免疫檢查點抑制劑相關不良事件的研究進展

陸 舜， 劉天舒

1.上海交通大學附屬胸科醫院腫瘤科，上海市肺部腫瘤臨床醫學中心，上海 200030 2.復旦大學附屬中山醫院腫瘤內科，上海 200032 3.復旦大學附屬中山醫院腫瘤防治中心，上海 200032

T細胞識別腫瘤細胞通常需要2個信號：第一信號為T細胞受體(T cell receptor, TCR)，可識別攜帶抗原的主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex, MHC)；第二信號為共刺激或共抑制信號。共抑制信號分子也稱為免疫檢查點，是機體免疫系統保持自身平衡的天然組成部分，其目的在于防止自身免疫，但可被腫瘤細胞利用，以逃避機體的免疫追殺。阻斷免疫檢查點的單克隆抗體，即免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors，ICIs)，目前主要針對細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4, CTLA-4)和程序性死亡因子-1(programmed death 1，PD-1)及其配體(PD-L1)，可通過阻斷PD-1/PD-L1和CTLA-4信號通路，恢復T細胞的增殖和效應能力，識別和清除免疫逃逸的腫瘤細胞，是目前免疫治療的主要藥物。自2011年CTLA-4抑制劑——伊匹單抗(ipilimumab)被FDA批準用于臨床，ICIs治療已成為腫瘤治療的新基石。在黑素瘤、非小細胞肺癌、腎癌、霍奇金淋巴瘤、頭頸部腫瘤及錯配修復缺陷的腫瘤中，ICIs被證明可提高患者生存率，延遲腫瘤進展[1]。ICIs的適應證也迅速擴展到多種腫瘤，正在進行的臨床試驗多達1 000多個。ICIs在部分腫瘤中，從后線治療提前至一線治療，甚至新輔助治療。

免疫檢查點是維持免疫平衡的關鍵蛋白，其功能的中斷可能導致免疫耐受失調，引起正常組織和器官的免疫損傷，產生包括皮膚、黏膜、內分泌系統、腸道、肝、肺、心臟等的免疫相關不良事件(immune-related adverse events, irAEs)。ICIs免疫療法的藥效學和藥代學與既往細胞毒性的化療或靶向治療完全不同。通常化療不良反應表現為急性發作的嘔吐和骨髓抑制，而irAEs通常會延遲發作，而且本質上是炎性的和自身免疫性的。早期和晚期發作的irAEs在機制上可能存在差異。早期典型發作的irAEs通常與上皮細胞炎癥有關，如皮疹、結腸炎和肺炎，延遲發作的irAEs通常不多發，表現得更加局限，器官特異性更強[2]。

1 IrAEs的臨床表現

IrAEs的發生譜與所用藥物、腫瘤類型及疾病狀態有關。在包含多種實體腫瘤類型的臨床試驗[3]中，ipilimumab單藥發生各級別irAEs的概率為72%，抗PD-1/PD-L1單藥治療時66%[4]。抗CTLA-4產生的G3/G4級不良反應高于抗PD-1/PD-L1[5]，兩者聯合時的irAEs發生率明顯增加[6-7]。在臨床試驗中，超過13%接受PD-1單藥治療的患者會因嚴重的irAEs而被迫終止免疫治療[2]。盡管如此，研究[8]顯示，免疫治療比化療更安全。具體來看，抗CTLA-4單藥治療最常見的irAEs為結腸炎，其次為垂體炎和皮疹。肺炎、甲狀腺功能減退、關節痛和白癜風多見于抗PD-1治療[5]。大部分irAEs癥狀較輕，但心肌炎、部分肺炎、結腸炎和神經系統毒性有致命的可能。一項meta分析[9]顯示，抗PD-1、PD-L1、CTLA-4和聯合治療引起的致命性毒性反應分別為0.36%、0.38%、1.08%和1.23%，其中抗CTLA-4的致死原因主要為結腸炎(70%)，而抗PD-1/PD-L1的致死性不良事件則相對廣泛，包括肺炎(35%)、肝炎(22%)和神經毒性(15%)。兩者聯合治療最常見的死亡原因為結腸炎(37%)和心肌炎(25%)。在所有irAEs中，心肌炎致死率最高，高達35%～50%[10]。

