免疫检查点抑制剂相关不良事件的研究进展

陆 舜， 刘天舒

1.上海交通大学附属胸科医院肿瘤科，上海市肺部肿瘤临床医学中心，上海 200030 2.复旦大学附属中山医院肿瘤内科，上海 200032 3.复旦大学附属中山医院肿瘤防治中心，上海 200032

T细胞识别肿瘤细胞通常需要2个信号：第一信号为T细胞受体(T cell receptor, TCR)，可识别携带抗原的主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)；第二信号为共刺激或共抑制信号。共抑制信号分子也称为免疫检查点，是机体免疫系统保持自身平衡的天然组成部分，其目的在于防止自身免疫，但可被肿瘤细胞利用，以逃避机体的免疫追杀。阻断免疫检查点的单克隆抗体，即免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors，ICIs)，目前主要针对细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4, CTLA-4)和程序性死亡因子-1(programmed death 1，PD-1)及其配体(PD-L1)，可通过阻断PD-1/PD-L1和CTLA-4信号通路，恢复T细胞的增殖和效应能力，识别和清除免疫逃逸的肿瘤细胞，是目前免疫治疗的主要药物。自2011年CTLA-4抑制剂——伊匹单抗(ipilimumab)被FDA批准用于临床，ICIs治疗已成为肿瘤治疗的新基石。在黑素瘤、非小细胞肺癌、肾癌、霍奇金淋巴瘤、头颈部肿瘤及错配修复缺陷的肿瘤中，ICIs被证明可提高患者生存率，延迟肿瘤进展[1]。ICIs的适应证也迅速扩展到多种肿瘤，正在进行的临床试验多达1 000多个。ICIs在部分肿瘤中，从后线治疗提前至一线治疗，甚至新辅助治疗。

免疫检查点是维持免疫平衡的关键蛋白，其功能的中断可能导致免疫耐受失调，引起正常组织和器官的免疫损伤，产生包括皮肤、黏膜、内分泌系统、肠道、肝、肺、心脏等的免疫相关不良事件(immune-related adverse events, irAEs)。ICIs免疫疗法的药效学和药代学与既往细胞毒性的化疗或靶向治疗完全不同。通常化疗不良反应表现为急性发作的呕吐和骨髓抑制，而irAEs通常会延迟发作，而且本质上是炎性的和自身免疫性的。早期和晚期发作的irAEs在机制上可能存在差异。早期典型发作的irAEs通常与上皮细胞炎症有关，如皮疹、结肠炎和肺炎，延迟发作的irAEs通常不多发，表现得更加局限，器官特异性更强[2]。

1 IrAEs的临床表现

IrAEs的发生谱与所用药物、肿瘤类型及疾病状态有关。在包含多种实体肿瘤类型的临床试验[3]中，ipilimumab单药发生各级别irAEs的概率为72%，抗PD-1/PD-L1单药治疗时66%[4]。抗CTLA-4产生的G3/G4级不良反应高于抗PD-1/PD-L1[5]，两者联合时的irAEs发生率明显增加[6-7]。在临床试验中，超过13%接受PD-1单药治疗的患者会因严重的irAEs而被迫终止免疫治疗[2]。尽管如此，研究[8]显示，免疫治疗比化疗更安全。具体来看，抗CTLA-4单药治疗最常见的irAEs为结肠炎，其次为垂体炎和皮疹。肺炎、甲状腺功能减退、关节痛和白癜风多见于抗PD-1治疗[5]。大部分irAEs症状较轻，但心肌炎、部分肺炎、结肠炎和神经系统毒性有致命的可能。一项meta分析[9]显示，抗PD-1、PD-L1、CTLA-4和联合治疗引起的致命性毒性反应分别为0.36%、0.38%、1.08%和1.23%，其中抗CTLA-4的致死原因主要为结肠炎(70%)，而抗PD-1/PD-L1的致死性不良事件则相对广泛，包括肺炎(35%)、肝炎(22%)和神经毒性(15%)。两者联合治疗最常见的死亡原因为结肠炎(37%)和心肌炎(25%)。在所有irAEs中，心肌炎致死率最高，高达35%～50%[10]。

