丁小涵,汪新宇*,楊 帆,廖 炎,陳壯森,姚偉力(.深圳大學第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科,廣東深圳 5807;.深圳市坪山區(qū)人民醫(yī)院內(nèi)分泌科,廣東深圳 5806;.深圳市龍崗區(qū)人民醫(yī)院內(nèi)分泌科,廣東深圳 5800)
2006 年免疫學家詹姆斯·艾利森首次提出“免疫檢查點分子”的概念,并于2018 年與本庶佑一同獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,以表彰他們在利用免疫檢查點抑制劑(ICIs)抗腫瘤免疫調(diào)節(jié)中所做的工作。他們分別發(fā)現(xiàn)了細胞毒性T 淋巴細胞抗原-4(CTLA-4)與程序性細胞死亡蛋白1(PD-1),提出利用ICIs 解除免疫抑制、活化T 細胞功能,以此增強免疫,提高對腫瘤細胞的殺傷作用。如今,腫瘤免疫治療已經(jīng)成為繼手術(shù)治療、化療藥物治療和放射治療之后的第四大腫瘤治療方法,也是目前最有前景的腫瘤治療手段。免疫治療顛覆了人們以往對于腫瘤治療的觀念,顯示出有效且持久的抗腫瘤活性,已成為多種惡性腫瘤的一線治療藥物。另有研究表明,與單獨使用抗血管藥物相比,加用ICIs聯(lián)合治療可延長腎細胞癌患者的總體生存期,展現(xiàn)了免疫治療帶來的臨床獲益。然而,不可忽視的是,活化的T 細胞也會通過自身抗體增加、細胞因子增加等因素攻擊人體正常組織,誘發(fā)自身免疫炎癥,產(chǎn)生一系列免疫治療相關(guān)性不良事件(irAEs),這是免疫系統(tǒng)被過度激活所產(chǎn)生的非靶向影響,與傳統(tǒng)療法引起的不良事件完全不同。irAEs 涉及全身各個臟器系統(tǒng)[1]。本文就腫瘤免疫治療對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)的毒性(包括甲狀腺功能減退、甲狀腺功能亢進、垂體炎、原發(fā)性腎上腺功能不全(PAI)和自身免疫性糖尿病等)做一綜述。
一些免疫學家認為,免疫的本質(zhì)是“自我”和“非我”的識別問題[2]。人體的免疫功能受到刺激后活化,免疫檢查點分子在維持自身抗原的免疫耐受性、防止自身免疫紊亂方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,類似于汽車的“剎車”系統(tǒng),使T 細胞活性維持在正常范圍內(nèi),避免過度活化引起的炎癥損傷。而腫瘤細胞利用免疫檢查點的負調(diào)控作用來抑制免疫系統(tǒng)反應(yīng),逃避免疫監(jiān)視[3],使機體混淆“自我”與“非我”,形成耐受腫瘤生長的微環(huán)境,從而促進腫瘤細胞的增殖與生長。常見的免疫檢查點分子如CTLA-4、PD-1及其配體(PD-L1)、淋巴細胞活化基因-3(LAG-3)和T 細胞免疫球蛋白-3(TIM-3)等,通過介導抑制信號以抑制T 細胞活性。免疫檢查點分子的功能異常是很多疾病發(fā)生的重要原因之一,當其過度表達或者功能過強時,免疫功能受到抑制,機體免疫力低下。ICIs通過抑制免疫檢查點活性,釋放腫瘤微環(huán)境中的免疫剎車,重新激活T細胞對腫瘤的免疫應(yīng)答效應(yīng),從而達到抗腫瘤的效果。目前臨床上研究和應(yīng)用最廣泛的ICIs 為CTLA-4、PD-1 和PD-L1 單抗。現(xiàn)階段,國內(nèi)已有多種ICIs獲批上市,包括CTLA-4 抑制劑伊匹單抗和曲美木單抗、PD-1 抑制劑納武單抗和帕博利珠單抗,PD-L1 抑制劑阿替利珠單抗、阿利庫單抗和德瓦魯單抗等。
