【期刊导读】又一力证：干扰素α联合PD-1抗体是治疗肝癌有效的新策略

编者按：肝癌（HCC）的发病率和死亡率均居全球癌症排名的前几位，严重影响人类健康和生活质量。其预后也不容乐观，总的5年生存率不到12-15%。目前PD-1或PD-L1抗体是肿瘤治疗中最常用的免疫检查点抑制剂（ICIs），其可挽救CD8+T细胞的功能失调状态，从而有效激活抗肿瘤免疫应答。但单一治疗的效果受到频繁耐药的限制，在晚期HCC中的临床疗效并不理想，客观应答率只有20%左右，这主要是由于HCC微环境中CD8+T细胞缺乏或功能障碍，调节HCC微环境是提高ICIs应答率的潜在解决方案。因此迫切需要探索新的策略来提高治疗效果和克服耐药性。

由于干扰素α（IFNα）对免疫系统的广泛影响，具有引发细胞毒性免疫应答的巨大潜力。最近，基于IFNα与PD-1抑制剂联合治疗策略的机制研究相继发表，受到广泛关注（相关链接）。近日，复旦大学附属华山医院钦伦秀教授团队和董琼珠教授团队在Nature子刊Cellular & Molecular Immunology上联合发表研究，结果显示聚乙二醇干扰素α（PEG IFNα）增加肝癌肿瘤微环境中CD8+T细胞浸润，PEG IFNα联合PD-1抗体可恢复甚至增强CD8+T细胞的细胞毒效应，具有协同抗肿瘤作用。PEG IFNα和PD-1抗体联合可能是一种潜在的肝癌免疫治疗策略。

研究方法

分析PEG IFNα对肝癌免疫微环境中肿瘤浸润免疫细胞和PD-1表达的影响，并探讨其潜在机制。在皮下荷瘤小鼠和原位肝癌小鼠模型中评估PD-1抗体和PEG IFNα在体内的作用。

研究结果

01

PEG IFNα联合PD-1抗体治疗肝癌具有显著的协同作用

为探讨PEG IFNα对PD-1抗体诱导的肝癌应答的影响，建立皮下荷瘤小鼠和原位肝癌小鼠模型。分为对照组、PD-1抗体单药组、PEG IFNα单药组、PD-1抗体联合PEG IFNα治疗组，直至研究终点（图1A）。与对照组和单药治疗组相比，在皮下荷瘤小鼠和原位肝癌小鼠模型中PD-1抗体和PEG IFNα联合治疗对肿瘤生长有更显著的抑制作用（图1B-E）。此外，联合治疗没有引起明显的体重减轻或诱发肝肾毒性。

与对照组或单药治疗组相比，联合治疗组明显延缓了肿瘤重量的增加，减少了肺转移的数量，并延长了总生存（图1E-J）。

图1 PEG IFNα联合PD-1抗体

治疗小鼠肝癌模型的疗效

02  

PEG IFNα增加肝癌肿瘤微环境中CD8+T细胞浸润

在Hepa1-6荷瘤小鼠的皮下肿瘤中，PEG IFNα治疗后CD8+细胞毒性T细胞和自然杀伤（NK）细胞明显增加（图2)。另外，通过一系列蛋白实验证实PEG IFNα通过诱导肿瘤细胞分泌趋化因子CCL4来招募细胞毒性CD8+T细胞，从而进入肝癌肿瘤微环境。

图2 PEG IFNα对Hepa1-6荷瘤小鼠的

皮下肿瘤的免疫细胞浸润情况的影响

03  

长期PEG IFNα治疗可诱导CD8+T细胞的PD-1表达，造成其耗竭

进一步检测PD-1在CD8+T细胞中的表达水平，以评估PEG IFNα对T细胞功能的影响。研究发现在PEG IFNα治疗后第6天，Hepa1-6肿瘤中PD-1+CD8+T细胞的比例没有明显变化，但在第21天从9.8%显著增加到22.7%（图3)。PEG IFNα以剂量依赖性方式诱导CD8+T细胞上PD-1的表达。

