免疫檢查點(diǎn)抑制劑相關(guān)腸炎與腸道菌群的研究進(jìn)展*

何 植 葉 峰 張國(guó)新

南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化科(210029)

近年來(lái)，應(yīng)用免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors, ICIs)治療腫瘤備受關(guān)注，其主要針對(duì)的免疫檢查點(diǎn)為細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T-lympho-cyte-associated antigen 4, CTLA-4)、程序性細(xì)胞死亡蛋白-1(programmed cell death protein-1, PD-1)及其配體PD-L1。與傳統(tǒng)抗腫瘤藥物的直接細(xì)胞毒性作用不同，ICIs在激活抗腫瘤T細(xì)胞活性的同時(shí)，還可引起非特異性的免疫激活，導(dǎo)致免疫相關(guān)不良反應(yīng)，常可累及皮膚、胃腸道、肝、肺、心血管等重要組織和器官，其中ICIs相關(guān)腸炎(腹瀉、結(jié)腸炎)是最常見(jiàn)、最嚴(yán)重的不良反應(yīng)之一[1-2]。

基于糞菌移植(fecal microbiota transplantation, FMT)的研究發(fā)現(xiàn)，將單次或多次FMT與其他治療方法相結(jié)合，可提高炎癥性腸病、腫瘤等疾病的綜合治療效果[3]，如改善患者的激素依賴狀態(tài)、恢復(fù)對(duì)腫瘤壞死因子-α(TNF-α)抑制劑的應(yīng)答、減輕放療所致的腸道炎癥等[4-5]。而在ICIs相關(guān)腸炎中，F(xiàn)MT可有效治療對(duì)TNF-α抑制劑無(wú)應(yīng)答的難治性腸炎患者[6]。鑒于重建腸道菌群的重要治療價(jià)值，本文就ICIs相關(guān)腸炎以及腸道菌群在腫瘤免疫治療中作用的研究進(jìn)展作一綜述。

一、ICIs相關(guān)腸炎的發(fā)病率和風(fēng)險(xiǎn)因素

與化療的不良反應(yīng)相比，ICIs的免疫相關(guān)不良反應(yīng)發(fā)生較晚、病程較長(zhǎng)，如與化療聯(lián)合使用，將增加胃腸道毒性反應(yīng)[7-8]。使用抗CTLA-4單抗時(shí)，腹瀉和結(jié)腸炎的發(fā)生率分別為30.2%～35.4%和5.7%～9.1%；使用抗PD-1單抗時(shí)，相應(yīng)數(shù)據(jù)分別為 12.1%～13.7%和0.7%～1.6%；兩者聯(lián)合使用可進(jìn)一步增加ICIs相關(guān)腸炎的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[9-11]。研究發(fā)現(xiàn)，藥物劑量[12]、非甾體抗炎藥的使用[13]、合并自身免疫性疾病[14]、腸道菌群[15]以及腫瘤類型[9]等因素與ICIs相關(guān)腸炎的發(fā)生相關(guān)。此外，部分微生物抗體和細(xì)胞因子具有一定的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)作用，包括核周型抗中性粒細(xì)胞胞質(zhì)抗體(p-ANCA)、抗大腸埃希菌外膜孔道蛋白C(OmpC)抗體、白細(xì)胞介素-17(IL-17)等[16]。鈣衛(wèi)蛋白是臨床上評(píng)估炎癥性腸病活動(dòng)度的常用指標(biāo)，其在ICIs相關(guān)腸炎中的預(yù)測(cè)作用尚存爭(zhēng)議[1,17]。在出現(xiàn)結(jié)腸炎癥狀前，早期(初次用藥后 1～2周內(nèi))內(nèi)鏡檢查可能無(wú)預(yù)測(cè)作用[17]。

二、ICIs相關(guān)腸炎的臨床表現(xiàn)

