免疫檢查點抑制劑相關心臟毒性的中西醫診治進展

吳林霖,客 蕊,徐虹云

(1. 黑龍江中醫藥大學,黑龍江 哈爾濱 150040;2. 黑龍江中醫藥大學附屬第一醫院,黑龍江 哈爾濱 150040)

癌癥是危害人類生命健康的主要疾病,世界衛生組織(WHO)在2020年全球癌癥統計報告中指出,癌癥是112個國家70歲之前的第一或第二大死因。近年來隨著醫療水平的不斷開發,腫瘤免疫治療作為腫瘤治療的前沿手段,其主要利用免疫系統的抗腫瘤效應達到控制和殺傷腫瘤細胞的目的,在提高腫瘤患者生存率及其生活質量方面表現出巨大優勢和發展潛力。腫瘤免疫療法成為繼外科手術、放療、化療及分子靶向治療后的新型抗腫瘤療法[1],其基本原理是克服免疫耐受,解除免疫抑制,充分激活免疫細胞促進免疫反應,常與放、化療等傳統抗腫瘤療法聯合應用。免疫檢查點是維持免疫穩態和預防自身免疫的重要調節劑,主要包括程序性細胞死亡受體-1(PD-1)/程序性細胞死亡-配體1(PD-L1)、半乳糖凝集束9(GAL-9)/T細胞免疫球蛋白黏蛋白3(Tim-3)、吲哚胺2,3-雙加氧酶1(IDO1)、細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4(CTLA-4)等。正常情況下,免疫系統通過免疫檢查點對感染和腫瘤做出反應,保護正常組織免受傷害。腫瘤細胞在不斷的免疫選擇壓力下可能出現免疫抑制:其一是誘導免疫抑制細胞分泌細胞因子,使細胞毒性T淋巴細胞失活,從而增加免疫耐受性;其二是通過誘導免疫檢查點的表達,抑制效應性T淋巴細胞的激活,從而實現腫瘤免疫逃逸。免疫檢查點抑制劑(ICIs)能有效激活細胞毒性T淋巴細胞,增強機體特異性主動免疫功能,在腫瘤的治療中發揮重要作用。2011年美國食品與藥品管理局(FDA)首次批準CTLA-4檢查點抑制劑(ipilimumab)用于治療轉移性黑色素瘤,2018年PD-1抗體(nivolumab)于我國正式上市,投入臨床使用。目前ICIs的適應證擴大到50多種疾病,其中包括非小細胞肺癌、結直腸癌等常見腫瘤,但在給腫瘤患者帶來希望的同時,治療過程中一系列心血管不良反應逐漸顯現。大量臨床實踐證明,中醫中藥防治癌癥的療效切實有效[2],在術后調補、延長患者生存時間等方面發揮其特有優勢。因此,中醫與特異性免疫療法結合治療惡性腫瘤具有廣闊的發展前景。現將免疫檢查點抑制劑相關心臟毒性的中西醫診治情況綜述如下。

1 免疫檢查點PD-1/PD-L1與腫瘤

PD-1屬于B7-CD28受體超家族成員,是一種重要的免疫抑制分子,可誘導表達在活化的T細胞、B細胞、巨噬細胞等免疫細胞表面。PD-1與其配體PD-L1或PD-L2結合后,PD-1細胞質結構域中的免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)和免疫受體酪氨酸轉換基序(ITSM)發生磷酸化,招募酪氨酸磷酸酶(SHP-1、SHP-2),抑制TCR的下游信號分子,調節T細胞活性[3]。PD-1通過PI3K/AKT/mTOR通路參與T細胞的生長及代謝活動;通過RAS/MEK/ERK,調控腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-12(IL-12)等細胞因子的分泌。總之,PD-1/PD-L1 軸可以從多種層面調節T細胞的活化、增殖和存活。這種調節機制在維持免疫穩態中發揮重要作用,有效阻止了自身免疫性疾病的發生,同時在腫瘤的發生發展中也具有重要意義。由于腫瘤細胞過度表達PD-L1,PD-1/PD-L1軸被持續激活,這阻止了淋巴結中新的細胞毒性T細胞啟動和活化,并誘導其衰竭,同時在腫瘤微環境中誘導細胞毒性T細胞功能喪失,使腫瘤微環境中呈現高度免疫抑制狀態,最終腫瘤細胞獲得免疫逃逸。免疫檢查點抑制劑是近年來腫瘤治療的重要進展,現廣泛應用于多種癌癥,在為患者帶來生存獲益的同時,對患者各器官的免疫毒性成為待解決的新問題。

