免疫檢查點抑制劑導致免疫相關不良反應的研究進展

白 黎，王 珂

（吉林大學第二醫院呼吸與危重癥醫學科，長春 130041）

免疫檢查點（ immune checkpoint）也被稱為免疫抑制性受體。2018年，James P Allison因發現細胞毒性淋巴細胞抗原-4CTLA-4（cytotoxic lymphocyte antigen-4，）和 Tasuku Honjo因發現程序性細胞死亡蛋白-1（programmed cell death protein-1，PD-1）及程序性細胞死亡配體1（programmed cell death ligand 1，PD-L1）免疫檢查點，從而通過抑制負免疫調節而達到治療癌癥的目的被授予諾貝爾生理學或醫學獎[1]，免疫檢查點相關的研究從此備受全世界的關注。在人體中存在多種不同類型的免疫細胞，它不僅保護機體免受外界環境中病原體的侵害，也在不斷清除自身組織中的癌變細胞來維護機體的健康狀態。每種類型的免疫細胞在保護機體中發揮不同作用，在這個過程中，一種重要的細胞類型就是T細胞（即T淋巴細胞），其可以隨著血液循環在體內游動，能穿過血管壁進入或離開組織。當它穿過身體組織時，會通過“天線狀”結構，即表面受體（T cell receptor，TCR）對所遇到的細胞進行識別，從而檢查細胞是否異常。如果受檢的細胞受到病毒或者細菌等感染，T細胞受體就會識別出被感染的細胞，隨即附著在被感染細胞上，TCR發出細胞信號，T細胞通過釋放致死性分子來摧毀異常細胞。T細胞之所以在癌癥免疫治療中發揮著核心作用，是因為它們可以把癌細胞識別為異常細胞，從而摧毀癌癥細胞。TCR除了能夠激活T細胞外，還包括一些抑制性受體，其作用是抑制T細胞功能，這些抑制性受體即被稱為免疫檢查點。當這些檢查點被激活后，T細胞不能夠再去破壞異常細胞。癌細胞會濫用這些檢查點，從而向T細胞發出停止信號，癌細胞就會防止自己被摧毀，即腫瘤的免疫逃逸[2]。目前，研究最為廣泛的免疫檢查點為CTLA-4、PD-1、PD-L1、TIM-3（T cell immunoglobulin and mucin-domain containing-3T 細胞免疫球蛋白黏蛋白分子-3）、TIGIT（T-cell immunoglobulin and immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif domain T細胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制性基序結構域）、LAG-3（lymphocyte activation gene-3淋巴細胞活化基因-3）[2-3]。

1 免疫檢查點抑制劑治療腫瘤的作用機制

正常的T細胞激活需要兩個信號才能完全激活。主要信號（信號1）發生在抗原提呈細胞（APC）呈遞的抗原-主要組織相容性復合體（MHC）與TCR結合時。然而，信號1本身不足以激活T細胞。當名為CD28的共刺激分子與APC表面的B7（CD80和CD86）結合時，出現第二個信號（信號2）。在這種相互作用之后，T細胞被激活并執行各種效應器功能（例如殺死腫瘤細胞）（見圖1）。CTLA-4是第一個臨床靶向的免疫檢查點[4]，也是第一個被描述的僅在T細胞活化后才在T細胞表面表達的免疫檢查點，然而，CTLA-4與CD28有很高的同源性，共享相同的配體（CD80 和 CD86），與B7分子結合的親和力比CD28高得多，從而抑制T細胞的激活。PD-1是另一種表達在T細胞表面的負性調節受體，它通常與PD-L1（在多種組織和腫瘤細胞中廣泛表達）或PD-L2（僅限于某些APC）結合。腫瘤選擇某些免疫檢查點途徑作為“免疫逃逸“的主要機制。在腫瘤微環境中，免疫檢查點如CTLA-4、PD-1及其配體PD-L1顯著過度表達[5]，抑制T細胞的激活，導致“免疫耗竭”（見圖2）。因此，這些免疫檢查點是重要的免疫治療靶點，阻斷免疫檢查點可以“解除”這種免疫抑制，并重新激活能夠摧毀腫瘤細胞的細胞毒性T細胞[6]。

