田坤 劉雅婷 張蓓 王濤 陳天星 裴霞霞 綜述 宋飛雪 審校
2019冠狀病毒?。╟oronavirus disease 2019,COVID-19)自2019年爆發(fā)以來,因其高度的傳染性和致病性已成為嚴(yán)重威脅人類健康的全球性公共衛(wèi)生事件。全球的臨床數(shù)據(jù)表明腫瘤患者是2019 新型冠狀病毒大流行背景下的高危人群,了解這部分患者的免疫狀態(tài)是進(jìn)行合理治療的前提,如何調(diào)整抗腫瘤治療方案也是臨床醫(yī)生最關(guān)心的實(shí)際問題。本文從免疫和治療兩方面入手,總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn),為腫瘤合并新冠患者的治療提供參考。
COVID-19 是由新型冠狀病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染引起的急性呼吸道傳染病。主要臨床癥狀和體征包括發(fā)燒、干咳、肌肉疼痛、腹痛、腹瀉、嗅覺喪失、呼吸困難等。絕多大數(shù)患者癥狀輕微,但少部分感染者會(huì)出現(xiàn)急性呼吸窘迫綜合征、敗血癥、感染性休克、多器官功能衰竭導(dǎo)致死亡[1]。SARS-CoV-2屬于單鏈RNA 病毒,大小為120~160 納米,棘突蛋白(spinous process protein,后簡(jiǎn)稱S 蛋白)是其重要的結(jié)構(gòu),起到識(shí)別血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2),侵入細(xì)胞及刺激免疫的作用。迄今為止S 蛋白共發(fā)生過5 次重要的突變,分別被WHO 命名為α、β、γ、δ、Omicron,每一次突變都意味著S 蛋白抗原結(jié)構(gòu)的改變,使得記憶性免疫應(yīng)答效應(yīng)減弱從而導(dǎo)致全球大流行[2]。截止2022年3月29日,全球共確診4.79 億人,死亡612 萬例,中國(guó)確診453 469 例,死亡12 911 例[3]。男性、老年、合并其他基礎(chǔ)性疾病、肥胖、免疫缺陷是COVID-19 的高危因素,意味著更高的感染率及病死率。
腫瘤患者占全部感染者的2%,最常見年齡組為76~85 歲(36.5%),59.5%為男性,其中實(shí)體瘤占59%,淋巴瘤和白血病分別占17.5%和11%,54%的患者處于腫瘤活動(dòng)期。原始毒株流行期間,腫瘤合并新冠患者有著更高的ICU 入住率(12.6%vs.7.1%)和病死率(16.6%vs.5.4%)。腫瘤類型、活動(dòng)期腫瘤或更晚的腫瘤分期是COVID-19 高病死率的危險(xiǎn)因素。此外,COVID-19 可導(dǎo)致嗅覺喪失、疲勞、肺功能惡化、永久性腦萎縮等遠(yuǎn)期后遺癥,這些對(duì)腫瘤患者的長(zhǎng)期生存有無影響有待進(jìn)一步的觀察[4-5]。腫瘤疾病本身及抗腫瘤治療是導(dǎo)致COVID-19 發(fā)病率及病死率高的重要原因。比如,周期性的放化療增加了COVID-19 的感染風(fēng)險(xiǎn);ACE2 和跨膜絲氨酸蛋白酶 (transmembrane protease serines,TMPRSS)被認(rèn)為是SARSCoV-2 感染細(xì)胞必須的靶點(diǎn),在多種腫瘤中呈高表達(dá);此外,腫瘤患者常伴有免疫失衡、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差、中性粒細(xì)胞減少、淋巴細(xì)胞減少、解剖結(jié)構(gòu)(如鼻黏膜)的破壞、脾臟功能不全等情況,這些都導(dǎo)致腫瘤患者更易感染SARS-CoV-2,并增加COVID-19 相關(guān)病死率[6]。
COVID-19 的臨床癥狀及致病性主要取決于免疫系統(tǒng)和SARS-CoV-2 的相互作用。病毒感染后的最初幾個(gè)小時(shí)和幾天里對(duì)病毒的免疫反應(yīng)始于先天免疫細(xì)胞,如中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等。這些細(xì)胞通過模式識(shí)別受體(pattern recognition receptors,PRRs)識(shí)別病毒在復(fù)制過程中產(chǎn)生的堆積核酸序列,即主要病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMP)和組織或細(xì)胞受到損傷等因素刺激后釋放的物質(zhì),即損傷相關(guān)分子模式(damageassociated molecular pattern,DAMP)發(fā)揮作用。