免疫檢查點(diǎn)抑制劑相關(guān)不良事件的臨床特征及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的研究進(jìn)展

張日光，陽柳 綜述 寧雪堅(jiān)，陳紹俊 審校

1.廣西醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院腫瘤科，廣西 柳州 545005；2.廣西壯族自治區(qū)柳州市中醫(yī)醫(yī)院腫瘤科，廣西 柳州 545001

2011 年隨著免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors，ICIs)—Ipilimumab 獲批用于黑色素瘤的治療，開啟了腫瘤免疫治療的新時(shí)代。ICIs 已應(yīng)用于腎癌、肺癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌、淋巴瘤、頭頸部腫瘤等多種腫瘤的治療，且逐漸從晚期三線向一線、輔助治療推進(jìn)。但是隨著臨床廣泛的應(yīng)用以及新興的雙藥免疫聯(lián)合治療，免疫治療相關(guān)的問題如假性進(jìn)展、超進(jìn)展、療效預(yù)測、免疫治療相關(guān)不良事件(immune-related adverse events，irAEs)也 相 繼 涌現(xiàn)。irAEs 幾乎可以影響任何器官系統(tǒng)，常見的有胃腸道毒性(25%)、肺毒性(20%)、心臟毒性(10%)和肝毒性(10%)等[1]，出現(xiàn)Ⅲ級(jí)以上的不良反應(yīng)定義為嚴(yán)重irAEs。臨床試驗(yàn)中報(bào)道與ICIs 治療相關(guān)的死亡率高達(dá)2%[2]，而最近的一項(xiàng)回顧性研究表明，相比臨床試驗(yàn)，現(xiàn)實(shí)世界的患者發(fā)生嚴(yán)重irAEs 的幾率更高[3]。因此在開始免疫治療之前識(shí)別和預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)因素非常重要，如何預(yù)測相關(guān)不良事件是目前研究熱點(diǎn)，本綜述就ICIs 相關(guān)不良事件的臨床特征和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測的研究進(jìn)展展開討論。

1 ICIs的類型

ICIs 主要包括程序性死亡-1/配體-1(specifically programmed cell death 1，PD-1/PD-1 ligand inhibitors，PD-L1)抑制劑和細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞抗原-4 (CTLA-4)抑制劑兩大類，不同藥物的irAEs 存在顯著差異。目前FDA批準(zhǔn)的PD-1抑制劑有pembrolizumab、nivolumab、libtayo 三種，PD-L1 抑制劑有atezolizumab，durvalumab和avelumab，CTLA-4抑制劑只有Ipilimumab。研究表明結(jié)腸炎、垂體炎和皮疹在抗CTLA-4 治療中更常見，而肺炎、甲狀腺功能減退、關(guān)節(jié)痛和白癜風(fēng)似乎更常見于抗PD-1治療。而聯(lián)合免疫治療相比于單藥PD-1治療，具有較高的毒性[4]。其中CTLA-4抑制劑相關(guān)毒性的發(fā)生率和致死率顯著高于PD-1/PD-L1抑制劑。一項(xiàng)Meta分析顯示CTLA-4抑制劑引起irAEs的發(fā)生率為53.8%，高于PD-1(26.5%)和PD-L1 (17.1%)[5]。毒性相關(guān)死亡率分別為CTLA-4 (1.08%)，PD-1/PD-L1 加CTLA-4 (1.23%)，抗PD-1(0.36%)，抗PD-L1(0.38%)[6]。研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)irAEs發(fā)生在ICIs治療開始后3～6個(gè)月內(nèi)，但延遲效應(yīng)不能排除，有時(shí)在抗PD-1 治療開始后1 年內(nèi)出現(xiàn)[7]。且irAEs 發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)似乎與CTLA-4 抑制劑呈劑量依賴性，而在PD-1抑制劑上未觀察到這一點(diǎn)[8]。這些可能與不同的ICIs類型作用機(jī)制不同有關(guān)。在敲除小鼠模型中反映出對(duì)兩種類型的反應(yīng)差異，缺乏CTLA-4的小鼠死于淋巴細(xì)胞增殖，而缺乏PD-1的小鼠更多的出現(xiàn)自身免疫性疾病，例如關(guān)節(jié)炎和心肌病[9]。

