肝細胞癌肺轉(zhuǎn)移的潛在機制和治療進展

管 濤 綜述 張 倜， 王 魯 審校

（1.天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院肝膽腫瘤科 國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心 天津市腫瘤防治重點實驗室，天津 300060；2.復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院肝臟外科，上海 200032）

肝細胞癌肺轉(zhuǎn)移機制

血源性轉(zhuǎn)移是肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)最常見的轉(zhuǎn)移途徑。從肝、肺解剖的角度看，肝臟和肺之間擁有豐富的血管，且肺是體循環(huán)的過濾器，脫落的HCC栓隨靜脈回流很容易駐留于肺部。此外，HCC在生長過程中易侵犯鄰近血管，破壞血管壁，形成肝動靜脈分流，使癌細胞進入肺循環(huán)。從血流動力學(xué)的角度看，肺循環(huán)屬于低壓系統(tǒng)，血流慢，且肺有較大的毛細血管面積及血液中高凝固-纖溶活性，有利于腫瘤細胞沉積于此。以上是目前已知的HCC肺轉(zhuǎn)移發(fā)生機制，只停留在宏觀層面。

腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment，TME)是由細胞間通訊協(xié)調(diào)的動態(tài)系統(tǒng)，通過腫瘤細胞的自身基因和周圍環(huán)境來界定腫瘤的行為。針對腫瘤轉(zhuǎn)移的“種子-土壤”學(xué)說一直沿用至今，大量證據(jù)顯示TME各組分和腫瘤細胞的相互作用是引起轉(zhuǎn)移的必要原因[1]。其中HCC肺轉(zhuǎn)移也離不開TME中各組分的變化。本文擬從微觀層面結(jié)合HCC原發(fā)灶和肺轉(zhuǎn)移灶的異質(zhì)性，以及TME的相關(guān)組分，尋求腫瘤表型及基因組的差異性，展開對HCC肺轉(zhuǎn)移潛在機制的探討。

一、HCC原發(fā)灶和肺轉(zhuǎn)移灶的異質(zhì)性分析

據(jù)估計，HCC 30%～60%的復(fù)發(fā)性或轉(zhuǎn)移性腫瘤具有與原發(fā)腫瘤不同的克隆[2]。不少學(xué)者從HCC原發(fā)灶和肺轉(zhuǎn)移灶的異質(zhì)性入手，以探究腫瘤表型和基因組差異。

HCC肺轉(zhuǎn)移灶多數(shù)較小，對其進行病理活體組織學(xué)檢查的機會有限，這在一定程度上限制了對HCC肺轉(zhuǎn)移驅(qū)動分子機制的全面表征，特別是與器官特異轉(zhuǎn)移有關(guān)的機制。由于生物標(biāo)志物評估僅限于早期階段，進行同一病人樣本原發(fā)灶-轉(zhuǎn)移灶配對比較很困難，尸檢標(biāo)本成了了解原發(fā)灶-轉(zhuǎn)移灶異質(zhì)性及進化模式的寶貴工具。Martins-Filho等[3]證實HCC對肺轉(zhuǎn)移的傾向性，其中30%的轉(zhuǎn)移病人存在亞臨床微轉(zhuǎn)移(在影像學(xué)和肉眼檢查中未發(fā)現(xiàn))，腫瘤結(jié)節(jié)較大、多結(jié)節(jié)性、大血管侵犯、較差的組織學(xué)分級以及細胞排列擁擠與HCC肺轉(zhuǎn)移相關(guān)。在檢測的免疫組織化學(xué)標(biāo)志物中，肺轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)的K19和EpCAM表達顯著高于原發(fā)灶，肺轉(zhuǎn)移灶中與 WNT激活相關(guān)的標(biāo)志物β連環(huán)素(β-catenin)陰性，所有肺轉(zhuǎn)移灶的端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(telomerase reverse transcriptase，TERT)啟動子(HCC中最常見的突變基因)突變狀態(tài)與原發(fā)灶均相同。這在一定程度上說明轉(zhuǎn)移灶的異質(zhì)性有限，但此研究僅涉及肝原發(fā)灶及肺轉(zhuǎn)移灶之間組織學(xué)層面和表型的異質(zhì)性，并未綜合評估其基因組的全面差異。