2 免疫檢查點抑制劑相關心臟毒性

ICIs誘發的免疫相關不良反應(irAE)包括皮膚毒性、心臟毒性、內分泌毒性、肝臟毒性、肺毒性、胃腸道毒性、腎臟毒性等。其中皮膚相關irAE最常見,多屬1～2級不良反應,主要表現為皮膚斑丘疹/皮疹、瘙癢、大皰性皮炎等[4]。心臟毒性以心肌炎為主,81%的心肌炎出現在用藥后3個月內,發病時間相對早于其他器官[5],一般認為心臟毒性發病率較低[6],致死率較高[7],因此臨床醫生必須對其進行有效監管并采取積極治療,避免腫瘤患者“死于心臟”。其他 ICIs相關的心血管毒性包括血脂異常、急性冠狀綜合征(ACS)、心包炎、血管炎、室上和室性心律失常、心包積液、房室傳導阻滯、應激性心肌病等[8]。一項關于“ICIs治療后主要不良心血管事件發生率及其危險因素”的回顧性研究,共納入672例接受ICIs治療的患者,主要終點為心血管不良事件(MACE)包括ACS、心力衰竭、卒中等,在平均13個月的隨訪期間內,心血管不良事件的發生率為10.3%,較既往臨床試驗中報道的發生率高[9]。

2.1ICIs相關性心肌炎的臨床特點 ICIs導致的心肌炎臨床表現差異很大,呼吸困難是最多見的臨床癥狀,其次常見胸痛、心悸、心律不齊、心力衰竭和下肢水腫[10]。輕者可能僅有心肌標志物升高的改變,且不伴有臨床癥狀[11],或僅表現疲勞、乏力、肌痛、惡心、嘔吐等非特異性癥狀[12],嚴重者可能出現爆發性心肌炎,造成心源性休克、心臟猝死等嚴重后果[13]。現有數據顯示,ICIs相關性心肌炎的發病率為0.27%～1.14%[14-15],但由于部分患者癥狀隱匿而未被確診,導致病例被遺漏,故真實世界發病率可能更高。既往有心血管病史、糖尿病病史是接受ICIs治療后發生MACE的重要危險因素[9]。

由于報道ICIs相關性心肌炎的發病率不高,同時缺乏特異性的生物標志物和臨床表現,因此早期診斷心肌炎難度較大。確定心肌炎檢測方法包括癥狀、心電圖、生物標志物、影像學檢查等。患者行ICIs治療前應評估心電圖,并在隨訪期間的不同時間點重復檢查,以便進行對照分析。研究顯示在ICIs相關心肌炎病例中心電圖異常者占89%,心電圖表現包括心房顫動、室性心律失常、竇性心率過速、ST-T段改變、傳導異常等非特異性改變,故僅依靠心電圖檢查很難確定診斷,即使患者心電圖正常,也不能完全排除心肌炎[16]。Awadalla等[17]研究發現,接受ICIs治療的患者肌鈣蛋白平均值為0.85 ng/dL,而對照組肌鈣蛋白水平<0.01 ng/dL(P<0.001)。另有研究提示,心肌肌鈣蛋白Ⅰ(cTnⅠ)和心肌肌鈣蛋白T(cTnT)對心肌炎的診斷和預后具有較高的敏感性和特異性,cTnT≥1.5 ng/dL,MACE風險增加4倍[18-19]。腦鈉肽(BNP)主要反映心室壓力波動情況,是左心室收縮功能的生物標志物,也有助于ICIs相關性心肌炎的診斷[20],但其易受炎癥因子的影響,患者的BNP也可能是通過炎癥途徑升高的,故BNP水平對于心肌炎的診斷敏感性較高,特異性欠佳[21]。超聲心動圖是監測ICIs相關心功能改變的一線影像學檢查,有助于排除原有或新發的心血管疾病,有證據顯示,近半數患者左心室收縮功能下降[17]。但Mahmood等[18]觀察到病例組LVEF、舒張末期左心內徑與對照組相比差異均無統計學意義,38%由 ICIs引起的爆發性心肌炎患者LVEF正常,提示其診斷價值較為有限。心肌內膜活檢是診斷ICIs相關性心肌炎的金標準[13],病理表現為心房、心室、室間隔均有T淋巴細胞浸潤,浸潤以CD4+T細胞和CD8+T細胞為主,部分患者可見嗜酸性粒細胞、巨噬細胞等[22],但此操作為侵入性檢查,操作難度大且存在風險,且由于心肌炎引起的心肌細胞損傷呈離散灶狀[23],若心肌病變部位與取材位置存在偏差,很可能造成檢查結果的假陰性[24]。