發作時間上，irAEs既可即刻發生，亦可延長至2年后[11]。大部分irAEs發生在首次用藥后1～2個月。皮膚毒性反應通常發生較早[12-13]。嚴重irAEs發生時間也相對較早，聯合治療通常為首次用藥的14.5 d，單藥平均發作時間為40 d。

皮膚毒性為最常見的irAEs，30%～50%患者在接受ICIs治療時會發生皮膚不良反應[14-15]，但大部分為G1～G2級，以斑丘疹、瘙癢、白癜風最常見[16]。聯合用藥偶有嚴重不良事件，如SJS/TEN綜合征。白癜風的發生被認為與更好的療效相關[17]。消化道是irAEs常見受累部位，抗CTLA-4的消化道不良反應高于PD-1/PD-L1，主要表現為腹瀉和結腸炎。一項涉及10個CTLA-4臨床項目的系統綜述[18]顯示，27%～54%患者發生腹瀉，8%～22%患者發生結腸炎，平均發病時間為3個療程，病程相對緩慢，即使停用ICIs，腹瀉和結腸炎可再次發生。在ipilimumab中肝毒性的發生率為3%～9%，抗PD-1/PD-L1中為1%～2%。臨床上常表現為無癥狀的轉氨酶升高，可伴有膽紅素升高，放射性影像學表現為肝腫大、門靜脈周圍水腫和門靜脈周圍淋巴結腫大。病理上抗CTLA-4主要表現為肉芽腫性肝炎，如纖維化性肉芽腫和中央靜脈內皮炎，而抗PD-1/PD-L1則以小葉性肝炎為主[19]。

ICIs治療的常見不良反應為內分泌毒性，包括甲狀腺功能減退、甲狀腺功能亢進、垂體炎、原發性腎上腺皮質功能不足和胰島素依賴的糖尿病。垂體炎通常見于抗CTLA-4，而甲狀腺功能異常則以抗PD-1/PD-L1多見[20]。由于患者癥狀通常為非特異性，如疲勞、惡心、頭痛，因此臨床醫生需提高警惕。其他irAEs通常在治療后緩解，但內分泌器官一旦損傷，通常不可逆，需要終身的激素替代治療[2,21]。

雖然ICIs相關肺炎發生率不高，但有潛在致命性。少數患者可突發低氧，迅速進展到呼吸衰竭。一項meta分析[9]顯示，35%抗PD-1/PD-L1相關致死事件來自肺炎。因此，ICIs治療過程中，出現新發的呼吸道癥狀，如咳嗽、氣促、胸痛、喘息等，都應懷疑肺炎。影像學主要表現為磨玻璃樣改變，包括隱源性機化性肺炎、間質性肺炎等。心肌炎是死亡率最高的irAEs。近期研究[22]發現，即使ICIs相關心臟不良反應可獲得迅速評估和免疫抑制劑治療，病死率仍高達23%。患者可無癥狀，或出現胸悶、氣促，實驗室檢查表現為肌鈣蛋白、肌酸激酶、腦鈉肽(brain natriuretic peptide，BNP)升高。心電圖多為房性異常，超聲心動圖50%以上表現為正常，心臟磁共振檢查可有心肌水腫和釓延遲強化等心肌炎表現。在致死病例中，通常心電傳導異常導致死亡，而射血分數保留。一項分析WHO數據庫中101例ICIs相關心肌炎的研究[23]發現，64%患者在1～2次ICIs給藥后即出現心臟不良反應。42%患者同時伴發肌炎和重癥肌無力。一旦懷疑心臟irAEs，需由心內科共同診療、CCU病房監測。其他不良反應還包括重癥肌無力、腦炎、關節炎、肌炎、葡萄膜炎、間質性腎炎等。

2 IrAEs的發生機制

ICIs誘導irAEs的具體機制尚不明確，一般與免疫檢查點在維持免疫穩態中的作用有關。目前認為irAEs的發生至少有4種機制：(1)正常組織和腫瘤細胞存在同源抗原/表位；(2)產生自身抗體；(3)ICIs直接結合正常細胞表面表達的免疫檢查點分子，激活補體；(4)炎癥因子的水平增加[7,11]。在受累正常組織和腫瘤組織中都可見T細胞浸潤，T細胞活化可誘導炎癥因子產生。IL-17在炎癥性腸病中上調，ipilimumab誘發的3級及以上結腸炎患者中，IL-17明顯升高[24-25]。本中心既往經驗也發現，免疫相關性心肌炎患者以IL-2R為主的炎癥因子明顯升高。