CTLA-4 和PD-1 可以通過不同的水平和機制調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。CTLA-4在誘導T 細胞活化和調(diào)節(jié)的一系列事件中起著關(guān)鍵作用,CTLA-4 存在于細胞內(nèi)免疫突觸的囊泡中,在調(diào)節(jié)性T 細胞(Treg)上表達,與T細胞受體(TCR)結(jié)合后水平上調(diào),并與共刺激分子CD28競爭B7配體B7-1與B7-2,以此減少TCR信號。正常情況下,B7-1 和B7-2 結(jié)合后,通過CD28 產(chǎn)生正向共刺激信號,促進T 細胞完全活化。但CTLA-4 對B7 配體有更高的親和力[4],競爭性地抑制這兩個分子,與此同時CTLA-4 與B7 配體不會產(chǎn)生刺激信號,因此,這種競爭性結(jié)合可以阻止CD28:B7 結(jié)合后產(chǎn)生的共刺激信號[5],從而對T細胞活化產(chǎn)生負面影響。CD28:B7 結(jié)合與CTLA-4:B7 結(jié)合的相對量決定了T細胞處于激活或失活的狀態(tài)。此外,一些證據(jù)還表明,CTLA-4與B7結(jié)合可能會產(chǎn)生抑制信號,抵消CD28:B7產(chǎn)生的共刺激信號[6]。CTLA-4抑制劑阻斷免疫檢查點B7:CTLA-4的結(jié)合,從而增強腫瘤特異性T細胞激活作用。
CD28分子與抗原提呈細胞表面的B7分子結(jié)合,促進T 細胞的活化。CTLA-4 通過更高的親和性和B7 相結(jié)合,抑制CD28 與B7 的結(jié)合,抑制T 細胞的進一步激活,使T 細胞活性受到抑制。CTLA-4 抑制劑與CTLA-4 結(jié)合,導致CTLA-4 無法與B7 相結(jié)合,進而恢復T細胞激活狀態(tài)。與CTLA-4不同,PD-1(也稱為CD279)是周圍組織和腫瘤微環(huán)境中T 細胞活性的負調(diào)節(jié)因子[7]。PD-1/PD-L1 通路的主要生物學功能是在慢性炎癥環(huán)境下維持外周耐受,PD-1通過與PDL1和PD-L2相互作用調(diào)節(jié)T細胞活化,在腫瘤進展及介導腫瘤免疫逃逸中發(fā)揮重要作用。PD-1 和CTLA-4一樣,在T細胞上激活后表達[8]。除了在活化的成熟T 細胞上表達,PD-1 還在胸腺的雙陰性T 細胞(CD4-,CD8-)、活化的NK 細胞、單核細胞和未成熟的朗格漢斯細胞上呈低表達。PD-1 的配體包括PD-L1 與PDL2,二者表現(xiàn)為不同的表達模式,PD-1 在抗原呈遞細胞(APC)、血管內(nèi)皮細胞、胰島細胞以及免疫豁免部位(如胎盤、睪丸等)低表達,炎性細胞因子(如干擾素-γ、TNF-α、VEGF)可誘導PD-L1 的表達[9]。PD-L2主要在血液學來源的細胞中表達,如被激活的巨噬細胞和樹突細胞。由于PD-L2在體內(nèi)的表達較為局限,故目前對于PD-L1 的研究遠多于PD-L2。PD-1 的結(jié)構(gòu)與CTLA-4 有20%的同源性,是由268 個氨基酸組成的I型跨膜糖蛋白,結(jié)構(gòu)主要包括胞外免疫球蛋白可變區(qū)(IgV)樣結(jié)構(gòu)域,跨膜區(qū)與胞內(nèi)區(qū),胞內(nèi)區(qū)尾部有兩個獨立的酪氨酸殘基,氮端的殘基參與構(gòu)成免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM),碳端的殘基參與構(gòu)成免疫受體酪氨酸轉(zhuǎn)換基序(ITSM)。