发作时间上，irAEs既可即刻发生，亦可延长至2年后[11]。大部分irAEs发生在首次用药后1～2个月。皮肤毒性反应通常发生较早[12-13]。严重irAEs发生时间也相对较早，联合治疗通常为首次用药的14.5 d，单药平均发作时间为40 d。

皮肤毒性为最常见的irAEs，30%～50%患者在接受ICIs治疗时会发生皮肤不良反应[14-15]，但大部分为G1～G2级，以斑丘疹、瘙痒、白癜风最常见[16]。联合用药偶有严重不良事件，如SJS/TEN综合征。白癜风的发生被认为与更好的疗效相关[17]。消化道是irAEs常见受累部位，抗CTLA-4的消化道不良反应高于PD-1/PD-L1，主要表现为腹泻和结肠炎。一项涉及10个CTLA-4临床项目的系统综述[18]显示，27%～54%患者发生腹泻，8%～22%患者发生结肠炎，平均发病时间为3个疗程，病程相对缓慢，即使停用ICIs，腹泻和结肠炎可再次发生。在ipilimumab中肝毒性的发生率为3%～9%，抗PD-1/PD-L1中为1%～2%。临床上常表现为无症状的转氨酶升高，可伴有胆红素升高，放射性影像学表现为肝肿大、门静脉周围水肿和门静脉周围淋巴结肿大。病理上抗CTLA-4主要表现为肉芽肿性肝炎，如纤维化性肉芽肿和中央静脉内皮炎，而抗PD-1/PD-L1则以小叶性肝炎为主[19]。

ICIs治疗的常见不良反应为内分泌毒性，包括甲状腺功能减退、甲状腺功能亢进、垂体炎、原发性肾上腺皮质功能不足和胰岛素依赖的糖尿病。垂体炎通常见于抗CTLA-4，而甲状腺功能异常则以抗PD-1/PD-L1多见[20]。由于患者症状通常为非特异性，如疲劳、恶心、头痛，因此临床医生需提高警惕。其他irAEs通常在治疗后缓解，但内分泌器官一旦损伤，通常不可逆，需要终身的激素替代治疗[2,21]。

虽然ICIs相关肺炎发生率不高，但有潜在致命性。少数患者可突发低氧，迅速进展到呼吸衰竭。一项meta分析[9]显示，35%抗PD-1/PD-L1相关致死事件来自肺炎。因此，ICIs治疗过程中，出现新发的呼吸道症状，如咳嗽、气促、胸痛、喘息等，都应怀疑肺炎。影像学主要表现为磨玻璃样改变，包括隐源性机化性肺炎、间质性肺炎等。心肌炎是死亡率最高的irAEs。近期研究[22]发现，即使ICIs相关心脏不良反应可获得迅速评估和免疫抑制剂治疗，病死率仍高达23%。患者可无症状，或出现胸闷、气促，实验室检查表现为肌钙蛋白、肌酸激酶、脑钠肽(brain natriuretic peptide，BNP)升高。心电图多为房性异常，超声心动图50%以上表现为正常，心脏磁共振检查可有心肌水肿和钆延迟强化等心肌炎表现。在致死病例中，通常心电传导异常导致死亡，而射血分数保留。一项分析WHO数据库中101例ICIs相关心肌炎的研究[23]发现，64%患者在1～2次ICIs给药后即出现心脏不良反应。42%患者同时伴发肌炎和重症肌无力。一旦怀疑心脏irAEs，需由心内科共同诊疗、CCU病房监测。其他不良反应还包括重症肌无力、脑炎、关节炎、肌炎、葡萄膜炎、间质性肾炎等。

2 IrAEs的发生机制

ICIs诱导irAEs的具体机制尚不明确，一般与免疫检查点在维持免疫稳态中的作用有关。目前认为irAEs的发生至少有4种机制：(1)正常组织和肿瘤细胞存在同源抗原/表位；(2)产生自身抗体；(3)ICIs直接结合正常细胞表面表达的免疫检查点分子，激活补体；(4)炎症因子的水平增加[7,11]。在受累正常组织和肿瘤组织中都可见T细胞浸润，T细胞活化可诱导炎症因子产生。IL-17在炎症性肠病中上调，ipilimumab诱发的3级及以上结肠炎患者中，IL-17明显升高[24-25]。本中心既往经验也发现，免疫相关性心肌炎患者以IL-2R为主的炎症因子明显升高。

