免疫檢查點抑制劑的內(nèi)分泌毒性

丁小涵，汪新宇*，楊 帆，廖 炎，陳壯森，姚偉力（.深圳大學第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科，廣東深圳 5807；.深圳市坪山區(qū)人民醫(yī)院內(nèi)分泌科，廣東深圳 5806；.深圳市龍崗區(qū)人民醫(yī)院內(nèi)分泌科，廣東深圳 5800）

2006 年免疫學家詹姆斯·艾利森首次提出“免疫檢查點分子”的概念，并于2018 年與本庶佑一同獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎，以表彰他們在利用免疫檢查點抑制劑（ICIs）抗腫瘤免疫調(diào)節(jié)中所做的工作。他們分別發(fā)現(xiàn)了細胞毒性T 淋巴細胞抗原-4（CTLA-4）與程序性細胞死亡蛋白1（PD-1），提出利用ICIs 解除免疫抑制、活化T 細胞功能，以此增強免疫，提高對腫瘤細胞的殺傷作用。如今，腫瘤免疫治療已經(jīng)成為繼手術治療、化療藥物治療和放射治療之后的第四大腫瘤治療方法,也是目前最有前景的腫瘤治療手段。免疫治療顛覆了人們以往對于腫瘤治療的觀念，顯示出有效且持久的抗腫瘤活性，已成為多種惡性腫瘤的一線治療藥物。另有研究表明，與單獨使用抗血管藥物相比，加用ICIs聯(lián)合治療可延長腎細胞癌患者的總體生存期，展現(xiàn)了免疫治療帶來的臨床獲益。然而，不可忽視的是，活化的T 細胞也會通過自身抗體增加、細胞因子增加等因素攻擊人體正常組織，誘發(fā)自身免疫炎癥，產(chǎn)生一系列免疫治療相關性不良事件(irAEs)，這是免疫系統(tǒng)被過度激活所產(chǎn)生的非靶向影響，與傳統(tǒng)療法引起的不良事件完全不同。irAEs 涉及全身各個臟器系統(tǒng)[1]。本文就腫瘤免疫治療對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)的毒性(包括甲狀腺功能減退、甲狀腺功能亢進、垂體炎、原發(fā)性腎上腺功能不全(PAI)和自身免疫性糖尿病等)做一綜述。

1 免疫檢查點分子及其相關抑制劑

一些免疫學家認為，免疫的本質(zhì)是“自我”和“非我”的識別問題[2]。人體的免疫功能受到刺激后活化，免疫檢查點分子在維持自身抗原的免疫耐受性、防止自身免疫紊亂方面發(fā)揮關鍵作用，類似于汽車的“剎車”系統(tǒng)，使T 細胞活性維持在正常范圍內(nèi)，避免過度活化引起的炎癥損傷。而腫瘤細胞利用免疫檢查點的負調(diào)控作用來抑制免疫系統(tǒng)反應，逃避免疫監(jiān)視[3]，使機體混淆“自我”與“非我”，形成耐受腫瘤生長的微環(huán)境，從而促進腫瘤細胞的增殖與生長。常見的免疫檢查點分子如CTLA-4、PD-1及其配體（PD-L1）、淋巴細胞活化基因-3（LAG-3）和T 細胞免疫球蛋白-3（TIM-3）等，通過介導抑制信號以抑制T 細胞活性。免疫檢查點分子的功能異常是很多疾病發(fā)生的重要原因之一，當其過度表達或者功能過強時，免疫功能受到抑制，機體免疫力低下。ICIs通過抑制免疫檢查點活性，釋放腫瘤微環(huán)境中的免疫剎車，重新激活T細胞對腫瘤的免疫應答效應，從而達到抗腫瘤的效果。目前臨床上研究和應用最廣泛的ICIs 為CTLA-4、PD-1 和PD-L1 單抗?，F(xiàn)階段，國內(nèi)已有多種ICIs獲批上市，包括CTLA-4 抑制劑伊匹單抗和曲美木單抗、PD-1 抑制劑納武單抗和帕博利珠單抗，PD-L1 抑制劑阿替利珠單抗、阿利庫單抗和德瓦魯單抗等。

