特別關注|精準醫學時代下肝內膽管癌的發病機制與臨床轉化——#臨床肝膽病雜誌#

臨牀肝膽病雜誌 發佈 2022-05-11T21:09:53.676400+00:00

1肝內膽管癌(ICC)概述膽管癌,根據其解剖位置可以分為ICC、肝門部膽管癌和肝遠端膽管癌[1]。ICC在東亞及東南亞國家高發,其中泰國發病率最高,中國次之[2]。研究[3]表明,近年來,ICC的發病率和死亡率在全球範圍內呈現上升趨勢。

1肝內膽管癌(ICC)概述

膽管癌,根據其解剖位置可以分為ICC、肝門部膽管癌和肝遠端膽管癌[1]。ICC在東亞及東南亞國家高發,其中泰國發病率最高,中國次之[2]。研究[3]表明,近年來,ICC的發病率和死亡率在全球範圍內呈現上升趨勢。ICC的確切病因仍不明確,可能的發病危險因素包括:B型肝炎、C型肝炎、肝內膽管結石、肝吸蟲病、原發性硬化性膽管炎等[4]。淋巴結侵犯是影響ICC預後的獨立危險因素[5]。早期ICC患者無明顯臨床症狀,病情進展時才會出現黃疸、乏力、腹痛、噁心等。因此多數ICC患者在就診時就已經處於進展期,失去了接受根治性手術的機會。即使有機會行根治性手術,其5年生存率依然只有30%~40%,復發率高達80%[6]。對於無法行手術切除的多數ICC患者,通常會行緩和性化療。目前,ICC的一線化療方案主要是吉西他濱與鉑類藥物聯用,但5年生存率低於5%。

2ICC的發病機制

膽汁淤積、持續性的膽道炎症是公認的ICC經典發病原因。慢性的膽道炎症會導致膽汁酸信號的異常傳導,刺激細胞生長因子分泌,損傷DNA修復功能,抑制抑癌基因,進而形成了一種促癌的微環境。在這個微環境中,多條關鍵信號傳導通路如PI3K/AKT/mTOR失調,促進膽管上皮細胞無限複製,血管生成以及侵襲和轉移[7]

一直以來普遍認為ICC來源於二級及以上膽管的上皮細胞,近幾年,隨著分子生物學的發展,人們加深了對ICC起源的認識。Fan等[8]利用小鼠模型發現膽管癌可起源於肝細胞。Sekiya和Suzuki的研究[9]表明,肝細胞在Notch信號通路介導下會向膽管譜系轉變,引發ICC。Guest等[10]運用細胞追蹤技術在小鼠模型中發現ICC可起源於肝內膽管上皮細胞。同時,也有相關研究發現,膽管外周腺體細胞也可以是一部分ICC的細胞來源。儘管關於ICC的起源仍存在諸多爭議,但都一定程度上說明了ICC可源自多個細胞譜系。

大規模的基因組和轉錄組研究[11-12]揭示了包括TP53、KRAS、C1orf4 (ARID1A)、IDH1/2突變和FGFR基因融合等關鍵基因突變和異常信號通路驅動ICC發生的機制。在中國的122例ICC患者組織樣本中發現有34%存在TP53基因突變、25%存在KRAS基因突變、17%存在ARID1A基因突變[13]。ICC中常見的染色體臂變化包括8q、17q和20q的拷貝數擴增以及4q、17p和18q的拷貝數缺失[14]。在不同地域,ICC的拷貝數變化也會略有不同。

