​樊嘉院士:从基础到临床的创新转化之路

国际肝病 发表时间:2025/5/4 11:47:47

编者按:在全球范围内,肝癌一直是严重威胁人类健康的重大疾病。中国作为肝癌高发国家,面临着巨大的挑战。复旦大学附属中山医院樊嘉院士团队多年来致力于肝癌研究,在基础研究与临床转化方面取得了一系列令人瞩目的成果。一方面,他们通过microRNA、cfDNA以及CTC等技术,实现了“一滴血”无创肿瘤早诊断、溯源以及转移追踪;另一方面,他们聚焦创新靶向药物与免疫药物的联合治疗模式,以突破单药应答率低的瓶颈,基于多组学肝癌分子分型模型,实现了患者的精准分层和个性化治疗。除此之外,还对肝癌抗原谱的深入研究,为开发新型主动免疫干预策略提供了可能。这些成果充分体现了基础研究在临床转化中的关键作用,为肝癌的防治带来了新的希望。


肝癌无创检测新技术


复旦大学肝癌研究所数据显示,在1958-2022年期间接受手术的患者中(随访至2024年3月),小肝癌患者(17292例)术后五年生存率为74.2%,而大肝癌(11221例)术后五年生存率仅46.3%。早期诊断、及早干预对于肝癌患者的生存至关重要。但现有肝癌筛查技术敏感性不足,尤其现有的超声联合甲胎蛋白(AFP)检测方法对早期肝癌的检出率并不理想,敏感度仅63%[1]。因此,如何提高肝癌早期筛选的敏感性和特异性,一直是学者们面临的难题和挑战。


随着生命科学和生物技术的发展,研究发现外周血中蕴含着丰富的疾病早期诊断分子标志,包括遗传异常改变(突变谱CNV、SNV,SNP)、转录翻译改变、表观遗传改变(甲基化谱)以及代谢异常改变(脱落肿瘤细胞、蛋白酶活性)等。而且这些基因和分子的改变远远早于临床病理的改变,因此,可借助二代测序、dPCR、质谱、核磁等技术检测。例如,microRNA、cfDNA、循环肿瘤细胞(CTC)分别在肝癌早筛、泛癌早筛、转移预测等方面发挥重要作用。


1
microRNA肝癌早检试剂盒


早在2009年,樊嘉院士团队就着手开发了基于microRNA的肝癌早检试剂盒(图1)。通过大样本、多中心研究优化和验证,团队发现肝癌患者血浆中存在miRNA特征性分子表达谱,由7个血浆miRNA组合的最优诊断模型,诊断灵敏度提升25%以上,模型灵敏度和特异性也都超过了80%[2]。该试剂盒已拥有自主知识产权,获得多项发明专利,于2018年获批CFDA注册证(III类),被写入原发性肝癌诊疗指南(2022年版),目前已在全国500多家三甲医院推广应用,为肝癌早期预警和诊断提供了有力支持。


图1. microRNA肝癌早检试剂盒相关数据

(引自讲者幻灯)


2
cfDNA甲基化检测技术


既往研究发现,在影像学发现癌症之前,患者血液中已出现cfDNA、ctDNA以及循环RNA等标记物[3]。借助高通量测序等高敏感手段,有可能实现癌症的早期筛查。cfDNA甲基化具有在肿瘤发生早期出现、可检测位点多且信号强、对测序深度要求低、成本低同时能实现癌症组织溯源等优势[4]。因此,团队将其应用于包括肝癌在内的多种癌症早筛。


MCDBT-1研究是中国首个cfDNA多癌种前瞻性、独立、盲法验证研究[5],针对结直肠癌、食管癌、肝癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌等六种常见癌种,数据显示,cfDNA展现出69.1%的敏感性和98.9%的特异性,组织溯源性方面TPO1预测率达83.2%、TPO2达91.7%;而PROMISE 研究将癌肿进一步扩展到九种(新增胃癌、胆道癌和头颈部肿瘤),构建了包含cfDNA甲基化、ctDNA突变和血清蛋白肿瘤标志物的多组学模型,也取得了重要成果[6],为多癌种早筛提供了新的方向(图2)。


图2. cfDNA甲基化具有泛癌种早筛效能

(引自讲者幻灯)


3

循环肿瘤细胞(CTC)技术平台


研究发现,CTC是肝癌转移和肝内复发的“种子”,可通过分泌CCL5招募Treg细胞实现免疫逃逸(图3)[7]。中山-顿慧联合研发的第三代CTC技术平台(ChimeraX),能够对CTC进行阴性富集、AI分析及单细胞测序和组学分析。数据表明[8],术前CTC≥1的患者术后复发风险显著高于CTC=0的患者;术后CTC持续阳性的患者复发更早,5年生存率更低(图4)。这一成果为指导手术及术后预防复发和转移提供了关键依据。


图3. CTC是预警肝癌转移复发的新型标志物

(引自讲者幻灯)


图4. 术前CTC可用于预测术后肝癌复发

(引自讲者幻灯)