圖1 T細胞的正常激活過程

圖2 T細胞的耗竭過程

截至目前，美國食品與藥物管理局（FDA）已經批準了7種免疫檢查點抑制劑（ immune checkpoint inhibitors，ICIs）用于治療各種實體腫瘤和血液惡性腫瘤[7]，包括抗CTLA-4抗體（ipilimumab）、抗PD-1 抗體（pembrolizumab、nivolumab、cymplimab）和抗PD-L1抗體（atezolizumab、duvalumab、avvelumab）[8]（見表1）。國內上市的13款PD-1/L1抑制劑包括抗PD-1抗體（納武利尤單抗、帕博利珠單抗、特瑞普利單抗、信迪利單抗、卡瑞利珠單抗、替雷利珠單抗、派安普利單抗、賽帕利單抗）及抗PD-L1抗體（度伐利尤單抗、阿替利珠單抗、恩沃利單抗、舒格利單抗）（見表2）。這些藥物已被證明在晚期肺癌[9-14]、惡性黑色素瘤[15]、泌尿系統腫瘤[16]、消化系統腫瘤[17-19]等多種惡性腫瘤治療中有效。除此之外，全世界仍有上百個關于ICIs治療不同惡性腫瘤的臨床試驗正在開展，這將為惡性腫瘤的治療策略帶來新的選擇與角度。但隨著ICIs藥物適應癥家族的不斷擴大以及藥物可及性的不斷提高，免疫治療相關不良反應（immune-related adverse events，irAEs）也逐漸被發現和關注。IrAEs是在ICIs治療期間或治療后可能產生的副作用，因為它們是高度活躍的免疫反應的結果，并在癌癥治療過程中不連續地表現出來，這種反應會“敵我不分”從而損害健康的組織，或者導致自身免疫或炎癥性疾病。

表1 獲得FDA批準的ICIs匯總（更新至2021）

表2 國內上市的13款PD-1/L1藥品信息匯總（更新至2022.04）

2 免疫相關不良反應與免疫檢查點抑制劑治療療效的相關性

近年來，隨著對ICIs治療研究的不斷深入，關于irAEs與ICIs治療的關系也在同步探索中。越來越多的證據表明，免疫相關不良事件（irAEs）的發生可能是免疫檢查點抑制劑療效的預測指標。J.Meanwatthana等[20]通過對2017-2019年所有在Watthan osoth癌癥醫院接受了至少一劑經批準的ICIs治療的18歲及以上患者進行12個月的跟蹤調查。觀察指標包括irAEs的發生率、不良事件處理和腫瘤客觀反應。對可能與irAEs發生相關的因素進行雙變量分析繪制橫向回顧圖表發現，irAEs的發展可能與腫瘤的客觀緩解率有關。Mohammad Alomari等[21]通過一項回顧性研究發現胃腸道免疫相關不良事件（GI-irAEs）的發生與腫瘤反應性增強和生存改善相關。鑒于ICIs治療處于初期探索階段，很少有文獻研究GI-irAEs的發展與腫瘤對ICIs的反應之間的關系。這項研究確定了GI-irAEs患者的預后和生存優勢。客觀評估證實，與未發生GI-irAEs的患者相比，發生GI-irAEs的患者對ICIs治療的腫瘤反應更好。這些結果與以往的研究結果一致，強調了自身免疫與腫瘤免疫之間的密切關系。GI-irAEs的發展可能是免疫系統激活的替代指標，因此可能鼓勵臨床醫生繼續而不是停止ICIs治療，以治療可耐受的非危及生命的GI毒性。此外，在這項研究中，幾乎2/3的肝炎患者出現了無癥狀的轉氨酶或膽紅素升高。因此，應強調在免疫治療前和治療期間常規監測肝功能檢查對早期診斷和治療的重要性。目前，對免疫治療的研究還在繼續，對得出的這些結論還需要大規模的臨床數據得以驗證。這種聯系是延伸到所有irAEs，還是僅限于特定器官/系統內的iAEs，還有待進一步去探索。由于ICIs治療獲批腫瘤治療尚處于初始階段，需要多個學科密切合作，提高對免疫不良反應的認識。