ICIs引起的心臟毒性具體機制尚未完全闡明。研究發現相關心臟毒性與T細胞的激活密切相關[25],使用抗體阻斷PD-1/PD-L1使T細胞重新激活,靶向識別心臟、骨骼肌和腫瘤的共有抗原,這可能造成對正常心肌細胞的非選擇性攻擊。PD-1/PD-L1 軸維持自身免疫穩態,這種免疫穩態起到保護心肌的作用,接受ICIs治療的患者自身免疫耐受下降可能是導致irAE的原因之一[26]。最新研究發現,PD-1/PD-L1 兩者表達水平差異過大可能引發自身免疫反應[27]。除此之外,免疫抑制受體缺乏會導致調節性T細胞(Treg)減少,這可能是造成心肌炎的原因[28]。細胞因子會引起腫瘤免疫相關毒性[29],大量炎癥因子迅速升高引起的細胞因子風暴累及不同的靶器官,累及心臟表現為心肌炎。

2.2ICIs相關性心肌炎的管理與治療 ICIs相關性心肌炎的防治重在全程監測、早期發現、及時治療。在接受ICIs治療前一般會對患者的病史進行詳細詢問并評估心血管危險因素,對于有心血管疾病高危因素和免疫檢查異常的患者,治療前應進行全面的心臟基線評估,并從治療的早期階段開始隨訪監測心臟指標的變化[30]。心臟基線評估內容包括體格檢查、心電圖、cTn、BNP或NT-proBNP、超聲心動圖等。2020年中國專家共識推薦[6]:患者在首次接受ICIs治療后7 d內,ICIs雙周治療方案的患者在第2～9個治療周期內和每次給藥前及之后的每個治療周期前,對患者的癥狀、體格檢查、心電圖、和cTn進行必要的監測和復查,對BNF、肌酸激酶等進行選擇性監測。

治療策略主要包括三個方面:暫緩ICIs治療,及時抗炎、必要時加用免疫抑制劑,積極處理心臟并發癥。指南建議[6,8,31]一旦懷疑發生ICIs相關性心肌炎應立即停用ICIs,盡早大劑量使用糖皮質激素治療。專家建議普通型心肌炎給予口服或靜脈注射甲基強的松龍1～2 mg/(kg·d);對于重癥和危重癥心肌炎患者建議使用甲基強的松龍1 g/d沖擊治療3～5 d,心功能恢復后開始減量,每1～2周減量1次,減量過程不短于4～6周[6]。歐洲醫學腫瘤協會(ESMO)建議[8],懷疑心肌炎的患者應入院接受心電圖監護。一旦可能診斷,無論爆發性心肌炎或非爆發性心肌炎都應盡快接受甲基強的松龍沖擊治療(1 g/d沖擊治療3～5 d)以降低MACE的病死率,如果24～72 h內觀察到cTn水平降低≥50%,并且房室傳導阻滯和心律失常得到改善,建議用藥量從1 mg/kg減至口服潑尼松龍80 mg/d,并在心電圖和cTn的監測下每周減少口服潑尼松龍用量。除此之外,指南推薦對糖皮質激素療效欠佳或病情進一步進展的患者聯用強化免疫抑制治療(IIST),主要包括嗎替麥考酚酯(MMF)、他克莫司、霉酚酸酯、抗胸腺細胞球蛋白等[8,31]。回顧性研究對比了IIST患者與未接受IIST患者,研究發現IIST組患者心肌炎出現的中位時間更短、病情更嚴重、接受免疫聯合治療的可能性更大[31]。