垂體炎為CTLA-4抑制劑的常見不良反應。對該類患者死后尸檢，除發現不同程度CD4+T細胞彌漫性浸潤外，進一步分析發現，患者垂體內分泌細胞均表達CTLA-4抗原[26]。研究還提示，對垂體中高表達CTLA-4抗原患者，CTLA-4阻斷抗體可通過Ⅳ型和Ⅱ型的補體激活免疫機制，誘導腺垂體結構廣泛破壞。此外，垂體炎患者中可檢測到針對分泌促甲狀腺激素和促腎上腺皮質激素細胞的抗體[27]。一項單中心研究[28]顯示，80%接受帕博利珠單抗(pembrolizumab)并出現臨床甲狀腺功能異常的患者，具有高水平的抗甲狀腺抗體。PD-1敲除的小鼠也因產生針對肌鈣蛋白I的抗體而發生擴張型心肌病。因此自身抗體的產生可能也是irAEs的發病機制之一。1型糖尿病患者胰島β細胞常高表達PD-L1，因此，PD-1/PD-L1抑制劑在殺傷腫瘤細胞的同時，可能同時損傷高表達PD-L1的旁觀者胰島β細胞，引起1型糖尿病。同樣地，在免疫相關心肌炎患者的心臟組織和腫瘤組織中檢測到相同的T細胞克隆，這表明在ICIs治療下，T細胞同時識別并攻擊腫瘤和靶外正常組織中的同源抗原，導致irAEs。最新研究[29]發現，76%ICIs相關糖尿病患者為人類白細胞抗原-DR4(HLA-DR4)基因型，遠遠高于一般人群，說明遺傳因素可能參與irAEs的發生。

3 IrAEs的臨床管理建議

由于irAEs累及范圍非常廣泛，其處理常需腫瘤學以外的多種專業知識，因此，建立經驗豐富的多學科團隊非常必要。IrAEs的管理主要包括早期識別和分級毒性，免疫抑制的應用及個體化ICIs治療[2]。

用藥前應充分評估患者的基本情況，包括既往疾病史(如風濕性疾病)、用藥史(糖皮質激素、蒽環類等)和實驗室檢查(如肌鈣蛋白、BNP、血糖、皮質醇、促腎上腺皮質激素、甲狀腺功能、肺功能等)。用藥期間囑咐患者監測有無乏力、氣促、大便習慣改變等，定期隨訪相關實驗室指標。懷疑irAEs時，應盡快完善相關檢查，專科會診，正確進行不良反應分級。根據分級及時足量應用免疫抑制劑，療效欠佳時快速升級。

糖皮質激素是治療irAEs的基石，早期應用是治療的關鍵。通常G1級毒性無需停用ICIs，須嚴密監測癥狀。G2級建議加用糖皮質激素口服，癥狀恢復至G1級后可繼續ICIs治療。如癥狀進行性加重，則建議快速升級強化治療。如將口服潑尼松龍轉換為靜脈應用甲潑尼。G3/G4級irAEs需考慮永久停用ICIs，及時靜脈加用糖皮質激素(甲潑尼1～2 mg·kg-1·d-1)。對于累及心臟、神經系統和G3/G4級的irAEs，應足量應用激素。2020年NCCN指南[30]建議，心肌炎可靜脈使用糖皮質激素1 g/d，持續3～5 d，于癥狀減輕后4～6周逐漸減量。但對于嚴重病例可適當延長激素減量期，以減少再發概率，尤其是心肌炎、肝炎和肺炎。目前尚無證據表明使用激素會減少ICIs的抗腫瘤效果。對于24～72 h激素無效的嚴重irAEs，免疫抑制劑應盡早加用。一項回顧性研究[31]表明，英孚利昔單抗的盡早加用與縮短癥狀改善時間和縮短激素使用時間正相關。而超過30 d的糖皮質激素，感染發生概率明顯升高[32]。