2 臨床特征

2.1 腫瘤類型 不同的腫瘤免疫微環(huán)境不同，可能驅(qū)動(dòng)組織學(xué)特異性的irAEs模式。在一項(xiàng)納入了48項(xiàng)ICI 單藥試驗(yàn)、6 938 例患者的系統(tǒng)評(píng)價(jià)中顯示，與抗PD-1 治療的NSCLC (non small cell lung cancer)患者相比，黑色素瘤患者發(fā)生胃腸道和皮膚irAEs 的頻率較高，肺炎的發(fā)生率較低[10]。

2.2 腫瘤負(fù)荷 根據(jù)實(shí)體腫瘤的反應(yīng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)RECIST1.1 版本，腫瘤負(fù)荷定義為最多五個(gè)目標(biāo)的最長直徑之和，其中每個(gè)器官最多兩個(gè)病灶[11]。之前的一項(xiàng)研究表明，治療前腫瘤越大，藥物誘導(dǎo)T細(xì)胞所需的活化反應(yīng)越強(qiáng)[12]。由于相對(duì)較高的腫瘤負(fù)荷，可能更容易聚集活化的免疫細(xì)胞。NISHINO 等[13]研究發(fā)現(xiàn)NSCLC 患者的肺炎發(fā)病率高于黑色素瘤患者，推測與胸部腫瘤負(fù)荷大以及吸煙史和潛在肺部疾病相關(guān)。SAKATA等[14]回顧性分析了42例接受ICI治療的晚期NSCLC患者，發(fā)現(xiàn)高腫瘤負(fù)荷是嚴(yán)重irAEs的重要獨(dú)立預(yù)測因子，嚴(yán)重irAEs 和腫瘤負(fù)荷超過90 mm的比值比為8.62(95%CI=1.96～37.9，P=0.004)。

2.3 基礎(chǔ)疾病 JOHNSON等[15]的研究報(bào)道在患有預(yù)先存在的自身免疫性疾病的黑色素瘤患者中，50%接受ipilimumab 治療的患者發(fā)生了潛在疾病或irAEs的發(fā)作。LEONARDI等[16]研究納入56例既往存在自身免疫性疾病的肺癌患者接受ICI 治療，其中55%發(fā)生了潛在的自身免疫性疾病或虹膜炎，盡管大多數(shù)事件是輕微的。一項(xiàng)來自日本的回顧性分析提示預(yù)先存在的肺纖維化是NSCLC 患者抗PD-1 相關(guān)性肺炎的危險(xiǎn)因素[17]。KIMBARA 等[18]也發(fā)現(xiàn)在接受nivolumab治療的168例晚期實(shí)體瘤患者中，具有預(yù)先存在的甲狀腺抗體和基線TSH 升高的患者甲狀腺功能irAE 風(fēng)險(xiǎn)升高。KEHL 等[19]回顧性分析了4 438 例接受ICI 治療的患者，通過嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)和放松標(biāo)準(zhǔn)分別篩選了179例(4%)和283例(6%)合并預(yù)先存在的自身免疫性疾病患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)都與irAEs 診斷住院治療和皮質(zhì)類固醇治療相關(guān)。這些研究都表明患有基礎(chǔ)疾病的患者發(fā)生irAEs的風(fēng)險(xiǎn)升高?？赡苓@些患者體內(nèi)具有潛在抗原，而腫瘤新抗原和正常組織抗原可能是交叉反應(yīng)的，導(dǎo)致了irAEs的發(fā)生[20]。

2.4 臨床獲益 多項(xiàng)研究表明，患有更多irAEs的患者也有更高的反應(yīng)率。在出現(xiàn)甲狀腺功能irAES的受試者中，pembrolizumab的總體存活率顯著延長[21]。NSCLC患者出現(xiàn)免疫相關(guān)皮膚、甲狀腺功能irAEs也與治療療效有關(guān)[22]。HARATANI等[23]最近對(duì)134例接受Nivolumab 治療的NSCLC 患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，irAEs的發(fā)展與總體存活率增加有關(guān)。一項(xiàng)關(guān)于頭頸部鱗狀細(xì)胞癌的研究也表明治療反應(yīng)與嚴(yán)重的irAEs有關(guān)[24]。

