胆管癌肿瘤免疫微环境特征及免疫治疗策略综述

一、胆管癌概述及其免疫治疗背景胆管癌Cholangiocarcinoma, CCA是一种起源于胆管上皮系统的恶性肿瘤具有高度的异质性。根据肿瘤发生部位CCA可分为肝内胆管癌Intrahepatic cholangiocellular carcinoma, iCCA与肝外胆管癌Extrahepatic cholangiocarcinoma, eCCA后者进一步分为肝门部周围胆管癌Perihilar cholangiocarcinoma, pCCA和远端胆管癌Distal cholangiocarcinoma, dCCA。CCA患者的5年生存率低于10%1年复发率高达60%且对化疗及靶向治疗等全身性治疗手段表现出显著的耐药性。近年来肿瘤免疫学的发展为探索CCA的新型治疗策略提供了重要基础。肿瘤免疫微环境Tumor immune microenvironment, TIME是指免疫细胞在肿瘤组织中的空间分布及其丰度其在肿瘤发生与发展过程中发挥关键调控作用。TIME内各组分之间的相互作用可能影响或抑制T细胞的激活与功能从而削弱机体的抗肿瘤免疫应答。抑制免疫检查点介导的信号通路已被视为CCA的潜在治疗策略。以免疫检查点抑制剂Immune checkpoint inhibitors, ICIs为核心的联合治疗已在CCA患者中得到了广泛应用并展现出良好的临床应用前景。二、胆管癌的肿瘤免疫微环境1.癌症相关成纤维细胞癌症相关成纤维细胞Cancer-associated fibroblasts, CAFs是活化的肌成纤维细胞主要通过重塑肿瘤细胞外基质以及与肿瘤细胞和免疫细胞相互作用进而影响肿瘤的进展。一项基于同基因原位CCA大鼠模型的研究表明使用BH3模拟物navitoclax诱导CAF凋亡可减缓原发性肿瘤的生长并抑制肿瘤淋巴血管生成、区域淋巴结转移及腹膜转移。近期研究将CAF分为富集炎症因子与生长因子的亚群以及肌成纤维细胞Myofibroblast, myCAF亚群这两类亚群表现出不同的配体-受体相互作用特征。myCAF在与CCA细胞相互作用后合成并分泌透明质酸合成酶2Hyaluronan synthase 2, Has2并通过该分子促进肿瘤生长。CAF与CCA细胞之间存在相互作用的旁分泌环形成双向强化的调控关系图1。图12.先天免疫细胞1巨噬细胞巨噬细胞是肿瘤微环境中最常见的免疫浸润细胞与CCA的致癌进程及不良预后密切相关。肿瘤相关巨噬细胞Tumor-associated macrophages, TAMs属于M2型巨噬细胞亚型具有显著的促肿瘤作用。巨噬细胞向该亚型的转变主要由特定信号通路协调尤其是IL6/STAT3通路及PCAT6/miR-326/RohA通路。TAMs在促进肿瘤发生中发挥多方面的作用并可通过与CCA细胞及肿瘤相关中性粒细胞Tumor-associated neutrophils, TANs相互作用进一步强化其促肿瘤效应图2。图22肿瘤相关中性粒细胞高水平的TANs浸润通常与CCA患者预后不良相关表现为总生存期Overall survival, OS和无复发生存时间Recurrence free survival, RFS的降低。然而近期亦有研究提出相反观点提示中性粒细胞浸润水平较高的胆道肿瘤Biliary tract carcinoma, BTC患者预后反而有所改善。3骨髓来源的抑制性细胞骨髓来源的抑制性细胞Myeloid-derived suppressor cells, MDSCs是一组异质性免疫细胞具备强大的免疫抑制功能可抑制多种免疫细胞的活性。MDSCs在肿瘤免疫微环境中的积累与多种癌症类型的免疫逃逸增强及免疫治疗耐药性增加密切相关。4自然杀伤细胞增强自然杀伤Natural killer, NK细胞功能或增加其细胞数量可延缓CCA的进展提示NK细胞可能成为CCA的潜在治疗靶点。抗Globo H抗体VK9可增强并激活NK细胞同时增加其在肿瘤免疫微环境中的存在从而抑制iCCA大鼠的肿瘤生长。活化受体NKG2D主要表达于NK细胞表面被认为是有潜力的新型治疗靶点。研究提示CCA患者中NKG2D受体的高表达与预后改善相关而NKG2D的变异已被发现与原发性硬化性胆管炎患者的胆管肿瘤发生有关。3.适应性免疫细胞1肿瘤浸润淋巴细胞多项研究揭示了肿瘤浸润淋巴细胞Tumor-infiltrating lymphocytes, TILs与肿瘤促进过程中多种信号通路之间的潜在联系。研究提示高水平的CD8 T细胞始终与CCA患者生存率提高及周围组织侵袭减少相关。CD4 T细胞的大量浸润同样与更长的OS及RFS相关。