ICIs相關(guān)腸炎的主要臨床表現(xiàn)為腹瀉、腹痛、惡心、嘔吐等，部分患者可有便血和發(fā)熱，嚴(yán)重者可發(fā)生腸穿孔甚至死亡。抗CTLA-4單抗相關(guān)腸炎可伴有類似克羅恩病的腸外表現(xiàn)，如口腔潰瘍、肛瘺、肛周膿腫等[13]。Collins等[18]將抗PD-1單抗相關(guān)胃腸道毒性分為急性結(jié)腸炎、顯微鏡腸炎、上消化道炎癥和假性腸梗阻四種類型。盡管臨床上首次給藥后即可發(fā)生ICIs相關(guān)腸炎，但平均發(fā)病時(shí)間為第3次給藥后?？笴TLA-4單抗相關(guān)腸炎的發(fā)生多早于抗PD-1單抗，首次治療后，兩者相關(guān)腸炎的發(fā)生時(shí)間分別約為1個(gè)月和2～4個(gè)月，抗PD-1單抗相關(guān)腸炎甚至可延遲至1年后發(fā)作，兩者聯(lián)合使用則可提早腸炎發(fā)生時(shí)間[7,10,19]。研究顯示，抗CTLA-4單抗停藥后發(fā)生腸炎的時(shí)間一般不超過(guò)2個(gè)月[20]，而抗PD-1單抗停藥11個(gè)月后仍有腸炎復(fù)發(fā)的報(bào)道[21]。因此，尋找預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)ICIs相關(guān)腸炎發(fā)生、發(fā)展的指標(biāo)至關(guān)重要，在停用ICIs后仍應(yīng)警惕ICIs相關(guān)腸炎的發(fā)生。

三、ICIs相關(guān)腸炎的影像學(xué)和內(nèi)鏡、病理表現(xiàn)

ICIs相關(guān)腸炎的主要CT表現(xiàn)依次為腸系膜血管充盈、腸壁增厚、結(jié)腸擴(kuò)張[22-23]。病變可表現(xiàn)為廣泛、連續(xù)性分布，亦可呈節(jié)段性分布，末端回腸可受累[22,24]。Kim等[22]將16例伊匹單抗(抗CTLA-4單抗)相關(guān)腸炎患者的CT表現(xiàn)總結(jié)為兩種類型，75%的患者為彌漫性結(jié)腸炎型，其特征為輕度彌漫性腸壁增厚，腸系膜血管充盈和充滿液體的囊樣結(jié)腸擴(kuò)張，另25%的患者為節(jié)段性結(jié)腸炎伴憩室型，主要表現(xiàn)為在先前存在彌漫憩室的結(jié)腸處發(fā)生節(jié)段性的環(huán)形中等程度腸壁增厚，結(jié)腸周?chē)鹃g隙模糊，腸系膜血管充盈。Garcia-Neuer等[23]的研究表明，CT診斷ICIs相關(guān)腸炎的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值高達(dá)96%，但陰性預(yù)測(cè)值較低。

目前，內(nèi)鏡檢查被視為診斷ICIs相關(guān)腸炎的金標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)鏡下?？梢?jiàn)到分泌物滲出、血管紋理消失、黏膜水腫或顆粒樣、斑片狀或彌漫性紅斑、潰瘍形成或見(jiàn)阿弗他潰瘍、腔內(nèi)出血等，部分患者的內(nèi)鏡下表現(xiàn)類似潰瘍性結(jié)腸炎[13]。病變范圍多為左半結(jié)腸或?yàn)槿Y(jié)腸病變[13,25]，亦有同時(shí)累及小腸或僅有小腸炎的報(bào)道[24-25]，其中大多數(shù)患者的病變可侵犯遠(yuǎn)端結(jié)腸。因此，相比全結(jié)腸檢查，早期灌腸后的乙狀結(jié)腸鏡檢查可能更為快捷、高效。鏡下病變多呈彌漫性分布，其次為斑片樣和節(jié)段性[13,26]。Marthey等[13]的研究顯示，在以腹瀉為主要表現(xiàn)的ICIs相關(guān)腸炎患者中，55%病變呈斑片樣分布。值得注意的是，Wang等[27]的研究顯示，在53例考慮為ICIs相關(guān)腸炎的患者中，10例(19%)內(nèi)鏡下無(wú)明顯炎癥表現(xiàn)?？筆D-1單抗還常導(dǎo)致上消化道病變，可發(fā)生壞死性胃炎[18]。Wang等[27]報(bào)道，患者的腹痛、腹瀉嚴(yán)重程度與內(nèi)鏡下嚴(yán)重程度無(wú)明顯相關(guān)性，但內(nèi)鏡下嚴(yán)重程度，包括有無(wú)潰瘍形成、潰瘍深度、病變范圍與是否需使用激素或英夫利西單抗等治療有關(guān)[25,27-28]。Abu-Sbeih等[28]的研究指出，早期及時(shí)的結(jié)腸鏡檢查可縮短激素治療時(shí)間。因此，在ICIs相關(guān)腸炎的治療中，早期內(nèi)鏡檢查不僅有助于評(píng)估腸道病變嚴(yán)重程度、排除艱難梭菌或巨細(xì)胞病毒感染等其他腸道疾病，還可縮短治療時(shí)間和降低用藥強(qiáng)度。

