免疫檢查點抑制劑相關內分泌不良反應的研究進展

綜述 審校

免疫檢查點（immune checkpoint）在人體的免疫系統平衡中至關重要，能夠抑制過度的免疫反應，避免傷害宿主細胞，而很多腫瘤也借此機制逃避機體的免疫監控。免疫檢查點抑制劑（immune check?point inhibitors，ICIs）可激活免疫系統，使得腫瘤細胞被免疫系統識別并破壞，從而顯著改善晚期惡性腫瘤患者的預后［1］。自從2011年美國食品和藥物管理局（FDA）批準第一個ICIs以來，共有7種ICIs上市，分別針對細胞程序性死亡受體-1（programmed cell death receptor-1，PD-1）、程序性死亡配體-1（pro?grammed death-ligand 1，PD-L1）以及細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白-4（cytotoxic T-lymphocyte antigen-4，CTLA-4）（表1）［2］。一方面ICIs的成功應用給廣大惡性腫瘤患者帶來了諸多的益處，而另一方面如何診治免疫相關不良反應（immune-related adverse effects，irAEs）也成為臨床醫生面臨的難題，其臨床表現多樣，對近年來相關研究缺乏總結歸納。因此，本文就ICIs作用機制及irAEs中的內分泌相關不良反應進行概述。

表1 已上市的免疫檢查點抑制劑藥物及作用靶點

1 ICIs作用機制

多種細胞參與免疫調節，T細胞是其中最重要的節點之一。T細胞的激活需要兩個過程，首先是抗原提呈細胞（antigen-presenting cell，APC）提呈的抗原與T細胞表面受體相結合，從而初步激活T細胞，后一過程則需要共信號分子的參與。不同的共信號分子可以促進或抑制T細胞的激活，已知的共刺激信號有CD28/B7，在T細胞被APC傳遞的抗原激活后，其表面的CD28分子與APC表面的B7分子結合，促進T細胞的活化，進而激活效應細胞對表達相關抗原的細胞進行殺傷［3］。免疫檢查點則是T細胞活化的共抑制信號，T細胞被初步激活后，免疫檢查點通過抑制T細胞的活化進行負向調節，從而防止過度的免疫反應。目前已知的免疫檢查點有CTLA-4、PD-1、T淋巴細胞弱化因子（B and T lymphocyte attenuator，BTLA）以及淋巴細胞激活因子-3（lymphocyte activation gene-3，LAG-3）等［4］，部分腫瘤細胞也借此機制來逃避機體免疫系統的監控。這給利用CTLA-4、PD-1等免疫檢查點來治療腫瘤的新療法提供了思路和理論基礎，下文將詳細描述這兩種通路的免疫機制（圖1）。

圖1 免疫檢查點及抑制劑作用機制

CTLA-4，也稱為CD152（分化簇152），是一種共抑制蛋白受體，在T細胞未激活時位于細胞內。當T細胞被激活后，CTLA-4被轉移至細胞膜表面，憑借著比CD28更高的與B7的親和性，得以更好的和B7相結合，抑制CD28與B7的結合，從而抑制T細胞的進一步激活。因此，ipilimumab、tremelimumab這類針對CTLA-4的抗體與CTLA-4結合，導致CTLA-4無法與B7相結合，使得原本親和性更低的CD28得以與B7相結合，進一步激活T細胞，達到抗腫瘤細胞的目的。

PD-1是CD28超家族成員，是一種重要的免疫抑制分子，主要表達于T 細胞、B 細胞、自然殺傷細胞、單核細胞和巨噬細胞。PD-L1 與PD-L2 是PD-1 的配體，PD-L1 是其主要配體，主要表達于抗原提呈細胞、間充質干細胞和骨髓源性肥大細胞。當PD-1與配體結合時，可以降低細胞凋亡的閾值，從而導致T細胞的減少。部分腫瘤細胞通過提高PD-L1表達的水平，從而抑制T 細胞的作用，達到逃避機體免疫系統的目的。nivolumab、pembrolizumab 這類針對PD-1的抗體以及atezolizumab、avelumab、durvalumab 這類針對PD-L1的抗體通過與PD-1或PD-L1相結合，從而阻斷PD-1與PD-L1結合，導致T細胞功能增強，達到殺傷腫瘤細胞的目的。