2 免疫檢查點抑制劑的作用機理

CTLA-4 和PD-1 可以通過不同的水平和機制調(diào)節(jié)免疫反應。CTLA-4在誘導T 細胞活化和調(diào)節(jié)的一系列事件中起著關鍵作用，CTLA-4 存在于細胞內(nèi)免疫突觸的囊泡中，在調(diào)節(jié)性T 細胞(Treg)上表達，與T細胞受體(TCR)結合后水平上調(diào)，并與共刺激分子CD28競爭B7配體B7-1與B7-2，以此減少TCR信號。正常情況下，B7-1 和B7-2 結合后，通過CD28 產(chǎn)生正向共刺激信號，促進T 細胞完全活化。但CTLA-4 對B7 配體有更高的親和力[4]，競爭性地抑制這兩個分子，與此同時CTLA-4 與B7 配體不會產(chǎn)生刺激信號，因此，這種競爭性結合可以阻止CD28：B7 結合后產(chǎn)生的共刺激信號[5]，從而對T細胞活化產(chǎn)生負面影響。CD28：B7 結合與CTLA-4：B7 結合的相對量決定了T細胞處于激活或失活的狀態(tài)。此外，一些證據(jù)還表明，CTLA-4與B7結合可能會產(chǎn)生抑制信號，抵消CD28：B7產(chǎn)生的共刺激信號[6]。CTLA-4抑制劑阻斷免疫檢查點B7:CTLA-4的結合，從而增強腫瘤特異性T細胞激活作用。

CD28分子與抗原提呈細胞表面的B7分子結合，促進T 細胞的活化。CTLA-4 通過更高的親和性和B7 相結合，抑制CD28 與B7 的結合，抑制T 細胞的進一步激活，使T 細胞活性受到抑制。CTLA-4 抑制劑與CTLA-4 結合，導致CTLA-4 無法與B7 相結合，進而恢復T細胞激活狀態(tài)。與CTLA-4不同，PD-1(也稱為CD279)是周圍組織和腫瘤微環(huán)境中T 細胞活性的負調(diào)節(jié)因子[7]。PD-1/PD-L1 通路的主要生物學功能是在慢性炎癥環(huán)境下維持外周耐受，PD-1通過與PDL1和PD-L2相互作用調(diào)節(jié)T細胞活化，在腫瘤進展及介導腫瘤免疫逃逸中發(fā)揮重要作用。PD-1 和CTLA-4一樣，在T細胞上激活后表達[8]。除了在活化的成熟T 細胞上表達，PD-1 還在胸腺的雙陰性T 細胞（CD4-,CD8-）、活化的NK 細胞、單核細胞和未成熟的朗格漢斯細胞上呈低表達。PD-1 的配體包括PD-L1 與PDL2，二者表現(xiàn)為不同的表達模式，PD-1 在抗原呈遞細胞（APC）、血管內(nèi)皮細胞、胰島細胞以及免疫豁免部位（如胎盤、睪丸等）低表達，炎性細胞因子（如干擾素-γ、TNF-α、VEGF）可誘導PD-L1 的表達[9]。PD-L2主要在血液學來源的細胞中表達，如被激活的巨噬細胞和樹突細胞。由于PD-L2在體內(nèi)的表達較為局限，故目前對于PD-L1 的研究遠多于PD-L2。PD-1 的結構與CTLA-4 有20%的同源性，是由268 個氨基酸組成的I型跨膜糖蛋白，結構主要包括胞外免疫球蛋白可變區(qū)（IgV）樣結構域，跨膜區(qū)與胞內(nèi)區(qū)，胞內(nèi)區(qū)尾部有兩個獨立的酪氨酸殘基，氮端的殘基參與構成免疫受體酪氨酸抑制基序（ITIM），碳端的殘基參與構成免疫受體酪氨酸轉換基序（ITSM）。PD-1與PD-L1結合后，促使PD-1 的ITSM 結構中的酪氨酸發(fā)生磷酸化，引起下游蛋白激酶SyK 和PI3K 去磷酸化，抑制下游AKT，ERK 等通路的活化，從而抑制T 細胞活化過程中的轉錄和翻譯，負向調(diào)控T 細胞活性[10]。PD-1/PD-L1 抑制劑阻斷該通路，解除對T 細胞的抑制，發(fā)揮抗腫瘤作用。