近年來的研究也發現ICC的發生發展與腫瘤細胞中異常表達的非編碼RNA存在一定的相關性。非編碼RNA是一類沒有編碼蛋白質能力的RNA總稱,它不僅對腫瘤的發生發展以及侵襲轉移過程起作用,還能通過調控基因表達來影響腫瘤細胞的增殖和凋亡。miRNA是非編碼RNA的一種,一項研究[15]表明ICC中miR-370可抑制原癌基因MAP3K8。miR-204上調可抑制ICC細胞表皮間充質轉化。此外,miR-214、miR-21等也會影響ICC細胞增殖和轉移。miRNA也可以是膽道腫瘤的一種生物標誌物。與健康人群或良性膽道疾病人群相比,miR-106a在ICC患者血液中顯著低表達。Plieskatt等[16]發現8個miRNAs在ICC血液中表達,在正常對照中較少表達。Meng等[17]發現2種miRNAs(miR-21和miR-200b)與膽管癌化療耐藥相關。綜上可見,隨著對非編碼RNA的了解逐漸深入,將為ICC的治療提供新思路。

3ICC的腫瘤微環境

ICC的典型特徵是腫瘤細胞嵌入在緻密的基質中,腫瘤微環境在ICC的進展和侵襲轉移中起著至關重要的作用。癌症相關成纖維細胞(CAF)通過分泌血小板衍生生長因子B、基質細胞衍生因子1等介質可誘導ICC腫瘤生長和侵襲。ICC中CAF存在異質性。Zhang等[18]通過單細胞測序技術發現人ICC中的6個CAF亞群,其中CD146陽性的血管特徵相關CAF (vCAFs)在ICC中占絕大部分。vCAFs能夠誘導EZH2上調並透過IL-6/IL-6受體軸增強ICC的惡性程度。此外ICC腫瘤細胞的外泌體能夠攜帶miR-9-5p上調vCAFs細胞中的IL-6表達,從而促進ICC惡性進程。

在肝臟中,中性粒細胞主要參與炎症反應和病原體清除。術前外周血中性粒細胞/淋巴細胞的比值與ICC患者的生存率和生存時間顯著相關[19]。Zhou等[20]研究表明CXCL5通過招募腫瘤相關中性粒細胞促進ICC的轉移和復發。肝臟中存在兩種類型的巨噬細胞群即骨髓來源的巨噬細胞和肝臟駐留的Kupffer細胞,這兩種巨噬細胞均可極化為促炎的M1或抑炎的M2亞群。在ICC組織中,腫瘤相關巨噬細胞(TAM)的高度浸潤與不良預後相關[21]。TAM可以通過激活缺氧誘導因子-1α來促進ICC細胞表達細胞程序性死亡受體-配體1(PD-L1),進而抑制細胞毒性淋巴細胞的抗腫瘤功能。TAM分泌的血管內皮生長因子A和血管生成素可以促進血管生成,分泌Wnt蛋白可直接誘導腫瘤細胞生長[22]

在ICC微環境中存在大量的調節性T淋巴細胞(Treg), 這些Treg通過分泌IL-10和TGFβ1抑制自然殺傷細胞和細胞毒性T淋巴細胞的抗腫瘤效應[23]。ICC微環境中的Treg也高表達細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4(CTLA4),CTLA4/CD80通路的高表達會促進ICC細胞的免疫逃逸和治療耐藥。

微環境在原發性肝癌的發生發展中至關重要。已有研究表明,微環境會影響產生的肝癌類型。Seehawer等[24]證實微環境中細胞死亡是由細胞凋亡導致的會產生肝細胞癌,如果是由壞死性凋亡導致的則會導致侵襲性更高的ICC。肝內的微環境極其複雜,它不僅決定了肝癌的分化方向,還決定了免疫治療的治療反應。對於微環境中免疫細胞較多的「熱」腫瘤,免疫檢查點抑制劑效果更好。大量基質細胞和腫瘤細胞共同構成了ICC動態的微環境,並促進ICC進展,靶向腫瘤微環境治療可能是ICC一種有效的治療方法。

