抗生素對晚期尿路上皮癌化療聯(lián)合免疫治療療效的影響

呂正欽,趙宇豪, Mebinone M.Adeyemi,郭園園,劉貝貝,孫 巍,高五岳,劉建民

(蚌埠醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 泌尿外科,安徽 蚌埠 233004)

眾所周知,尿路上皮癌是泌尿系統(tǒng)腫瘤領(lǐng)域中最常見的一種類型,其中最常見的為膀胱癌(90%),其次為輸尿管癌等。據(jù)估計,2022年中國膀胱癌病人新增病例91 893例,死亡42 973例[1]。有20%～30%的患者首次發(fā)現(xiàn)時為肌層浸潤性膀胱癌,約有一半的患者治療后發(fā)生進(jìn)展或轉(zhuǎn)移[2]。鉑類為基礎(chǔ)的化療長久以來作為晚期尿路上皮癌患者的一線治療方案,但生存率較低[3]。隨著新型藥物的研發(fā),免疫治療進(jìn)入人們的視野,成為惡性腫瘤患者新的希望。對于尿路上皮癌患者,免疫檢查點(diǎn)抑制劑已被批準(zhǔn)為順鉑不耐受患者的一線治療方案[4]。實(shí)際臨床應(yīng)用中免疫治療對多種腫瘤雖然有效,但其原發(fā)耐藥性可達(dá)35%～44%不等,病人難以完全獲益[5]。有研究表明,抗生素在多種實(shí)體瘤(如黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌等)行免疫療法的過程中起到負(fù)面作用[6-8]。目前在尿路上皮癌領(lǐng)域的相關(guān)研究較少。本研究旨在回顧性分析本院晚期尿路上皮癌患者行化療聯(lián)合免疫治療過程中應(yīng)用抗生素對其療效的影響,現(xiàn)報告如下。

1 對象與方法

1.1 對象選取 2020年8月至2022年12月在我院確診為晚期尿路上皮癌且行化療聯(lián)合免疫治療的患者,所有患者均經(jīng)病理學(xué)確診為尿路上皮癌,且影像學(xué)檢查證實(shí)存在遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,其中男性48例,女性23例。該研究得到我院倫理委員會的審批,批號為：倫科批字[2017]第008號。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)通過明確的病理組織學(xué)診斷證實(shí)為尿路上皮癌且第8版分期為ⅢB-Ⅳ期;(2)治療過程中行化療聯(lián)合免疫治療,免疫治療藥物符合下列任何1項(xiàng)者：特瑞普利單抗、替雷利珠單抗等;(3)抗生素選擇(靜脈或口服)：β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物(青霉素類,頭孢菌素類),大環(huán)內(nèi)酯類,喹諾酮類等;(4)臨床資料完整：通過醫(yī)院病例系統(tǒng)查找及電話隨訪收集完整的療效及生存隨訪資料。

排除標(biāo)準(zhǔn)：符合以下情況任一條件者：(1)患者患有除尿路上皮癌外的其他原發(fā)惡性腫瘤史;(2)未行免疫治療;(3)合并免疫系統(tǒng)方面的疾病。

1.3 方法

1.3.1 收集資料 治療前1 d,對患者行血常規(guī)、生化常規(guī)等化驗(yàn)及心電圖、胸部X線等檢查,充分告知化療聯(lián)合免疫治療過程中的注意事項(xiàng)與風(fēng)險,并簽署各項(xiàng)知情同意書。收集患者年齡、性別、體重指數(shù)、既往病史、感染部位、腫瘤類型、轉(zhuǎn)移部位、分期及分級、抗生素使用種類及時間、ECGO體能狀態(tài)評分、手術(shù)治療情況、治療方案、免疫相關(guān)不良反應(yīng)(irAEs)等相關(guān)影響因素。