3 免疫檢查點抑制劑治療的內(nèi)分泌毒副作用

ICIs 與其他抗癌藥的不同之處在于它針對的是免疫系統(tǒng)，而不是腫瘤細胞本身，治療的有效性和安全性主要基于患者啟動免疫反應的能力。ICIs 的使用在提高腫瘤患者生存率的同時，也致使免疫相關性不良事件的發(fā)病率呈指數(shù)級增長，包括皮膚毒性、結腸炎、肺炎和內(nèi)分泌毒性等[11]。其中內(nèi)分泌毒性包括甲狀腺功能減退、甲狀腺功能亢進、垂體炎、性腺機能減退、腎上腺功能減退、原發(fā)性腎上腺功能不全(PAI)和自身免疫性糖尿病(IDD)等[12]。診斷ICIs 相關內(nèi)分泌不良反應存在一定困難，因其可能僅表現(xiàn)為非特異性癥狀（如惡心，頭痛或乏力等）。美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡指南建議，患者在ICIs 治療期間應完善血常規(guī)、尿素氮、促甲狀腺激素（TSH）、游離甲狀腺素基線及變化情況。此外，對于既往內(nèi)分泌疾病患者，建議監(jiān)測血清促腎上腺激素（ACTH）和皮質(zhì)醇基線及變化情況。與其他irAEs 不同，內(nèi)分泌毒性一旦出現(xiàn)幾乎是永久性損害，需要終身激素替代治療，因此需腫瘤科醫(yī)師與內(nèi)分泌?？漆t(yī)師共同管理。

根據(jù)目前的報道，垂體炎主要與抗CTLA-4 治療相關，而甲狀腺功能障礙與抗PD-1 治療相關[13]。自身免疫性糖尿病和原發(fā)性腎上腺功能不全屬于ICIs治療導致的罕見內(nèi)分泌毒性反應，如果不及時發(fā)現(xiàn)和治療，可能危及生命。有研究顯示，與單藥治療相比，CTLA-4 和PD-1 抑制劑聯(lián)合治療更易導致內(nèi)分泌毒性的發(fā)生[30]。這些免疫相關內(nèi)分泌系統(tǒng)不良事件的確切機制有待闡明。

3.1 甲狀腺功能異常

在所有的irAEs 中，最常見的內(nèi)分泌相關不良事件是免疫相關性甲狀腺功能異常(TFA-irAEs)[14]，主要與抗PD-1 治療以及抗PD-1 和抗CTLA-4 聯(lián)合治療有關。其具體發(fā)病機制尚不明確，患者體內(nèi)CTLA-4 及PD-L1 的基因多態(tài)性表達可能參與了ICIs 相關性甲狀腺功能異常的發(fā)生與發(fā)展[15]。大多數(shù)甲狀腺功能減退癥患者無癥狀，但也有少數(shù)患者有黏液性水腫和乏力。約80%的亞臨床甲狀腺功能減退癥患者無需治療即可恢復，而大多數(shù)顯性甲狀腺功能減退癥患者(93.3%)需要終生服用左旋甲狀腺素。當患者僅表現(xiàn)為貧血、肌肉強直、心包積液或心肌肥大、女性患者僅出現(xiàn)閉經(jīng)等罕見甲狀腺減退癥時，診斷困難，有誤診風險［16］。對于亞臨床甲亢患者，大部分沒有癥狀，不需專門治療。對于有癥狀的患者，使用β-受體阻滯劑進行臨時治療可以控制癥狀。發(fā)生甲狀腺功能亢進的風險可能與自身抗體有關。彌漫性毒性甲狀腺腫(Graves)病是發(fā)生免疫治療相關甲狀腺功能亢進癥的原因之一，通常發(fā)生在使用CTLA-4 抑制劑伊匹單抗之后，其特異性抗體為促甲狀腺激素受體抗體（TRAb）。Graves 眼病也偶有發(fā)生，需使用大劑量類固醇和抗甲狀腺藥物治療[12]?，F(xiàn)階段需要找到評估免疫抑制劑療效的預判依據(jù)。人體免疫系統(tǒng)復雜，受較多因素的影響，接受同樣治療的患者療效差異甚大，這意味著免疫治療后，超進展、假性進展與不良反應都可能發(fā)生，越來越多的證據(jù)表明irAEs 可能與更有效的抗腫瘤反應相關，對irAEs 的治療可能會限制這種抗腫瘤療效的范圍。Zhou 等[17]通過對191 例接受PD-1 抑制劑治療的非小細胞肺癌患者研究表明，由PD-1 抑制劑引起的甲狀腺功能異常，無論是甲狀腺功能減退還是甲狀腺功能亢進，均與總生存期的改善顯著相關。PD-1抑制劑誘導的TFA-irAEs發(fā)生早，臨床癥狀輕，可以很好地控制，大多數(shù)病例不需要停用抗PD-1 藥物，且TFA-irAEs 與PD-1 抑制劑療效呈正相關，可作為預測抗腫瘤免疫反應的生物標志物。