4ICC的分子分型

同一種腫瘤往往會有相似的病理形態,但患者間對於藥物的反應及預後常常會大相逕庭。基於組織病理學特徵的傳統病理學分型已不能滿足精準醫學時代的需要,近年來,基於基因表達、突變、蛋白質組學等技術構建的分子分型逐漸用於指導臨床決策。目前,分子分型已經在乳腺癌、腦膠質瘤等取得了巨大進展。在ICC中,也有基於不同組學的分型方法。Job等[25]提出了基於腫瘤微環境的4種免疫亞型,並與患者的預後相關。Chaisaingmongkol等[26]從基因組、轉錄組以及代謝組層面發現亞洲肝細胞癌與ICC間存在共同的分子亞型,其中共有的C1亞型富含有絲分裂檢查點信號通路,C2亞型細胞免疫相關途徑更豐富,在亞洲人中更能觀察到C1亞型與不良預後相關。Sia等[27]通過基因表達譜,SNP晶片和突變整合分析確定了ICC的2個主要生物學類別:炎症型(38%)與增殖型(62%)。儘管目前ICC的分子分型取得了一定的進展,但如何將分子分型與傳統的臨床病理學有機結合,轉化為實驗室下可操作的檢驗手段,用於指導臨床治療決策,延長患者生存時間,將是未來的重點方向。

5ICC的早期診斷標誌物

膽管癌的臨床表現晚,診斷困難,確診只能依賴於病理及細胞學診斷,因此迫切需要一種體外標誌物為膽管癌的早期診斷提供可能。目前ICC的主要血液標誌物包括:甲胎蛋白、糖類抗原19-9、糖類抗原125以及癌胚抗原,但這些標誌物仍缺乏特異度、敏感度。Xu等[28]通過對2000例肝細胞癌患者和正常對照者的ctDNA甲基化對比,發現了10個甲基化位點可用於肝細胞癌的早期診斷,AUC達到96%。下面整理了一些關於ICC無創早期診斷標誌物的最新進展(表 1)。

表1 ICC液體活檢標誌物

標誌物 檢測樣本 特異度 敏感度 結論
CNV[29] 膽汁 98.9% 75.0% 高準確度
CRP等[30] 血清外泌體 - - 顯著高於癌前病變
CTC[31] 外周血 - - 與預後相關
註:-,原文未提及;CNV,拷貝數變異;CTC,循環腫瘤細胞。

6ICC的治療進展

目前可用於ICC的治療方式包括根治性手術治療,肝移植和輔助放化療。早期的手術切除是唯一可治癒的干預措施。鉑類藥物聯合吉西他濱是晚期膽管癌患者的一線化療方案,不過效果仍有待提高,且容易發生耐藥。新輔助化療的應用,對於縮小原有病灶及轉移的淋巴結、實現臨床轉化具有重要意義。2019年ASCO上發表了一項大樣本的吉西他濱聯合順鉑的3期臨床研究[32],證明相比于吉西他濱單藥,聯合用藥更顯著延長晚期膽管癌的總體生存時間(OS)和中位無進展生存期(PFS)。化療聯合局部治療在ICC新輔助治療中也逐漸展現優勢。持續經化療聯合肝動脈灌注治療晚期ICC,客觀緩解率(ORR)為67.6%,疾病控制率(DCR)為89.2%。

靶向藥物是保證ICC患者預後的一個有效措施。隨著對ICC發病機制的研究逐漸深入,二代測序技術的逐步普及,相關的基因突變及致病通路也陸續被發現。以此為基礎的靶向治療藥物的開發也正如火如荼地展開。FGFR2融合基因是ICC的重要誘因,幾乎僅見於ICC,在高達20%的ICC患者中可檢測到。今年,膽管癌FGFR2靶向藥Pemigatinib正式獲得FDA審批通過,用於治療攜帶FGFR2基因融合或重排的晚期或轉移性膽管癌患者。這種藥物二線治療膽管癌患者的ORR為35.5%,DCR為82%,成為治療ICC等膽道腫瘤的第一個靶向藥物,具有里程碑意義[32-34]。ICC患者中同樣有近20%的患者攜帶IDH1突變,Ivosidenib是一種高選擇性的靶向IDH1突變強效抑制劑,ClarIDHy的臨床3期試驗對晚期攜帶IDH1突變的ICC患者,DCR為53%,有效延長了OS和PFS[35]。相信隨著臨床研究的深入,將有越來越多的靶向藥獲批上市,造福更多的膽管癌患者。