3 免疫相關不良反應

3.1 發生機制

免疫檢查點抑制劑治療（以下簡稱為免疫治療）通過重新激活機體的自身免疫系統而達到增強抗腫瘤免疫反應的目的，因此在發揮抗腫瘤作用的同時，可能會“誤傷”全身的健康組織。從而導致全身各系統不同的毒副效應。對發生 irAEs 的組織進行組織病理學分析有助于探究其發生的分子學機制。在Emily Coleman、Christine Ko等[22]進行的一項回顧性隊列研究中，對98名患者中103例與ICIs相關的炎性皮疹進行了回顧。前五位診斷為苔蘚樣（25%）、斑丘性（18%）、銀屑病樣（17%）、濕疹（12%）和免疫空洞反應（8%）。發現ICIs所致皮疹的臨床和組織病理學特征通常與典型皮膚病相一致。說明機體在啟動自身免疫系統時不會精準狙擊腫瘤細胞，從而會誤傷機體其他健康的組織。另一項Gregory S.Phillips, Jennifer Wu等[23]進行的一項回顧性分析發現427例患者中有285例皮膚irAEs，最常見的irAEs是瘙癢（32%）和斑丘疹（28%）。其他包括牛皮癬、大皰性類天皰瘡（BP）和白癜風。組織病理學表現為淋巴細胞性炎性浸潤性病變，伴有嗜酸性粒細胞，偶見表皮海綿狀增厚。65例患者中有34例（52%）血清白介素6（IL-6）水平升高；而嗜酸性粒細胞、血清白介素10（IL-10）和免疫球蛋白E（IgE）水平的升高與3級或更高的irAEs有關。內分泌疾病也是最常見的免疫相關不良事件之一，但這些內分泌疾病的確切發病機制也仍不清楚[24]。雖然近年來免疫不良反應的研究在如火如荼地開展，但irAEs 發生的確切病理生理學機制尚不清楚，目前認為可能與外周免疫反應耐受性的紊亂[25-26]、T

細胞的異常激活[27]、機體炎癥因子促炎活性的增高[28]、腸道微生物的菌群失調[29-30]、特定的自身免疫T細胞克隆識別共同抗原[31]、抗原的級聯反應[32]、細胞因子白介素17（IL-17）的參與[28,33]、T細胞對腫瘤和正常組織的相關抗原存在的交叉反應等有關[33]。雖然有初步的觀察結果，但仍需大規模的臨床數據去進一步明確發生irAEs的原因。

3.2 臨床特點

免疫檢查點抑制劑引起的不良反應與傳統的化療相比：1）irAEs發生率總體較低[34]。Martin Reck等[35]發現化療組中與治療相關的3～5級不良事件的發生率是ICIs組的2倍（53.3% 比26.6%）；Fiamma Berner等[31]發現大約30%的患者可以發生任何級別的irAEs，約10%的患者可能發生3～5級的irAEs。2）irAEs可能發生在多個器官，發病時間差異很大，通常由受累器官系統決定的，大多數irAEs的嚴重程度較輕，可通過密切監測和對癥治療進行管理[34]。從早期出現（第1周）到延遲事件發生（急性腎損傷可長達26周出現），主要的發病窗口時間是4～12周。根據藥物警戒的數據，發病中位數多為40 d，絕大多數事件都發生在這段時間內，因此前2個月可被視為“關鍵藥物警戒窗口”。延遲事件包括風濕系統疾病（如關節炎的平均發病時間為81 d，系統性紅斑狼瘡的平均發病時間為196 d）、內分泌系統疾病（糖尿病平均發病時間為116 d）、嚴重皮膚反應（抗CTLA-4藥物的平均發病時間為65 d）和甲狀腺功能障礙（抗PD-1/PD-L1藥物的平均發病時間為92 d）。除此之外，對于心肌炎，則為快速事件（聯合方案的中位數為16.5 d）和晚期事件（中位數為178 d）[36]。3）irAEs也可以在停止ICIs治療之后，并可能隨著時間的推移而興衰。以及是否會產生后期毒性風險（即在開始治療多年之后）尚不清楚[33]。但在腫瘤的早期階段，持續的irAEs會嚴重影響患者的生活質量，必須仔細評估風險—收益比[37]。4）由于irAEs復雜性及多樣性，臨床醫生面對越來越多的常見和罕見的irAEs，不同疾病的特征、主治醫生的嚴謹及不同癌癥的療程可能會混淆目前現有回顧性研究的結果，故在臨床工作中irAEs的發生率高于目前臨床研究和文獻報道。5）irAEs以 1～2 級為主，3～4 級發生率低，輕微的不良反應通常不需要立即干預，可觀察及對癥處理，具有自限性[38]。而由此引發的內分泌疾病則需要長期激素替代治療。6）根據PD-1/PD-L1使用模式的不同，irAEs的頻率、類型和嚴重程度各不相同：關于單用PD-1/PD-L1抑制劑，46例可評估患者中有23例（50.0%）發生了任何級別的irAEs，8例（17.4%）患者因肺炎（5例，10.9%）、腎上腺功能不全（3例，6.5%）和肝炎（1例，2.2%）而住院。在PD-1/PD-L1抑制劑與細胞毒性化療聯合使用方面，68例可評估患者中有22例（32.4%）發展為任何級別的irAEs，7例（10.3%）因肺炎（5例，7.4%）、皮炎（1例，1.5%）和自身免疫性溶血性貧血（1名，1.5%）而住院[39]。7）不同種類 ICIs、不同治療劑量或組合療法，irAEs 頻率、類型和嚴重程度也有所差異[40]。8）同一 ICIs 作用于不同腫瘤時產生的irAEs頻率、類型及嚴重程度也有所區別。