免疫細(xì)胞被激活后產(chǎn)生大量細(xì)胞因子,如IFN-γ、IL-6、IL-8、IL-11 和趨化因子等直接發(fā)揮抗病毒效應(yīng)并激活下游的免疫反應(yīng)。此外,NK 細(xì)胞可以通過不依賴主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)的自然殺傷作用直接殺死受SARS-CoV-2 感染的細(xì)胞[7-8]。大多數(shù)感染SARS-CoV-2 的患者可以通過正常的免疫反應(yīng)清除病毒并且不會(huì)造成肺或其他臟器的繼發(fā)免疫損傷,受感染的細(xì)胞會(huì)被殺死或繼發(fā)凋亡。
研究發(fā)現(xiàn),COVID-19 患者的疾病嚴(yán)重程度與病毒載量并不呈正比,而與免疫失衡、高水平的干擾素和細(xì)胞因子持續(xù)釋放關(guān)系密切。除去治療因素,實(shí)體瘤患者在急性感染期各項(xiàng)細(xì)胞因子水平與正常人群并無太大差異,但血液系統(tǒng)腫瘤在急性感染期IFN-γ、IL-18、IL-6、IL-10、TNF-α 顯著升高,而這些細(xì)胞因子的上調(diào)也是COVID-19 預(yù)后不良的標(biāo)志[9]。接受免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)或嵌合抗原受體T 細(xì)胞治療(chimeric antigen receptor Tcell immunotherapy,CAR-T)的患者,免疫性肺炎是最常見的免疫相關(guān)不良事件(immune-related adverse event,irAE),可導(dǎo)致大量IFN-γ、TNF-α、集落刺激因子和IL-2 釋放,當(dāng)疊加COVID-19 感染時(shí)這種反應(yīng)更加強(qiáng)烈。綜上所述,腫瘤本身或治療因素均可引起循環(huán)細(xì)胞因子持續(xù)升高,最終導(dǎo)致炎癥風(fēng)暴,繼發(fā)肺、脾、心臟、淋巴結(jié)、腎臟等多器官細(xì)胞因子廣泛浸潤(rùn),進(jìn)而引起急性肺損傷、急性呼吸窘迫綜合征、感染性休克、多器官功能障礙綜合征等嚴(yán)重問題,增加患者死亡率[10]。此外,免疫治療可以上調(diào)IFN-γ 的表達(dá),而上調(diào)的IFN-γ 又可使血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(angiotensin converting enzyme,ACE2 ) 表達(dá)增加,導(dǎo)致接受免疫治療的患者更易感染SARS-CoV-2[11]。
病毒與細(xì)胞融合后,病毒基因組開始復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,當(dāng)受感染細(xì)胞存活時(shí),會(huì)激活第二道防線,即適應(yīng)性免疫應(yīng)答。適應(yīng)性免疫應(yīng)答發(fā)生在先天性免疫應(yīng)答幾天后,主要包括B 細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫和T 細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫。
3.2.1 體液免疫 B 細(xì)胞表面的RIG-I 樣受體和Toll 樣受體可識(shí)別感染細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)的RNA 病毒抗原,激活核因子-κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)擴(kuò)大免疫反應(yīng)的級(jí)別。激活的B 細(xì)胞最初產(chǎn)生IgM 和IgA 抗體,然后是IgG,一般在感染后2~5 周可被檢測(cè)到,而最新的Omicron 變異株抗體檢出時(shí)間僅需3~5 天[12]。Bange 等[13]研究發(fā)現(xiàn)與非腫瘤患者相比,腫瘤患者的SARS-CoV-2 特異性IgG 和IgM 抗體顯著降低,血液系統(tǒng)腫瘤IgM 和IgG 水平更是低于0.48 a.u.