免疫檢查點抑制劑及其相關性結腸炎的研究進展*

鄭雅丹 李 嶺 龐 智

蘇州大學附屬第一醫(yī)院消化內科1(215006) 南京醫(yī)科大學附屬蘇州醫(yī)院(北區(qū))消化內科2

近年免疫療法在惡性腫瘤中的應用呈上升趨勢，其利用人體免疫系統(tǒng)對腫瘤細胞進行殺傷[1]。目前免疫檢查點主要包括細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4(CTLA-4)和程序性死亡受體/配體1(PD-1/PD-L1)。免疫檢查點通路的活化會抑制T細胞的激活，防止免疫系統(tǒng)過度激活，維持正常機體的免疫耐受，避免自身免疫病的發(fā)生。腫瘤通過使自身和一些淋巴細胞過度激活免疫檢查點通路，導致腫瘤免疫逃逸的發(fā)生。免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors, ICIs)通過抑制免疫檢查點的活性，恢復并提高效應T細胞的特異性識別和殺傷腫瘤細胞的能力，從而增強全身抗腫瘤免疫應答系統(tǒng)的反應[2]。但ICIs可促進自身反應性T細胞的激活，導致免疫系統(tǒng)損傷各器官系統(tǒng)，從而引起免疫相關不良反應(immune-related adverse effects, irAEs)[3]。近年免疫介導的結腸炎(immune-mediated colitis, IMC)的發(fā)生率逐步上升。本文就IMC的發(fā)生率、發(fā)病機制、臨床特點以及目前所提倡的治療策略作一綜述。

一、ICIs的作用機制、種類和代表藥物

1. CTLA-4抑制劑：CTLA-4主要表達于活化的T細胞、B細胞和自然殺傷細胞(NK細胞)。目前T細胞活化主要依賴兩種信號刺激，第一信號主要來自T細胞受體(TCR)與主要組織相容性復合體(MHC)分子-抗原肽復合物的特異性結合，即T細胞對抗原的識別；第二信號由抗原呈遞細胞(APC)與T細胞表面的協(xié)同刺激分子提供，CD28(T細胞表面的協(xié)同刺激分子)與APC上的B7(CD80、CD86)相互作用。這兩大刺激信號導致T細胞增殖和活化以及細胞因子的分泌。T細胞活化后出現(xiàn)協(xié)同抑制分子的表達，負向調節(jié)T細胞功能，維持機體正常的免疫耐受功能[4]。其中CTLA-4為重要的協(xié)同抑制分子，其與CD28競爭結合B7分子，抑制T細胞活化、增殖，導致T細胞的免疫應答能力下降，因而阻斷CTLA-4可再次激活T細胞的免疫應答，增強抗腫瘤作用[5]。CTLA-4抑制劑主要為ipilimumab。

2. PD-1/PD-L1抑制劑：PD-1表達于樹突細胞、NK細胞、單核細胞、T細胞、B細胞以及APC等多種免疫細胞表面。在腫瘤免疫逃逸過程中，主要為PD-1與PD-L1結合發(fā)揮作用，PD-L1表達于APC、非淋巴器官和多種腫瘤細胞。在正常的生理條件下T細胞并不會大量表達PD-1，當T細胞長期暴露于抗原刺激時，引起PD-1表達上調。同時活化的T細胞通過釋放γ-干擾素(IFN-γ)、白細胞介素(IL)等進一步誘導其他細胞過度表達PD-L1。PD-L1與PD-1結合后通過多種信號通路抑制相關基因轉錄，阻滯T細胞的細胞周期以及相關蛋白的表達，抑制T細胞的增殖分化以及細胞因子的產生[6]。這種調節(jié)機制能防止T細胞被過度激活，使人體免疫系統(tǒng)保持對自身抗原的免疫耐受。在腫瘤微環(huán)境中，腫瘤細胞過度表達PD-L1，激活PD-1/PD-L1信號通路造成免疫抑制，且表達在免疫細胞表面的PD-L1也能影響抗腫瘤的CD8+T細胞的反應。PD-1/PD-L1抑制劑可阻斷PD-1與PD-L1的結合，恢復T細胞活性，增強免疫應答，產生抗腫瘤的作用?，F(xiàn)PD-1/PD-L1抑制劑主要包括pembrolizumab、nivolumab、atezolizumab、avelumab、durvalumab、cemiplimab等。