3.2 垂體炎

ICIs 相關性的垂體炎或腦垂體炎癥主要是與抗CTLA-4 治療有關，尤其在使用伊匹單抗后，約4%的患者會誘發(fā)垂體炎[18]。它可導致一種或多種垂體激素的暫時或永久性缺乏，其中ACTH、促甲狀腺激素(TSH)、卵泡刺激素及黃體生成素的分泌通常會受到抑制，罕見有生長激素缺乏，催乳素水平可能升高或降低，同時可伴頭痛與疲勞，在影像學上可表現(xiàn)為垂體增大，需通過激素替代和支持性護理進行治療。值得注意的是，尿崩癥在ICIs 治療過程中極為罕見，一旦出現(xiàn)多提示腫瘤發(fā)生垂體轉移而非垂體炎[19]。CTLA-4 由正常垂體細胞表達，Shintaro Iwama 團隊通過注射CTLA-4 抗體建立繼發(fā)性垂體炎的小鼠模型，發(fā)現(xiàn)注射的小鼠出現(xiàn)了單核細胞的垂體浸潤、垂體抗體和補體激活，進而募集炎性白細胞，進一步放大垂體特異性免疫應答。從而得出假設：注射CTLA-4 單抗可以激活經(jīng)典的補體途徑，導致垂體細胞的破壞[18]。但該假設具有一定局限性，因為在接受伊匹單抗治療的患者中從未進行過垂體活檢，在小鼠身上觀察到的垂體病變?nèi)绾闻c人類的垂體病變緊密連接仍有待探討，且在接受癌癥免疫治療的患者中缺乏統(tǒng)一的標準來確定腦垂體炎的診斷。局部炎癥擴大(頭痛和視力障礙)或垂體前葉激素缺乏(乏力、性欲下降、惡心和直立性低血壓)的癥狀可能會被晚期或進展期癌癥的癥狀所掩蓋。目前沒有系統(tǒng)的垂體功能評估可供患者進行測評，因此可能會遺漏亞臨床缺陷，特別是在沒有進行動態(tài)內(nèi)分泌測試的情況下。

3.3 腎上腺功能不全

ICIs 誘導的自身免疫性腎上腺炎的發(fā)病機制尚不清楚，Bacanovic 等[20]對一位79 歲男性黑色素瘤患者進行了為期8個月的18FDG-PET顯像追蹤，其雙側腎上腺攝取FDG 功能均異常，提示腎上腺功能不全可能與腎上腺腫瘤轉移有關。其中原發(fā)性腎上腺功能不全主要發(fā)生在接受抗PD-1 免疫治療的黑色素瘤患者[21]，這些患者大多數(shù)在臨床上接受氫化可的松(15～20 mg/d)替代治療，必要時接受鹽皮質(zhì)激素（氟化可的松）治療后可痊愈。在ICIs誘導的自身免疫性腎上腺炎中，一旦開始氫化可的松和氟化可的松治療且癥狀已緩解時，患者應繼續(xù)維持治療[12]。這一建議在最新的免疫檢查點抑制劑內(nèi)分泌并發(fā)癥管理指南中也有明確說明[22]。