PD-1與PD-L1結(jié)合后,促使PD-1 的ITSM 結(jié)構(gòu)中的酪氨酸發(fā)生磷酸化,引起下游蛋白激酶SyK 和PI3K 去磷酸化,抑制下游AKT,ERK 等通路的活化,從而抑制T 細胞活化過程中的轉(zhuǎn)錄和翻譯,負向調(diào)控T 細胞活性[10]。PD-1/PD-L1 抑制劑阻斷該通路,解除對T 細胞的抑制,發(fā)揮抗腫瘤作用。
ICIs 與其他抗癌藥的不同之處在于它針對的是免疫系統(tǒng),而不是腫瘤細胞本身,治療的有效性和安全性主要基于患者啟動免疫反應(yīng)的能力。ICIs 的使用在提高腫瘤患者生存率的同時,也致使免疫相關(guān)性不良事件的發(fā)病率呈指數(shù)級增長,包括皮膚毒性、結(jié)腸炎、肺炎和內(nèi)分泌毒性等[11]。其中內(nèi)分泌毒性包括甲狀腺功能減退、甲狀腺功能亢進、垂體炎、性腺機能減退、腎上腺功能減退、原發(fā)性腎上腺功能不全(PAI)和自身免疫性糖尿病(IDD)等[12]。診斷ICIs 相關(guān)內(nèi)分泌不良反應(yīng)存在一定困難,因其可能僅表現(xiàn)為非特異性癥狀(如惡心,頭痛或乏力等)。美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)指南建議,患者在ICIs 治療期間應(yīng)完善血常規(guī)、尿素氮、促甲狀腺激素(TSH)、游離甲狀腺素基線及變化情況。此外,對于既往內(nèi)分泌疾病患者,建議監(jiān)測血清促腎上腺激素(ACTH)和皮質(zhì)醇基線及變化情況。與其他irAEs 不同,內(nèi)分泌毒性一旦出現(xiàn)幾乎是永久性損害,需要終身激素替代治療,因此需腫瘤科醫(yī)師與內(nèi)分泌??漆t(yī)師共同管理。
根據(jù)目前的報道,垂體炎主要與抗CTLA-4 治療相關(guān),而甲狀腺功能障礙與抗PD-1 治療相關(guān)[13]。自身免疫性糖尿病和原發(fā)性腎上腺功能不全屬于ICIs治療導致的罕見內(nèi)分泌毒性反應(yīng),如果不及時發(fā)現(xiàn)和治療,可能危及生命。有研究顯示,與單藥治療相比,CTLA-4 和PD-1 抑制劑聯(lián)合治療更易導致內(nèi)分泌毒性的發(fā)生[30]。這些免疫相關(guān)內(nèi)分泌系統(tǒng)不良事件的確切機制有待闡明。
在所有的irAEs 中,最常見的內(nèi)分泌相關(guān)不良事件是免疫相關(guān)性甲狀腺功能異常(TFA-irAEs)[14],主要與抗PD-1 治療以及抗PD-1 和抗CTLA-4 聯(lián)合治療有關(guān)。其具體發(fā)病機制尚不明確,患者體內(nèi)CTLA-4 及PD-L1 的基因多態(tài)性表達可能參與了ICIs 相關(guān)性甲狀腺功能異常的發(fā)生與發(fā)展[15]。大多數(shù)甲狀腺功能減退癥患者無癥狀,但也有少數(shù)患者有黏液性水腫和乏力。約80%的亞臨床甲狀腺功能減退癥患者無需治療即可恢復,而大多數(shù)顯性甲狀腺功能減退癥患者(93.3%)需要終生服用左旋甲狀腺素。當患者僅表現(xiàn)為貧血、肌肉強直、心包積液或心肌肥大、女性患者僅出現(xiàn)閉經(jīng)等罕見甲狀腺減退癥時,診斷困難,有誤診風險[16]。對于亞臨床甲亢患者,大部分沒有癥狀,不需專門治療。對于有癥狀的患者,使用β-受體阻滯劑進行臨時治療可以控制癥狀。