二、IMC的發(fā)生率

El Osta等[7]的研究發(fā)現(xiàn)，CTLA-4抑制劑致結腸炎的發(fā)生率為7.7%，3級及以上發(fā)生率為5.7%；PD-1抑制劑致結腸炎的發(fā)生率為0.8%，3級及以上為0.5%；PD-L1抑制劑致結腸炎的發(fā)生率為1.1%，3級及以上為1.1%。亞組分析表明CTLA-4抑制劑聯(lián)合PD-1抑制劑致結腸炎的發(fā)生率為13.9%，3級及以上為9.1%；CTLA-4抑制劑聯(lián)合PD-L1抑制劑致結腸炎的發(fā)生率為12.1%，3級及以上為12.1%。

De Velasco等[8]的meta分析顯示ICIs組結腸炎發(fā)生風險明顯高于非ICIs組(P<0.001)，且嚴重結腸炎的發(fā)生風險亦明顯升高(P<0.001)。亞組分析顯示，ipilimumab組嚴重結腸炎的風險高于PD-1抑制劑組(P=0.021)。42例接受ICIs治療的患者發(fā)生致命irAEs，ipilimumab導致的結腸炎是致命irAEs最常見的原因。由此可見，IMC較為常見，CTLA-4抑制劑致結腸炎的發(fā)生率高于PD-1/PD-L1抑制劑，兩者聯(lián)合的結腸炎發(fā)生率更高。

三、IMC的危險因素

目前聯(lián)合療法僅被批準用于治療轉移性黑色素瘤。與單獨使用ipilimumab相比，聯(lián)合nivolumab可提高腫瘤患者無進展生存期，但會增加腹瀉和結腸炎的頻率和嚴重程度，其嚴重不良反應的發(fā)生率為55%，而單獨使用nivolumab或ipilimumab分別為27%和16%[2,9]。

Slovin等[10]的研究表明隨著ipilimumab劑量從5 mg/kg增至10 mg/kg，前列腺癌患者3～4級結腸炎的發(fā)生率從13%升至16%。接受高劑量ipilimumab治療的腎細胞癌患者結腸炎發(fā)生率為35%，而低劑量為14%[11]。

Dubin等[12]對ipilimumab治療前后患者糞便成分進行分析發(fā)現(xiàn)，在治療后未出現(xiàn)結腸炎的患者中，擬桿菌群數(shù)量增加。Chaput等[13]的研究表明ipilimumab相關性結腸炎患者富含厚壁菌群，非結腸炎患者擬桿菌群比例增高。其機制可能為擬桿菌通過刺激Tregs細胞分化來抑制炎癥，Tregs細胞可抑制炎性效應T細胞的活化和增殖。

Marthey等[14]發(fā)現(xiàn)非甾體消炎藥(NSAIDs)與ipilimumab誘導的結腸炎風險增加有關。其機制可能為NSAIDs抑制環(huán)氧合酶，導致保護腸黏膜細胞的前列腺素濃度降低，且其經肝腸循環(huán)向遠端小腸分泌，其活性代謝產物導致線粒體氧化磷酸化的解偶聯(lián)以及細胞支架破壞，增加黏膜滲透性，導致腸黏膜屏障功能受損[15]。由此可見，IMC的危險因素包括ICIs聯(lián)合應用、ICIs種類、ICIs劑量、腸道微生物菌群情況、是否聯(lián)用NSAIDs等。