ICIs 引起的腎上腺功能不全臨床表現(xiàn)復雜多樣，包括乏力、厭食、低血壓、低鈉血癥、高鉀血癥、低血糖、發(fā)熱、腹痛、皮膚色素沉著、體重下降等［23］,且多無特異性，血皮質(zhì)醇和ACTH 水平是區(qū)分原發(fā)性和繼發(fā)性腎上腺皮質(zhì)功能減退癥的關鍵，當血皮質(zhì)醇降低、ACTH 升高，考慮為原發(fā)性腎上腺皮質(zhì)功能減退癥；若血皮質(zhì)醇和ACTH 均降低，考慮為繼發(fā)性腎上腺皮質(zhì)功能減退癥。

3.4 自身免疫性糖尿病

ICIs 相關的另一內(nèi)分泌系統(tǒng)不良事件為自身免疫性糖尿病，這是一種罕見的并發(fā)癥，其發(fā)病機制目前尚不明確，相關病理生理學和表型的數(shù)據(jù)較少。自身免疫性糖尿病幾乎完全發(fā)生在單獨或聯(lián)合其他免疫療法使用PD-1/PD-L1 抑制劑的情況下，極少在單獨使用CTLA-4抑制劑后發(fā)生。其發(fā)病時間多在ICIs治療后數(shù)月，這表明除了PD-1/PD-L1 抑制外，可能還存在其他的觸發(fā)因素。目前尚不確定這些觸發(fā)因素具體是什么，以及它們是否存在共同的環(huán)境暴露。文獻報道其發(fā)生與遺傳因素有關，大多數(shù)發(fā)展為自身免疫性糖尿病的患者對1 型糖尿病有一定的遺傳易感性，最常見的是攜帶等位基因HLA DR4[24]。在已發(fā)表的病例系列和文獻綜述中[25-26]，大約50%的受試者至少出現(xiàn)一種與1型糖尿病相關的自身抗體。Stamatouli團隊[25]描述了27 例由抗PD-1 或抗PD-L1 抗體引起的自身免疫性糖尿病，報告患病率為0.9%。超過一半的病例類似于暴發(fā)性糖尿病，這是一種最初在東亞人群(主要是日本患者)中被描述的糖尿病類型，疾病進展迅速，糖化血紅蛋白接近正常。因此，有必要尋找生物標志物來識別有風險的患者，在治療的早期階段識別這種形式的糖尿病，以預防酮癥酸中毒，并評估預防策略?？紤]到上述因素，ICIs相關自身免疫性糖尿病是一種獨特類型的糖尿病，后續(xù)應繼續(xù)深入研究。

4 結語

ICIs 聯(lián)合治療腫瘤有很強的理論基礎，并且數(shù)據(jù)顯示患者的無進展生存率得到明顯改善，但這種方法增加了使用后發(fā)生irAEs的風險。大多數(shù)自身免疫性疾病的治療必須平衡免疫抑制和保護性免疫，同樣，irAEs的免疫抑制治療必須平衡這些抑制治療對抗腫瘤免疫的影響。ICIs 特有的免疫相關內(nèi)分泌毒性可發(fā)生在治療全過程甚至治療結束后,其處理原則包括預防、評估、檢查、治療和監(jiān)測,早期的識別和檢測是管理的關鍵。出現(xiàn)內(nèi)分泌性irAEs 通常無需停用ICIs，只有在較嚴重的情況下才考慮停藥，但雖然大多數(shù)內(nèi)分泌相關不良反應可通過延遲給藥及皮質(zhì)內(nèi)固醇激素治療控制,但有些不良反應可帶來嚴重后果,因此臨床醫(yī)生應對患者實行教育,早期識別并及時處理,以提高腫瘤免疫治療的安全性。