创新靶向+免疫联合策略


目前,靶向与免疫治疗单药应答率低,PD-1单药及抗血管生成药物疗效位居肿瘤治疗末位,如Nivolumab一线治疗中位总生存期(mOS)为16.4个月,Pembrolizumab二线治疗mOS仅为13.9个月(图5)。


图5. 肝细胞癌现有免疫单药治疗应答率低

(引自讲者幻灯)


因此,针对肝细胞癌现有免疫单药治疗的困境,樊嘉院士团队通过多组学研究建立了肝细胞癌精准分子分型系统——复旦分型[9]。通过多组学技术,将肝癌分为代谢驱动型、微环境失调型和增殖驱动型,不同分型具有显著的生存差异,其中代谢驱动型临床预后较好,增殖驱动型预后最差(图6)。在进一步探究肝癌不同分型特征和潜在靶点时,团队发现免疫联合抗血管生成治疗或可突破现有治疗瓶颈。在基础研究中[9],这种联合治疗能够抑制T细胞耗竭、切断肿瘤营养供应、增强肿瘤免疫监视。临床研究如ORIENT-32研究也证实,信迪利单抗联合贝伐珠单抗一线治疗肝癌患者,显著改善了总体生存(图7),接受PD-1+VEGF单抗转化治疗后手术的患者,2年生存率高达95.8%(图8)[10]。该联合治疗方案已被写入卫健委原发性肝癌诊疗指南(2024)并在全国推广,为中晚期肝癌病人带来了根治性手术机会,使手术切除后肿瘤无残留成为可能。

图6. 肝细胞癌“代谢-免疫-增殖”精准分子分型系统

(引自讲者幻灯)


图7. 免疫联合抗血管生成治疗方案效果

(引自讲者幻灯)


图8. PD-1+VEGF单抗转化治疗方案效果

(引自讲者幻灯)


此外,团队还发现干扰素α可纠正肝癌微环境间糖代谢失衡[11],抑制肝细胞癌细胞糖酵解能力,进而促进CD8+T细胞免疫监视功能(图9)。干扰素α联合PD-1抗体可改善肝癌免疫治疗疗效,为肝癌治疗提供了新的思路。


图9. 干扰素α纠正肝癌微环境间糖代谢失衡

(引自讲者幻灯)


在肝内胆管癌(iCCA)治疗方面,团队根据免疫基因组学分析数据构建了iCCA免疫分子分型,具体分为免疫低浸润、异质性浸润和免疫高浸润三种类型(图10)[12]。高免疫浸润型具有更高的肿瘤新抗原负荷和趋化因子表达,而低免疫浸润型的细胞周期和氧化磷酸化等信号通路显著上调。此外,探索不同驱动突变对免疫微环境的影响,结果发现FGFR2基因变异驱动的肝内胆管癌具有更低的新抗原负荷和更低的免疫浸润,提示PD1抗体可能需要与FGRF2抑制剂的联合才能在此类胆管癌中取得一定的疗效。


图10. iCCA免疫分子分型

(引自讲者幻灯)


目前的数据显示,针对iCCA单药治疗效果不佳的问题,靶免化“三联四药”治疗方案或可成为突破口。II期、开放标签、单臂临床研究结果显示,患者接受“三联四药” 治疗方案,即联合使用两种化疗药物、一种靶向药物和一种免疫药物,客观缓解率(ORR)可达80%,疾病控制率高达93%,患者中位生存期延长至22.5个月。对于伴有淋巴结转移、腹腔转移及肝外转移的肝内胆管癌患者而言,该方案成效显著。目前“三联四药”方案已被纳入相关诊疗指南(图11)。


图11. 靶免化联合治疗方案

(引自讲者幻灯)


此外,研究发现,携带TP53/KRAS双突变的肝内胆管癌患者预后最差,该亚组高表达CLDN18.2等粘附分子,成为潜在治疗靶点(图12)。基于此,樊嘉院士团队牵头开展了CLDN18+免疫胆管癌临床试验,目前数据显示[10],Cadonilimab(PD1/CTLA4双抗)联合LM-302(CLDN18.2的ADC)在剂量递增阶段,6位患者中有3位(50%)出现临床疗效(ORR),展现出良好的安全性和抗肿瘤效果。


图12. 靶向CLDN18.2治疗实现免疫耐药肿瘤的有效控制

(引自讲者幻灯)


新兴疗法的探索:前沿技术与临床实践


当前联合治疗主要涉及酪氨酸激酶抑制剂(TKI)、抗血管生成药物以及免疫检查点抑制剂(如PD-1抗体)等。面对现有联合治疗靶点有限、易产生耐药性的问题,樊嘉院士强调,应从多维度深入解析肝癌全新治疗靶点,可依赖高通量组学技术,针对不同免疫分组精准挖掘抗癌靶点,同时联合现有治疗手段,克服耐药问题,进而实现患者的精准治疗(图13)。


图13. 创新策略开发可能方向

(引自讲者幻灯)


