樊嘉院士
樊嘉，杨欣荣，王鹏翔.肝癌精准诊疗新进展[J].中国实用外科杂志,,41(3):-.
肝癌精准诊疗新进展
樊嘉，杨欣荣，王鹏翔
中国实用外科杂志,,41(3):-
摘要肝癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，严重威胁我国人民生命健康。在精准医学理念的引领下，肝癌的临床诊治及创新研究在近几年中取得重要突破。新型生物标记物的发现和液体活检技术的推广极大的推动了肝癌的早诊早治。肝脏外科技术和肝癌系统治疗的进展让更多的病人得到了救治机会，延长病人生存期。此外，肝癌创新研究领域亮点颇多，对肝癌生物学特征的深入认识正不断转化为肝癌诊断、治疗领域的精准临床实践。
基金项目：国家自然科学基金（No.，No.，No.，No.）；上海市卫健委协同创新集群项目（No.CXJQ02）
作者单位：医院肝肿瘤外科复旦大学肝癌研究所，上海
通信作者：樊嘉，E-mail：fan.jia
zs-hospital.sh.cn肝细胞癌（以下简称肝癌）是常见的恶性肿瘤之一，全世界新发肝癌病例约半数以上来自我国［1］。肝癌具有异质性强、易转移复发、预后差等特点，而我国肝癌疾病负担重，在疾病背景和临床诊治中更具中国特色。未来数十年内肝癌仍将是严重威胁我国人民生命健康的重大疾病，其早诊早治、抗转移复发、精准施治是改善病人总体生存的关键［2］。近年来，肝癌的个体化诊疗和创新研究方面取得了诸多突破：液体活检技术、精准外科手术、新型分子靶向药物、肿瘤免疫治疗等综合诊治手段不断涌现，为肝癌精准治疗带来了新的曙光；而第二代测序技术、多组学平行分析、单细胞测序技术的快速发展，也让外科医生对肝癌的高度异质性和复杂的肿瘤微环境等生物学特征有了更加深入的了解，这些进展正不断地转化应用于肝癌领域的临床实践，丰富了诊疗策略。本文就近年来肝癌精准诊疗的新进展做一系统阐述。
1肝癌早期诊断进展根据笔者中心数据，小肝癌（直径≤5cm）接受根治性手术切除术后5年生存率约为80%。因此，早期诊断是影响肝癌病人长期生存关键因素。肝癌经典血清学诊断标记物甲胎蛋白（AFP）已在临床应用多年，但其灵敏度和特异度均不尽如人意，对AFP阴性肝癌诊断价值有限［3］。新型标记物如甲胎蛋白异质体3（AFP-L3）、异常凝血酶原（DCP/PIVKA-Ⅱ）、高尔基体蛋白73（GP73）、骨桥蛋白等也可作为AFP诊断肝癌的有效补充［4-6］。近年来，循环微小核糖核酸（miRNA）、循环肿瘤DNA（ctDNA）、循环肿瘤细胞（CTC）等液体活检新技术的涌现使得肝癌的早期诊断水平再上一个台阶，临床应用潜力巨大［7］。肿瘤病人外周血含有源自肿瘤及其微环境的miRNA，在肿瘤早期即显著改变。笔者团队建立了7种肝癌相关miRNA集合的肝癌诊断模型，可以准确诊断早期肝癌（灵敏度82.5%，特异度83.5%）［8］。基于此研发的肝癌早期诊断试剂盒，已完成多中心临床验证，获得原国家食品药品和药品监督管理局注册许可。
ctDNA携带有肿瘤来源的特异性基因组变异特征，可用于肝癌早诊的研究和临床应用［9］。而利用靶向深度测序进行ctDNA检测，可克服肿瘤异质性，灵敏度高，发现潜在药物靶点［10］。肿瘤的表观遗传特征具有变异丰富、早期即改变、器官特异等特点。将表观遗传特征和ctDNA检测相结合，可实现对极早期肿瘤的精确诊断，还可用于术后微小残留病灶（MRD）监测和预后评估等，极具应用潜力。中山大学徐瑞华团队发现肝癌肿瘤的DNA甲基化谱和对应的血浆ctDNA高度匹配，基于此构建的肝癌早诊预测模型具有较高的诊断敏感度和特异度［11］。笔者团队与海**医医院王红阳院士团队合作，将外周血5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）检测技术引入肝癌早期诊断领域，这一技术在高危人群中早期检测肝癌表现优异［12］。我国“泰州队列”近期公布的大规模外周血ctDNA甲基化研究数据显示，这一技术是对包括肝癌在内的泛癌种进行无创早筛早诊的有效手段［13］。上述新技术必将极大提升肝癌早诊的现状。