图3 PEG IFNα治疗Hepa1-6荷瘤小鼠后，

PD-1的表达情况

进一步研究发现PEG IFNα通过激活IFNα-IFNAR1-JAK1-STAT3信号通路，上调CD8+T细胞PD-1的表达。

04  

PEG IFNα联合PD-1抗体可恢复和增强肿瘤抗原特异性T细胞应答

为进一步了解PEG IFNα与PD-1抗体联合诱导的抗肿瘤免疫应答，进一步检测了Hepa1-6肿瘤的抗原特异性T细胞应答。与对照组或PD-1抗体单药组相比，PEG IFNα联合PD-1抗体组的CD8+T细胞浸润数量增加（图4A)。在联合治疗的肿瘤中，IFNγ+CD8+T细胞的百分比分别比对照组和PEG IFNα单药组增加了1.5倍和2倍（图4B)。联合组Hepa1-6肿瘤中IFNγ mRNA水平较对照组或PEG IFNα单药组显著升高（图5C）。联合组与PEG IFNα单药组相比，肿瘤细胞裂解明显增加（图4C）。

图4 不同治疗方案下诱导的抗肿瘤免疫应答情况

联合组分离出的效应CD8+T细胞中的CFSElow CD8+T细胞比PEG IFNα单药组的比例更高，提示PD-1抗体和PEG IFNα联合能促进效应CD8+T细胞的增殖（图5D)。免疫组化染色显示，与其他组相比，联合组的凋亡（TUNEL）显著增加，血管生成（CD34）显著减少（图5A、B)，表明PEG IFNα联合PD-1抗体可诱导肿瘤细胞凋亡增加，血管生成减少。这些数据支持PEG IFNα与PD-1抗体联合应用可显著恢复T细胞功能，增强其对肝癌细胞的免疫应答，从而提高抗肿瘤疗效和生存。

图5 不同治疗方案下诱导的抗肿瘤免疫应答情况

05  

PEG IFNα联合PD-1抗体抗肿瘤作用的信号示意图

PEG IFNα通过诱导肝癌细胞分泌CCL4来招募细胞毒性CD8+T细胞浸润肿瘤微环境。但PEG IFNα还可通过IFNα-IFNAR1-JAK1-STAT3途径上调CD8+T细胞PD-1的表达，长期使用容易引起其耗竭。PEG IFNα联合PD-1抗体则可恢复甚至增强CD8+T细胞的细胞毒效应，具有协同抗肿瘤作用。

图6 PEG IFNα联合PD-1抗体

抗肿瘤作用的信号示意图

   肝霖君有话说

ICIs彻底改变了肿瘤的治疗，已经在多种实体瘤的治疗中取得了前所未有的临床成功，然而仍有大量晚期肝癌患者对ICIs单一疗法无效，对这一现象的系统探索有助于探究缺失的对ICIs治疗应答的机制，这表明ICIs需要一个友好的免疫环境来发挥其最好的抗肿瘤作用。

该研究显示PEG IFNα和PD-1抗体联合应用显著改善了PD-1抗体单药治疗的效果，延长了小鼠的生存期，增强了皮下和原位肝癌小鼠模型中T细胞的分泌和活化，恢复甚至增强了CD8+T细胞的细胞毒效应，具有协同抗肿瘤作用。近期复旦大学附属中山医院和复旦大学研究团队联合发表的研究也揭示了这两种药物联合治疗的内在机制，IFNα可通过糖代谢重塑肿瘤免疫微环境激活免疫应答，克服ICIs耐药（相关链接）。

这些研究均提示IFNα和PD-1抗体联合治疗肝癌是一种有效的新联合策略。未来还需进一步的深入探索，提供更多循证医学证据，以验证和推进该联合疗法广泛应用于临床治疗中，使得更多患者获益。

参考文献： 

Zhu Y, Chen M, Xu D, et al. The combination of PD-1 blockade with interferon-alpha has a synergistic effect on hepatocellular carcinoma[J]. Cell Mol Immunol, 2022 Jun;19(6):726-737. 

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