四、IMC的發(fā)病機制

目前IMC的發(fā)病機制尚未完全闡明，可能與以下數(shù)個方面有關。其一，CTLA-4調節(jié)T細胞抗原活化過程，故阻斷CTLA-4可能導致淋巴細胞不受限制的活化和效應因子促炎通路的擴大。Bamias等[16]對IMC患者黏膜免疫表型進行研究，結果顯示黏膜中Th1/Th17效應細胞因子顯著增加，Th17細胞產生的IL-17A增加可能引起腸黏膜中性粒細胞增加，導致結腸炎的發(fā)生。有研究[17]表明血清IL-17升高與ipilimumab致結腸炎發(fā)生率升高相關。

其二，Tregs細胞是一類具有免疫抑制功能的T細胞亞群，可分泌抗炎細胞因子(如IL-10和TGF-β)，誘導機體對抗原(包括自身和外來抗原)產生耐受，以防止自身免疫和不必要的炎癥。CTLA-4在Tregs細胞上表達，為Tregs細胞提供調節(jié)免疫抑制功能所需的共刺激信號，還可誘導幼稚T細胞和效應CD4+T細胞分泌TGF-β，CTLA-4負調節(jié)T細胞激活和免疫抑制細胞因子分泌可能參與Tregs細胞控制腸道炎癥以及維持腸道穩(wěn)態(tài)[18]。相關研究顯示缺乏Tregs細胞的小鼠自身免疫病風險增加，考慮CTLA-4抗體可能會減少Tregs細胞并誘導自身免疫病[19]。而Bamias等[16]的研究并未發(fā)現(xiàn)與Tregs細胞相關免疫因子的減少。另有研究[20]顯示在ipilimumab導致的結腸炎黏膜中，Tregs細胞特異性因子Foxp3和Tregs細胞關鍵產物IL-10表達均顯著升高。因此，推測ipilimumab治療不會引起黏膜Tregs細胞減少，而是在功能水平上影響Tregs細胞控制效應免疫的能力，導致結腸炎。

其三，接受ipilimumab治療的患者固有層中可見大量CD4+T細胞。CTLA-4可抑制T細胞招募外周組織抗原，因此，ipilimumab可能通過消除CTLA-4的抑制作用，將效應T細胞直接導入腸道引起炎癥[16]。Berman等[21]的研究未發(fā)現(xiàn)某種基因型與IMC之間的關聯(lián)。目前對IMC潛在作用機制的報道不多見，且結果之間相互矛盾，有待進一步研究。

五、IMC的診斷

1. 臨床表現(xiàn)：雖然irAEs可影響胃腸道的任何部分，但最常見的是下消化道癥狀，主要為腹瀉和結腸炎。嚴重結腸炎會導致腸梗阻、中毒性巨結腸、穿孔等危及生命的并發(fā)癥，需接受手術治療。腹瀉和結腸炎通常在開始治療后的6周內發(fā)生，也可較晚發(fā)生。因此，IMC應在ICIs治療后的數(shù)個月內高度懷疑[22]。研究表明開始使用ipilimumab(或與ipilimumab聯(lián)合使用)后，腹瀉發(fā)病的中位時間為5～8周，而PD-1抑制劑為3～6個月[23]。

2. CT、內鏡下特征：Tirumani等[24]對ipilimumab治療后發(fā)生結腸炎患者的CT結果進行分析，主要表現(xiàn)為腸系膜充血(100%)、腸壁增厚(96%)和結腸囊性擴張(77%)。IMC在CT上可表現(xiàn)為節(jié)段性，亦可為連續(xù)性。CT對IMC有較高的陽性預測值。免疫介導的腹瀉或結腸炎患者內鏡下可見潰瘍、糜爛、紅斑、血管消失、出血，甚至出現(xiàn)正常黏膜[25]，即使肉眼未見炎癥跡象，仍建議行活檢以排除結腸炎。Ipilimumab引起的結腸炎最常累及直腸和乙狀結腸，但亦可表現(xiàn)為廣泛結腸炎，病灶可呈節(jié)段性，亦可表現(xiàn)為彌漫性[14]。