Ouyang等[4]對匹配的原發(fā)灶和肺轉(zhuǎn)移灶進行全基因組測序發(fā)現(xiàn)，在原發(fā)灶中有65～221個結(jié)構(gòu)變異(structural variation，SV)，在轉(zhuǎn)移灶中有60～232個SV。這些SV的比較表明原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶之間的突變片段非常相似，且大部分重疊，說明腫瘤發(fā)生過程中的基因組特征可能在轉(zhuǎn)移時保留。此外，肺轉(zhuǎn)移灶中發(fā)現(xiàn)一些特殊的突變，如5個鋅指(zinc finger,Znf)基 因 (Znf257、Znf682、Znf404、Znf514、Znf142)突變、抑癌基因p53突變、Wnt5a中的移碼插入和DAAM2中的框內(nèi)缺失。其中p53突變是包括HCC在內(nèi)的各種癌癥的主要驅(qū)動因素[5-6]。Gross-Goupil等[7]分析18例接受原位肝移植病人的肺轉(zhuǎn)移灶和相應(yīng)原發(fā)灶(83個腫瘤樣本)的基因組差異，在2例原發(fā)HCC中發(fā)現(xiàn)p53突變，在相應(yīng)的轉(zhuǎn)移灶中未發(fā)現(xiàn)，而 p53蛋白在 4個原發(fā)HCC(22%)和7個轉(zhuǎn)移灶(39%)中過表達。作者認為p53蛋白過表達，而不是p53突變與HCC肺轉(zhuǎn)移有關(guān)。這與最近的研究報道相符，即p53單倍劑量不足會促進哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而引起肺轉(zhuǎn)移[8]。上述HCC原發(fā)灶和肺轉(zhuǎn)移灶異質(zhì)性的研究也許可從差異性表型或基因方面探究肺轉(zhuǎn)移的潛在機制，揭示HCC進展的潛在生物標(biāo)志物。

二、HCC原發(fā)灶來源的外泌體與循環(huán)腫瘤細胞促進HCC肺轉(zhuǎn)移

外泌體可由腫瘤細胞分泌，參與TME的調(diào)節(jié)[9]。HCC來源的外泌體通過促進免疫逃逸和轉(zhuǎn)移前生態(tài)位的形成進而引發(fā)肺轉(zhuǎn)移[10]。在轉(zhuǎn)移過程中，具有躲避免疫細胞攻擊能力的腫瘤細胞才有可能駐留于遠處部位引起轉(zhuǎn)移。研究發(fā)現(xiàn)，來自HCC的外泌體通過分泌大量的高遷移率族蛋白B1作用于T細胞免疫球蛋白黏蛋白分子1(T cell immunoglobulin domain and mucin domain protein-1，TIM-1)+調(diào)節(jié)性 B 細胞，促進其擴增，并構(gòu)建免疫耐受的TME[11]。這為HCC遠處轉(zhuǎn)移創(chuàng)造有利條件。據(jù)報道，許多類型的整合素(integrin)和整合素配體也由原發(fā)腫瘤外泌體攜帶，整合素可參與癌細胞定植和轉(zhuǎn)移前生態(tài)位(即原發(fā)腫瘤在繼發(fā)器官和組織部位為后續(xù)轉(zhuǎn)移創(chuàng)造的有利微環(huán)境)的形成。Fang等[12]研究證實，富含miR-1247-3p的HCC來源外泌體，通過釋放此內(nèi)含物并作用于 β-1，4-半乳糖轉(zhuǎn)移酶Ⅲ(β-1，4-galactosyltransferasesⅢ，B4GALT3)，從而引起 β1-整合素-核因子 κB(nuclear factor κB，NF-κB)信號途徑的激活，提高成纖維細胞白細胞介素6和 白細胞介素8的分泌量，從而增強小鼠模型體內(nèi)腫瘤的侵襲能力，促進肺轉(zhuǎn)移。