ICIs相關(guān)腸炎的組織病理學(xué)特征因藥物種類而異，與炎癥性腸病、顯微鏡腸炎等有相似之處[13,25]。病變組織病理表現(xiàn)多為活動(dòng)性炎癥，如中性粒細(xì)胞或嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)、上皮細(xì)胞凋亡、隱窩炎或隱窩膿腫等，亦可表現(xiàn)為隱窩變形、基底淋巴細(xì)胞增多、肉芽腫形成以及Paneth細(xì)胞化生等慢性炎癥改變，有時(shí)可發(fā)現(xiàn)巨細(xì)胞病毒感染[1]。值得注意的是，抗CTLA-4單抗相關(guān)腸炎腸黏膜CD4+T細(xì)胞數(shù)量和TNF-α水平較抗PD-1單抗相關(guān)腸炎明顯增加，抗PD-1單抗相關(guān)腸炎則以CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)為主[25,27]。

四、ICIs相關(guān)腸炎的臨床治療

ICIs治療過(guò)程中的基礎(chǔ)檢查包括血常規(guī)、電解質(zhì)、甲狀腺功能、巨細(xì)胞病毒PCR以及糞便中查找艱難梭菌等[7]。1～2級(jí)腸炎可對(duì)癥給予少渣或無(wú)渣飲食、口服補(bǔ)液以及止瀉處理。如果癥狀持續(xù)或出現(xiàn)新鮮血便，需完善結(jié)腸鏡和全腹部CT檢查，同時(shí)予口服潑尼松或布地奈德[7,29-30]。但預(yù)防性使用布地奈德不能預(yù)防ICIs相關(guān)腸炎的發(fā)生[31]。若出現(xiàn)3～4級(jí)腸炎或1～2級(jí)腸炎伴脫水、發(fā)熱、心動(dòng)過(guò)速等全身癥狀，或經(jīng)口服激素治療3 d無(wú)效，應(yīng)停用ICIs并予靜脈注射甲強(qiáng)龍[7,29-30]，有應(yīng)答者3～5 d后改為口服激素治療，并在 2～3個(gè)月內(nèi)逐漸減停。對(duì)靜脈使用激素?zé)o應(yīng)答的患者需使用英夫利西單抗治療[1,29]，部分患者可在2周后再次使用。此外，維多珠單抗亦可用于激素依賴或激素?zé)o效的ICIs相關(guān)腸炎患者[1,29]。炎癥性腸病的治療藥物，如美沙拉嗪、甲氨蝶呤等對(duì)ICIs相關(guān)腸炎可能有改善作用[1]。對(duì)于發(fā)生結(jié)腸穿孔、腹腔膿腫以及中毒性巨結(jié)腸的患者應(yīng)予緊急外科處理。

發(fā)生ICIs相關(guān)腸炎后再次使用ICIs是臨床上的重要問(wèn)題。有學(xué)者推薦結(jié)腸鏡下達(dá)到黏膜愈合者可優(yōu)先考慮抗PD-1單抗治療[1]。研究發(fā)現(xiàn)抗CTLA-4單抗或其與抗PD-1單抗聯(lián)合使用誘發(fā)腸炎的患者，之后能較好地耐受抗PD-1單抗制劑，但再發(fā)腸炎的嚴(yán)重程度常較前加重[14,32]。同時(shí)，其他非腸炎的免疫相關(guān)不良反應(yīng)亦可能增多[7]。因此，是否再次使用ICIs應(yīng)由多學(xué)科討論決定。