CTC由肿瘤脱落入血，在疾病早期即可出现播散［14］。CTC在人体中的含量极其稀有，且表型具有较强的异质性。近年来，笔者团队在CTC检测技术研发和优化方面也做了大量探索。联合阴性富集和qRT-PCR的CTC检测技术可对高复杂背景干扰下的CTC进行高特异和高灵敏度鉴定，能同时完成多基因检测，大样本临床研究结果证实这一技术可用于肝癌的早期诊断和术后转移复发预测［15-16］。为克服传统CTC检测设备检测耗时长、下游分析难度大、需人工判读图像等局限性，团队进一步开发了基于CTC阴性富集的自动分离染色系统ChimeraX-i，同时将基于人工智能的CTC图像识别系统和完整的下游单细胞分子分析流程整合集成于本系统。该系统可实现泛癌种CTC的有效检测和诊断，通过单细胞测序分析单个CTC的基因组信息还能辅助临床恶性肿瘤的鉴别诊断［17-18］。
近期由浙江大学团队完成的一项研究还发现可以利用微生物特征进行肝癌的诊断，借助人工智能筛选，在肠道微生物中找到了30个最佳的区分早期肝癌和健康人的微生物标记物，并且在不同地区的病人样本中得到验证［19］。另一项研究联合微生物基因组测序和机器学习模型，最终通过检测血液中游离的微生物DNA，实现癌症和无癌样本的鉴别［20］。
2精准肝脏外科治疗目前，以外科手术为主的综合治疗是肝癌治疗最为有效的手段，但是多数肝癌起病隐匿，确诊时已属中晚期。近年来，肝癌的手术治疗在术式、适应证方面不断取得新的突破，正由传统经验外科向现代精准外科转变。基于我国肝癌病人的相对独特性，我国提出了更符合国情和临床实践的中国肝癌分期系统（CNLC）［21］。CNLC分期中Ⅰa~Ⅲa期均有手术切除机会，也对肝脏外科的精准治疗水平提出了更高的要求。精准肝脏外科是具有高度确定性、预见性和可控性的临床实践，旨在彻底清除目标病灶和安全手术切缘的同时，确保剩余肝脏解剖结构的完整和功能性体积最大化，最大限度控制创伤和出血，减少并发症，使手术病人获得最佳治疗效果，是当前外科治疗发展的迫切需要［22］。精确的术前评估是成功施行肝脏手术的关键。除了通过传统的肝硬化情况、肝功能Child-Pugh分级、吲哚菁绿滞留率、终末期肝病（MELD）评分、Fibroscan检查等多维度手段对肝脏储备功能进行评估外，现代数字诊疗技术使外科医师术前准确评估肝内解剖结构和病灶形态成为可能。通过二维影像数据如CT、MRI可重建肝胆系统的全景三维可视化模型；若预期保留肝脏组织体积较小，可采用CT和MRI精确计算剩余肝脏体积；通过虚拟现实技术开展模拟手术等，为病情评估、准确外科决策和手术规划提供依据。
肝癌手术适应证和外科技术也得到了进一步优化。为了提高肝癌的可切除性，除了采用经门静脉栓塞（PVE）、肝动脉栓塞化疗（TACE）等传统方法，还可以采用联合肝脏分隔和门静脉结扎的二步肝切除术（ALPPS），为传统判定为不可切除肝癌或巨块型肝癌病人带来了新希望，初步结果证实其疗效优于TACE［23］。利用病人术前CTC检出状态评估复发风险，可为外科手术制定最优手术方案，在清除目标病灶和安全手术切缘中达到平衡［24］。