3 免疫檢查點抑制劑相關心臟毒性的中醫防治策略

中醫藥作為中華民族的文化瑰寶,可參與治療腫瘤發生發展的各個階段[32],對防治惡性腫瘤具有巨大價值。惡性程度高、常規治療效果好的惡性腫瘤應及時采取手術、放療、化療等手段消除腫瘤病灶。癌癥中期或放療、化療、腫瘤切除術后的患者,正氣漸衰,輔以中藥扶正祛邪。對于癌癥晚期正氣虛衰的患者,中醫治宜扶正抑瘤,意在提高患者生活質量和延長患者生存時間。只有充分綜合中、西醫在腫瘤治療中的優勢,才能使腫瘤的治療獲得最佳療效。

3.1中醫與腫瘤免疫

3.1.1中醫對腫瘤免疫的認識 中醫學理論認為腫瘤發生的基礎是機體功能嚴重失調,致使正氣嚴重不足。“積之成者,正氣不足而后邪氣踞之”,邪氣日久化瘀成毒,故腫瘤乃機體內瘀、毒、虛的集中反映。近年來,伴隨著現代分子生物學、腫瘤免疫學的飛速發展,免疫治療已經成為惡性腫瘤綜合治療中的重要部分,其指導思想是通過直接或間接的修飾宿主與腫瘤的關系,改變宿主對腫瘤細胞的生物學反應,使其有利于宿主,不利于腫瘤生存。臨床免疫療法常與手術、放療、化療等傳統治療手段聯合應用,這與中醫治療惡性腫瘤“扶正祛邪”的治療原則較為貼合。免疫系統發揮的“監視”“防御”功能如同中醫“正氣”所具有的祛邪作用,免疫系統維持免疫穩態是中醫學“陰平陽秘,精神乃治”狀態的必要條件,機體免疫功能正常才能使“陰陽”在對立中保持動態平衡。另外,現代研究認為腫瘤免疫編輯有三個階段:初始清除階段與中醫“正勝邪退”相對應;中期平衡階段提示“正邪相持”;后期腫瘤逃避免疫應答,疾病進展即“邪盛正衰”。由此可見,中醫理念與西醫腫瘤免疫治療存在較多的一致性,這為二者聯合應用打下堅實基礎。

3.1.2中醫對ICIs相關心臟毒性的認識 中醫學對疾病的理解與西醫有本質的不同。中醫以整體、開放的角度認識疾病;在診斷上,現代中醫學既繼承了四診合參的診斷內容,又借鑒了現代醫學較先進的診斷方法;在治療上,中醫講求辨證施治,具有“同病異治”和“異病同治”治療特點。中醫學認為由ICIs引起的心臟相關irAE主因是“免疫藥毒”[33],主要病機是毒損心絡[34],依據患者的臨床癥狀可將其歸屬于“心悸”“胸痹”等范疇。雖然ICIs促使T細胞活化,在一定程度上恢復了腫瘤微環境中腫瘤誘導的免疫缺陷,但免疫平衡被打破會對其他器官帶來不利影響,因此ICIs屬于中醫“藥毒”范疇。惡性腫瘤患者正氣本虛,加之臨床使用ICIs常與放、化療等傳統治療手段聯用,“藥毒”進一步戕伐正氣,耗傷脾胃,脾胃運化功能失常,氣血生化乏源,心脈失養,心之氣血陰陽虛損,誘發相關的心臟毒性。故心絡虛損是本病的發病基礎,毒損心絡是本病的病機關鍵。

