靶向腫瘤微環(huán)境治療胰腺癌的新進(jìn)展

張飛宇， 阿迪拉·亞克普， 趙金明， 高沿航

吉林大學(xué)第一醫(yī)院 肝病科， 長(zhǎng)春 130021

胰腺癌在所有惡性腫瘤中預(yù)后最差，5年生存率僅為9%[1]。根據(jù)2020年全球惡性腫瘤狀況報(bào)告顯示，我國(guó)胰腺癌新發(fā)病例數(shù)達(dá)12.5萬(wàn)，占全球25.2%。全球胰腺癌死亡病例約47萬(wàn)，位居惡性腫瘤死亡譜第7位，其中26.1%的死亡病例發(fā)生在中國(guó)[2]。

胰腺導(dǎo)管腺癌是胰腺癌最常見(jiàn)的組織分型。手術(shù)切術(shù)是唯一可能治愈的方法，但80%胰腺癌患者確診時(shí)即為晚期或有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移而失去手術(shù)機(jī)會(huì)。對(duì)于大多數(shù)胰腺癌患者，藥物治療是控制疾病進(jìn)展的主要方法，然而以吉西他濱聯(lián)合白蛋白結(jié)合型紫杉醇為首的一線治療方案并未明顯改善患者生存率，這與胰腺癌獨(dú)特的腫瘤微環(huán)境密切相關(guān)。胰腺癌在發(fā)生發(fā)展過(guò)程中形成由腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)等相互作用共同塑造的基質(zhì)豐富、高度免疫抑制的微環(huán)境，其在胰腺癌增殖、侵襲、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及化療耐藥中發(fā)揮重要作用。靶向胰腺癌腫瘤微環(huán)境是目前治療胰腺癌的主要研究方向，本文對(duì)當(dāng)前靶向胰腺癌腫瘤微環(huán)境治療策略進(jìn)展作一總結(jié)及評(píng)述。

1 胰腺癌腫瘤微環(huán)境的潛在靶點(diǎn)

1.1 基質(zhì)屏障 與其他實(shí)體腫瘤不同，胰腺癌間質(zhì)成分占腫瘤體積的80%以上，包括豐富的細(xì)胞外基質(zhì)、胰腺星狀細(xì)胞(pancreatic stellate cell, PSC)、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(carcinoma- associated fibroblasts，CAFs)等。這些間質(zhì)成分包繞在腫瘤實(shí)質(zhì)周?chē)纬苫|(zhì)屏障參與胰腺癌發(fā)生發(fā)展。細(xì)胞外基質(zhì)如透明質(zhì)酸、膠原蛋白等可增大固體應(yīng)力及組織間隙液壓，壓迫腫瘤脈管系統(tǒng)，參與腫瘤生長(zhǎng)、血管形成、免疫抑制及放化療抵抗，與胰腺癌預(yù)后不良密切相關(guān)[3]。胰腺腫瘤細(xì)胞通過(guò)分泌成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、TGFβ等活化PSC并將其募集至腫瘤細(xì)胞周?chē)；罨腜SC分泌生長(zhǎng)因子及豐富的細(xì)胞外基質(zhì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖。另一方面，PSC通過(guò)平衡核苷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分泌脫氧胞苷，其與吉西他濱競(jìng)爭(zhēng)脫氧胞苷激酶的磷酸化作用誘導(dǎo)化療耐藥[4]。CAFs不僅能分泌細(xì)胞外基質(zhì)，還可分泌IL-6、IL-8、靜息巰基氧化酶1和βig-h3等重塑細(xì)胞外基質(zhì)、免疫微環(huán)境從而促進(jìn)腫瘤增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移[5-6]。

1.2 免疫微環(huán)境 研究顯示，胰腺癌中抗腫瘤效應(yīng)的免疫細(xì)胞如CD4+、CD8+效應(yīng)T淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞處于減少或無(wú)功能狀態(tài)，而具有免疫抑制作用的細(xì)胞如腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophages, TAMs)、調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞(regulatory T cells, Tregs)、髓源性抑制細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSCs)功能活躍且大量增殖，從而營(yíng)造出有利于胰腺癌免疫逃逸的微環(huán)境。胰腺癌通過(guò)分泌多種細(xì)胞因子主動(dòng)招募單核細(xì)胞聚集并促進(jìn)其向M2型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化。一項(xiàng)薈萃分析[7]顯示，M2型巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)與胰腺癌患者預(yù)后不良密切相關(guān)。Tregs是一類(lèi)多功能的T淋巴細(xì)胞亞群，在正常機(jī)體中主要誘導(dǎo)免疫耐受及發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，在腫瘤環(huán)境下可抑制抗腫瘤效應(yīng)細(xì)胞的殺傷能力，促進(jìn)腫瘤的免疫逃避及轉(zhuǎn)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(guò)釋放活性氧自由基、促進(jìn)Tregs增殖、高表達(dá)程序性死亡因子配體-1等介導(dǎo)免疫抑制，協(xié)助免疫逃逸。此外，胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白質(zhì)2、前列腺素E2等可調(diào)控上述免疫抑制細(xì)胞，在免疫抑制微環(huán)境形成中發(fā)揮重要作用。