的陽(yáng)性臨界值,而實(shí)體瘤IgG 和IgM 抗體水平與非腫瘤患者相比基本沒有差異。Fendler 等[14]研究了118 例COVID-19 合并腫瘤患者,83%(74/89)的患者檢測(cè)到S 蛋白抗體,但血液系統(tǒng)腫瘤S 蛋白抗體血清轉(zhuǎn)化率要低于實(shí)體瘤(P=0.000 2)。隨后研究發(fā)現(xiàn),S 蛋白抗體陽(yáng)性的患者中有95%(88/93)檢測(cè)到中和抗體(neutralizing antibodies,NAbs),但血液系統(tǒng)腫瘤NAbs 的陽(yáng)性率低于實(shí)體瘤,而且5 例淋巴瘤患者在給予抗CD20 治療后未檢測(cè)到NAbs。此外,NAbs在COVID-19 的不同亞型中陽(yáng)性率也有不同,α 亞型為79% (89/112)、β 亞型為69% (77/112)、δ 亞型為65% (73/112),表明越后期的變異株NAbs 的表達(dá)陽(yáng)性率越低。雖然腫瘤患者NAbs 可以維持329 天,但有35% 的患者之前感染過α 亞型并產(chǎn)生相應(yīng)的NAbs 卻不能對(duì)δ 亞型發(fā)揮免疫效應(yīng),提示早期毒株所產(chǎn)生的NAbs 對(duì)后期的變異株只能發(fā)揮部分交叉保護(hù)作用??偨Y(jié)一下腫瘤患者在感染COVID-19 后的體液免疫特點(diǎn):絕大多數(shù)腫瘤患者在感染SARS-CoV-2 或接種疫苗后都能產(chǎn)生SARS-CoV-2 特異性抗體;實(shí)體瘤S 蛋白抗體和NAbs 與正常人群基本沒有差別,但血液系統(tǒng)腫瘤S 蛋白抗體和NAbs 顯著降低,特別是接受抗CD20 藥物的患者沒有檢測(cè)到NAbs 表達(dá);血液系統(tǒng)腫瘤患者血清轉(zhuǎn)化率降低,體液免疫功能受限,從而導(dǎo)致更高的病死率,這一點(diǎn)在之前的流行病學(xué)研究里已被證實(shí);腫瘤患者可以獲得長(zhǎng)久的記憶免疫能力,但隨著時(shí)間的推移和病毒的變異,這種能力在持續(xù)減弱,需要不斷的注射疫苗維護(hù)記憶免疫功能[6]。
3.2.2 細(xì)胞免疫 COVID-19 感染后效應(yīng)T 細(xì)胞被激活,CD4+T 細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞大量增殖活化。CD4+T 細(xì)胞通過產(chǎn)生不同類型的細(xì)胞因子調(diào)節(jié)T 細(xì)胞、B 細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞如巨噬細(xì)胞的活性,控制免疫反應(yīng)的強(qiáng)弱。CD8+T 細(xì)胞直接殺死受感染的細(xì)胞并阻止病毒進(jìn)一步傳播[15]。Fendler 等[14]研究發(fā)現(xiàn)COVID-19 合并腫瘤患者中有77%(77/100)CD4+T 細(xì)胞陽(yáng)性,49%(49/100)CD8+T 細(xì)胞陽(yáng)性。CD4+T 細(xì)胞、CD8+T 細(xì)胞在實(shí)體瘤中的占比為81% 和58%,血液系統(tǒng)腫瘤中的占比為51% 和42%。另外,接受抗CD20、化療或BTK 抑制劑治療的淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤和白血病患者在急性感染期CD4+T 細(xì)胞的下降速度遠(yuǎn)高于CD8+T 細(xì)胞的下降速度,而SARS-COV-2 特異性CD8+T 細(xì)胞卻高于實(shí)體癌患者。以上試驗(yàn)表明急性感染期IFN-γ、IL-18、IL-6、IL-10、TNF-α等細(xì)胞因子大量釋放,升高的細(xì)胞因子導(dǎo)致CD4+T 細(xì)胞快速消耗,當(dāng)CD4+T 細(xì)胞消耗到一定程度時(shí),機(jī)體通過代償性升高CD8+T 細(xì)胞提高病毒清除率,這種現(xiàn)象在血液系統(tǒng)腫瘤或體液免疫受限的情況下更為常見,但腫瘤患者細(xì)胞免疫儲(chǔ)備不足,淋巴細(xì)胞消耗的速度遠(yuǎn)大于清理病毒的速度,最終淋巴細(xì)胞消耗殆盡,導(dǎo)致輕癥COVID-19 向重癥轉(zhuǎn)化。而且這種代償也會(huì)損傷CD8+T 細(xì)胞的記憶分化功能,造成長(zhǎng)期的免疫受損[16]。