1.3.2 治療方案與分組 實(shí)驗(yàn)分為應(yīng)用抗生素(A)組和未應(yīng)用抗生素(B)組,比較兩組患者的臨床療效。應(yīng)用抗生素(A)組定義為腫瘤患者在化療聯(lián)合免疫治療過程中因泌尿系感染、肺部感染等應(yīng)用抗生素(包括口服或靜脈注射,且使用時間≥3 d)。為了探討抗生素的應(yīng)用時間對化療聯(lián)合免疫治療的影響,我們定義了一個新的變量,稱為抗生素-頻次暴露比(antibiotic-frequency exposure ratio,AFER),即在整個免疫治療期間的“抗生素暴露總天數(shù)/抗生素應(yīng)用頻次”,再對應(yīng)用抗生素(A)組根據(jù)AFER的平均值高低分為LAFER組和HAFER組,再比較兩組臨床療效。免疫檢查點(diǎn)抑制劑應(yīng)用國產(chǎn)藥物 (如特瑞普利單抗3 mg/kg 每2周1次、替雷利珠單抗200 mg 每3周1次等)。期間監(jiān)測患者的血常規(guī)、生化常規(guī)等檢驗(yàn)學(xué)指標(biāo)。每2周期后進(jìn)行療效評估,評估內(nèi)容主要包括盆腔MRI或CT。治療至患者出現(xiàn)病情進(jìn)展、死亡或不可耐受的毒性。

1.3.3 療效評價 應(yīng)用CT或MRI評價腫瘤病灶數(shù)目及大小,留取初始CT或MRI資料、每2周期治療結(jié)束后均進(jìn)行1次療效評價,對于提示有腫瘤進(jìn)展情況,1個月后復(fù)查再次判斷。采用實(shí)體瘤療效評價標(biāo)準(zhǔn)(RECIST)1.1版評估,分別為完全緩解(complete response,CR)、部分緩解(partial response,PR)、病情穩(wěn)定(stable disease,SD)及病情進(jìn)展(progressive disease,PD)[9]。客觀緩解率(objective response rate,ORR)為完全緩解和部分緩解病例數(shù)所占總例數(shù)百分比;疾病控制率(disease control rate,DCR)為完全緩解+部分緩解+病情穩(wěn)定病例數(shù)所占總例數(shù)百分比;無進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)為從首次應(yīng)用該治療方案開始至疾病進(jìn)展(PD)或死亡的時間[10]。

研究的主要觀察終點(diǎn)為PFS,次要觀察終點(diǎn)為ORR及DCR。在本研究結(jié)束或隨訪截止(2023年3月9日)時,對病情未進(jìn)展患者或死亡患者進(jìn)行截尾處理。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計學(xué)軟件中Kaplan-Meier法對兩組患者數(shù)據(jù)繪制生存曲線。通過Log-rank檢驗(yàn)進(jìn)行單因素分析,再將P<0.05的所有相關(guān)影響因素進(jìn)行多因素Cox回歸分析。應(yīng)用卡方檢驗(yàn)或費(fèi)舍爾(Fisher)精確檢驗(yàn)比較兩組患者的基線特征和臨床療效數(shù)據(jù)。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者的基線臨床特征比較 兩組患者的性別、年齡、吸煙史、ECOG評分、腫瘤發(fā)病部位等方面的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05,表1)。

表1 兩組晚期尿路上皮癌患者的基線臨床特征的比較[n(%)]

2.2 兩組患者的近期療效比較 抗生素組(A)34例患者,其中1例CR,2例PR,1例SD,30例PD;非抗生素組(B)37例患者,其中4例PR,2例SD,31例PD。抗生素組與非抗生素組相比,ORR分別為8.82%、10.81%(P>0.999),DCR分別為11.76%、19.35%(P=0.737),療效整體差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05,表2)。

表2 兩組患者的近期療效對比

2.3 兩組患者生存期的比較 截至2023年3月9日,達(dá)到PFS事件中抗生素組30例(88.24%),未應(yīng)用抗生素組31例(83.78%)。應(yīng)用抗生素組的mPFS為6個月 (95%CI：4.92～7.08),與未應(yīng)用抗生素組的8個月(95%CI：5.67～10.34)相比較短,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.001)。兩組患者的PFS生存曲線見圖1。