垂体炎为CTLA-4抑制剂的常见不良反应。对该类患者死后尸检，除发现不同程度CD4+T细胞弥漫性浸润外，进一步分析发现，患者垂体内分泌细胞均表达CTLA-4抗原[26]。研究还提示，对垂体中高表达CTLA-4抗原患者，CTLA-4阻断抗体可通过Ⅳ型和Ⅱ型的补体激活免疫机制，诱导腺垂体结构广泛破坏。此外，垂体炎患者中可检测到针对分泌促甲状腺激素和促肾上腺皮质激素细胞的抗体[27]。一项单中心研究[28]显示，80%接受帕博利珠单抗(pembrolizumab)并出现临床甲状腺功能异常的患者，具有高水平的抗甲状腺抗体。PD-1敲除的小鼠也因产生针对肌钙蛋白I的抗体而发生扩张型心肌病。因此自身抗体的产生可能也是irAEs的发病机制之一。1型糖尿病患者胰岛β细胞常高表达PD-L1，因此，PD-1/PD-L1抑制剂在杀伤肿瘤细胞的同时，可能同时损伤高表达PD-L1的旁观者胰岛β细胞，引起1型糖尿病。同样地，在免疫相关心肌炎患者的心脏组织和肿瘤组织中检测到相同的T细胞克隆，这表明在ICIs治疗下，T细胞同时识别并攻击肿瘤和靶外正常组织中的同源抗原，导致irAEs。最新研究[29]发现，76%ICIs相关糖尿病患者为人类白细胞抗原-DR4(HLA-DR4)基因型，远远高于一般人群，说明遗传因素可能参与irAEs的发生。

3 IrAEs的临床管理建议

由于irAEs累及范围非常广泛，其处理常需肿瘤学以外的多种专业知识，因此，建立经验丰富的多学科团队非常必要。IrAEs的管理主要包括早期识别和分级毒性，免疫抑制的应用及个体化ICIs治疗[2]。

用药前应充分评估患者的基本情况，包括既往疾病史(如风湿性疾病)、用药史(糖皮质激素、蒽环类等)和实验室检查(如肌钙蛋白、BNP、血糖、皮质醇、促肾上腺皮质激素、甲状腺功能、肺功能等)。用药期间嘱咐患者监测有无乏力、气促、大便习惯改变等，定期随访相关实验室指标。怀疑irAEs时，应尽快完善相关检查，专科会诊，正确进行不良反应分级。根据分级及时足量应用免疫抑制剂，疗效欠佳时快速升级。

糖皮质激素是治疗irAEs的基石，早期应用是治疗的关键。通常G1级毒性无需停用ICIs，须严密监测症状。G2级建议加用糖皮质激素口服，症状恢复至G1级后可继续ICIs治疗。如症状进行性加重，则建议快速升级强化治疗。如将口服泼尼松龙转换为静脉应用甲泼尼。G3/G4级irAEs需考虑永久停用ICIs，及时静脉加用糖皮质激素(甲泼尼1～2 mg·kg-1·d-1)。对于累及心脏、神经系统和G3/G4级的irAEs，应足量应用激素。2020年NCCN指南[30]建议，心肌炎可静脉使用糖皮质激素1 g/d，持续3～5 d，于症状减轻后4～6周逐渐减量。但对于严重病例可适当延长激素减量期，以减少再发概率，尤其是心肌炎、肝炎和肺炎。目前尚无证据表明使用激素会减少ICIs的抗肿瘤效果。对于24～72 h激素无效的严重irAEs，免疫抑制剂应尽早加用。一项回顾性研究[31]表明，英孚利昔单抗的尽早加用与缩短症状改善时间和缩短激素使用时间正相关。而超过30 d的糖皮质激素，感染发生概率明显升高[32]。