2 免疫治療相關內分泌不良反應

ICIs通過抑制免疫檢查點活性，增強T細胞對腫瘤的免疫應答，從而達到抗腫瘤的目的［5］。在這個過程中雖影響除腫瘤抗原外的其他抗原，導致機體正常組織自身免疫功能出現損害，免疫耐受平衡被打破，而引起正常器官和組織的損傷，臨床上稱為irAEs。irAEs 會影響內分泌、皮膚、呼吸、消化、肌肉骨骼、泌尿、神經、心血管、視覺以及血液系統等各個系統［6］。其中內分泌系統相關irAEs 包括垂體炎、甲狀腺功能異常、腎上腺功能不全、自身免疫型糖尿病以及甲狀旁腺功能低下等［1］。發生irAEs的機制尚不明確，可以確定的是與ICIs導致的過度的免疫反應相關。當抑制劑與CTLA-4、PD-1 或PD-L1 等靶點結合后，針對腫瘤表達抗原與機體正常抗原的T細胞激活均被增強，而這種過度的自身免疫反應導致了irAEs 的發生，同時細胞因子及相關炎癥反應也參與了該過程［7］。另一個重要的影響因素是遺傳因素。CTLA-4 相關突變被報道與復雜的免疫失調綜合征相關，而其在小鼠上的缺失會導致致死性的自身免疫反應［8］。有報道發現，CTLA-4 表達與自身免疫疾病相關，但仍需更多相關研究的證實［9］。

2.1 垂體炎

ICIs 誘導的垂體炎是其最常見的內分泌不良反應之一。免疫治療相關垂體炎的發生與過度免疫激活相關，是一種自身免疫反應。一項研究表明，7 例發生垂體炎的接受免疫抑制劑患者以及反復注射CTLA-4 抑制劑的小鼠體內均發現了相關抗垂體抗體，同時該研究也發現小鼠體內CTLA-4相關垂體內分泌細胞也參與了補體激活過程，引起炎癥反應［10］。此外，在人體正常垂體以及垂體瘤患者體內均發現了CTLA-4的表達，進一步證明了垂體炎的發生與CTLA-4 的ICIs 相關性［11］。有研究通過尸檢明確了應用CTLA-4 的ICIs 治療患者的垂體中有CT?LA-4 強表達，且其表達程度與垂體炎臨床癥狀呈正相關［12］。有別于CTLA-4 抑制劑相關垂體炎，PD-1抑制劑導致的垂體炎則可能是Ig4 相關垂體炎［13］。腺垂體細胞以及垂體淋巴細胞中有PD-1的表達，而垂體瘤浸潤性淋巴細胞中則有PD-L1 的表達，這可能是PD-1抑制劑引起垂體炎的病理機制［14］。

CTLA-4 和PD-1 的ICIs 所致垂體炎發病機制不同，導致了其發病率也各不相同。研究表明，接受ipilimumab 單藥治療或聯合治療時患者垂體炎的發生率較nivolumab 和pembrolizumab 更高［15］。研究顯示，ipilimumab 相關垂體炎的發病率為8%［16］，而另一項研究則表明ipilimumab 相關垂體炎的發病率為11%左右（1.5%～25%）［17］。PD-1抑制劑所致的垂體炎發病率更低，有研究表明為0.5%［15］，另一項研究則顯示CTLA-4 和PD-1 聯合治療的發病率為8%［18］。總之，ICIs引起的垂體炎常見于60歲以上的男性，男性比女性風險高2～5倍［7，19］。

垂體炎是最常見的ICIs相關不良反應，通常發生于使用ICIs后的第8～10周，最早可在第4周，最晚則發生于治療后第19 個月［1，16，20］。患者的臨床表現各異，典型癥狀包括頭痛、惡心、全身乏力、視力改變以及低血壓等，其他少見的臨床表現還有精神錯亂、記憶力減退、厭食、低鈉血癥、性功能下降、閉經以及尿崩癥等［7］，這些癥狀的發生與患者腫瘤類型無關。由于垂體炎患者的臨床表現復雜，且與腫瘤進展引起的垂體炎癥狀相似，應與感染、腫瘤等其他原因導致的垂體炎相區別［21］。由于垂體功能異常繼發改變包括繼發性甲狀腺功能減退、低促性腺激素性性腺功能減退和繼發性腎上腺皮質功能減退，發生率分別為7.6%、7.5%和6.1%［1］。促腎上腺皮質激素（adre?nocorticotropic hormone，ACTH）、TSH、生長激素以及催乳素均有不同的改變［19］。垂體相關激素檢測和MRI 可以幫助診斷垂體炎。當接受ICIs 治療的患者出現上述癥狀時，應及時完善垂體MRI，同時評估垂體功能。如MRI 提示垂體炎但未發現垂體功能減退，仍需繼續監測8 點皮質醇水平，因為垂體功能減退可能會在后續階段出現［22］。如果患者出現口渴、多尿或多飲癥時，還需要同時檢查血鈉、血滲透壓、尿滲透壓和尿比重等指標［23］。當垂體炎患者出現惡心、嘔吐、電解質紊亂、低血壓、意識模糊、神志不清甚至休克等癥狀時，則需警惕腎上腺危象，如未及時處理可能危及生命［24］。