接種疫苗是降低COVID-19 患者病死率最重要的手段之一。給予初級(jí)疫苗接種后(通常為間隔28天的兩針)正常人群的疫苗效力(vaccine efficacy,VE)為94%,但腫瘤患者VE 降至62%~72%。腫瘤患者完成初級(jí)疫苗接種后S 蛋白特異性IgG 陽(yáng)性率為73%,但血液系統(tǒng)腫瘤血清轉(zhuǎn)化率顯著低于實(shí)體瘤(65%vs.94%,P<0.000 1)。化療、抗CD20 藥物、抗CD38 藥物、BTK 抑制劑、B 細(xì)胞成熟抗原靶向治療、CAR-T、BCL2 抑制劑、異基因造血干細(xì)胞移植(HSCT)和羥基脲等都會(huì)降低患者血清轉(zhuǎn)化率,使得VE 減弱,而手術(shù)、ICIs、內(nèi)分泌治療、放療等其他治療手段不影響疫苗效力[17-18]。最新研究發(fā)現(xiàn),初級(jí)疫苗接種對(duì)Omicron 變異株的保護(hù)力在變?nèi)?,容易發(fā)生免疫逃逸造成突破性感染,第三針加強(qiáng)免疫后可使80歲以上年齡組的死亡率降低4.1 倍[19]。腫瘤患者免疫力差,第三針加強(qiáng)免疫更為重要,Zeng 等[20]發(fā)現(xiàn)腫瘤患者在接種完第三針疫苗后,Omicron 特異性NAbs檢出率可由47.8%提升至88.9%。
疫苗最常見的局部不良反應(yīng)為注射周圍肌肉疼痛(63%)、腫脹(9%),全身不良反應(yīng)包括肌肉疼痛(34%)、疲勞(34%)、頭痛發(fā)熱(10%)、寒戰(zhàn)(10%)和胃腸道癥狀(10%)。有14.5%~53%的乳腺癌患者在接種疫苗后出現(xiàn)淋巴結(jié)增大的情況[21]。此外,疫苗接種對(duì)骨髓移植患者移植物抗宿主反應(yīng)有一定影響[22]。
綜上所述,疫苗接種是降低腫瘤患者COVID-19相關(guān)病死率的重要措施;實(shí)體瘤患者接種疫苗后的免疫效力同正常人群相似,血液系統(tǒng)腫瘤接種疫苗后的血清轉(zhuǎn)化率要低于實(shí)體瘤;化療、CD20 單抗、抗CD38 藥物、BTK 抑制劑、B 細(xì)胞成熟抗原靶向治療、CAR-T、BCL2 抑制劑、HSCT 和羥基脲等治療可以降低疫苗效力,而ICIs、內(nèi)分泌治療、放療等其他治療手段不影響疫苗效力;隨著時(shí)間的推移及病毒的變異,腫瘤患者需要接種第三針甚至第四針來維持長(zhǎng)久的免疫應(yīng)答,后續(xù)的免疫接種最好使用其他技術(shù)路線的疫苗;疫苗接種的總體不良反應(yīng)可控,具有良好的收益風(fēng)險(xiǎn)比。關(guān)于疫苗接種的時(shí)間點(diǎn),本文參考國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)[23]建議見表1。
目前關(guān)于COVID-19 合并腫瘤患者使用ICIs 的安全性尚有爭(zhēng)議,一些臨床研究做了這方面的探討。有些研究者認(rèn)為ICIs 上調(diào)炎性細(xì)胞因子表達(dá)從而過度激活CD8+T 細(xì)胞導(dǎo)致T 細(xì)胞衰竭。比如,Robilotti等[24]對(duì)423 例COVID-19 合并腫瘤患者研究發(fā)現(xiàn),ICIs 治療是COVID-19 的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,接受ICIs 患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)是未接受ICIs 患者的2.74 倍(P=0.004),亞組分析發(fā)現(xiàn)肺癌接受ICIs 治療后發(fā)生嚴(yán)重呼吸道癥狀的幾率更高,從而得出結(jié)論:ICIs 觸發(fā)的T 細(xì)胞過度活化促進(jìn)了ARDS 的發(fā)生(432 例患者中僅有31 例接受了ICIs 治療,該試驗(yàn)存在樣本量過少的問題)。然而,有些研究結(jié)果表明使用ICIs 藥物并沒有增加患者死亡率,甚至有研究提出ICIs 可以恢復(fù)COVID-19 患者細(xì)胞介導(dǎo)免疫活性,增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對(duì)病毒抗原的反應(yīng)。