胰腺癌在所有惡性腫瘤中預後最差, 5年生存率僅為9%[1]。根據2020年全球惡性腫瘤狀況報告顯示, 我國胰腺癌新發病例數達12.5萬, 占全球25.2%。全球胰腺癌死亡病例約47萬, 位居惡性腫瘤死亡譜第7位, 其中26.1%的死亡病例發生在中國[2]。
胰腺導管腺癌是胰腺癌最常見的組織分型。手術切術是唯一可能治癒的方法, 但80%胰腺癌患者確診時即為晚期或有遠處轉移而失去手術機會。對於大多數胰腺癌患者, 藥物治療是控制疾病進展的主要方法, 然而以吉西他濱聯合白蛋白結合型紫杉醇為首的一線治療方案並未明顯改善患者生存率, 這與胰腺癌獨特的腫瘤微環境密切相關。胰腺癌在發生發展過程中形成由腫瘤細胞、免疫細胞、基質細胞及細胞外基質等相互作用共同塑造的基質豐富、高度免疫抑制的微環境, 其在胰腺癌增殖、侵襲、遠處轉移及化療耐藥中發揮重要作用。靶向胰腺癌腫瘤微環境是目前治療胰腺癌的主要研究方向, 本文對當前靶向胰腺癌腫瘤微環境治療策略進展作一總結及評述。
1胰腺癌腫瘤微環境的潛在靶點
1.1 基質屏障
與其他實體腫瘤不同, 胰腺癌間質成分占腫瘤體積的80%以上, 包括豐富的細胞外基質、胰腺星狀細胞(PSC)、腫瘤相關成纖維細胞(CAFs)等。這些間質成分包繞在腫瘤實質周圍形成基質屏障參與胰腺癌發生發展。細胞外基質如透明質酸、膠原蛋白等可增大固體應力及組織間隙液壓, 壓迫腫瘤脈管系統, 參與腫瘤生長、血管形成、免疫抑制及放化療抵抗, 與胰腺癌預後不良密切相關[3]。胰腺腫瘤細胞通過分泌成纖維細胞生長因子、TGFβ等活化PSC並將其募集至腫瘤細胞周圍。活化的PSC分泌生長因子及豐富的細胞外基質促進腫瘤細胞生長、增殖。另一方面, PSC通過平衡核苷轉運蛋白分泌脫氧胞苷, 其與吉西他濱競爭脫氧胞苷激酶的磷酸化作用誘導化療耐藥[4]。CAFs不僅能分泌細胞外基質, 還可分泌IL-6、IL-8、靜息巰基氧化酶1和βig-h3等重塑細胞外基質、免疫微環境從而促進腫瘤增殖、侵襲及轉移[5-6]。
1.2 免疫微環境
研究顯示, 胰腺癌中抗腫瘤效應的免疫細胞如CD4+、CD8+效應T淋巴細胞、NK細胞處於減少或無功能狀態, 而具有免疫抑制作用的細胞如腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)、調節性T淋巴細胞(Tregs)、髓源性抑制細胞(MDSCs)功能活躍且大量增殖, 從而營造出有利於胰腺癌免疫逃逸的微環境。胰腺癌通過分泌多種細胞因子主動招募單核細胞聚集並促進其向M2型巨噬細胞轉化。一項薈萃分析[7]顯示, M2型巨噬細胞浸潤與胰腺癌患者預後不良密切相關。Tregs是一類多功能的T淋巴細胞亞群, 在正常機體中主要誘導免疫耐受及發揮免疫調節作用, 在腫瘤環境下可抑制抗腫瘤效應細胞的殺傷能力, 促進腫瘤的免疫逃避及轉移。臨床前研究[8]顯示, 靶向消耗Tregs顯著抑制腫瘤增殖。胰腺癌中的MDSCs通過釋放活性氧自由基、促進Tregs增殖、高表達程序性死亡因子配體-1等介導免疫抑制, 協助免疫逃逸。此外, 胰島素樣生長因子結合蛋白質2、前列腺素E2等可調控上述免疫抑制細胞, 在免疫抑制微環境形成中發揮重要作用。
1.3 外泌體