發(fā)生甲狀腺功能亢進的風險可能與自身抗體有關(guān)。彌漫性毒性甲狀腺腫(Graves)病是發(fā)生免疫治療相關(guān)甲狀腺功能亢進癥的原因之一,通常發(fā)生在使用CTLA-4 抑制劑伊匹單抗之后,其特異性抗體為促甲狀腺激素受體抗體(TRAb)。Graves 眼病也偶有發(fā)生,需使用大劑量類固醇和抗甲狀腺藥物治療[12]。現(xiàn)階段需要找到評估免疫抑制劑療效的預(yù)判依據(jù)。人體免疫系統(tǒng)復雜,受較多因素的影響,接受同樣治療的患者療效差異甚大,這意味著免疫治療后,超進展、假性進展與不良反應(yīng)都可能發(fā)生,越來越多的證據(jù)表明irAEs 可能與更有效的抗腫瘤反應(yīng)相關(guān),對irAEs 的治療可能會限制這種抗腫瘤療效的范圍。Zhou 等[17]通過對191 例接受PD-1 抑制劑治療的非小細胞肺癌患者研究表明,由PD-1 抑制劑引起的甲狀腺功能異常,無論是甲狀腺功能減退還是甲狀腺功能亢進,均與總生存期的改善顯著相關(guān)。PD-1抑制劑誘導的TFA-irAEs發(fā)生早,臨床癥狀輕,可以很好地控制,大多數(shù)病例不需要停用抗PD-1 藥物,且TFA-irAEs 與PD-1 抑制劑療效呈正相關(guān),可作為預(yù)測抗腫瘤免疫反應(yīng)的生物標志物。
ICIs 相關(guān)性的垂體炎或腦垂體炎癥主要是與抗CTLA-4 治療有關(guān),尤其在使用伊匹單抗后,約4%的患者會誘發(fā)垂體炎[18]。它可導致一種或多種垂體激素的暫時或永久性缺乏,其中ACTH、促甲狀腺激素(TSH)、卵泡刺激素及黃體生成素的分泌通常會受到抑制,罕見有生長激素缺乏,催乳素水平可能升高或降低,同時可伴頭痛與疲勞,在影像學上可表現(xiàn)為垂體增大,需通過激素替代和支持性護理進行治療。值得注意的是,尿崩癥在ICIs 治療過程中極為罕見,一旦出現(xiàn)多提示腫瘤發(fā)生垂體轉(zhuǎn)移而非垂體炎[19]。CTLA-4 由正常垂體細胞表達,Shintaro Iwama 團隊通過注射CTLA-4 抗體建立繼發(fā)性垂體炎的小鼠模型,發(fā)現(xiàn)注射的小鼠出現(xiàn)了單核細胞的垂體浸潤、垂體抗體和補體激活,進而募集炎性白細胞,進一步放大垂體特異性免疫應(yīng)答。從而得出假設(shè):注射CTLA-4 單抗可以激活經(jīng)典的補體途徑,導致垂體細胞的破壞[18]。但該假設(shè)具有一定局限性,因為在接受伊匹單抗治療的患者中從未進行過垂體活檢,在小鼠身上觀察到的垂體病變?nèi)绾闻c人類的垂體病變緊密連接仍有待探討,且在接受癌癥免疫治療的患者中缺乏統(tǒng)一的標準來確定腦垂體炎的診斷。局部炎癥擴大(頭痛和視力障礙)或垂體前葉激素缺乏(乏力、性欲下降、惡心和直立性低血壓)的癥狀可能會被晚期或進展期癌癥的癥狀所掩蓋。目前沒有系統(tǒng)的垂體功能評估可供患者進行測評,因此可能會遺漏亞臨床缺陷,特別是在沒有進行動態(tài)內(nèi)分泌測試的情況下。
ICIs 誘導的自身免疫性腎上腺炎的發(fā)病機制尚不清楚,Bacanovic 等[20]對一位79 歲男性黑色素瘤患者進行了為期8個月的18FDG-PET顯像追蹤,其雙側(cè)腎上腺攝取FDG 功能均異常,提示腎上腺功能不全可能與腎上腺腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān)。其中原發(fā)性腎上腺功能不全主要發(fā)生在接受抗PD-1 免疫治療的黑色素瘤患者[21],這些患者大多數(shù)在臨床上接受氫化可的松(15~20 mg/d)替代治療,必要時接受鹽皮質(zhì)激素(氟化可的松)治療后可痊愈。在ICIs誘導的自身免疫性腎上腺炎中,一旦開始氫化可的松和氟化可的松治療且癥狀已緩解時,患者應(yīng)繼續(xù)維持治療[12]。這一建議在最新的免疫檢查點抑制劑內(nèi)分泌并發(fā)癥管理指南中也有明確說明[22]。
