抗菌藥物對PD-1/PD-L1抑制劑治療結直腸癌患者預后的影響

何青蓮 余保平 宋 琪

武漢大學人民醫院消化內科（430060）

背景：抗菌藥物可通過改變腸道微生態而降低黑色素瘤、非小細胞肺癌和腎細胞癌的免疫治療療效，但其對胃腸道癌癥的治療療效尚不明確。目的：探究抗菌藥物對PD-1/PD-L1 抑制劑治療結直腸癌（CRC）患者預后的影響。方法：回顧性分析2018年12月—2022年5月于武漢大學人民醫院確診為CRC并使用免疫檢查點抑制劑（ICIs）治療的95 例患者的臨床病理資料。根據是否使用抗菌藥物，將患者分為抗菌藥物組和對照組。采用單因素、多因素分析評估影響CRC 患者無進展生存期（PFS）和總生存期（OS）的危險因素。結果：95 例CRC 患者中，男性64 例，女性31例；平均年齡為（60.46±11.82）歲。抗菌藥物組的PFS（10.9個月對24.8個月，P=0.032）、OS（14.5個月對35.5個月，P=0.008）顯著低于對照組，1 年生存率分別為56.5%和78.7%。多因素分析顯示腫瘤部位、抗菌藥物使用為CRC 患者PFS 的獨立危險因素（P＜0.05），腫瘤部位、抗菌藥物使用以及未行根治性手術為OS 的獨立危險因素（P＜0.05）。單因素、多因素分析結果顯示抗菌藥物使用途徑和劑量均不是CRC 患者PFS 的危險因素（P>0.05），單因素分析顯示抗菌藥物使用途徑與OS 相關（P=0.045），多因素分析顯示抗菌藥物使用途徑、感染部位均不是CRC 患者OS 的危險因素（P>0.05）。結論：腫瘤位于結腸和首劑ICIs 治療前后30 d 內使用抗菌藥物會縮短CRC 患者的PFS 和OS，行根治性手術可延長CRC 患者的OS。

每年約有90 萬例結直腸癌（colorectal cancer,CRC）患者死亡，位居惡性腫瘤死亡率的第四位[1]。CRC 通過遺傳和表觀遺傳改變的積累使腫瘤抑制基因失活并激活癌基因，同時也受微生物和環境暴露因素以及宿主對暴露因素反應的影響[2]。有研究預計在未來十年內，20～34 歲的成年人結腸癌和直腸癌的發病率將分別增加90%和124%，35～49歲的成年人將分別增加27%和46%[3]。CRC 的傳統治療包括手術、放療和化療。近年新興的免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint inhibitors, ICIs）已在多種腫瘤的治療中取得穩定、長久的療效，尤其是微衛星不穩定性的林奇綜合征（Lynch syndrome）患者使用ICIs 治療后產生的臨床反應較傳統治療方式更持久，提高治愈的可能性[4]。有研究[5]指出針對PD-1/PD-L1 軸的ICIs 雖然能在相當一部分癌癥患者中誘導持續的臨床應答，但ICIs 存在耐藥性，且耐藥性可歸因于異常的腸道微生物組組成；抗菌藥物可通過改變腸道微生物組成來抑制ICIs 對癌癥患者的臨床獲益，將對ICIs 有反應的癌癥患者的糞菌移植至無菌或抗菌藥物治療的小鼠體內后，可改善PD-1 阻滯劑的抗腫瘤效果，而無反應小鼠的糞菌移植未發現此現象。Song 等[6]指出抗菌藥物的使用與結直腸息肉發生風險有關。另有研究[7]表明抗菌藥物治療可能通過改變腸道微生物群的生態和進化影響患者健康。本研究通過分析抗菌藥物使用情況對ICIs 治療CRC 患者預后的影響，旨在提高ICIs 治療療效并進一步延長患者的生存期。

對象與方法

一、研究對象

回顧性收集2018 年12 月—2022 年5 月于武漢大學人民醫院確診為CRC 并使用ICIs 治療的95 例患者的臨床病理資料。納入標準：①臨床資料和影像學資料完整；②經病理活檢和組織病理學確診為結腸癌或直腸癌；③接受PD-1/PD-L1免疫治療至少3 個周期；④定期至本院隨診復查并完成腫瘤療效評價。排除標準：①合并其他臟器原發性腫瘤和嚴重基礎疾病的患者；②ICIs 治療前后30 d 內使用微生物類制劑的患者。入選者均知情同意。

二、分組標準和療效評價

將首劑ICIs 治療前后30 d 內使用抗菌藥物的患者定義為抗菌藥物組，其余患者歸為對照組。在抗菌藥物組中，將使用抗菌藥物后的首次腫瘤療效評價作為療效評價指標；對照組則將接受ICIs 治療后首次腫瘤療效評價作為療效評價指標。通過CT、MRI、腫瘤標志物等檢查結果評估腫瘤病灶進展情況，并依據實體瘤療效評價標準RECIST 1.1 進行療效評價[8]。