循環(huán)腫瘤細胞(circulating tumor cell，CTC)是HCC血源性肺轉(zhuǎn)移機制的重要一環(huán)。Sun等[13]證實，肺循環(huán)后CTC的數(shù)量和陽性率顯著下降，較大的CTC傾向于滯留于肺毛細血管床中。這突顯了HCC釋放的CTC在引起血源性肺轉(zhuǎn)移方面的重要影響。CTC附著在微血管內(nèi)壁是腫瘤細胞外滲和隨后轉(zhuǎn)移不可或缺的步驟。干擾CTC的黏附可阻止其播散和定植[14]。 活性氧(reactive oxygen species，ROS)是細胞黏附的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。據(jù)報道CTC中ROS水平升高，這與HCC侵襲轉(zhuǎn)移能力增強有關(guān)[15-16]。有趣的是，CTC和HCC來源外泌體在TME中接觸機會較多。在體內(nèi)和體外實驗?zāi)Ｐ椭酗@示HCC來源外泌體通過介導(dǎo)SMAD3-ROS信號通路調(diào)節(jié)CTC的增殖和黏附，進而促進肺轉(zhuǎn)移灶的形成[17]。目前，腫瘤來源外泌體和CTC是腫瘤診療領(lǐng)域的熱點,因此深入了解其導(dǎo)致肺轉(zhuǎn)移的作用機制很有必要。

三、腫瘤相關(guān)巨噬細胞和T細胞參與HCC肺轉(zhuǎn)移

腫瘤相關(guān)巨噬細胞(tumor-associated macrophage，TAM)和T細胞通過改變TME介導(dǎo)腫瘤遠處侵襲。在HCC中，TAM已確定為M2型巨噬細胞的驅(qū)動因素，促進腫瘤轉(zhuǎn)移[18]。Wang等[19]發(fā)現(xiàn)，HCC外泌體來源的長鏈非編碼生長停滯特異性蛋白6-反義RNA1(long chain non-coding growth stasis specific protein 6 antisense RNA 1，lncRNA DLX6-AS1) 通過miR-15a-5p/趨化因子CXC基序配體17(chemokine C-X-C motif ligand 17，CXCL17)軸誘導(dǎo)M2型巨噬細胞極化促進腫瘤侵襲進展，誘發(fā)肺轉(zhuǎn)移。TME免疫細胞失衡是HCC進展的另一個重要調(diào)節(jié)因子。調(diào)節(jié)性T細胞主要參與腫瘤免疫抑制應(yīng)答，瘤體和外周血中調(diào)節(jié)性T細胞數(shù)量增加與病人預(yù)后呈負相關(guān)[20]。這為腫瘤細胞免疫逃逸引發(fā)遠處器官轉(zhuǎn)移提供有利條件。此外，Yang等[21]研究發(fā)現(xiàn)，T細胞免疫調(diào)節(jié)因子1(T-cell immune regulator 1，TCIRG1)是接受全肝切除術(shù)后復(fù)發(fā)性HCC病人中異常過表達的基因之一，且TCIRG1可通過增強上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進HCC動物模型肺轉(zhuǎn)移，這證明目前靶向免疫治療晚期HCC的必要性。