2.2 甲狀腺功能異常

ICIs 治療中另一常見的內分泌相關不良反應是甲狀腺功能異常，包括甲狀腺功能亢進和甲狀腺功能減退［25-26］。ICIs 患者發生甲狀腺功能異常的機制仍不明確，可能由過度的免疫激活隨后引起免疫或炎癥反應所致［1，27］。部分研究認為ICIs相關甲狀腺功能異常與Graves病不同，ICIs導致甲狀腺功能亢進的患者甲狀腺攝取功能下降，且抗TSH 受體陰性［28-29］。此外，在ipilimumab 和nivolumab 聯合治療的患者中發現，主要的病理學改變是甲狀腺濾泡和膠質肉芽腫中出現淋巴細胞浸潤，這同樣顯示了ICIs導致甲狀腺功能亢進與Graves 病的不同［30］。另外也有研究報道了ipilimumab治療相關的Graves病，部分患者還出現了Graves 眼病［31］。兩種發病機制的不同仍需更深入的研究證明。另外，18FDG-PET中甲狀腺功能異常患者的甲狀腺親和性也相應增加［32］。

在ICIs相關甲狀腺功能異常中，甲狀腺功能亢進的發生率低于甲狀腺功能減退，且甲亢多為甲減發生前的一過性變化［25］。與垂體炎恰好相反，ICIs相關的甲狀腺功能減退在女性中更為常見，而甲狀腺功能亢進則在男性中更為常見［16，28，33］。在抗PD-1 或PD-L1 抗體治療過程中發生甲狀腺功能異常的風險高于抗CTLA-4 抗體治療，前者的發生率為4%～19.5%［34］，后者為0～7.4%［35-36］。而在接受ipilimumab和nivolumab 聯合治療的患者中，甲狀腺功能減退和甲狀腺功能亢進的發生率可達9.9%～22%［29，34］。研究發現抗PD-1 抗體治療誘導的甲狀腺功能減退的發生率為7.0%，抗PD-L1 抗體次之為3.9%，抗CT?LA-4 抗體最低為3.8%，而nivolumab 聯合ipilimumab治療患者甲狀腺功能減退的發生率高達13.2%；抗PD-1 抗體治療誘導的甲狀腺功能亢進的發生率為3.2%，抗CTLA-4 抗體次之為1.7%，抗PD-L1 抗體最低為0.6%，nivolumab 聯合ipilimumab 治療患者甲狀腺功能亢進的發生率為8.0%［37］。

ICIs 相關甲狀腺功能異常也是其常見的內分泌相關不良反應之一，在pembrolizumab相關治療中，甲狀腺毒癥一般發生在第3～21周［38］，而另一項研究報道甲狀腺功能減退可以發生于第5～9 個月［16，28］。ICIs 誘導的甲狀腺功能異常患者通常無癥狀或僅有輕度癥狀，如甲狀腺功能亢進者可能出現心動過速、出汗、腹瀉和體質量減輕；甲狀腺功能減退癥的臨床表現包括疲勞、便秘、發冷、皮膚干燥和體質量增加［39］。由于ICIs 誘導的甲狀腺功能異常發病率高且癥狀不明顯，建議ICIs 治療之前、治療后的第5 個周期以及這之后每3 個月均應對甲狀腺功能進行測試。ICIs引起的Graves病則相對癥狀更為明顯，甚至可能出現甲狀腺危象［40］。ICIs 相關Graves 眼病的報道也相對較少，ipilimumab、tremelimumab 及nivolum?ab治療后均有發生Graves眼病，另外有1例男性患者經nivolumab聯合ipilimumab治療6周后甲狀腺功能、抗甲狀腺過氧化酶抗體及TSH受體刺激性抗體均正常，僅出現甲狀腺眼病樣眼眶炎綜合征［41-42］。

2.3 腎上腺功能不全

ICIs 引起的腎上腺功能不全大多是繼發性腎上腺皮質功能不全，也有少量原發性腎上腺功能不全的報道。目前ICIs 相關腎上腺功能不全的病理機制尚不明確。有研究表明在應用ipilimumab 的晚期黑色素瘤患者中發生腎上腺功能不全，其雙側腎上腺的18FDG-PET攝取功能異常，提示腎上腺功能不全可能與雙側腎上腺腫瘤轉移有關［43］。

