚期肝癌的作用有限或一般。因此，有必要更深入研究EGFR信号影响肝癌进展的机制。 

对EFGR在肝癌形成中作用的研究发现，巨噬细胞缺乏EGFR会削弱小鼠肝癌的发展，而肝细胞缺乏EGFR的小鼠由于细胞损伤，代偿性增殖增加而意外地发展出更多HCC。炎症刺激下，EGFR诱导肝巨噬细胞中IL-6表达，引起肝细胞增殖和HCC发展。研究表明，与正常细胞相比，EGFR在肿瘤细胞中具有不同作用，为抗EGFR药物令人失望的结果提供一定解释。其他近期的研究表明，胆碱激酶α（CHKA）在人肝癌中比正常组织中水平更高，CHKA与肿瘤的侵袭性有关从而降低总生存期。CHKA能促进EGF和mTORC2之间的功能交互，使得AKT（Ser473）活化导致肝癌转移。该途径下，CHKA过度表达会增加抗EGFR靶向药物吉非替尼和厄洛替尼在HCC中的耐药性，表明对CHKA和mTORC2的双重抑制以克服肝癌细胞对EGFR靶向治疗的耐药性或可行。  

免疫治疗

GPC-3免疫治疗

Glypican-3（GPC3）能在72%的HCCs中检测到，但不能在正常肝细胞、肝硬化或肝良性病变中发现。除了作为肝癌标志，GPC3在疾病进展中具有重要作用。它激活Wnt信号，刺激细胞周期和细胞存活进程，这表明抗-GPC3疗法可能是肝癌治疗的方案。然而抗GPC3源抗体或肽疫苗的潜在用途已经在肝癌免疫治疗中探讨过，其临床试验疗效让人失望。 

肝癌靶向治疗中信号通路和药物示意图

因在复发或难治性B细胞恶性肿瘤患者中效果突出，嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）被视为一项突破性技术。迄今，已启动超过200例CAR-T细胞的临床试验，大部分为治疗淋巴瘤或白血病的CD-19特异型CAR。HCC的研究者主要探讨重新定向T细胞来识别GPC3用于治疗肝癌的可能性，因此设计了靶向GPC3的具有CARs或高亲和力T细胞受体( TCRs )的T细胞。这种靶向细胞能有效识别和消灭体内外的GPC3+人肝癌细胞。而在最近的研究中开发了携带两种互补CAR的T细胞，能同时对抗GPC3和去唾液酸糖蛋白受体1（ASGR1）,以降低靶向风险，减少肿瘤毒性，同时保持相对有效的抗肿瘤活性。这些临床前研究表明，过继转移GPC3特异性T细胞治疗肝癌是很有前景的治疗方案。目前，抗-GPC3 CAR-T疗法正在中国进行临床试验。 

抗PD-1/L1

细胞程序性死亡受体1（PD-1）是表达于免疫细胞如T细胞、B细胞、NK细胞上免疫抑制受体。PD-1通过与配体PD-L1互作，抑制抗原特异性T细胞活化，其中PD-LI已被观察到在肿瘤细胞中上调。PD-1或PD-L1抗体靶向晚期肝癌治疗的临床试验已有一定的效果。最近《柳叶刀》上一项开放非对照I/II期剂量递增和扩大的临床试验评估了PD-1抑制剂nivolmab在晚期肝癌患者中的安全性和有效性。研究表明，治疗有长期客观反应，晚期HCC患者生存率延长。

 

然而，重要的是认识到以往PD-1抗体独立治疗整体响应率为10%–30%，恶性黑色素瘤等免疫原性肿瘤都有较高反应率。低响应率可能是由于免疫逃避起作用，而非PD-1和PD-L1/2。结合抗体阻断3个抑制性免疫检查点分子PD-1、T细胞免疫球蛋白及粘蛋白域3（TIM-3）和淋巴细胞活化基因3（LAG-3）的治疗已经被报道能恢复HCC衍生的T细胞肿瘤抗原的免疫应答。但在临床试验中建立和测试这种联合抗体疗法还有很长的路要走。

潜在靶向治疗

最近的研究也揭示治疗肝癌的其他潜在靶点。HCC发展是涉及肿瘤微环境、信号转导通路和能量代谢模式改变的多步骤瘤内异质化过程。在以往报道中，腺苷单磷酸（AMP）激活蛋白激酶（AMPK）作为真核细胞能量传感器，在代谢和癌症发展中起重要作用。最近研究表明，用一线药物二甲双胍激活AMPK治疗II型糖尿病，不仅能够抑制体内HCC细胞生长，同时也能够增加这些细胞对化疗药物顺铂诱导的生长抑制。另一项研究观察到对携带致癌物二乙基亚硝胺的大鼠进行长期治疗时会伴有肠道炎症以及肠道菌群失调。益生菌对肠道菌群的调节显著减轻了肝脏肿瘤在体内的生长和扩散。显然，干预HCC异质性可能为治疗提供新途径。 

展望

随着对肝细胞癌发展分子途径的深入了解，促进了多种生物标志物的鉴定，以及对几种特异性靶向肿瘤细胞特殊分子特征的药物评估。但世界范围的临床试验仅偶尔记录到这些治疗的积极反应。迄今为止，没有任何单一药物或单一靶向治疗在临床试验中被正式作为肝细胞癌治疗的方法。越来越多研究表明，个体的瘤内异质性是肝细胞癌靶向治疗的巨大障碍。因此增加靶向治疗疗效需要深入了解个体的肿瘤微环境、代谢和肠道菌群。联合治疗可能比单剂治疗更有效。在小鼠模型中IL-6和PD-L1阻断剂、索拉菲尼联合抗PD-L1单克隆抗体，已经证明比单一抑制剂更有效。希望未来联合疗法能为肝细胞癌患者治疗提供新的方案。 

参考资料：

[1] Targeted therapy for liver cancer: Challenges and opportunities