三、隨訪

隨訪日期從首次使用ICIs 治療開始計算，隨訪通過定期復查、門診和住院病歷以及電話隨訪進行，所有入組的患者隨訪至出現終點事件（疾病進展或死亡）或隨訪截止日期（2022 年10 月1 日），并記錄時間間隔。無進展生存期（progression free survival,PFS）為患者首劑ICIs 治療至出現疾病進展的時間間隔，總生存期（overall survival, OS）為患者首劑ICIs治療至死亡或末次隨訪的時間間隔。

四、統計學分析

采用SPSS 27.0、R 4.2.1軟件對數據進行統計學分析，正態分布的計量資料以x±s表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，非正態分布的計量資料以M（P25，P75）表示，兩組間比較采Mann-WhitneyU秩和檢驗。計數資料以百分比或例數表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗。采用Kaplan-Meier 分析和Log-rank 檢驗進行單因素分析，并采用COX 比例風險模型進行多因素回歸分析。P＜0.05 為差異有統計學意義。

結果

一、患者臨床病理特征

95 例CRC 患者中，男性64 例，女性31 例；年齡24～84歲，平均年齡為（60.46±11.82）歲；其余臨床病理特征見表1。將95 例CRC 患者根據首劑ICIs 治療前后30 d 內有無使用抗菌藥物分為抗菌藥物組與對照組，兩組腫瘤部位相比差異有統計學意義（P＜0.05），其余臨床病理特征無明顯差異（表2）。

表1 CRC患者的臨床病理特征n(%)

表2 抗菌藥物組與對照組臨床病理特征比較n(%)

二、首劑ICIs的療效比較

首劑ICIs 治療后，抗菌藥物組的完全緩解、部分緩解、疾病穩定、疾病進展例數分別為1 例、3 例、22 例、14 例，客觀緩解率與對照組相比無明顯差異（10.0%對14.5%，P>0.05），疾病控制率亦無明顯差異（65.0%對81.8%，P>0.05；表3）。

表3 抗菌藥物組與對照組首劑ICIs療效比較（n）

三、患者隨訪情況和生存分析

1.PFS 的隨訪情況和生存分析：隨訪期間49 例CRC 患者出現疾病進展，其中抗菌藥物組24 例，對照組25 例。Kaplan-Meier 單因素分析示腫瘤部位（P=0.025）、根治性手術（P=0.001）、抗菌藥物使用（P=0.032）可顯著影響CRC 患者的PFS，而性別（P=0.609）、年齡（P=0.263）、吸煙（P=0.967）、飲酒（P=0.925）、組織學分型（P=0.164）則無明顯影響（表4）。

表4 CRC患者PFS的單因素分析

將單因素分析中P＜0.1的指標納入COX比例風險模型進行多因素回歸分析，結果示腫瘤部位（P=0.018）和抗菌藥物使用（P=0.024）是CRC 患者PFS的獨立危險因素（表5）。

2. OS 的隨訪情況和生存分析：隨訪期間30 例CRC 患者死亡，其中抗菌藥物組16 例，對照組14例。Kaplan-Meier 單因素分析示腫瘤部位（P=0.031）、根治性手術（P＜0.001）、抗菌藥物使用（P=0.008）可顯著影響CRC 患者的OS，而性別（P=0.786）、年齡（P=0.354）、吸煙（P=0.053）、飲酒（P=0.199）、組織學分型（P=0.537）無明顯影響（表6）。

將單因素分析中P＜0.1 的指標納入COX 比例風險模型進行多因素回歸分析，結果示腫瘤部位（P=0.011）、抗菌藥物使用（P=0.005）以及未行根治性手術（P=0.004）是CRC 患者OS 的獨立危險因素（表7）。

3. 抗菌藥物組與對照組Kaplan-Meier 曲線：抗菌藥物組的中位PFS 較對照組顯著縮短（10.9 個月對24.8個月，χ2=4.618，P=0.032；圖1A）；抗菌藥物組的中位OS 較對照組顯著縮短（14.5 個月對35.5 個月，χ2=7.028，P=0.008；圖1B），1 年生存率分別為56.5%、78.7%。

圖1 CRC患者PFS和OS的Kaplan-Meier曲線

四、抗菌藥物對CRC患者PFS和OS的影響

1.抗菌藥物使用情況：17 例（42.5%）使用β-內酰胺類，喹諾酮類7 例（17.5%），硝基咪唑類2 例（5.0%），β-內酰胺聯合其他抗菌藥物14例（35.0%）。5 例（12.5%）預防性使用抗菌藥物，其中3 例預防消化道感染，2 例預防呼吸道感染；35 例（87.5%）因感染性疾病使用抗菌藥物；感染部位為呼吸道感染6例（15.0%），消化道感染30 例（75.0%），泌尿道感染2例（5.0%），多部位感染2例（5.0%）。3例（7.5%）口服抗菌藥物，靜脈注射35例（87.5%），口服聯合靜脈注射2例（5.0%）。24例（60.0%）抗菌藥物劑量>4 g/d，16 例（40.0%）≤4 g/d。20 例（50.0%）抗菌藥物使用時間>7 d，20例（50.0%）≤7 d。