五、腸道菌群、腫瘤免疫治療以及ICIs相關(guān)腸炎

腸道菌群參與人體的免疫調(diào)節(jié)，影響腫瘤免疫治療的療效和相關(guān)不良反應(yīng)[33]。2015年發(fā)表的Vétizou等[34]的研究發(fā)現(xiàn)，抗CTLA-4單抗的作用依賴于脆弱擬桿菌屬。在無(wú)菌小鼠或經(jīng)抗菌藥物處理的小鼠中，抗CTLA-4單抗的作用消失，而通過(guò)灌胃給予脆弱擬桿菌可恢復(fù)其抗腫瘤作用。Sivan等[35]的研究顯示，雙歧桿菌與抗PD-L1單抗的抗腫瘤作用有關(guān)。予荷瘤小鼠口服雙歧桿菌可達(dá)到與抗PD-L1單抗同樣的抗腫瘤效果，兩者聯(lián)合幾乎能完全抑制腫瘤生長(zhǎng)。2018年發(fā)表的Gopalakrishnan等[36]的研究發(fā)現(xiàn)，在黑色素瘤患者中，對(duì)抗PD-1單抗有應(yīng)答者腸道菌群多樣性增加，瘤胃球菌科和糞桿菌屬富集，無(wú)應(yīng)答者則表現(xiàn)為腸道菌群多樣性下降，擬桿菌目富集。Matson等[37]發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)雙歧桿菌、產(chǎn)氣柯林斯菌、屎腸球菌等與抗PD-1單抗對(duì)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的療效有關(guān)。Routy等[38]的研究顯示，在肺癌和腎癌中，應(yīng)用廣譜抗菌藥物可降低抗PD-1單抗的療效，并發(fā)現(xiàn)嗜黏蛋白的有益菌阿克曼菌與抗腫瘤作用有關(guān)。

ICIs相關(guān)腸炎的發(fā)生可能與腸道菌群改變相關(guān)[15,32]。Chaput等[15]在抗CTLA-4單抗治療黑色素瘤的研究中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)aecalibacterium和其他厚壁菌門(mén)細(xì)菌與有益的臨床效應(yīng)有關(guān)，但會(huì)增加ICIs相關(guān)腸炎的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，未發(fā)生腸炎的患者則表現(xiàn)為擬桿菌富集。Dubin等[39]在一項(xiàng)ICIs治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的前瞻性研究中亦發(fā)現(xiàn)擬桿菌門(mén)增加與對(duì)ICIs相關(guān)腸炎抵抗有關(guān)，并發(fā)現(xiàn)涉及多胺轉(zhuǎn)運(yùn)、B族維生素生物合成的腸道菌群代謝可降低ICIs相關(guān)腸炎的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。該研究利用相關(guān)菌群信息建立了預(yù)測(cè)ICIs相關(guān)腸炎風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)模型，敏感性為70%，特異性為83%。Tanoue等[40]從健康人糞便中分離出11種少有、低豐度表達(dá)的菌株，這些菌株共同作用時(shí)不僅可增強(qiáng)ICIs的療效，且不引起ICIs相關(guān)腸炎。另有學(xué)者在小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充雙歧桿菌可緩解抗CTLA-4單抗相關(guān)腸炎[41]。值得注意的是，2018年Wang等[6]首次報(bào)道采用FMT治療難治性ICIs相關(guān)腸炎患者，2例患者分別經(jīng)1次和2次FMT治療后達(dá)到癥狀緩解和黏膜愈合，移植后患者腸道內(nèi)雙歧桿菌、阿克曼菌等有益菌增多，為FMT用于腫瘤免疫治療提示了新的方向。

六、結(jié)語(yǔ)

隨著ICIs在腫瘤治療中的應(yīng)用，其導(dǎo)致的免疫相關(guān)不良反應(yīng)常影響治療進(jìn)程。早期診斷和治療可減輕和縮短ICIs相關(guān)腸炎的嚴(yán)重程度和治療時(shí)間。腸道菌群可影響ICIs相關(guān)腸炎的發(fā)生、發(fā)展，菌群調(diào)控或可成為治療ICIs相關(guān)腸炎的重要手段。