圖1 兩組患者的PFS生存曲線

圖2 抗生素組AFER亞組患者PFS的生存曲線

2.4 晚期尿路上皮癌患者行化療聯(lián)合免疫治療預(yù)后指標(biāo)的單因素與多因素分析 采用單因素分析發(fā)現(xiàn)ECOG評分、抗生素使用情況與患者的PFS具有相關(guān)性(P<0.05)。多因素Cox回歸分析顯示;應(yīng)用抗生素是患者PFS(HR=2.11,95%CI：1.17～3.81,P=0.014)的獨(dú)立影響因素(表3)。

表3 晚期尿路上皮癌患者預(yù)后指標(biāo)的單因素與多因素分析

2.5 抗生素應(yīng)用時間對晚期尿路上皮癌患者化療聯(lián)合免疫治療的影響的分析 根據(jù)抗生素-頻次暴露比(AFER)最小值為4 d,最大值為14 d,平均值為7.4 d。根據(jù)平均值對A組患者進(jìn)行分組后繪制生存曲線(圖 2)表明,LAFER組與HAFER組PFS無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.768)。即抗生素的持續(xù)應(yīng)用時間低于1周和超過1周均會影響患者的PFS。

2.6 抗生素(A)組腫瘤分期對晚期尿路上皮癌患者化療聯(lián)合免疫治療的影響 抗生素組中ⅢB期為20(58.82%)例、ⅣA期為7(20.59%)例、ⅣB期為7(20.59%)例。對該組患者根據(jù)腫瘤分期繪制生存曲線(圖3)表明,腫瘤分期之間PFS無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.301),即應(yīng)用抗生素時,不同腫瘤分期的PFS均會受到影響。

圖3 抗生素組腫瘤分期亞組患者PFS的生存曲線

2.7 抗生素(A)組感染原因及藥物種類的分析 在所有的應(yīng)用抗生素患者中,抗生素使用的感染原因最多的為泌尿系感染(55.88%),抗生素使用最多的為β-內(nèi)酰胺類(64.71%)。結(jié)果顯示P值分別為0.961和0.972,沒有統(tǒng)計學(xué)意義,即廣譜抗生素的感染原因及藥物種類的不同沒有差異,均會影響化療聯(lián)合免疫治療的臨床療效(表4)。

表4 應(yīng)用抗生素組抗生素應(yīng)用原因及種類[n(%)]

3 討論

目前國內(nèi)外已經(jīng)有多種免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors, ICIs)藥物獲批應(yīng)用于尿路上皮癌,包括國外度伐利尤單抗(durvalumab)、阿替利珠單抗(atezolizumab)及國產(chǎn)替雷利珠單抗、特瑞普利單抗等[11]。針對眾多惡性腫瘤患者由于各種原發(fā)及繼發(fā)耐藥不能獲益的情況,大多數(shù)的研究集中在找出與免疫療法反應(yīng)有關(guān)的生物標(biāo)志物上,例如PD-L1[12]、炎癥的基因表達(dá)特征[13-14]、突變負(fù)荷[15]等,但尋找與耐藥有關(guān)的預(yù)測因子也至關(guān)重要。