四、乙型肝炎病毒和炎癥途徑參與肺轉(zhuǎn)移

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)感染是全球性健康問題，也是導(dǎo)致HCC侵襲進展的主要危險因素。已有研究報道HBV感染后重塑TME，促進HCC轉(zhuǎn)移。HBV編碼的X蛋白(HBx)可通過細胞內(nèi)損傷相關(guān)分子模式發(fā)揮關(guān)鍵作用。Chen等[22]研究發(fā)現(xiàn)，小鼠模型HBx通過鈣依賴性級聯(lián)反應(yīng)引起腫瘤細胞易位和分泌HMGB1，導(dǎo)致HCC肺轉(zhuǎn)移灶形成。此外，病人血清和腫瘤組織中HMGB1的水平與預(yù)后不良相關(guān)。另一項研究證實，HBx促進炎癥分子 NF-κB與S100A9的啟動子結(jié)合，以增強其轉(zhuǎn)錄，進而促進HCC生長和轉(zhuǎn)移[23]。HMGB1和S100A9是參與損傷相關(guān)分子模式的重要蛋白質(zhì)，調(diào)節(jié)炎性TME，且在HBx作用下均可異常表達促進轉(zhuǎn)移，其也許可作為HCC肝外轉(zhuǎn)移的預(yù)測指標(biāo)。HCC是典型的炎癥相關(guān)癌癥，且炎性TME可參與HCC肺轉(zhuǎn)移。Liu等[24]研究證實，趨化因子CC基序配體 15(chemokine C-C motif ligand 15，CCL15)-趨化因子CC基序受體1(chemokine C-C motif receptor 1，CCR1)軸營造炎性 TME，增加 HCC細胞的轉(zhuǎn)移潛能，誘發(fā)肺轉(zhuǎn)移。

五、細胞外基質(zhì)參與HCC肺轉(zhuǎn)移

此外，細胞外基質(zhì)作為TME的重要組分，也參與HCC肺轉(zhuǎn)移灶的形成。Wu等[25]研究證實，較高的基質(zhì)硬度導(dǎo)致HCC進展，并上調(diào)賴氨酰氧化酶樣蛋白2(lysyl oxidase-like 2，LOXL2)促進肺轉(zhuǎn)移前的生態(tài)位形成。此外，新近研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)硬度增加還可激活CD36-絲/蘇氨酸蛋白激酶-E2F轉(zhuǎn)錄因子3信號途徑并靶向成纖維細胞生長因子2(fibroblast growth factor 2，F(xiàn)GF2)轉(zhuǎn)錄，促進HCC侵襲和轉(zhuǎn)移[26]。TME細胞外基質(zhì)與腫瘤細胞相互作用，促進HCC肺轉(zhuǎn)移。Peng等[27]研究表明，膜靶向的胞內(nèi)氯離子通道1(membranetargeted chloride intracellular channel 1，CLIC1)通過募集磷脂酰肌醇磷酸5-激酶1(phosphatidylinositol-4-phosphate 5-kinase type 1，PIP5K1)A/C誘導(dǎo)腫瘤細胞-基質(zhì)黏附促進轉(zhuǎn)移，CLIC1沉默可抑制腫瘤細胞在肺泡中的黏附，從而抑制小鼠的肺轉(zhuǎn)移。總之，TME與HCC肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。但肺轉(zhuǎn)移的形成是多因素、多環(huán)節(jié)作用，目前具體機制仍無定論，尚需基礎(chǔ)和臨床研究相結(jié)合不斷探索。

HCC肺轉(zhuǎn)移的治療

一、肝內(nèi)病灶控制

根據(jù)巴塞羅那臨床肝癌 (Barcelona clinic liver cancer，BCLC)分期，HCC肺轉(zhuǎn)移病人歸類為BCLC C期，即晚期HCC。晚期HCC一般不推薦手術(shù)治療，通常接受全身治療。目前，在針對晚期HCC的一線治療方案中，阿替利珠單抗+貝伐珠單抗方案(T+A方案)是美國臨床腫瘤學(xué)會(American Society of Clinical Oncology，ASCO)推薦的首選方案。Finn等[28]證實，相對于索拉非尼在晚期HCC中的應(yīng)用，T+A方案改善病人生存的優(yōu)勢更明顯。一項關(guān)于治療不可切除HCC的Ⅰb期臨床試驗顯示侖伐替尼聯(lián)合帕博利珠單抗治療展現(xiàn)了可觀的療效，且藥物毒性可控[29]。這些結(jié)果為新興的聯(lián)合治療策略注入活力，給晚期HCC治療帶來希望。