有研究表明ICIs 引起的腎上腺功能不全的發生率為0.7%左右［37］，抗CTLA-4抗體相關的原發性腎上腺功能不全的發生率為0.3%～1.5%［35，44］，抗PD-1抗體也會誘發原發性腎上腺功能不全［45］，Trainer 等［46］首次報道了nivolumab 誘導的原發性腎上腺衰竭。ICIs 引起的腎上腺功能不全發生時間在開始治療后2.5～4.3個月［34，47］。

ICIs引起的腎上腺功能不全臨床表現復雜，包括乏力、血容量不足、低血壓、低鈉血癥、高鉀血癥、低血糖、發熱、腹痛、皮膚色素沉著、體質量下降等［46］。另外，有病例報道應用pembrolizumab 治療停藥后1個月的患者出現腎上腺危象，21-羥化酶抗體和腎上腺皮質抗體陽性，最終出現腎上腺萎縮［48］。血皮質醇和ACTH 是區分原發性腎上腺皮質功能減退癥和腎上腺皮質功能減退癥的關鍵，當血皮質醇降低，ACTH 升高，考慮原發性腎上腺皮質功能減退癥；若血皮質醇和ACTH均降低，符合繼發性腎上腺皮質功能減退癥。

2.4 自身免疫性糖尿病

ICIs 引起的自身免疫性糖尿病的發病機制目前尚不明確，有研究表明自身免疫性糖尿病的發生與遺傳因素相關［49］，部分患者存在易感的HLA基因型，包括DR3-DQ2、DR4-DQ8、DR4-DQ4 和DR9-DQ9等。在疾病發生過程中，PD-L1與配體PD-1和B7-1的結合被阻礙，導致T 細胞的激活失調，從而導致胰腺β 細胞被浸潤破壞，最終引發自身免疫性糖尿病［50］。另外有研究發現在2型糖尿病患者中PD-1的表達下調，NK 細胞的PD-1表達水平與胰島素水平、糖尿病病程呈正相關，單核細胞上PD-1的表達水平與體質量指數呈負相關，這提示PD-1 可能也參與2型糖尿病的發病［51］。

有研究表明ICIs 引起的自身免疫性糖尿病的發病率為1.5%，其中PD-1 抑制劑相關的發病率為1.8%，應用ipilimumab治療的患者則未出現自身免疫性糖尿病［52］。另外有研究顯示nivolumab相關的自身免疫性糖尿病發病率為0.9%，pembrolizumab 相關的自身免疫性糖尿病發病率則為0.2%［53］。PD-1 抑制劑相關自身免疫性糖尿病出現的平均時間在治療后第8.5（2～72）周［54］，也有研究表明其平均發生時間為11（1～52）周［50］。

ICIs 引起的自身免疫性糖尿病通常是以糖尿病酮癥酸中毒為首發癥狀的1型糖尿病［34］，也有少數原有2型糖尿病應用ICIs 后加重的報道［52］。通常，90%以上的1 型糖尿病會在確診時發現糖尿病相關抗體陽性［55］，然而ICIs引起的自身免疫性糖尿病報道中只有近50%的患者出現抗體陽性［56］，但需進一步研究證實。總之，ICIs引起的自身免疫性糖尿病患者多以糖尿病酮癥酸中毒為首發癥狀，C 肽水平明顯減低，胰島β 細胞功能衰竭較快，需盡早診斷治療，必要時停止免疫治療直到血糖得到有效控制。

2.5 甲狀旁腺功能低下

ICIs引起的甲狀旁腺功能減退較為少見，目前僅有少數相關的病例報道［57-58］。Win等［57］報道了第1例聯合應用ipilimumab 及nivolumab 后誘發的甲狀旁腺功能減退，表現為嚴重低鈣血癥和高磷血癥。另有研究表明，PD-1 抑制劑與低鈣血癥之間具有顯著性相關，其低血鈣癥達到嚴重程度（3級或更高）的比例高達13.0%，且與劑量大小相關，但未對發生機制進行深入的研究［59］。Piranavan 等［58］報道的另1 例niv?olumab 治療甲狀旁腺功能減退患者中，發現鈣敏感受體抗體水平升高。相關ICIs 引起的甲狀旁腺功能減退相關報道較少，仍需更多的病例總結和試驗，臨床醫生在診治過程中應注意血鈣、血磷及甲狀旁腺激素的改變。

3 結語

ICIs應用范圍廣泛，能夠顯著延長腫瘤患者的生存期，給許多晚期惡性腫瘤患者帶來新的希望，但同時也伴發有多種ICIs相關不良反應，其中內分泌相關不良反應發病機制不明，臨床表現復雜，嚴重者可危及生命，是ICIs 相關不良反應研究的重點，需進行更多相關機制的研究、臨床數據的報道分析，從而幫助臨床醫生獲得更好的循證醫學證據，提高對相關不良反應的診治能力。