Sabbatino 等[25]研究發(fā)現(xiàn)感染SARS-CoV-2 的單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、γδ T 細(xì)胞和CD4+T 細(xì)胞可上調(diào)PD-L1 表達(dá),提出在新冠病毒急性感染期使用ICIs 藥物具有潛在的抗病毒作用。Yazaki 等[26]通過對(duì)2019 新型冠狀病毒流行期間489 例腫瘤患者研究發(fā)現(xiàn),接受ICIs 治療的腫瘤患者SARSCoV-2 特異性IgG 和IgM 水平顯著高于未接受ICIs治療的患者(P=0.02)。Yatim 等[27]將黑色素瘤患者按是否使用ICIs 分為兩組,研究發(fā)現(xiàn)兩組之間TNF-α、IL-6 和IFN-α 未見明顯差別,還發(fā)現(xiàn)ICIs 增強(qiáng)了急性感染期抗原特異性T 細(xì)胞反應(yīng)并且在恢復(fù)期促進(jìn)了記憶型CD8+T 細(xì)胞的擴(kuò)增。針對(duì)兩種截然不同的看法,一些大樣本的臨床研究無疑更有說服力,Tan 等[28]通過大數(shù)據(jù)分析了17 545 例COVID-19 合并腫瘤患者ICIs 用藥的情況,將228 例行ICIs 治療與456 例未接受ICIs 治療的患者按1:2 配對(duì),兩組之間其他臨床特征無差異,30 天死亡率分別為12.7%和14.9%(P=0.235),總體死亡率分別為22.4%和22.4%(P=1.000),住院率分別為38.6% 和39.0%(P=0.912),急診率分別為16.7% 和14.7%(P=0.500),兩組之間總生存時(shí)間也相似(P=0.522 3),說明ICIs 藥物并沒有增加這類患者的病死率,但遺憾的是這篇文章沒有就ICIs 的具體用藥方案及并發(fā)癥情況進(jìn)行分組討論。
基于以上臨床研究可以得到以下結(jié)論:1)大樣本臨床數(shù)據(jù)表明ICIs 藥物并沒有增加患者死亡率;2)ICIs 藥物對(duì)COVID-19 有潛在的治療價(jià)值;3)對(duì)肺癌、發(fā)生過 irAE、有呼吸道基礎(chǔ)疾病、COVID-19 急性感染期的患者,ICIs 可能會(huì)加重這類人群的癥狀,甚至誘發(fā)ARDS。因此,針對(duì)特定人群可以制定一些具體的策略,比如,對(duì)于達(dá)到完全緩解或完全緩解后維持治療的患者及早停藥;禁止對(duì)具有危險(xiǎn)因素,如發(fā)生過irAE、有嚴(yán)重呼吸道基礎(chǔ)疾病、COVID-19 急性感染期的患者使用ICIs;每個(gè)化療周期復(fù)查中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、白介素等免疫指標(biāo),制定一套相應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)用藥;改變用藥劑量和用藥周期,調(diào)整原來3 周的治療方案為6 周一次[29]。希望臨床醫(yī)生對(duì)COVID-19 合并腫瘤患者進(jìn)行ICIs 治療風(fēng)險(xiǎn)收益評(píng)估,注重個(gè)體差異化治療,結(jié)合患者免疫狀態(tài)調(diào)整用藥的周期或劑量,而不是簡(jiǎn)單地選擇用或者不用。
腫瘤患者感染2019 新型冠狀病毒后的免疫狀態(tài)可以歸納為兩個(gè)方面,一方面是各類細(xì)胞因子不受調(diào)節(jié)的過度釋放,另一方面是體液免疫和細(xì)胞免疫的后繼無力,這兩點(diǎn)是腫瘤患者感染新冠后高死亡率的根本原因。而且腫瘤和COVID-19 兩種疾病有著相似的免疫應(yīng)答過程,比如均可引起細(xì)胞因子的過度釋放、激活NF-κB 通路、抑制細(xì)胞免疫功能等等,那么SARS-CoV-2 對(duì)腫瘤有無促進(jìn)作用,就像HPV 病毒可以誘導(dǎo)宮頸癌、EB 病毒可以誘導(dǎo)伯基特淋巴瘤或鼻咽癌,當(dāng)然這些猜想需要更進(jìn)一步研究確認(rèn)。本文對(duì)臨床醫(yī)師關(guān)心的治療策略給出了具體的建議,比如疫苗接種是預(yù)防COVID-19 感染,降低死亡率的重要手段,但需要掌握接種時(shí)機(jī);ICIs 治療不會(huì)增加COVID-19 相關(guān)死亡率?,F(xiàn)階段還沒有針對(duì)腫瘤合并新冠患者的治療指南,相關(guān)的研究也比較少,希望未來有更多的研究關(guān)注此類患者群體。