肝內(nèi)腫瘤負荷是影響轉(zhuǎn)移性HCC病人預(yù)后的獨立危險因素，且肝內(nèi)腫瘤的局部治療(如肝動脈化療栓塞術(shù)、射頻消融術(shù))可改善轉(zhuǎn)移性HCC病人的生存[30-31]。根據(jù)實體瘤的常規(guī)治療策略，腫瘤轉(zhuǎn)移是局部治療的禁忌證。然而，從減少腫瘤負荷的角度來看，當(dāng)靶病變占總腫瘤體積的主要部分時，局部區(qū)域治療可能是一種適當(dāng)?shù)牟呗?。值得注意的是，在積極進行肝內(nèi)腫瘤治療的同時，必須關(guān)注病人肝功能儲備，監(jiān)測肝功能變化，評估病人耐受性。另外，考慮到HBx促進HCC的侵襲和轉(zhuǎn)移，抗病毒治療應(yīng)貫穿于HBV相關(guān)HCC治療的全程。

二、肺轉(zhuǎn)移灶處理

除對肝內(nèi)腫瘤的控制，肺轉(zhuǎn)移灶的處理也應(yīng)重視。盡早識別肺轉(zhuǎn)移灶是對病人施以及時、有效治療的前提。目前臨床對HCC的分期評估，常以胸片作為篩查手段，以確定有無肺轉(zhuǎn)移。胸片對肺轉(zhuǎn)移灶的檢出率較低，很可能漏診。隨著醫(yī)療技術(shù)的進步，胸部CT檢查和PET-CT檢查在HCC肺轉(zhuǎn)移的診斷、分期及治療決策等方面得到廣泛應(yīng)用。胸部CT檢查可彌補腹部CT檢查僅能發(fā)現(xiàn)部分下肺轉(zhuǎn)移的缺陷，從而提高肺轉(zhuǎn)移灶的檢出率。Jin等[32]研究顯示，在381例HCC病人中，肝臟動態(tài)CT檢查和胸片檢查共查出19例(5.0%)病人存在肝外轉(zhuǎn)移病灶，而胸部CT檢查發(fā)現(xiàn)30例(7.9%)肝外轉(zhuǎn)移病人，這說明胸部CT檢查對于轉(zhuǎn)移灶的檢出具有較大優(yōu)勢。PET-CT檢查對于評估術(shù)前HCC肺轉(zhuǎn)移及轉(zhuǎn)移范圍具有獨特價值，并可指導(dǎo)選擇治療方式。Chu等[33]針對HCC轉(zhuǎn)移篩查的研究表明，甲胎蛋白≥400 μg/L和肝臟雙葉受累是PET-CT檢查檢測HCC轉(zhuǎn)移的獨立預(yù)測因素,且PET-CT檢查結(jié)果有利于調(diào)整治療策略。盡管PET-CT檢測價格較高，但考慮到其對病情的全面評估及腫瘤的準(zhǔn)確分期，可避免由低估病人病情以及不必要的手術(shù)帶來的醫(yī)療資源浪費，這符合衛(wèi)生經(jīng)濟學(xué)效益。