3.3 常見類型

可能影響的器官、系統，及產生常見的免疫相關不良反應（見表3）。

表3 常見的免疫相關不良反應[41]

3.4 治療原則

目前，歐洲醫學腫瘤學學會（ESMO）[42]、癌癥免疫治療學會（SITC）毒性管理工作組[43]和國家綜合癌癥網絡（NCCN）（2018年）基于專家共識[41,43-44]等列出了irAEs的管理指南。這些指南為大多數常見的irAEs提供了一般的治療方案，詳細說明了免疫抑制藥物（如全身性皮質類固醇）和根據其嚴重性進行治療的持續時間[34]。使用不良事件通用術語標準對嚴重 程度進行1～5 級分級（1=輕度，2=中度，3=重度，4=危及生命，5=毒性相關死亡）。針對不同等級的毒性反應，處理原則也不同：1級無需住院，密切觀察患者毒性變化，做到及時干預以免毒性進一步變化；2級則暫停ICI 治療，當癥狀和/或實驗室檢查值降至 1 級以下時恢復ICI 治療。口服或靜脈滴注皮質類固醇是目前irAEs治療的主要藥物，如果癥狀 持續超過1周，則應開始糖皮質激素（潑尼松每天0.5～1 mg·kg-1或當量）治療；隨著患者癥狀的改善，這些類固醇會在2～4周內停用。對于 3 級和 4 級，應給予高劑量皮質類固醇治療（潑尼松每天1～2 mg·kg-1），當癥狀消退至1級或以下時，糖皮質激素應逐漸減量。對于3級毒性后續是否恢復ICI治療，在充分評估患者的腫瘤狀態和風險/獲益比后，再決定是否恢復ICI治療；對于4級毒性，除激素替代治療控制的內分泌疾病外，應永久停用 ICI。對于激素無效或者更嚴重或難治的病例，則可以考慮其他免疫抑制劑包括TNF-α抑制劑（如英夫利西單抗）、麥考酚酯、他克莫司及生物性免疫制劑等[33,41-43]。在免疫治療開始前，應該告知所有患者ICIs治療潛在毒性的可能性。做到患者及家屬可以及時向治療團隊報告可疑癥狀并及時就診，接受全面評估，使得治療團隊可以密切關注病情變化進而及時采取進一步干預手段防止毒性的進一步惡化。同時要加強多學科合作，遵守指南合規合理解決。

4 討論

近年來，由于對免疫治療的研究不斷深入，研究者們尋找用于預測免疫檢查點抑制劑抗腫瘤反應和irAEs的生物標志物仍然是一個挑戰。通過對irAEs發生特點和機制的不斷探索，尋求能夠有效預測其發生發展的生物標志物，從而幫助臨床一線醫生高效評估腫瘤患者免疫治療的療效性及風險性。及時、敏銳地接收到irAEs相關生物標志物發出的“警示信號”有助于在免疫治療前、治療中及隨訪中識別發生irAEs可能性大的患者，能夠做到更及時、高效、密切地跟蹤治療過程，在其發生重度致死性irAEs前做到早期干預、對癥處理、動態調整免疫治療方案。同時一些研究者發現，irAEs的發生發展與免疫治療療效呈現相關性[20-21,45-46]。因此，急需對irAEs預測性相關生物標志物進行不斷探索。目前，一些研究發現，年齡、性別、營養狀態等一般臨床特征，自身免疫性疾病抗體、細胞因子、血液細胞計數及其比值、免疫細胞計數及其比值、炎癥因子、腸道微生物、家族遺傳基因等多種指標可能與其有關。但是人體復雜的免疫系統及其動態變化給探索免疫治療及irAEs相關的生物標志物形成巨大的困難，目前研究發現的一些標志物仍需要大規模的臨床數據去支撐，以便制定疾病各個階段的精確個體化治療方案，使得腫瘤患者獲得更高效、精準、個體化治療療效，同時便于臨床醫生全程監測患者病情動態變化。