免疫檢查點抑制劑治療已在黑色素瘤、腎透明細胞癌等腫瘤中取得了良好的療效。但在膽管癌中,不少臨床試驗結果表明,免疫抑制劑單藥治療效果不佳。其中,最成熟的臨床試驗應是KEYNOTE-028[36],該研究探討了帕博利珠單抗在膽道癌患者中的效用。結果顯示帕博利珠單抗單藥治療在膽道癌的ORR為17%,DCR為34%,PFS為1.9個月,OS為9.7個月。也有不少報導稱ICC靶向聯合免疫治療療效顯著。2018年北京協和醫院肝臟外科趙海濤教授團隊[37]在小樣本中考察了派姆單抗或納武單抗聯合侖伐替尼治療晚期ICC的臨床療效和安全性。結果顯示,侖伐替尼聯合PD-1抑制劑方案治療晚期ICC患者具有一定的治療效果。在接受治療的14例患者中,3例得到部分緩解,ORR為21.4%,DCR為93.0%,具有明顯的生存優勢。同樣2019年Medicine報告了1例復發性和轉移性ICC患者接受Opdivo聯合侖伐替尼治療的療效,患者表現出反應良好,並且有效控制了遠端轉移[38]。侖伐替尼是經FDA批准的多激酶靶向抑制劑,FGFR是其靶點之一。2019年的ASCO會議上,解放軍第八一醫院秦叔逵教授公布了卡瑞利珠單抗聯合FOLFOX4或GEMOX治療膽道癌的臨床2期試驗的中期結果,ORR為9.4%,DCR為90.6%[39]。目前雖有不少藥物組合使晚期ICC患者的生存期得到明顯延長,但其機制仍需要繼續探索和研究以確定可獲益的人群。今年的ASCO上報導了一項評估PD-L1單抗聯合CTLA-4單抗、吉西他濱/順鉑在晚期膽道癌中的效果,結果顯示,三藥或四藥聯合ORR達到了70%以上且耐受性良好[40]。另外一項研究[41]顯示,納武利尤單抗聯合吉西他濱/順鉑或伊匹單抗一線治療不可切除膽道腫瘤也獲得了較好的PFS。以上提示免疫聯合化療及組合對ICC非常有治療前景。

7結語

ICC作為一種高侵襲性的肝臟惡性腫瘤,其發病機制尚未完全明確。根治性手術是目前治癒ICC的唯一可能方式。隨著新一代測序技術的快速發展以及配套分析算法的完善,多組學聯合正成為腫瘤研究和精準醫學的主流。基於基因組、轉錄組、蛋白質組、代謝組等的液體活檢和分子分型為ICC的早期診斷和精準治療提供了可能。隨著ICC分子生物學研究的不斷深入,一些ICC的關鍵分子靶標如FGFR轉化為臨床可用的干預藥物,將有效提高ICC的根治手術率,改善ICC的不良預後,延長患者的生存時間。相信在科學技術不斷進步的當下,探究ICC的生物學機制,促進成果的臨床轉化將為ICC的診斷與治療帶來重大發展。

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http://www.lcgdbzz.org/cn/article/doi/10.3969/j.issn.1001-5256.2021.04.045

引證本文

尤文化, 梁淵, 呂凌. 精準醫學時代下肝內膽管癌的發病機制與臨床轉化[J]. 臨床肝膽病雜誌, 2021, 37(4): 935-938.

本文編輯:劉曉紅

公眾號編輯:邢翔宇

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