2.5 放射組學(xué) 放射組學(xué)是一個(gè)新興領(lǐng)域，它是從標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)圖像中自動(dòng)提取高保真、高維成像特征，并允許對(duì)組織和相應(yīng)的微環(huán)境進(jìn)行全面的可視化表征[25]。COLEN等[25]為每位接受ICIs的患者提取了1 860 個(gè)放射學(xué)特征，驗(yàn)證確定了不同的放射學(xué)特征能預(yù)測免疫治療誘導(dǎo)的肺炎[準(zhǔn)確性100%(P=0.003 3)]。

3 生物標(biāo)志物

3.1 外周血嗜酸性粒細(xì)胞、NLR、PLR 很多研究表明，基線時(shí)的高嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)與ICIs治療反應(yīng) 和OS 呈 正 相 關(guān)[26-28]。NAKAMURA 等[29]研 究 發(fā) 現(xiàn)基線時(shí)絕對(duì)嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)＞240/μL，1個(gè)月時(shí)相對(duì)嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)＞3.2%可能是預(yù)測接受PD-1 抑制劑治療相關(guān)內(nèi)分泌irAEs的有用生物標(biāo)志物。NLR和PLR 是指中性粒細(xì)胞、血小板分別與淋巴細(xì)胞的比值。FUJISAWA 等[30]回顧性分析了來自日本8 個(gè)研究所的101例接受ICIs的黑色素瘤患者，顯示G3/4 irAEs與總白細(xì)胞計(jì)數(shù)增加和相對(duì)淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)減少相關(guān)。而最近的一項(xiàng)研究評(píng)估了連續(xù)使用ICIs 治療的184例NSCLC患者，發(fā)現(xiàn)基線時(shí)的低NLR和低PLR與irAE的發(fā)展顯著相關(guān)[31]。

3.2 T 細(xì)胞庫的早期多樣化 OH 等[32]評(píng)估了用Ipilimumab治療的轉(zhuǎn)移性去勢抵抗性前列腺癌患者循環(huán)T細(xì)胞的全集，發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞庫的早期多樣化和新克隆的產(chǎn)生與irAEs的發(fā)展相關(guān)。具體而言，與沒有irAEs的患者相比，Ipilimumab不是將T細(xì)胞庫縮小到有限數(shù)量的克隆，而是誘導(dǎo)irAEs患者的T細(xì)胞庫更多樣化。

3.3 全血mRNA 轉(zhuǎn)錄物 FRIEDLANDER 等[33]從210 例接受CTLA-4 抑制劑Tremelimumab 治療的黑色素瘤患者中，鑒定出16 個(gè)基因的特征(CARD12、CCL3、CCR3、CXCL1、F5、FAM210B、GADD45A、IL18bp、IL2RA、IL5、IL8、MMP9、PTGS2、SOCS3、TLR9 和UBE2C)，通過這16個(gè)基因特征可以識(shí)別區(qū)分出2～4級(jí)和0～1 級(jí)腹瀉/結(jié)腸炎患者(95%CI 0.723～0.838，P＜0.000 1)，敏感性為57.1%，特異性84.4%。其中五個(gè)基因：IL-8、CCR3、CCL3、CXCL1及MMP-9與ICIs以外的病因引起的腹瀉有關(guān)。比如在食物過敏原誘導(dǎo)的GI嗜酸性粒細(xì)胞炎癥的小鼠模型中，阻斷CCR3 的表達(dá)可以降低腹瀉、嗜酸性粒細(xì)胞炎癥和黏膜損傷的嚴(yán)重程度[34]。鑒于Tremelimumab還未獲批，其調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的方式不同于Ipilimumab，基于不同藥物治療條件下16基因標(biāo)記的預(yù)測值很可能會(huì)有所不同。

3.4 細(xì)胞因子 TARHINI等[35]評(píng)估了與Ipilimumab作為新輔助治療的黑素瘤患者的irAEs相關(guān)的細(xì)胞因子，發(fā)現(xiàn)基線時(shí)IL-17水平與3級(jí)腹瀉/結(jié)腸炎irAEs的發(fā)生率顯著相關(guān)。TANAKA等[36]、OKIYAMA等[37]發(fā)現(xiàn)Nivolumab治療后IL-6的增加與irAEs的發(fā)展顯著相關(guān)。