近年来,新抗原疗法在实体瘤免疫治疗中已有诸多报道,且取得了较好效果。例如,肿瘤突变衍生的新抗原可通过疫苗主动免疫,激发肿瘤特异性免疫杀伤作用,在非小细胞肺癌、黑色素瘤等实体瘤治疗中已初现曙光(图14)。然而,肝癌具有高度异质性,不存在高频突变靶点。这种异质性体现在瘤内、瘤间以及患者个体之间,且在肿瘤不同发展阶段,突变情况也大不相同。为深入了解肝癌的高度异质性及突变所映射的抗原谱,研究团队采用多病灶取样策略。研究发现,肿瘤产生形成的共有抗原库约占95%,其中包含可识别所有病灶的公有库(图15)。基于此,樊嘉院士团队针对肿瘤新抗原开展了肝癌mRNA疫苗激活特异性免疫的临床试验(NCT05761717)[13]。该试验为开放、单臂研究,分为剂量递增阶段和扩展阶段,针对每个患者合成特有的mRNA抗原序列,高度定制个体化免疫方案,旨在激活特异性免疫,降低患者术后复发风险(图16)。目前,该研究已实现高度定制的个性化免疫,但该方法的通用性仍有待提高。

图14. 新抗原疗法

(引自讲者幻灯)


图15. 肝癌异质性抗原分布靶向所有病灶

(引自讲者幻灯)


图16. 肝肿瘤特异性抗原临床转化实践

(引自讲者幻灯)


在胆管癌治疗中,研究团队进一步联合新抗原算法及MHC免疫多肽组学,解析驱动变异衍生新抗原,鉴定出FGFR2融合、KRAS驱动变异等具有高免疫原性的新抗原,为开发通用型肿瘤疫苗奠定基础,有望覆盖30%的胆管癌患者(图17)。数据显示[14],KRAS突变是肝内胆管癌的重要驱动因素,肝内胆管癌中KRAS突变率为7%,KRAS突变患者预后更差,但KRAS突变型肝内胆管癌患者在炎症亚型中显著富集,表明KRAS突变与炎症密切相关(图18)。基于此,团队继续探索靶向KRAS介导的炎症微环境以控制肿瘤的可能性。临床研究发现[15],人白细胞介素-1受体拮抗剂Anakinra可重塑KRAS突变型肝内胆管癌的肿瘤炎症微环境,增强PD-1抗体的抗肿瘤疗效,降低耐药性(图19)。此外,通过数据驱动研发的针对KRAS突变的mRNA药物研究正在持续推进中,可为KRAS突变的泛癌患者提供新的治疗策略,并指导个体化的精准治疗。

图17. 联合新抗原算法及MHC免疫多肽组学

(引自讲者幻灯)


图18. KRAS突变与炎症密切相关

(引自讲者幻灯)


图19. Anakinra可重塑KRAS突变肝内胆管癌微环境

(引自讲者幻灯)


此外,基于新靶点人源化抗体的CAR-T疗法在肝癌治疗中也展现出潜力。该疗法在体内外均具有出色的杀伤效果且安全性良好。团队开展的原创CAR-T细胞治疗晚期肝癌的IIT研究显示,该疗法安全性良好,仅出现1级CRS反应,对症处理后消失,治疗后一周肿瘤指标明显下降。而针对RTKi耐药难题,团队原创发现了新的信号通路,该信号参与调控糖、脂代谢,与RAS/RAF信号协同影响肿瘤进展,诱导肿瘤细胞的RTKi耐药。基于此,设计的小分子化合物可同时抑制相关复合物,显著抑制肿瘤进展并逆转RTKi耐药,为肝癌治疗提供了新的药物研发方向。


小 结


樊嘉院士在总结中强调:基础研究是临床转化根基与医学进步核心驱动力,是医学大厦之基石。在肝癌领域,深入探究其发生发展的分子机制,借助前沿技术解析关键基因突变与调控网络,能精准定位治疗靶点;揭示免疫逃逸机制,可助开发新型免疫疗法,重启机体抗肿瘤免疫;剖析肿瘤微环境复杂作用,明确各成分功能及交互机制,能为靶向微环境治疗提供依据。只有在上述关键方向取得突破,才能为肝癌临床转化筑牢理论根基、注入创新活力,研发出更有效的诊断与治疗手段,提升患者生存率,推动肝癌向可防可控可治的慢性病转变。


参考文献:

1. Tzartzeva K. et al. Gastroenterology 2018.

2. Zhou J.Fan JJ Clin Oncol 2011.

3. Austin K Mattox et al Science Tranlational Medicine. 2019.

4. Ellen Heiter et al n Precision Oncology.

5. Gao Q.Fan J, Ann Oncol 2023.

6. Gao Q.Fan J, ESMO Annual Meeting 2022.

7. Sun YF, Fan J, et al. Nature Communications. 2021.

8. Wang PX, Fan J, et al. Molecular Oncology, 2020.

9. Gao Q.Fan J. Cell. 2019.

10. Ren ZG Fan J, Lancet Oncol.2021.

11. Fan J, et al. Cancer Discov. 2022.

12. Lin YP Gao Q Fan J, et al. Cancer Discov. 2022.

13. Fan J, et al, J Clin Oncol 2024.

14. Dong LQ..Fan J, Cancer Cell. 2022.

15. Zhang M, Gao Q.Fan J, Cancer Discoy. 2022.


(来源:《国际肝病》编辑部)

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