同時為了使應(yīng)用ICIs治療的患者實(shí)現(xiàn)高度持久反應(yīng)和長期生存,隨著醫(yī)療領(lǐng)域的進(jìn)展,化療聯(lián)合免疫治療、雙免治療等方法應(yīng)運(yùn)而生。目前進(jìn)行了數(shù)個多中心、隨機(jī)、對照臨床試驗(yàn)(如KEYNOTE-361和IMvigor130),但結(jié)果出現(xiàn)了矛盾。KEYNOTE-361是一項(xiàng)隨機(jī)、開放標(biāo)簽的 3 期試驗(yàn)[16],包含了來自21個國家的201個醫(yī)療中心患有未經(jīng)治療的局部晚期、不可切除或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌的患者,通過對1 010名患者入組并分配接受帕博利珠單抗聯(lián)合化療(n=351)、帕博利珠單抗單藥治療(n=307)或單獨(dú)化療(n=352)治療的結(jié)果進(jìn)行分析,在一線鉑基化療中加入帕博利珠單抗并不能顯著延長患者的無進(jìn)展生存期和總生存期,不應(yīng)廣泛應(yīng)用于晚期尿路上皮癌的治療。而在 IMvigor130 研究中,二者盡管風(fēng)險比相似,但得出了相反的結(jié)論。IMvigor130是一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、安慰劑對照 3 期試驗(yàn)[17],包含了來自 35 個國家 221 個地點(diǎn)的患有未經(jīng)治療的局部晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌的1 213名患者,通過隨機(jī)分配接受阿替利珠單抗加鉑類化療(n=451)、阿替利珠單抗單一療法(n=362),或安慰劑加鉑類化療(n=400)治療,結(jié)果表明阿替利珠單抗聯(lián)合鉑類化療與單獨(dú)化療相比,聯(lián)合用藥組可顯著延長轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌患者的無進(jìn)展生存期,且組合的安全性與單個藥物觀察到的安全性一致。二者出現(xiàn)矛盾的原因尚不清楚,可能與兩個研究不同的假設(shè)檢驗(yàn)、樣本量、藥物不同等因素有關(guān)。現(xiàn)已有多項(xiàng)研究表明抗生素(antibiotic, ATB)暴露會對多種惡性腫瘤的ICIs治療產(chǎn)生負(fù)面影響,降低臨床療效及增加耐藥性[18-20]。在UC領(lǐng)域,隨著ICIs的應(yīng)用也觀察到了類似的結(jié)果。多個研究[21-22]結(jié)果表明接受ATB治療和未接受ATB治療的mUC患者相比無進(jìn)展生存期(PFS)和總生存期(overall survival, OS)顯著縮短。但以上的研究針對的基本多為ATB對UC免疫抑制劑的單藥治療的影響,在聯(lián)合用藥時,結(jié)果是否出現(xiàn)不同仍未可知。Cortellini等[23]的一項(xiàng)國際多中心研究評估了ATB暴露在非小細(xì)胞肺癌患者行化療聯(lián)合免疫治療的影響,發(fā)現(xiàn)其治療的臨床療效不受ATB的影響,推測化療聯(lián)合免疫治療的療效相比于ICIs單藥治療,可能對腸道菌群的依賴性較小,化療和免疫治療之間的協(xié)同作用可能會抵消ATB的負(fù)面影響。De Giglio等[24]對化療聯(lián)合帕博利珠單抗治療的101名晚期NSCLC患者基線與間期應(yīng)用類固醇的療效進(jìn)行了回顧性分析,結(jié)果顯示服用基線類固醇的患者的生存期明顯短于不服用類固醇的患者和同時使用類固醇的患者。KEYNOTE-361和IMvigor130研究的結(jié)果不同是否也受到抗生素及其他伴隨藥物的影響?

最近的研究表明,腸道微生物群決定了所謂的“免疫癌癥設(shè)定值”,包括ICIs刺激免疫系統(tǒng)殺死癌細(xì)胞的能力,腸道微生物群對ICIs療效的整體作用得到進(jìn)一步證實(shí)[25-26]。多種腫瘤免疫療法的療效和毒副作用的調(diào)節(jié)與腸道微生物群密切相關(guān)[27-28]。例如,雙歧桿菌、嗜黏蛋白阿克曼氏菌與PD-1/PD-L1抑制劑治療的臨床益處顯著相關(guān)[29]。有學(xué)者將對ICIs有反應(yīng)的癌癥患者的糞便微生物群移植(fecal microbiota transplantation,FMT)到ATB治療的小鼠中,促使ICIs恢復(fù)了療效,而無反應(yīng)患者相同試驗(yàn)未能起到相應(yīng)的療效[30]。基于腸道微生物群組成決定或至少部分影響ICIs的抗癌活性,腸道生態(tài)系統(tǒng)可能會隨著ATB的應(yīng)用而被破壞,影響腸道微生物群的豐度,部分時間可達(dá)數(shù)月至數(shù)年,同時細(xì)胞毒性T細(xì)胞對癌癥反應(yīng)的有效性可能也受到了損害,ATB暴露與ICIs療效降低相關(guān)的機(jī)制在生物學(xué)上是具有可能性的[31-32]。同時有研究表明在惡性腫瘤患者應(yīng)用ICIs后,抑制T淋巴細(xì)胞招募和功能的MPIF-1/CCL23的基線水平在ATB組群中較高,同時ATB治療組的IL-8/CXCL8也持續(xù)增加[33]。IL-8/CXCL8是一種參與骨髓白細(xì)胞遷移和中性粒細(xì)胞脫顆粒的趨化因子,它與腫瘤的進(jìn)展和ICIs的獲益減少有關(guān)[34-35]。一項(xiàng)研究表明早期應(yīng)用ATB會降低血漿瓜氨酸的比率,而且低濃度與使用納武單抗生存率低及難以臨床獲益有關(guān),考慮到瓜氨酸是腸道細(xì)胞功能的有效標(biāo)志物,這可能意味著瓜氨酸不僅是腸道細(xì)胞功能的標(biāo)志物,也可能反映了ATB誘導(dǎo)的腸道菌群失調(diào),影響了腫瘤免疫調(diào)節(jié)作用[36]。