2. 抗菌藥物對PFS 的影響：Kaplan-Meier 單因素分析示抗菌藥物種類（P=0.741）、使用原因（P=0.392）、感染部位（P=0.626）、使用途徑（P=0.065）、使用劑量（P=0.065）和使用時間（P=0.654）均對CRC患者的PFS 無明顯影響。將P＜0.1 的指標納入COX多因素回歸分析，結果顯示抗菌藥物使用途徑和使用劑量均不是CRC 患者PFS 的獨立危險因素（P=0.320，P=0.169）。

3.抗菌藥物對OS 的影響：Kaplan-Meier 單因素分析示抗菌藥物使用途徑（P=0.045）對OS的影響具有統計學意義，但抗菌藥物種類（P=0.623）、使用原因（P=0.936）、感染部位（P=0.075）、使用劑量（P=0.186）和使用時間（P=0.847）均對OS 無明顯影響。將P＜0.1 的指標納入COX 多因素回歸分析，結果顯示使用途徑和感染部位均不是CRC 患者OS 的獨立危險因素（P=0.055，P=0.063）。

討論

CRC 約占全球每年癌癥及其相關死亡的10%，是女性第2、男性第3 的高發腫瘤[1]。本研究發現腫瘤位于結腸、首劑ICIs 治療前后30 d 內使用抗菌藥物會縮短CRC患者的PFS和OS，未行根治性術可縮短CRC 患者的OS。說明抗菌藥物的使用可能縮短CRC患者ICIs治療的生存期。

目前早發性CRC（＜50歲）的發病率在全球范圍內不斷上升且原因不明，50 歲以下的年輕患者往往為降結腸癌或直腸癌，發現時多為晚期并伴有不良組織病理學特征[3]。本研究顯示抗菌藥物組與對照組年齡＜50與≥50歲者差異未顯示出統計學意義，雖未得出年齡與CRC預后的關系，但對CRC的早期篩查仍不可忽視。研究表明，吸煙、飲酒的不良生活方式會增加患CRC 風險[9-10]。本研究未發現吸煙和飲酒是ICIs 治療CRC 患者的危險因素，可能與樣本量較小有關。多項研究[11-12]認為CRC 的發生部位在預測抗表皮生長因子受體的藥物反應上具有關鍵作用，尤其是轉移性CRC。本研究表明左半結腸癌患者的中位PFS 和OS 明顯短于右半結腸癌，表明ICIs 對右半結腸癌的療效更佳，其可能與微衛星不穩定性多發生于右半結腸癌有關，其對免疫治療療效更敏感。多因素分析示直腸癌風險低于結腸癌，提示結腸癌的預后差于直腸癌。目前對于黏液性結直腸腺癌與非黏液性結直腸腺癌的預后差異仍存在爭論[13]。研究[14-15]發現黏液性結直腸腺癌患者的3年PFS和中位OS較短。也有研究[16]表明黏液性結直腸腺癌組織學檢查對生存率無負面影響。本研究未發現CRC 組織學分型與PFS 和OS 的相關性。手術切除腫瘤是CRC 達到治愈的基石，病理切緣陰性的完全手術切除和Ⅲ期癌癥的輔助化療可降低20%～30%患者的復發和隨后遠處轉移的風險[17]。本研究單因素分析示根治性手術與患者的PFS 和OS 有關，但多因素分析示其僅與OS 相關，行根治性手術者的生存率高于未行根治性手術者，提示CRC患者應積極行根治性手術治療。

有研究表明，特定的腸道細菌可以促進或抑制ICIs 治療的有效性，其相互作用的分子途徑可通過干預腸道菌群來逆轉癌癥的免疫治療耐受性[18]。許多因素可暫時或永久地改變腸道菌群的結構，包括飲食、抗菌藥物、其他藥物、免疫系統因素和癌癥[19]。抗菌藥物能直接或間接改變腸道微生物的組成和代謝從而導致腸道菌群改變，進一步影響腸道內免疫細胞的數量和功能，從而降低ICIs 治療的效果，導致CRC 患者發生預后不良的結局[20-22]。本研究中，抗菌藥物組的PFS 和OS 明顯低于對照組，表明抗菌藥物會影響CRC 患者ICIs 的治療效果。單獨分析抗菌藥物使用情況對ICIs 治療效果的影響時，抗菌藥物使用途徑和劑量與PFS 無關，盡管抗菌藥物的使用途徑與OS 有關，但多因素分析顯示其并不是獨立危險因素。

綜上所述，抗菌藥物使用與CRC 患者ICIs 治療的不良預后結局有關，提示在臨床指導CRC 患者免疫治療時必須嚴格評估患者抗菌藥物使用的適應證，盡量避免或減少抗菌藥物的使用，做到個體化合理用藥，盡力延長腫瘤患者的生存期。此外，本研究還發現CRC 患者接受ICIs 治療的同時行原發腫瘤根治性手術則能延長患者的OS。本研究不足之處在于樣本量較少，未來還需要更多大樣本、多中心前瞻性研究來證實抗菌藥物對ICIs 治療的負面影響。