1.3 外泌體 外泌體是一種經(jīng)過(guò)細(xì)胞內(nèi)吞作用形成的納米級(jí)、脂質(zhì)雙分子層膜包裹的胞外囊泡。胰腺癌或腫瘤微環(huán)境的外泌體主要通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白、RNA和信號(hào)通路等調(diào)節(jié)基質(zhì)細(xì)胞、重塑細(xì)胞外基質(zhì)、誘導(dǎo)免疫抑制和刺激血管生成從而促進(jìn)腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移和化療耐藥。例如M2巨噬細(xì)胞分泌的外泌體miRNA-501-3p通過(guò)TGFBR3介導(dǎo)的TGFβ信號(hào)傳導(dǎo)途徑促進(jìn)胰腺癌腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移[9]。吉西他濱促進(jìn)CAFs源性外泌體釋放，這些外泌體中含有miR-146a，可誘導(dǎo)胰腺癌上皮細(xì)胞化療耐藥誘導(dǎo)因子Snail表達(dá)，促進(jìn)胰腺癌增殖及耐藥[10]。

2 針對(duì)胰腺癌腫瘤微環(huán)境潛在靶點(diǎn)的治療進(jìn)展

2.1 細(xì)胞外基質(zhì) 納米藥物憑借其高滲透性、高靶向性及長(zhǎng)滯留效應(yīng)在靶向胰腺癌細(xì)胞外基質(zhì)的應(yīng)用價(jià)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(zhì)酸酶PEGPH20與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用抑制腫瘤纖維化，提高總體生存率。然而，一項(xiàng)ⅠB/Ⅱ期研究[11]評(píng)估了未經(jīng)治的轉(zhuǎn)移性胰腺癌患者使用PEGPH20聯(lián)合改良的FOLFIRINOX方案的療效。與單獨(dú)采用改良FOLFIRINOX方案相比，PEGPH20聯(lián)合組患者總體生存率縮短，相關(guān)不良事件的發(fā)生率顯著提高。即使采用PEGPH20聯(lián)合白蛋白紫杉醇、吉西他濱治療高透明質(zhì)酸表達(dá)的轉(zhuǎn)移性胰腺癌患者也未見(jiàn)總體生存率及無(wú)進(jìn)展生存期有所改善[12]。研究結(jié)果的失敗意味著僅針對(duì)纖維組織增生是不夠的，其他內(nèi)在因素如缺乏特異性的腫瘤抗原、低腫瘤突變負(fù)擔(dān)、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化可能在腫瘤增殖、轉(zhuǎn)移等方面起重要作用。此外，盡管腫瘤基質(zhì)是阻礙藥物傳遞的物理屏障，但其亦在抑制腫瘤生長(zhǎng)和進(jìn)展方面具有保護(hù)作用。因而，Chen等[13]設(shè)計(jì)出pH敏感交聯(lián)劑聯(lián)合吉西他濱及紫杉醇共遞藥納米系統(tǒng)，利用胰腺癌微環(huán)境內(nèi)部pH梯度、腫瘤深部靶向及微環(huán)境敏感釋放策略，實(shí)現(xiàn)選擇性溶解腫瘤內(nèi)核基質(zhì)、增加抗腫瘤免疫細(xì)胞浸潤(rùn)及抑制腫瘤細(xì)胞化療后轉(zhuǎn)移等效果，這種選擇性靶向胰腺癌基質(zhì)屏障的治療策略值得進(jìn)一步探索。

2.2 基質(zhì)細(xì)胞 臨床前研究[14]發(fā)現(xiàn)應(yīng)用維生素D衍生物、維生素A等可重塑活化的PSC，使其恢復(fù)為靜止?fàn)顟B(tài)，相關(guān)的臨床實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中(NCT03331562和NCT03307148)。諸多研究已證實(shí)CAFs及其下游信號(hào)在促進(jìn)胰腺癌發(fā)生發(fā)展中的重要性，然而靶向CAFs的研究仍面臨兩個(gè)問(wèn)題。其一是CAFs具有高度異質(zhì)性，例如低表達(dá)α-SMA、高表達(dá)IL-6的炎性CAFs促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)，而高表達(dá) α-SMA的肌成纖維細(xì)胞性CAFs抑制腫瘤生長(zhǎng)[6]。 此外，不同亞型的CAFs可出現(xiàn)表型轉(zhuǎn)化。Meflin陽(yáng)性CAFs通過(guò)重塑細(xì)胞外基質(zhì)具有抑癌特性，然而隨著腫瘤進(jìn)展，Meflin陽(yáng)性CAFs會(huì)分化為促癌表型[15]。因此，如何鑒別、重塑不同性質(zhì)的CAFs是靶向CAFs治療胰腺癌的關(guān)鍵。