3. 病理學特征：IMC通常表現(xiàn)為急性炎癥的特征，結腸黏膜主要表現(xiàn)為中性粒細胞浸潤、隱窩炎、隱窩膿腫、上皮內細胞凋亡等特征。小部分表現(xiàn)為慢性炎癥的特征，如基底淋巴細胞浸潤、隱窩畸形等。還可觀察到一種特殊模式，淋巴細胞性結腸炎(>20淋巴細胞/100個上皮細胞)[26-27]。Bamias等[16]對ipilimumab相關性結腸炎患者的組織學研究結果顯示黏膜中漿細胞或CD4+T細胞占優(yōu)勢。Coutzac等[27]對IMC患者的組織進行活檢，表明CTLA-4抑制劑致結腸炎的腸黏膜主要為CD4+T細胞浸潤，而PD-1抑制劑致結腸炎的腸黏膜則以CD8+T細胞浸潤為主，CTLA-4抑制劑致結腸炎腸黏膜中腫瘤壞死因子α(TNF-α)濃度高于PD-1抑制劑。

因此，在排除其他因素引起的腹痛、腹瀉等癥狀后，通過結合患者使用ICIs的病史、癥狀、CT檢查、內鏡下特征、組織活檢等，可診斷為IMC。

六、IMC的治療

結腸炎的治療需早期識別IMC并及時使用激素治療，Berman等[21]的研究表明預防性服用布地奈德并不能預防ipilimumab相關性結腸炎。對1級腹瀉和結腸炎患者，應嚴密監(jiān)測患者脫水情況并改變飲食，避免攝入高纖維食物，可給予口服洛哌丁胺止瀉以及補充電解質等治療。若癥狀無改善或病程延長(>3 d)可給予口服激素治療。對2級腹瀉、結腸炎患者，在排除感染因素后，應給予口服激素(潑尼松0.5～1 mg·kg-1·d-1)治療。為預防結腸炎復發(fā)，應在1～2個月內逐漸減少激素劑量，若癥狀未改善，可住院治療。對3～4級腹瀉和結腸炎患者，應停止應用ICIs，并住院行全身靜脈糖皮質激素(潑尼松1～2 mg·kg-1·d-1)、靜脈補液等，若癥狀得到改善，可改為口服激素治療并逐步減量[2-3]。若充足劑量激素治療3～5 d后癥狀無改善，可聯(lián)合英夫利西單抗每2周靜脈注射5 mg/kg，若對英夫利西單抗反應不佳，可用維多利珠單抗治療[28]。

Wang等[29]對接受ICIs治療引起腹瀉的患者進行研究發(fā)現(xiàn)，無論何種治療要求，腹瀉均是改善生存的獨立預測因子，而針對腹瀉的免疫抑制治療對總體生存無明顯影響。此外，對發(fā)生結腸炎的患者，應根據(jù)其具體情況考慮是否恢復ICIs治療，一旦病情有所改善，1～2級腹瀉和結腸炎在患者癥狀緩解后可恢復ICIs治療，而3～4級則推薦永久停用ICIs治療[2-3]。

七、小結

ICIs的治療范圍廣泛，能明顯提高腫瘤患者的生存率，但其不良反應亦需引起重視，其中IMC是最常見的不良反應之一。當患者出現(xiàn)腹瀉、腹痛等癥狀時，應接受糞便培養(yǎng)等檢查排除其他感染因素后，結合CT、內鏡或組織活檢等檢查方可診斷為IMC。根據(jù)患者的具體情況，給予止瀉、補充電解質、糖皮質激素等治療，若激素反應不佳，可考慮生物治療。胃腸科、腫瘤科、病理科等多學科之間的合作十分重要，可更好地診斷和治療IMC。