外泌體是一種經過細胞內吞作用形成的納米級、脂質雙分子層膜包裹的胞外囊泡。胰腺癌或腫瘤微環境的外泌體主要通過調節蛋白、RNA和信號通路等調節基質細胞、重塑細胞外基質、誘導免疫抑制和刺激血管生成從而促進腫瘤侵襲、轉移和化療耐藥。例如M2巨噬細胞分泌的外泌體miRNA-501-3p通過TGFBR3介導的TGFβ信號傳導途徑促進胰腺癌腫瘤細胞增殖、侵襲及轉移[9]。吉西他濱促進CAFs源性外泌體釋放, 這些外泌體中含有miR-146a, 可誘導胰腺癌上皮細胞化療耐藥誘導因子Snail表達, 促進胰腺癌增殖及耐藥[10]。
2針對胰腺癌腫瘤微環境潛在靶點的治療進展
2.1 細胞外基質
納米藥物憑藉其高滲透性、高靶向性及長滯留效應在靶向胰腺癌細胞外基質的應用價值已得到充分肯定。臨床前研究顯示, 聚乙二醇化重組人透明質酸酶PEGPH20與化療藥物聯合應用抑制腫瘤纖維化, 提高總體生存率。然而, 一項ⅠB/Ⅱ期研究[11]評估了未經治的轉移性胰腺癌患者使用PEGPH20聯合改良的FOLFIRINOX方案的療效。與單獨採用改良FOLFIRINOX方案相比, PEGPH20聯合組患者總體生存率縮短, 相關不良事件的發生率顯著提高。即使採用PEGPH20聯合白蛋白紫杉醇、吉西他濱治療高透明質酸表達的轉移性胰腺癌患者也未見總體生存率及無進展生存期有所改善[12]。研究結果的失敗意味著僅針對纖維組織增生是不夠的, 其他內在因素如缺乏特異性的腫瘤抗原、低腫瘤突變負擔、上皮-間質轉化可能在腫瘤增殖、轉移等方面起重要作用。此外, 儘管腫瘤基質是阻礙藥物傳遞的物理屏障, 但其亦在抑制腫瘤生長和進展方面具有保護作用。因而, Chen等[13]設計出pH敏感交聯劑聯合吉西他濱及紫杉醇共遞藥納米系統, 利用胰腺癌微環境內部pH梯度、腫瘤深部靶向及微環境敏感釋放策略, 實現選擇性溶解腫瘤內核基質、增加抗腫瘤免疫細胞浸潤及抑制腫瘤細胞化療後轉移等效果, 這種選擇性靶向胰腺癌基質屏障的治療策略值得進一步探索。
2.2 基質細胞
臨床前研究[14]發現應用維生素D衍生物、維生素A等可重塑活化的PSC, 使其恢復為靜止狀態, 相關的臨床實驗正在進行中(NCT03331562和NCT03307148)。諸多研究已證實CAFs及其下游信號在促進胰腺癌發生發展中的重要性, 然而靶向CAFs的研究仍面臨兩個問題。其一是CAFs具有高度異質性, 例如低表達α-SMA、高表達IL-6的炎性CAFs促進腫瘤生長, 而高表達α-SMA的肌成纖維細胞性CAFs抑制腫瘤生長[6]。此外, 不同亞型的CAFs可出現表型轉化。Meflin陽性CAFs通過重塑細胞外基質具有抑癌特性, 然而隨著腫瘤進展, Meflin陽性CAFs會分化為促癌表型[15]。因此, 如何鑑別、重塑不同性質的CAFs是靶向CAFs治療胰腺癌的關鍵。
2.3 免疫治療
迄今為止, 單用免疫檢查點抑制劑治療胰腺癌的臨床試驗均以失敗告終。目前應用最多的免疫檢查點抑制劑如程序性細胞死亡蛋白-1(PD-1)/ 程序性細胞死亡配體-1(PD-L1)抑制劑單藥治療轉移性胰腺導管腺癌基本無效, 而聯合細胞毒性T淋巴細胞抗原-4(CTLA-4)抑制劑時的客觀緩解率也僅為3.1%[16], 部分歸因於免疫抑制細胞高度浸潤、免疫效應細胞缺乏。當前, 靶向胰腺癌免疫抑制細胞的臨床試驗結果並不理想。