抗生素使用影響免疫檢查點抑制劑治療晚期實體腫瘤效果的臨床研究

楊夢雪 嚴雪冰 王穎 陶明陽 童建東

揚州大學附屬醫院腫瘤科 225000

近年來，免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint inhibitors，ICI）在改善晚期實體腫瘤預后方面取得令人滿意的成績，然而仍有許多患者未能從中獲益。因此，尋找影響ICI 治療效果的因素顯得尤為重要。最新研究表明腸道菌群能夠增強多種ICI 藥物（如細胞毒性T 淋巴細胞相關抗原4/程序性死亡受體1/程序性死亡配體1抑制劑）的抗腫瘤效果并減輕相關毒副反應［1-2］。在臨床實踐中，抗生素（antibiotics，ATB）使用會影響腸道菌群，進而可能降低ICI的治療效果［3］。因此，本研究對136 例接受ICI 治療的晚期實體腫瘤患者進行回顧性分析，明確ATB對ICI抗腫瘤治療效果的影響，為進一步優化ICI治療策略提供理論參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018 年1 月至2020 年1 月在本院腫瘤科進行抗ICI 治療的136 例晚期實體腫瘤患者。通過電子病歷及隨訪記錄收集相關臨床信息，主要包括年齡、性別、腫瘤類型、ECOG評分、免疫治療策略、ATB使用、總生存期（overall survival，OS）和無進展生存期（progression-free survival，PFS）等。在136 例患者中男67 例，女69 例；年齡≤65 歲62 例，年齡＞65 歲74 例；肺癌63 例，食管癌30 例，其他腫瘤43 例。所有患者均接受抗ICI 單藥治療或聯合化療、放療或抗血管生成治療。根據ICI 治療前后3 個月是否使用ATB，分為ATB 組（n=41）和Non-ATB 組（n=95）。使用ATB 的原因是：尿路感染（n=12），肺炎（n=19），細菌性腹膜炎（n=5）和不明原因的發熱（n=5）。ATB 的使用時間均為7～14 d。β-內酰胺類ATB 為最常用（n=26），其次是喹諾酮類ATB（n=15）。

1.2 隨訪 通過電話或門診的形式隨訪所有患者的生存狀態及疾病進展情況，最后隨訪日期為2020 年5 月1 日。腫瘤預后評估指標包括OS 及PFS，其中OS 定義為從初次使用ICI 的日期到患者因任何原因死亡或隨訪截止日期，PFS 定義為初次ICI 給藥的日期到臨床疾病進展或者隨訪截止日期。

1.3 統計學方法 采用SPSS21.0 統計軟件分析數據，卡方檢驗分析ATB 使用與臨床參數的相關性，Kaplan-Meier 生存模型分析ATB 使用對腫瘤患者OS及PFS的影響，ATB 使用組與未使用組間比較使用對數秩檢驗，基于Cox 比例風險模型的單因素及多因素分析明確ATB 使用是否為影響OS 及PFS 的獨立預后因素，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 抗生素使用與腫瘤患者臨床參數之間的關系在136 例接受ICI 治療的晚期實體腫瘤患者中，ATB 使用與臨床參數之間的關系如表1 所示，ATB 使用與性別、年齡、腫瘤類型、ECOG 評分及治療策略均無顯著相關性（均P＞0.05）。

2.2 抗生素使用對接受ICI 治療的晚期實體腫瘤患者預后影響 在136 例接受ICI 治療的晚期實體腫瘤患者中，ATB 使用組較ATB 未使用組有著更差的OS（P=0.007），見圖1A；單因素分析表明ATB 使用風險比（hazard ratio，HR）=1.747，95% CI：1.138～2.683，P=0.011）和年齡（HR=2.300，95% CI：1.411～3.749，P=0.001）與OS 顯著相關，詳見表2；多因素分析表明兩者均為影響OS 的獨立預后因素（ATB 使用：HR=1.827，95% CI：1.179～2.834，P=0.007；年齡：HR=2.295，95% CI：1.369～3.848，P=0.002），詳見表3。如圖1B所示，在136 例接受ICI 治療的晚期實體腫瘤患者中，ATB使用組較ATB 未使用組有著更差的PFS（P=0.000 2）；單因素分析表明ATB 使用（HR=2.156，95% CI：1.417～3.283，P＜0.001）和ICI 使用策略（HR=1.618，95% CI：1.082～2.420，P=0.019）與PFS 顯著相關，詳見表2；多因素分析表明只有ATB 使用為影響PFS 的獨立預后因素（HR=1.935，95% CI：1.236～3.029，P=0.004），詳見表3。

2.3 亞組分析 在136 例晚期實體腫瘤患者中，肺癌患者為63 例（46.32%），因此我們進一步探究ATB 使用對接受ICI 治療的肺癌患者預后影響。如圖2A 所示，在63 例接受ICI治療的肺癌患者中，ATB使用組較ATB未使用組有著更差的OS（P=0.007）；單因素分析表明ATB 使用（HR=2.398，95% CI：1.227～4.684，P=0.010）和年齡（HR=2.064，95% CI：1.038～4.104，P=0.039）與肺癌患者OS 顯著相關，詳見表4；多因素分析表明兩者為影響肺癌患者OS 的獨立預后因素（ATB 使用：HR=3.628，95% CI：1.686～7.808，P=0.001；年齡：HR=2.939，95% CI：1.295～6.669，P=0.010），詳見表5。如圖2B 所示，在63 例接受ICI 治療的肺癌患者中，ATB 使用組較ATB 未使用組有著更差的PFS（P=0.003），單因素分析和多因素分析表明只有ATB使用是影響肺癌患者PFS 的獨立預后因素（單因素HR=2.578，95% CI：1.332～4.989，P=0.005；多因素HR=2.663，95%CI：1.323～5.360，P=0.006），詳見表4～5。