2.3 免疫治療 迄今為止，單用免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療胰腺癌的臨床試驗(yàn)均以失敗告終。目前應(yīng)用最多的免疫檢查點(diǎn)抑制劑如程序性細(xì)胞死亡蛋白-1(programmed death-1，PD-1)/程序性細(xì)胞死亡配體-1(programmed death-ligand 1，PD-L1)抑制劑單藥治療轉(zhuǎn)移性胰腺導(dǎo)管腺癌基本無(wú)效，而聯(lián)合細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞抗原-4(cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4, CTLA-4)抑制劑時(shí)的客觀緩解率也僅為3.1%[16]，部分歸因于免疫抑制細(xì)胞高度浸潤(rùn)、免疫效應(yīng)細(xì)胞缺乏。當(dāng)前，靶向胰腺癌免疫抑制細(xì)胞的臨床試驗(yàn)結(jié)果并不理想。Tregs表達(dá)CC趨化因子受體4，抗CC趨化因子受體4抗體Mogamulizumab聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑的Ⅰ期臨床研究效果不佳[17]。進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗(yàn)的布魯頓酪氨酸激酶抑制劑，依魯替尼，可誘導(dǎo)M1型巨噬細(xì)胞極化、減少M(fèi)DSCs浸潤(rùn)，但其聯(lián)合一線化療藥物也未能延長(zhǎng)無(wú)進(jìn)展生存期及總生存期[18]。胰腺癌疫苗可改善免疫微環(huán)境中缺乏效應(yīng)T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)的特性。目前研究最多的是GM-CSF基因修飾的腫瘤細(xì)胞疫苗(GM-CSF gene modified tumor vaccine，GVAX)，研究熱點(diǎn)多是利用腫瘤疫苗聯(lián)合其他藥物的組合療法，例如使用CD40激動(dòng)劑、PD-1抑制劑、腫瘤疫苗的三聯(lián)療法治療小鼠胰腺癌模型，可以通過(guò)激活腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞、誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)、促進(jìn)原始T淋巴細(xì)胞及Tregs轉(zhuǎn)化為細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞等多方面作用，重塑腫瘤免疫微環(huán)境，顯著增強(qiáng)抗腫瘤作用，甚至實(shí)現(xiàn)無(wú)腫瘤生長(zhǎng)[19]。嵌合抗原受體T淋巴細(xì)胞(chimeric antigen receptor-modified T-cell, CAR-T)療法近年來(lái)在惡性血液腫瘤中療效顯著，靶向胰腺癌腫瘤相關(guān)抗原表位如CD276、間皮素、黏蛋白分子等構(gòu)建的CAR-T細(xì)胞在胰腺癌小鼠模型中能顯著控制腫瘤生長(zhǎng)而無(wú)相關(guān)毒副反應(yīng)[20-21]。此外，已有研究[22-23]證實(shí)利用納米抗體、增加腫瘤抗原分子疫苗等方式能強(qiáng)化CAR-T細(xì)胞在胰腺癌腫瘤微環(huán)境中的作用。目前CAR-T細(xì)胞治療胰腺癌尚處于探索階段，克服腫瘤微環(huán)境、減少脫靶效應(yīng)、尋找特異性胰腺癌腫瘤抗原靶點(diǎn)是CAR-T細(xì)胞治療胰腺癌的未來(lái)策略。

2.4 外泌體 對(duì)外泌體在細(xì)胞株及動(dòng)物模型的研究顯示，抑制或阻斷外泌體生成或腫瘤細(xì)胞攝取可抑制胰腺癌增殖及化療耐藥[10]。然而，由于外泌體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生物學(xué)特性多樣、來(lái)源廣泛，對(duì)外泌體分離、鑒定仍有難度，限制了其臨床應(yīng)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(diǎn)，將其作為不同藥物、抗體等遞送載體治療胰腺癌的相關(guān)研究效果顯著。Zhou等[24]利用外泌體的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)雙重遞送siRNA和奧沙利鉑，增強(qiáng)胰腺癌免疫原性并逆轉(zhuǎn)M2腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的腫瘤免疫抑制，在胰腺癌治療中療效顯著。

3 小結(jié)

當(dāng)前胰腺癌仍然是預(yù)后極差的惡性腫瘤，腫瘤微環(huán)境是胰腺癌增殖、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移、放化療抵抗的重要原因。目前已發(fā)現(xiàn)許多腫瘤微環(huán)境的潛在靶點(diǎn)，但胰腺癌腫瘤微環(huán)境是由多種免疫抑制細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)組成，這些成分都推動(dòng)疾病進(jìn)展，不太可能通過(guò)靶向單一細(xì)胞或基質(zhì)成分實(shí)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境的充分改變，達(dá)到根除腫瘤的目的。有效的靶向胰腺癌腫瘤微環(huán)境治療策略需要多靶點(diǎn)聯(lián)合治療?？傊钊肓私饽[瘤微環(huán)境在胰腺癌發(fā)生、發(fā)展、浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移中的作用，設(shè)計(jì)出高效、安全的多靶點(diǎn)聯(lián)合治療方案是今后治療胰腺癌的主要方向。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：張飛宇負(fù)責(zé)選題，收集分析資料，撰寫(xiě)文章；阿迪拉·亞克普、趙金明參與選題，收集資料；高沿航教授擬定寫(xiě)作思路，指導(dǎo)撰寫(xiě)文章，提供修改意見(jiàn)并最終定稿。