ICIs 引起的腎上腺功能不全臨床表現(xiàn)復雜多樣,包括乏力、厭食、低血壓、低鈉血癥、高鉀血癥、低血糖、發(fā)熱、腹痛、皮膚色素沉著、體重下降等[23],且多無特異性,血皮質(zhì)醇和ACTH 水平是區(qū)分原發(fā)性和繼發(fā)性腎上腺皮質(zhì)功能減退癥的關(guān)鍵,當血皮質(zhì)醇降低、ACTH 升高,考慮為原發(fā)性腎上腺皮質(zhì)功能減退癥;若血皮質(zhì)醇和ACTH 均降低,考慮為繼發(fā)性腎上腺皮質(zhì)功能減退癥。
ICIs 相關(guān)的另一內(nèi)分泌系統(tǒng)不良事件為自身免疫性糖尿病,這是一種罕見的并發(fā)癥,其發(fā)病機制目前尚不明確,相關(guān)病理生理學和表型的數(shù)據(jù)較少。自身免疫性糖尿病幾乎完全發(fā)生在單獨或聯(lián)合其他免疫療法使用PD-1/PD-L1 抑制劑的情況下,極少在單獨使用CTLA-4抑制劑后發(fā)生。其發(fā)病時間多在ICIs治療后數(shù)月,這表明除了PD-1/PD-L1 抑制外,可能還存在其他的觸發(fā)因素。目前尚不確定這些觸發(fā)因素具體是什么,以及它們是否存在共同的環(huán)境暴露。文獻報道其發(fā)生與遺傳因素有關(guān),大多數(shù)發(fā)展為自身免疫性糖尿病的患者對1 型糖尿病有一定的遺傳易感性,最常見的是攜帶等位基因HLA DR4[24]。在已發(fā)表的病例系列和文獻綜述中[25-26],大約50%的受試者至少出現(xiàn)一種與1型糖尿病相關(guān)的自身抗體。Stamatouli團隊[25]描述了27 例由抗PD-1 或抗PD-L1 抗體引起的自身免疫性糖尿病,報告患病率為0.9%。超過一半的病例類似于暴發(fā)性糖尿病,這是一種最初在東亞人群(主要是日本患者)中被描述的糖尿病類型,疾病進展迅速,糖化血紅蛋白接近正常。因此,有必要尋找生物標志物來識別有風險的患者,在治療的早期階段識別這種形式的糖尿病,以預(yù)防酮癥酸中毒,并評估預(yù)防策略??紤]到上述因素,ICIs相關(guān)自身免疫性糖尿病是一種獨特類型的糖尿病,后續(xù)應(yīng)繼續(xù)深入研究。
ICIs 聯(lián)合治療腫瘤有很強的理論基礎(chǔ),并且數(shù)據(jù)顯示患者的無進展生存率得到明顯改善,但這種方法增加了使用后發(fā)生irAEs的風險。大多數(shù)自身免疫性疾病的治療必須平衡免疫抑制和保護性免疫,同樣,irAEs的免疫抑制治療必須平衡這些抑制治療對抗腫瘤免疫的影響。ICIs 特有的免疫相關(guān)內(nèi)分泌毒性可發(fā)生在治療全過程甚至治療結(jié)束后,其處理原則包括預(yù)防、評估、檢查、治療和監(jiān)測,早期的識別和檢測是管理的關(guān)鍵。出現(xiàn)內(nèi)分泌性irAEs 通常無需停用ICIs,只有在較嚴重的情況下才考慮停藥,但雖然大多數(shù)內(nèi)分泌相關(guān)不良反應(yīng)可通過延遲給藥及皮質(zhì)內(nèi)固醇激素治療控制,但有些不良反應(yīng)可帶來嚴重后果,因此臨床醫(yī)生應(yīng)對患者實行教育,早期識別并及時處理,以提高腫瘤免疫治療的安全性。