近年来，腹腔镜手术和外科机器人手术因其创伤小、恢复快等优点，在肝脏外科领域得到迅猛发展。利用腹腔镜技术开展肝脏边缘病灶局部切除、左外叶切除已十分成熟，而腹腔镜下半肝、尾状叶、解剖性肝段切除，腹腔镜下ALPPS、活体肝移植供肝获取等术式也正在不断的开展和推广。对于符合指征的病人，腹腔镜手术治疗效果与开放手术相当［25］。
传统腹腔镜手术存在缺少人手触觉感知、镜头视野受限等局限性，对肝癌病灶定位有一定困难。三维重建技术、腹腔镜下超声、荧光腹腔镜等新技术的开展也使得开展腹腔镜肝切除更为精准和安全。现阶段采用的基于术前CT或MRI图像的术中导航可在一定程度上推动精准肝切除的实现，但其受肝脏变形以及肝脏位置变化影响，配准精度有限。荧光导航手术利用荧光染料作为显影剂对癌变组织进行标记，在术中识别影像学无法识别的微小病灶和决定手术切缘具有一定价值。未来，通过荧光导航融合三维数字化增强现实显示系统，借助人工智能算法加持，对术中肿瘤定位可误差更小，使用更加方便。
另外，手术切除联合术中多种局部治疗手段，可为病人提供根治性治疗可能。如利用可进行术中数字减影血管造影（DSA）、介入治疗、射频消融、放疗和CT检查的复合手术室，实现传统外科开放式手术与微创介入手术、术中放疗相结合，提升肝癌病人手术治疗效果。
3肝癌精准综合治疗进展大多数晚期肝癌病人不适合手术切除治疗，即使接受手术治疗术后也有较高的肿瘤转移复发风险［26］。因此，药物治疗仍是肝癌治疗不可或缺的手段之一。年以前，化疗药物诸如多柔比星、铂盐以及氟尿嘧啶等曾广泛应用于晚期肝癌的治疗，但多数肝癌对化疗并不敏感。近年来，肝癌的药物治疗中涌现出索拉非尼、瑞戈非尼、仑伐替尼、卡博替尼、雷莫芦单抗、纳武利尤单抗和帕博利珠单抗等为代表的一系列靶向及免疫治疗药物［27］。值得注意的是，正确的靶向药物选择和耐药后的方案调整可使病人得到最大获益。病人来源异种移植瘤（PDX）模型及肿瘤类器官等模型，可最大程度地保存肿瘤微环境、保留原代肿瘤基因组、蛋白质组特性，在此基础上进行的药敏检测工作可模拟病人用药效果，为临床肝癌病人的抗肿瘤药物选择提供准确依据［28-30］。同时，基于肿瘤组织的靶向深度测序也可为精准选择抗肿瘤药物提供参考［10］。近年来，以PD-1/PD-L1抗体为代表的免疫治疗方案在肝癌治疗中表现惊艳。在肝癌免疫治疗的临床实践中，提升治疗响应率或准确寻找潜在获益人群至关重要。应用PD-1/PD-L1抗体联合靶向药物治疗常可实现“1+1＞2”的喜人效果。全球多中心Ⅲ期IMbrave研究结果证实PD-L1抑制剂阿替利珠单抗联合血管生成抑制剂贝伐珠单抗治疗一线治疗晚期肝癌在改善中位总生存期（OS）和无进展生存期（PFS）方面显著优于索拉非尼［31］。最新公布的研究结果中，中国亚群病人的中位OS更是突破24.0个月。由笔者中心牵头的信迪利单抗联合贝伐珠单抗类似物治疗晚期肝癌的ORIENT-32近期结果表明，该联合方案临床获益明显。除上述联合用药方案外，目前多项研究正在评估抗肿瘤免疫治疗与常规局部治疗相结合的临床效果，如联合射频消融、TACE、放疗等；局部治疗导致的炎症因子释放、肿瘤新抗原暴露或可重塑肿瘤免疫微环境，增强免疫治疗的抗肿瘤效果。目前，尚无公认的准确预测肝癌免疫治疗疗效的生物标记物，组织PD-L1表达、肿瘤突变负荷（TMB）等是较为常用的疗效预测指标，但其预测价值缺少高级别临床证据支持［32-33］。晚期肝癌的组织获取易受多种因素限制，基于外周血的新型血清学、液体活检标记物的检测可实现对免疫治疗疗效的实时评估和监测，是未来探索的重要方向。