3.5 人白細(xì)胞抗原(HLA)等位基因 HLA 編碼細(xì)胞表面分子將抗原肽呈遞給T細(xì)胞上的T細(xì)胞受體(TCR)。Ⅰ類和Ⅱ類HLA等位基因是多種自身免疫性疾病的重要遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素[38]。特別是HLA 等位基因已經(jīng)為自身免疫的發(fā)病機(jī)制提供了明確的模型，例如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)[39]。CAPPELLI等[40]對(duì)26例ICIs誘導(dǎo)的有歐洲血統(tǒng)的炎性關(guān)節(jié)炎患者和726名健康對(duì)照者進(jìn)行高分辨率HLA分型。在220個(gè)RA病例上進(jìn)行共享表位(SE)基因座(HLA DRB1)的基因分型。觀察到SE 等位基因的存在與ICI 誘導(dǎo)的炎性關(guān)節(jié)炎之間存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)。

3.6 腸道微生物 腸道微生物可以通過免疫調(diào)節(jié)機(jī)制調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。糞便微生物群移植(FMT)即遠(yuǎn)端腸道微生物群落從健康個(gè)體轉(zhuǎn)移到患者腸道可以治愈一些免疫紊亂(主要是炎性腸病)[41]。DUBIN 等[42]研究表明屬于擬桿菌門的細(xì)菌的增加與Ipilimumab 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎的降低率相關(guān)。隨后CHAPUT 等[43]對(duì)26 例接受Ipilimumab 治療的前列腺癌患者進(jìn)行了前瞻性研究，在基線和每次Ipilimumab 輸注之前使用16SrRNA 基因測序評(píng)估糞便微生物群組成，他們發(fā)現(xiàn)微生物群存在擬桿菌的患者都沒有出現(xiàn)結(jié)腸炎irAEs。

4 展望

免疫治療已經(jīng)成為腫瘤治療的新模式，irAEs 是這種治療模式下面臨的新的挑戰(zhàn)。與細(xì)胞毒性化療相比，ICIs 的治療反應(yīng)模式是獨(dú)特的，其相關(guān)的irAEs通常具有發(fā)作延遲和持續(xù)時(shí)間延長的特點(diǎn)，并且有效的管理依賴于早期識(shí)別和快速干預(yù)免疫抑制和/或免疫調(diào)節(jié)策略[44]。免疫毒性的確切發(fā)病機(jī)制尚不清楚，可能與解除T 細(xì)胞抑制后，活化的T 細(xì)胞對(duì)抗正常的宿主細(xì)胞有關(guān)，據(jù)報(bào)道其中涉及許多其他炎性細(xì)胞，例如Th17和其他類型的細(xì)胞。故臨床報(bào)道療效好、腫瘤負(fù)荷大的發(fā)生irAEs 幾率高，可能與負(fù)責(zé)ICIs 治療效果的機(jī)制交叉重疊相關(guān)。

盡管有所不足，目前已經(jīng)有許多ICIs 的療效預(yù)測標(biāo)志物得到了公認(rèn)和推廣，如PD-L1 表達(dá)水平、腫瘤突變負(fù)荷(tumor mutational burden，TMB)、錯(cuò)配修復(fù)(mismatch repair，MMR)基因表達(dá)狀態(tài)。而預(yù)測irAEs的生物標(biāo)志物報(bào)道較少，一般都是回顧性小樣本研究，且很多研究的對(duì)象僅包括治療應(yīng)答者，其中可能存在選擇性偏差，故目前還沒有公認(rèn)的毒性預(yù)測標(biāo)志物。應(yīng)該鼓勵(lì)多中心、大樣本、前瞻性的研究，為irAEs的早期識(shí)別提供新數(shù)據(jù)和證據(jù)。

總之，未來應(yīng)該綜合ICIs類型、腫瘤原發(fā)病、腫瘤負(fù)荷、基礎(chǔ)疾病、臨床獲益、外周血、細(xì)胞因子、mRNA、T細(xì)胞庫、HLA等位基因、腸道微生物等多因素開發(fā)臨床irAEs風(fēng)險(xiǎn)模型，識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)患者，進(jìn)行個(gè)體化治療。