既往研究表明,腸道菌群通過藥物的代謝、免疫調(diào)節(jié)和結(jié)構(gòu)改變在化療過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,可以減少化療的不良反應(yīng),并調(diào)節(jié)這些藥物的抗癌作用[37]。《科學(xué)》雜志上發(fā)表的兩項(xiàng)獨(dú)立研究表明,抗生素混合物(包括萬古霉素、亞胺培南和新霉素)降低了奧沙利鉑和順鉑對 EL4 淋巴瘤、MC38 結(jié)腸癌和 B16 黑色素瘤小鼠模型的影響,具體而言是由于ATB暴露擾亂了腸道微生物群,導(dǎo)致 DNA 損傷和 ROS 產(chǎn)生水平降低,因此奧沙利鉑和順鉑的效果降低了[38-39]。其他也有研究表明,抗生素混合物給藥會顯著降低5-氟尿嘧啶的抗癌活性[40]。與暴露于順鉑和乳酸菌的小鼠相比,暴露于順鉑和ATB的肺癌小鼠模型的存活率顯著較低[41]。因此ATB暴露導(dǎo)致的腸道微生物失衡也可能會降低化療藥物的抗癌作用。本研究通過對在我院行化療聯(lián)合免疫治療的71例晚期尿路上皮癌患者進(jìn)行回顧性研究分析發(fā)現(xiàn),使用抗生素(A)組相比于未使用抗生素(B)組患者的無進(jìn)展生存期較短。采取生存分析后,單因素分析中ECOG評分(P=0.004)及抗生素應(yīng)用情況(P=0.001)與患者的PFS有關(guān),多因素Cox回歸分析后抗生素應(yīng)用為患者PFS(HR=2.11,95%CI：1.17～3.81,P=0.014)的獨(dú)立影響因素,與PFS較短顯著相關(guān)。因此,在UC領(lǐng)域中,抗生素可能會對其化療聯(lián)合免疫治療的療效也產(chǎn)生負(fù)面影響。