高转移复发是肝癌病人长期生存的主要障碍，早期发现肝癌转移复发并及时干预可明显提高肝癌治疗效果，但目前有效的转移复发预警标记物仍较少。基于多个miRNA组合的标签可预测肝癌转移，并指导术后抗复发治疗［34-35］。CTC是肿瘤转移复发的“种子”细胞。笔者团队在国际上首次从肝癌病人外周血中鉴定出具有干细胞样特性的CTC并证明了其为肝癌根治性切除术后的早期复发独立预后因素［36］。肝癌病人术前不同血管部位检出的CTC和CTC微瘤栓能提示肝癌术后发生肝内复发和肺转移的可能性，而术后仍有CTC检出的病人发生肝癌肝外转移风险高。这些发现有助于有针对性的制定随访和辅助药物治疗策略［37-38］。笔者中心开展的一项随机对照研究证实对于具有传统复发高危风险（单个肿瘤直径＞5cm、多发肿瘤、微血管侵犯）的病人，术后TACE治疗具有减少早期复发、延长生存的效果［39］。笔者团队还发现病人术前CTC负荷也可作为术后TACE获益的预测指标，发现潜在的获益人群，使抗复发治疗更加精准［40］。CTC还携带有来自肿瘤的遗传信息和生物学特征，借助单细胞测序技术，可发现用药靶点，指导临床治疗，为肝癌转移复发的精准治疗提供了准确依据［17］。
4肝癌创新研究不断深入肝癌的肿瘤异质性和高转移复发的特性是目前限制肝癌疗效的主要瓶颈。近年来，我国专家围绕这两个关键难题进行了系列研究，取得了较大进展。笔者研究团队借助免疫基因组学系列技术揭示了肝癌免疫逃逸机制多样性，丰富了肝癌个体化免疫治疗策略［41］。笔者团队还利用高通量基因组测序技术揭示了WNK2是肝癌根治性切除术后早期复发的重要驱动因素，其失活导致肿瘤生长和转移［42］。此外，解析疾病的蛋白质组特征将有助于更准确认识和了解疾病，笔者团队与贺福初院士团队开展的一项研究在肝癌蛋白质组学方面取得突破性进展，首次描绘了早期肝癌的蛋白质组和磷酸化蛋白质组图谱，并据此将早期肝癌分为3个亚型，其中S-Ⅲ型预后较差，易出现远处转移；利用PDX模型进行的SOAT1抑制剂——阿伐麦布（avasimibe）的药效学研究证实，阿伐麦布有望成为肝癌精准治疗新靶点［43］。笔者团队还通过检测和整合分析了例乙肝的多维度组学数据，较为完整地揭示了肝癌分子特征和发生发展机制，为肝癌的精准分型与个体化治疗提供新思路［44］。肝癌肿瘤微环境构成复杂。在这一方面，笔者团队聚焦肝癌高复发特性，与深圳华大生命科学研究院合作，从单细胞水平上揭示了早期复发性肝癌的免疫微生态特征和肿瘤免疫逃逸机制。该研究首次发现与原发肿瘤相比，早期复发肿瘤的浸润性CD8+T细胞增加，呈现为固有免疫样、低细胞*和低克隆扩增状态的表型，不同于原发肝癌中观察到的经典耗竭状态。进一步分析发现复发肝癌细胞可能通过抑制DC抗原递呈并招募这类固有免疫样CD8+T细胞来实现免疫逃逸。这一研究为进一步寻找肝癌复发转移防治新策略提供了更多依据［45］。此外，利用单细胞高通量质谱流式技术（CyTOF）还可对肝癌进行新型免疫分型和寻找具有独特功能的免疫细胞亚群，为肝癌精准免疫治疗提供理论依据［46-47］。
5结语经过几十年的努力，肝癌的临床诊疗和基础研究已取得长足进步，但肝癌诊治方面仍存在诸多瓶颈。精准诊疗是进一步提升肝癌治疗效果的必由之路。未来肝癌精准诊疗的探索需从临床问题出发，紧密结合我国肝癌实际情况，开展高质量的基础和临床研究，为肝癌病人寻找新的诊断方法和更有效的治疗策略。实现肝癌精准诊疗的道路漫长，相信在“健康中国”的伟大战略部署下，依靠全体肝癌领域同仁的精诚合作、携手努力，必将取得令人瞩目的成绩。
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