表1 抗生素使用與臨床參數的關系分析（n）

3 討論

最新研究表明，腸道菌群不僅可以促進/抑制ICI 藥物的抗腫瘤臨床效果，而且影響該類藥物相關的不良反應［4］。例如，研究者發現長雙歧桿菌可以通過增強宿主記憶T 細胞和自然殺傷細胞信號以增強免疫治療效果，而嗜黏蛋白阿克曼氏菌則可誘導抗原特異性T 細胞反應發揮類似作用［5-6］。Song 等［7］在我國非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）患者中發現，腸道微生物組β 多樣性與抗PD-1 免疫治療效果呈正相關，進一步研究提示Parabacteroides 和Methanobrevibacter 菌群顯著富集于PFS獲益的患者糞便中。類似的，Gopalakrishnan等［8］發現，梭狀芽孢桿菌及Faecalibacterium 的豐度與抗PD-1 治療效果呈正相關。Routy 等［3］發現，抗生素介導的菌群失調可降低PD-1 抑制劑的抗腫瘤效果，而口服Akkermansia Muciniphila 則可逆轉上述效應，其機制為該細菌可募集T淋巴細胞遷移至腫瘤部位。此外，研究還發現腸道菌群可以改善免疫治療相關不良反應。例如羅伊氏乳桿菌可通過減少3 型天然淋巴細胞分布進而抑制ICI 相關結腸炎的發生［9］。由此可見，腸道菌群是影響腫瘤免疫治療臨床效果的關鍵因素之一。

圖1 ATB使用對136名ICI治療的晚期實體腫瘤患者預后的影響

表2 單因素Cox回歸模型分析ATB使用對接受ICI治療的患者OS和PFS的影響

表3 多因素Cox回歸模型分析ATB使用對接受ICI治療的患者OS和PFS的影響

圖2 63例免疫治療的肺癌患者總生存曲線和無進展生存曲線

表4 單因素Cox回歸模型分析抗生素使用對接受ICI治療的肺癌患者OS和PFS的影響

表5 多因素Cox回歸模型分析抗生素使用對接受ICI治療的肺癌患者OS和PFS的影響

臨床實踐中，ATB 使用通常會影響患者的腸道菌群，因而研究者開始探究ATB使用是否能夠影響ICI的治療效果。Derosa 等［10］發現與未使用ATB 患者相比，使用ATB 的晚期腎癌患者的疾病進展風險顯著增加（75%比22%）、PFS（1.9 個月比7.4 個月）以及OS 顯著降低（17.3 個月比30.6 個月）。此外，Elkrief 等［11］發現，ATB 治療的患者較非ATB 治療的患者有更差的客觀反應率（0%比34%）及更短的無進展生存期（2.4 個月比7.3 個月）。然而，Kaderbhai 等［12］在接受ICI 治療的NSCLC 患者中發現，ATB 組與非ATB 在反應率（P=0.75）及PFS（P=0.72）上無顯著差異。Kulkarni 等［13］研究發現ATB 使用顯著延長了進展期NSCLC 的PFS（5.0 個月比2.5個月）和OS（13.0個月比8.0個月）。由此可見，目前關于ATB使用對ICI臨床療效影響仍存在爭議，因而亟需更多臨床研究來進一步明確。

在本研究中，我們發現ATB使用為影響ICI臨床治療效果的不良因素，與既往部分研究結果相符。例如，Tinsley等［14］研究發現累積使用ATB 的患者中位OS 僅為6.3 個月，而未使用ATB 的患者中位OS 可達21.7 個月。Kim 等［15］發現ATB 使用是影響ICI 治療的患者不良預后的重要因素（PFS：HR=1.715，P=0.001；OS：HR=1.785，P=0.001）。因此，根據既往研究結果，我們推測ATB 使用可能通過減少腸道菌群豐度進而降低ICI 的抗腫瘤效果［16-17］。亞組分析中，ATB 應用同樣為肺癌患者OS 和PFS 的獨立不良預后因素。既往研究中，Zhao 等［18］通過研究也發現ATB 使用縮短了患者OS（P=0.002 1）和PFS（P＜0.000 1）。然而，Kaderbhai等［12］研究結果是陰性的。我們推測上述差異研究結果可能由于不同研究中抗生素類型、使用時間窗、使用周期不同而造成。

本臨床研究存在如下局限性：首先樣本量有限（n=136）且為單中心回顧性研究，因而ATB使用與ICI療效的臨床相關性尚需在大樣本的多中心臨床研究中進一步驗證；其次，本研究納入的腫瘤類型多為肺癌和食管癌，因而今后研究應更多關注于ATB使用在其他ICI治療的晚期實體腫瘤（如泌尿系和胃腸道腫瘤等）中的影響；再次，ATB 使用是否對ICI相關的毒副反應產生影響有待后續研究進一步確證；最后，本研究尚未比較ATB組與非ATB組腸道菌群的變化，將有待基于宏基因組測序的后續研究來闡明。

本研究通過回顧性分析136 例晚期實體腫瘤病例初步證實ATB使用可降低ICI的抗腫瘤效果。因此，對于晚期實體腫瘤患者，ICI 治療期間應謹慎使用ATB。由于本研究尚存在局限性，多中心大樣本的臨床驗證仍十分必要。同時，基于測序技術及動物模型的機制研究也有助進一步明確ATB影響ICI治療效果的具體機理。