有人可能會認(rèn)為,晚期腫瘤患者的合并癥可能導(dǎo)致患者頻繁使用ATB,因此對結(jié)果的影響與ATB暴露引起的腸道菌群失調(diào)和機(jī)體免疫調(diào)節(jié)改變無關(guān)。然而,當(dāng)前的一些研究反對這一假設(shè),如一項(xiàng)前瞻性、多中心研究中超過 80% 的患者在 ICIs 開始時PS評分為 0 或 1,結(jié)果表明pATB 治療或 cATB 治療均與PS無關(guān),這表明ATB治療的提供與患者基線功能狀態(tài)無關(guān)[42]。同時,Routy等[43]通過多變量分析表明,使用ATB與患者的較差的預(yù)后獨(dú)立相關(guān),表明使用ATB確實(shí)可能是一個獨(dú)立因素,ATB治療的患者可能代表免疫系統(tǒng)衰弱的個體亞群,這些個體既容易受到細(xì)菌感染,又對抗癌免疫治療無效,先天性或后天性免疫缺陷(容易感染細(xì)菌和免疫監(jiān)測不良)可以解釋ATB使用與ICIs療效差之間的相關(guān)性,卻不是導(dǎo)致ICIs差的原因。例如,在一些臨床試驗(yàn)中包含了少量的HIV合并晚期腫瘤(非小細(xì)胞肺癌、黑色素瘤、卡波西肉瘤、非小細(xì)胞肺癌)的患者,這些接受ICIs治療的晚期癌癥患者的ORR、DCR、和安全性與非HIV合并腫瘤患者的觀察結(jié)果相當(dāng)[44]。這也側(cè)面反映了是ATB的應(yīng)用,而不是患者易感的免疫狀態(tài)導(dǎo)致了較差的ICIs療效。

廣譜抗生素使用3 d后腸道微生物負(fù)荷降低了10倍,豐富度也降低了,ATB停藥后1～4個月,糞便樣本重新獲得了部分但不完全的豐富度,總體微生物組分布也發(fā)生了變化[5],因此研究探討ATB暴露的持續(xù)時間對患者治療的影響也很重要。本研究通過定義新的變量抗生素-頻次暴露比(antibiotic-frequency exposure ratio,AFER)的平均值作為患者分層的截止值進(jìn)行了二次分析,最小值為4 d,最大值為14 d,平均值為7.4 d,而LAFER組與HAFER組無明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.768),即ATB的持續(xù)應(yīng)用時間低于1周和超過1周均會影響患者的PFS。這也反映出ATB的使用對于GM的影響是迅速的,提醒我們ATB使用時間的長短均有可能會影響化療聯(lián)合免疫治療的療效。同時我們的研究中ATB應(yīng)用多為廣譜抗生素,且通過分析表明,廣譜抗生素種類的不同沒有差異,均會影響化療聯(lián)合免疫治療的臨床療效。這與Mohiuddin等[6]在黑色素瘤免疫治療的研究結(jié)果類似,該研究觀察到青霉素類、頭孢菌素類和氟喹諾酮類藥物均與腫瘤患者的OS較差相關(guān)。有學(xué)者提出應(yīng)用ATB途徑的不同對ICIs的影響也不同,Mielgo-Rubio等[45]的研究顯示雖然抗生素影響了患者的OS與PFS,但是靜脈注射ATB的患者比口服ATB患者的 OS 更短2.9月(95%CI：1.6～4.1)vs 14.2月(95%CI：7.9～20.6)及PFS較短2.2月(95%CI：0.6～3.7)vs 5.9月(95%CI：3.9～8)。本研究中口服抗生素患者較少,難以進(jìn)行進(jìn)一步的亞組分析。目前ATB應(yīng)用途徑相關(guān)的研究也相對較少,應(yīng)進(jìn)一步探討相關(guān)的機(jī)制明確療效,在臨床工作中面臨艱難抉擇時可以幫助醫(yī)師選擇對患者傷害較小的方案,如口服抗生素或選擇窄譜抗生素。

綜上所述,在化療聯(lián)合免疫療法治療晚期尿路上皮癌患者時應(yīng)用ATB會產(chǎn)生不利影響。因此,在腫瘤患者治療過程中,需綜合患者個體化病情情況慎重給予抗菌藥物治療。同時,似乎也有理由進(jìn)行更多研究來探索其潛在機(jī)制,以幫助患者實(shí)現(xiàn)最大化臨床獲益。本研究存在的不足為單中心回顧性研究,病例數(shù)量較少,該研究需要在更大的前瞻性的隊(duì)列研究進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證。這項(xiàng)研究也不包括可能額外影響腸道微生物群的食物或食物補(bǔ)充劑的數(shù)據(jù),而且我們無法收集糞便樣本以進(jìn)一步分析微生物群。同時尿液微生物群與腸道微生物群很類似,是否參與免疫療法中我們還不得而知,也是我們未來需要進(jìn)一步研究的方向。