英夫利昔单抗为激素抵抗的irAEs常用药物[11,33]，对结肠炎和关节炎效果尤好，但应避免用于肝炎。对于激素抵抗的肝炎患者，建议加用吗替麦考酚酯。怀疑肠炎患者，应尽早行肠镜检查。若对激素、英夫利昔单抗、维多珠均抵抗的肠炎，可考虑粪便肠菌移植[34]。对于肺炎，由于无法排除感染的可能性，在糖皮质激素/免疫抑制剂使用的同时，建议联用广谱抗生素。累及内分泌系统的irAEs，如甲状腺功能减退，通常替代治疗即可，无需糖皮质激素治疗，除非有头痛、视野缺损等垂体肿大压迫症状。除内分泌系统的irAEs需终身治疗外，大部分irAEs都是可逆的。但即使干预后，心肌炎患者也有遗留永久性心肌损伤和致死的可能[35]。

4 IrAEs亟待解决的问题及展望

IrAEs目前存在问题：(1)irAEs数据大部分来源于临床试验，真实世界的数据以病例报道和病例系列为主，缺乏大样本数据。(2)像心肌炎这种致死率极高的疾病，缺乏高危人群的预测和筛选方法。目前一项回顾性研究[10]发现，联合治疗和糖尿病人群可能是潜在高危因素。(3)对于原本存在自身免疫失调的患者，如自身免疫性疾病、器官移植、HIV感染的肿瘤患者，也可能从ICIs治疗中获益，但这些患者通常被临床试验排除，缺乏相应的irAEs数据[36]。最近一项研究[37]表明，炎症性肠病患者应用ICIs后，胃肠道irAEs发生率为41%，远高于正常组的11%。本中心既往经验亦发现，这部分患者更易发生irAEs。(4)通常激素对大部分irAEs有效，但对于少部分激素抵抗患者，该如何选择免疫抑制剂，结果以病例报道为主，缺乏大型前瞻性临床研究。尤其对于激素抵抗的肺炎如何治疗，数据较少。在一项关于ICIs相关肺炎激素抵抗的大型病例回顾性研究[38]里，5例发生G3级及以上肺炎患者在大量使用激素的同时，分别加用英夫利昔单抗、环磷酰胺和吗替麦考酚酯，但都以失败告终。(5)对于已发生irAEs恢复的患者，后续ICIs如何应用，是否该用，尚无研究数据支持。目前指南[30]推荐，对于此类患者，应首先评估肿瘤状态，如若稳定，则暂时不建议再用ICIs。对于肿瘤进展患者，若之前为抗CTLA-4导致的irAEs，可考虑换用抗PD-1/PD-L1。对于G3/G4级，建议永久停用ICIs，G2级如若恢复至G1级以下，可考虑再用ICIs。(6)目前irAEs的病理生理机制仍不明确，治疗无法精确优化。

免疫治疗的发展改变了晚期肿瘤患者的治疗模式，约50%肿瘤患者可从中受益[39]。而对接受治疗的患者来说，irAEs仍是一个相当大的挑战。未来研究应着重于以下方面：(1)需要开发遗传、表观遗传等来预测irAEs指标，预测和识别irAEs的高危患者，并制订预防性干预措施。(2)鼓励前瞻性处理irAEs的临床研究，尤其是对于激素抵抗型irAEs。药物选择上，建议基于机制的治疗，如结肠炎患者用维多珠单抗。因维多珠单抗只是针对肠道内的淋巴细胞，这样既可治疗irAEs，又可避免全身免疫抑制降低抗肿瘤效果。(3)进一步的机制研究。对受累组织活检，利用测序等新技术平台、靶向自身抗体、T细胞和细胞因子等更进一步探索irAEs的发病机制，既为irAEs更精确治疗提供可能，也有利于理解自身免疫性疾病。

综上所述，严重irAEs的个体化治疗选择，是肿瘤免疫治疗发展的重要突破。开发预测方案识别高危人群，改进和优化经典的免疫抑制干预措施，培训具有免疫治疗专业知识的医务人员是当务之急。此外，妥善处理严重irAEs需要多学科团队合作，应尽早建立多学科团队，跨越医学专业传统界限，努力确保患者的最佳受益。