Tregs表達CC趨化因子受體4, 抗CC趨化因子受體4抗體Mogamulizumab聯合免疫檢查點抑制劑的Ⅰ期臨床研究效果不佳[17]。進入Ⅲ期臨床試驗的布魯頓酪氨酸激酶抑制劑, 依魯替尼, 可誘導M1型巨噬細胞極化、減少MDSCs浸潤, 但其聯合一線化療藥物也未能延長無進展生存期及總生存期[18]。胰腺癌疫苗可改善免疫微環境中缺乏效應T淋巴細胞浸潤的特性。目前研究最多的是GM-CSF基因修飾的腫瘤細胞疫苗(GVAX), 研究熱點多是利用腫瘤疫苗聯合其他藥物的組合療法, 例如使用CD40激動劑、PD-1抑制劑、腫瘤疫苗的三聯療法治療小鼠胰腺癌模型, 可以通過激活腫瘤浸潤淋巴細胞、誘導T淋巴細胞浸潤、促進原始T淋巴細胞及Tregs轉化為細胞毒性T淋巴細胞等多方面作用, 重塑腫瘤免疫微環境, 顯著增強抗腫瘤作用, 甚至實現無腫瘤生長[19]。嵌合抗原受體T淋巴細胞(CAR-T)療法近年來在惡性血液腫瘤中療效顯著, 靶向胰腺癌腫瘤相關抗原表位如CD276、間皮素、黏蛋白分子等構建的CAR-T細胞在胰腺癌小鼠模型中能顯著控制腫瘤生長而無相關毒副反應[20-21]。此外, 已有研究[22-23]證實利用納米抗體、增加腫瘤抗原分子疫苗等方式能強化CAR-T細胞在胰腺癌腫瘤微環境中的作用。目前CAR-T細胞治療胰腺癌尚處於探索階段, 克服腫瘤微環境、減少脫靶效應、尋找特異性胰腺癌腫瘤抗原靶點是CAR-T細胞治療胰腺癌的未來策略。
2.4 外泌體
對外泌體在細胞株及動物模型的研究顯示, 抑制或阻斷外泌體生成或腫瘤細胞攝取可抑制胰腺癌增殖及化療耐藥[10]。然而, 由於外泌體結構複雜、生物學特性多樣、來源廣泛, 對外泌體分離、鑑定仍有難度, 限制了其臨床應用。令人鼓舞的是, 利用外泌體生物相容性、可降解性、免疫原性低和靶向性高等特點, 將其作為不同藥物、抗體等遞送載體治療胰腺癌的相關研究效果顯著。Zhou等[24]利用外泌體的獨特優勢雙重遞送siRNA和奧沙利鉑, 增強胰腺癌免疫原性並逆轉M2腫瘤相關巨噬細胞的腫瘤免疫抑制, 在胰腺癌治療中療效顯著。
3小結
當前胰腺癌仍然是預後極差的惡性腫瘤, 腫瘤微環境是胰腺癌增殖、浸潤、轉移、放化療抵抗的重要原因。目前已發現許多腫瘤微環境的潛在靶點, 但胰腺癌腫瘤微環境是由多種免疫抑制細胞、基質細胞和細胞外基質組成, 這些成分都推動疾病進展, 不太可能通過靶向單一細胞或基質成分實現腫瘤微環境的充分改變, 達到根除腫瘤的目的。有效的靶向胰腺癌腫瘤微環境治療策略需要多靶點聯合治療。總之, 深入了解腫瘤微環境在胰腺癌發生、發展、浸潤及轉移中的作用, 設計出高效、安全的多靶點聯合治療方案是今後治療胰腺癌的主要方向。
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http://www.lcgdbzz.org/cn/article/doi/10.3969/j.issn.1001-5256.2021.09.049
引證本文
張飛宇, 阿迪拉·亞克普, 趙金明, 等. 靶向腫瘤微環境治療胰腺癌的新進展[J]. 臨床肝膽病雜誌, 2021, 37(9): 2246-2248.
本文編輯：劉曉紅
公眾號編輯：邢翔宇
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