多数研究表明Foxp3 T细胞与CCA患者的不良预后相关但也有学者指出Foxp3 T细胞浸润患者的预后有所改善。调节性T细胞Regulatory T cells, Tregs是晚期肿瘤免疫微环境中的主要免疫细胞类型在建立免疫抑制微环境中发挥关键作用图3。图32树突状细胞与健康个体相比CCA患者外周血中树突状细胞Dendritic cell, DC的丰度显著降低。研究表明浸润肿瘤边缘的DC数量较多的患者其淋巴结转移率较低预后较好。三、胆管癌的免疫逃逸机制逃避免疫监视是肿瘤细胞的重要特征之一。尽管胆管癌CCA细胞能够表达具有免疫原性的肿瘤相关抗原Tumor-associated antigens, TAAs但机体同时会产生免疫抑制信号从而有效中和抗肿瘤免疫杀伤作 用。CCA细胞通过利用免疫检查点分子实现免疫逃逸其中最具代表性的为程序性死亡受体1Programmed death 1, PD-1和细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4CTLA-4。PD-1表达于活化的T细胞表面当其与程序性死亡配体1Programmed Cell Death-Ligand 1, PD-L1结合后可抑制下游PI3K-Akt-mTOR及Ras-MEK-ERK信号通路进而导致T细胞代谢改变、外周T细胞耗竭、免疫应答受抑并最终促进肿瘤进展。不同患者之间PD-L1的表达阳性率存在显著差异。在西方人群中阳性率约为11.6%而在东方人群中阳性率介于28%至45%之间。PD-L1高表达的CCA肿瘤通常表现出更强的侵袭性特征及更短的生存时间。此外CTLA-4在肿瘤浸润淋巴细胞中的表达升高已被证实与肝内胆管癌的恶性特征及不良生存结局相关。然而CCA细胞中CTLA-4的高表达本身似乎并不预示患者预后不良。四、胆管癌的免疫治疗1.免疫检查点抑制剂概述CTLA-4与PD-1代表了最经典的T细胞免疫检查点分子也是免疫检查点抑制剂Immune checkpoint inhibitors, ICIs研究最为广泛的靶点。此外目前处于研究阶段的免疫检查点还包括LAG-3、TIM-3、TIGIT及B7-H3等。ICIs已在多种实体瘤领域展现出良好的疗效其中帕博利珠单抗和纳武利尤单抗已获批准用于晚期恶性肿瘤的治疗。2.ICIs单药治疗研究表明当ICIs作为胆管癌CCA的单一疗法使用时其治疗疗效较为有限[40]。有研究提示ABL501可同时抑制LAG-3与PD-L1与联合应用抗LAG-3及抗PD-L1治疗相比显示出更高的抗肿瘤活性。M7824是一种包含抗PD-L1单克隆抗体与人TGFβ受体II细胞外结构域融合的双功能蛋白通过阻断PD-L1并螯合TGFβ分子发挥双重作用。3.双ICI联合治疗尽管联合免疫治疗策略展现出良好前景但仍需在更大规模、更多样化的患者人群中开展持续研究以明确其在CCA治疗中的有效性与安全性。4.ICIs联合化疗试验NCT03046862将124例晚期胆道肿瘤BTC患者分为三个治疗组结果显示ICIs联合吉西他滨与顺铂有望成为晚期BTC的有效治疗方法。TOPAZ-1试验代表了该领域的重大进展是首个旨在研究PD-L1抑制剂联合化疗用于晚期BTC治疗的III期临床研究。基于该研究相关监管机构批准度伐利尤单抗联合顺铂及吉西他滨作为既往未经治疗的不可切除或转移性BTC患者的一线治疗方案。5.ICIs联合靶向治疗分子靶向治疗与免疫治疗的联合应用已显示出协同效应。免疫治疗可解除免疫抑制状态从而延长分子靶向治疗所诱导的缓解效果提高靶向治疗的整体有效性。6.ICIs联合其他治疗对于不具备手术条件或存在晚期病变的BTC患者局部治疗可能是一种有效的选择。局部消融治疗及放射治疗等技术可有效杀伤肿瘤细胞促进肿瘤新抗原的产生并增强免疫识别反应。因此局部治疗与免疫治疗之间存在着理论上的协同作用。7.过继性免疫细胞疗法嵌合抗原受体T细胞Chimeric antigen receptor T cells, CAR-T可靶向识别肿瘤抗原并激活抗肿瘤免疫反应。尽管CAR-T细胞疗法在血液系统恶性肿瘤中已取得成功并被批准用于B淋巴细胞白血病的治疗但其在实体瘤中的应用也日益受到关注。8.CD40激动剂CD40与其配体相互作用后可刺激树突状细胞启动T细胞依赖性抗肿瘤反应并诱导巨噬细胞介导的肿瘤基质破坏。CD40激动剂具有将“冷”肿瘤转化为“热”肿瘤的潜力从而增强肿瘤对免疫治疗的应答。9.肿瘤疫苗疫苗疗法是CCA的一种治疗策略。肿瘤疫苗大致可分为三类癌症抗原肽或蛋白质疫苗、细胞疫苗以及肿瘤抗原基因疫苗。五、结论胆管癌CCA是一种预后极差的恶性肿瘤。未来的研究应更加深入地探讨调控CCA与肿瘤免疫微环境TIME之间相互作用的复杂机制以期发展更为精准的免疫治疗策略。