英夫利昔單抗為激素抵抗的irAEs常用藥物[11,33]，對結腸炎和關節炎效果尤好，但應避免用于肝炎。對于激素抵抗的肝炎患者，建議加用嗎替麥考酚酯。懷疑腸炎患者，應盡早行腸鏡檢查。若對激素、英夫利昔單抗、維多珠均抵抗的腸炎，可考慮糞便腸菌移植[34]。對于肺炎，由于無法排除感染的可能性，在糖皮質激素/免疫抑制劑使用的同時，建議聯用廣譜抗生素。累及內分泌系統的irAEs，如甲狀腺功能減退，通常替代治療即可，無需糖皮質激素治療，除非有頭痛、視野缺損等垂體腫大壓迫癥狀。除內分泌系統的irAEs需終身治療外，大部分irAEs都是可逆的。但即使干預后，心肌炎患者也有遺留永久性心肌損傷和致死的可能[35]。

4 IrAEs亟待解決的問題及展望

IrAEs目前存在問題：(1)irAEs數據大部分來源于臨床試驗，真實世界的數據以病例報道和病例系列為主，缺乏大樣本數據。(2)像心肌炎這種致死率極高的疾病，缺乏高危人群的預測和篩選方法。目前一項回顧性研究[10]發現，聯合治療和糖尿病人群可能是潛在高危因素。(3)對于原本存在自身免疫失調的患者，如自身免疫性疾病、器官移植、HIV感染的腫瘤患者，也可能從ICIs治療中獲益，但這些患者通常被臨床試驗排除，缺乏相應的irAEs數據[36]。最近一項研究[37]表明，炎癥性腸病患者應用ICIs后，胃腸道irAEs發生率為41%，遠高于正常組的11%。本中心既往經驗亦發現，這部分患者更易發生irAEs。(4)通常激素對大部分irAEs有效，但對于少部分激素抵抗患者，該如何選擇免疫抑制劑，結果以病例報道為主，缺乏大型前瞻性臨床研究。尤其對于激素抵抗的肺炎如何治療，數據較少。在一項關于ICIs相關肺炎激素抵抗的大型病例回顧性研究[38]里，5例發生G3級及以上肺炎患者在大量使用激素的同時，分別加用英夫利昔單抗、環磷酰胺和嗎替麥考酚酯，但都以失敗告終。(5)對于已發生irAEs恢復的患者，后續ICIs如何應用，是否該用，尚無研究數據支持。目前指南[30]推薦，對于此類患者，應首先評估腫瘤狀態，如若穩定，則暫時不建議再用ICIs。對于腫瘤進展患者，若之前為抗CTLA-4導致的irAEs，可考慮換用抗PD-1/PD-L1。對于G3/G4級，建議永久停用ICIs，G2級如若恢復至G1級以下，可考慮再用ICIs。(6)目前irAEs的病理生理機制仍不明確，治療無法精確優化。

免疫治療的發展改變了晚期腫瘤患者的治療模式，約50%腫瘤患者可從中受益[39]。而對接受治療的患者來說，irAEs仍是一個相當大的挑戰。未來研究應著重于以下方面：(1)需要開發遺傳、表觀遺傳等來預測irAEs指標，預測和識別irAEs的高危患者，并制訂預防性干預措施。(2)鼓勵前瞻性處理irAEs的臨床研究，尤其是對于激素抵抗型irAEs。藥物選擇上，建議基于機制的治療，如結腸炎患者用維多珠單抗。因維多珠單抗只是針對腸道內的淋巴細胞，這樣既可治療irAEs，又可避免全身免疫抑制降低抗腫瘤效果。(3)進一步的機制研究。對受累組織活檢，利用測序等新技術平臺、靶向自身抗體、T細胞和細胞因子等更進一步探索irAEs的發病機制，既為irAEs更精確治療提供可能，也有利于理解自身免疫性疾病。

綜上所述，嚴重irAEs的個體化治療選擇，是腫瘤免疫治療發展的重要突破。開發預測方案識別高危人群，改進和優化經典的免疫抑制干預措施，培訓具有免疫治療專業知識的醫務人員是當務之急。此外，妥善處理嚴重irAEs需要多學科團隊合作，應盡早建立多學科團隊，跨越醫學專業傳統界限，努力確保患者的最佳受益。