在臨床實踐中，HCC病人的胸、腹部CT檢查有時會發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)，其中肺小結(jié)節(jié)的診斷較困難，這與醫(yī)師經(jīng)驗、閱片狀態(tài)及視野范圍的影響導(dǎo)致漏診以及難以對肺小結(jié)節(jié)進行穿刺活檢來明確結(jié)節(jié)性質(zhì)有關(guān)。目前肺小結(jié)節(jié)的檢查主要依賴于胸部低劑量薄層CT，而PET-CT檢查對HCC病人肺小結(jié)節(jié)的診斷作用有局限性，更傾向于評估大的肺結(jié)節(jié)。為明確HCC病人的肺小結(jié)節(jié)是否為轉(zhuǎn)移瘤，可對比HCC病人術(shù)前、術(shù)后及不同隨訪時間點的影像學(xué)變化，并觀察肺小結(jié)節(jié)的良、惡性特征，或借助胸腔鏡切除病灶以明確診斷。Fleischner協(xié)會認為應(yīng)基于結(jié)節(jié)大小和病人危險因素管理肺結(jié)節(jié)，從而確定隨訪時間[34]。在隨訪中，鑒于HCC合并肺小結(jié)節(jié)惡性率很高，還應(yīng)考慮肝內(nèi)腫瘤分期、肺部癥狀，縮短隨訪時間間隔，提早檢出HCC肺轉(zhuǎn)移灶并予治療。

目前臨床上針對HCC肺轉(zhuǎn)移的治療方式包括肺轉(zhuǎn)移灶切除、血管介入治療、腫瘤消融、放療和藥物治療。手術(shù)切除是治療肺轉(zhuǎn)移灶的主要手段，無復(fù)發(fā)時間間隔可評價手術(shù)治療病人的預(yù)后。Kuo等[35]和Invenizzi等[36]的研究均證實肺轉(zhuǎn)移灶切除可有效管理HCC肺轉(zhuǎn)移，改善長期生存。胸腔鏡在手術(shù)治療肺轉(zhuǎn)移灶方面應(yīng)用廣泛，是重要微創(chuàng)治療手段。值得注意的是，肺轉(zhuǎn)移灶切除必須嚴(yán)格把握適應(yīng)證。針對肺轉(zhuǎn)移灶的血管介入治療主要是經(jīng)肺動脈或支氣管動脈的化療栓塞術(shù)。研究報道也證實了經(jīng)動脈化療栓塞治療HCC肺轉(zhuǎn)移灶的療效[37]。

局部消融治療成為不能手術(shù)切除肺轉(zhuǎn)移灶的新療法。對一些危險或特殊部位的肺轉(zhuǎn)移灶，人工氣胸輔助射頻消融是有效、安全、徹底消除病變的手段。Zuo等[38]研究表明，人工氣胸輔助射頻消融安全、有效治療HCC鄰近縱隔的肺轉(zhuǎn)移灶。盡管HCC肺轉(zhuǎn)移灶對放療的敏感性不如淋巴結(jié)及骨轉(zhuǎn)移灶，但仍可從中獲益。Jiang等[39]的研究證明HCC肺轉(zhuǎn)移病人可從外照射(external beam radiotherapy，EBRT)治療中獲益。在藥物治療方面，雖然HCC肺轉(zhuǎn)移灶化療研究取得少許成效，但對于總體生存率的改善仍不理想。遺憾的是，盡管肺轉(zhuǎn)移灶的治療方式多種多樣，但HCC肺轉(zhuǎn)移目前尚無明確的標(biāo)準(zhǔn)方案。

結(jié) 語

肺轉(zhuǎn)移占HCC遠處轉(zhuǎn)移近50%，病人預(yù)后極差。因此，這更應(yīng)引起重視，以尋求治療突破。首先，HCC肺轉(zhuǎn)移是多因素、多步驟的致病過程，與TME密切相關(guān)，明確其機制，并尋找有效的分子靶點至關(guān)重要。其次，完善早期病人的篩查流程以及術(shù)后病人的監(jiān)測隨訪，做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療。最后，針對HCC肺轉(zhuǎn)移的治療，臨床醫(yī)師需考慮到腫瘤異質(zhì)性，兼顧肝內(nèi)病灶控制和肺轉(zhuǎn)移灶處理，并根據(jù)肝功能儲備進行高度選擇，施以個性化綜合性治療，使病人獲益。