3.1.3中醫藥在腫瘤免疫治療中的應用 中醫藥與免疫治療聯合應用同樣具有極大的發展前景。中醫施治會對患者的年齡、病程、體質、證型、癥狀等多種因素進行綜合考量,遵循辨證施治原則,改善患者體質。免疫檢查點阻斷治療臨床使用存在諸多局限性,研究顯示其總體響應率僅有20%～30%[35],針對這一問題,科研人員發展了納米遞藥系統與免疫檢查點聯合的治療新策略,認為其在提高療效、降低毒副作用等方面具有一定優勢[36]。而中醫中藥可以通過調節患者體質,改善患者免疫功能發揮抗癌效應。有研究發現,中藥單體人參皂苷(Rg3、CK)具有阻斷PD-1/PD-L1軸的作用[37],可抑制三陰性乳腺癌[38],在體外與PD-1抑制劑協同發揮作用,抑制彌漫大B細胞淋巴瘤[39]。在腫瘤免疫微環境方面,中醫藥對免疫細胞功能的調節作用逐漸被證實,黃芪多糖(PG2)是黃芪根干中的活性成分,文獻報道PG2能顯著增加M1/M2巨噬細胞極化率、促進樹突細胞功能成熟,增強T淋巴細胞介導的抗癌免疫反應,協同順鉑抑制癌非小細胞肺癌增殖,此外,PG2可明顯緩解患者對順鉑相關的不良反應[40];黨參多糖可以調節免疫活性、維持T細胞和細胞因子的穩態[41];黨參寡糖可刺激小鼠脾淋巴細胞增殖,對環磷酰胺誘導的免疫抑制具有免疫增強作用[42]。Zhang等[43]探索雷公藤對膠質瘤細胞的影響,發現其可以逆轉腫瘤微環境中的免疫抑制狀態。

3.2中醫藥防治ICIs相關心臟毒性的潛在優勢ICIs引起的心臟毒性需要心血管專家和腫瘤專家共同解決,目前本病還缺乏前瞻性研究對各種治療方案進行評估,治療方案主要基于臨床經驗和相關專家的指導建議。中醫藥是腫瘤綜合治療中不可或缺的一部分,對于ICIs引起的心臟毒性,其主要治療意義在于“減毒”,中醫藥防治ICIs引起的心臟毒性有其潛在優勢。中藥丹參、三七、銀杏等對心臟具有保護作用。Lei等[44]研究證實,復方丹參滴丸通過多組分協同的方式改善缺血后心肌炎癥。其中丹參的有效成分-丹參酮ⅡA具有明確的抗炎和抗氧化特性,對氧化應激相關的心肌細胞凋亡具有保護作用[45];它同樣充當鈣離子拮抗劑的角色,通過減弱鈣離子的釋放或阻斷鈣通道,調節鈣離子通量[46]。三七中提取的三七皂苷作用AMPK通路,可改善心力衰竭小鼠的心臟功能,降低心臟脂毒性[47]。研究發現小檗堿可保護內皮細胞免受細胞因子和炎癥因子的影響,減輕血管重塑;抑制血管平滑肌細胞增殖,有效防止血管狹窄;抑制炎癥因子,減緩血管炎癥[48],從而發揮抗動脈粥樣硬化作用。另外,中藥可以控制細胞因子風暴,起到保護心臟的效應。血必凈注射液能顯著提高膿毒癥小鼠的存活率并保護其心臟功能和心肌細胞,減弱了心臟中促炎因子(IL-6、TNF-α)的表達,有效調控了細胞因子風暴相關信號NF-κB的表達[49]。白藜蘆醇可控制細胞因子的級聯反應,減輕異丙腎上腺素誘導的小鼠心臟炎癥[50]。綜上所述,截至目前雖然沒有中藥治療ICIs相關心臟毒性的報道,但依據中醫異病同治的理念,結合既往中藥保護心血管系統、調節免疫功能的證據,說明使用中醫療法治療ICIs相關的心臟毒性切實可行。

4 小 結

ICIs對黑色素瘤、肺癌、結直腸癌等多種癌癥具有治療作用,在給腫瘤患者帶來巨大獲益的同時仍有其局限性,例如免疫相關不良反應、響應率低、應用受限等問題。本文概述了ICIs相關心臟毒性中最常見的病種-心肌炎的診療特點,分析了中醫藥聯合ICIs治療腫瘤在理論上的可行性,認為中醫藥與ICIs結合的治療策略具有巨大潛力。腫瘤免疫學的飛速發展為現代中醫的科學研究提供了新視角,中醫藥具有多成分、多靶點、多途徑的特點,探索中醫藥如何在腫瘤免疫治療方面發揮優勢,或是推動中醫藥創新的新方向。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。