免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint inhibitors，ICIs）所致的免疫相關不良反應（immune-related adverse events，irAE）大多數是由過度免疫針對正常器官引起的，其嚴重程度、發生時間及受累器官往往難以預測。不良反應可導致治療延誤或中斷，并且在極少數情況下可能危及生命。發生irAE的機制主要與免疫細胞的紊亂、炎癥因子表達失衡、自身抗體及補體改變、甚至腸道微生物失調等因素有關。然而，由于不同器官的結構、常駐免疫細胞的功能等存在差異，不同器官發生irAE的機制略有不同。未來的研究應重點關注根據不同器官發生irAE的機制，開發有針對性的預防或治療irAE的藥物。此外，加深對irAE發生機制的研究有助于臨床醫生更好地理解和掌握ICIs的使用，并為臨床用藥提供更好的指導。
引用本文： 章蔚, 林華月. 免疫檢查點抑制劑相關不良反應機制的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2024, 31(1): 1-8. doi: 10.7507/1007-9424.202306015 復制
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在腫瘤發展的早期階段，由于DNA突變等原因導致腫瘤新抗原產生，免疫細胞被激活并遷移至腫瘤微環境（tumor microenvironment，TME）中，發揮保護性的免疫反應，從而消除免疫原性癌細胞[1]。然而，隨著腫瘤進展，腫瘤會演化出抑制免疫反應的機制來逃避免疫監視，其中一個核心機制是過表達能夠結合抑制性T淋巴細胞受體的配體[2]。這些配體被稱為免疫檢查點，在正常生理環境下起到防止自身免疫發展的作用。而在TME中，癌細胞通過這些配體相關的信號通路參與免疫逃逸，從而避免被宿主淋巴細胞發現和破壞。
因此，免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint inhibitors，ICIs）作為一種里程碑式的抗腫瘤治療手段，它的出現改變了癌癥治療的格局。ICIs并不是直接殺死腫瘤細胞，而是通過重塑T淋巴細胞毒性，對抗腫瘤的制衡機制，逆轉免疫逃逸，激活免疫應答，促進免疫細胞對腫瘤細胞的殺傷作用，這使得晚期惡性腫瘤患者的長期生存成為可能，并且也逐漸成為早期癌癥治療的適應證[3]。目前，最為突出的兩種阻斷免疫檢查點的方法是阻斷細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4（cytotoxic-T-lymphocyte-associated protein 4，CTLA-4）和靶向程序性細胞死亡1（programmed cell death 1，PD-1）與其配體1（PD-L1）之間的相互作用[4]。自2011年以來，美國食品藥品監督管理局（Food and Drug Administration，FDA）已批準1種CTLA-4抑制劑（ipilimumab）、3種PD-1抑制劑（cemiplimab、nivolumab和pembrolizumab）及3種PD-L1抑制劑（atezolizumab、avelumab和durvalumab）用于惡性腫瘤的治療[5]。在2022年，FDA還批準了一種新型ICIs（relatlimab），用于治療晚期黑色素瘤患者，它阻斷淋巴細胞激活基因3（lymphocyte-activation gene 3，LAG-3）。除此之外，國內也陸續獲批了多種我國自主研發的PD-1抑制劑，如特瑞普利單抗、卡瑞利珠單抗、替雷利珠單抗、派安普利單抗、信迪利單抗等。
雖然ICIs提高了既往無法治療的癌癥患者的生存率，但隨著ICIs在臨床實踐中的廣泛應用，出現了一個關鍵挑戰即其對免疫系統的不受控制的副作用，可能導致所謂的免疫相關不良反應（immune-related adverse events，irAE）。據美國FDA不良事件報告系統統計，截至2022年，共有149 303例不良反應病例被報道[5]。與標準化學治療或其他生物制劑不同，ICIs導致的irAE大多數是由過度免疫針對正常器官引起的，其嚴重程度、發生時間及受累器官往往難以預測[6]。幾乎每個器官都有關于irAE的報道，這些毒性可導致治療延誤或中斷，并且在極少數情況下可能危及生命。筆者將介紹不同ICIs的抗腫瘤機制以及irAE的防治策略，并重點探討不同器官irAE發生機制的最新進展。
1 ICIs的抗腫瘤機制
抗腫瘤T淋巴細胞的激活依賴于T細胞表面表達的共刺激分子CD28與抗原提呈細胞（antigen-presenting cells，APCs）表面的B7分子結合。CTLA-4與CD28具有高度的同源性，它是APCs上表達的抑制蛋白B7-1/CD80和B7-2/CD86的誘餌受體，阻止B7與T細胞上的抑制受體CD28相互作用[7]。傳統觀點認為，CTLA-4是一種抑制初始T淋巴細胞的內在分子，通過使用CTLA-4抑制劑可以阻斷這種內在檢查點，激活腫瘤反應性T淋巴細胞，并促使它們遷移到腫瘤部位，從而實現癌癥免疫治療效果。有研究[8]發現，CTLA-4在調節性T細胞（regulatory T cells，Tregs）中也起到重要的正向調節作用，并通過抑制樹突狀細胞（dendritic cells，DCs）介導的B7胞吞發揮作用。因此，CTLA-4抑制劑可以耗竭TME中的Tregs，從而激活腫瘤特異性T細胞并增強其效應功能，從而增強癌癥免疫治療效果[8]。
PD-1是由PDCD1基因編碼的免疫球蛋白基因超家族的成員，其部分蛋白結構域與CTLA-4具有同源性。然而，PD-1的表達比CTLA-4更廣泛，它可在活化的T細胞、B細胞、單核細胞、DCs、Tregs等上表達，并被認為在慢性炎癥及癌癥中可作為T細胞耗竭的標志[9]。其配體PD-L1往往在腫瘤細胞表面表達上調，也可在TME中的免疫細胞如腫瘤相關巨噬細胞、髓源性抑制細胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）及DCs上表達。先前的研究[10]表明，在MDSCs上表達的PD-L1維持了它對結腸癌T細胞活化的抑制能力。Jiang等[10]總結了PD-1/PD-L1通路在抑制宿主的抗腫瘤免疫中的作用機制，主要包括：① 抑制腫瘤浸潤T淋巴細胞的活化并誘導其凋亡；② 抑制細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic lymphocytes，CTLs）產生CTLs顆粒酶和穿孔素；③ 減少干擾素（interferon，IFN）-γ、白介素（interleukin，IL）-2等炎癥因子的分泌，促進免疫抑制因子IL-10的分泌；④ 抑制T淋巴細胞的增殖，使細胞阻滯在G0/G1期；⑤ 促進腫瘤細胞上皮間質轉化，誘導腫瘤的浸潤和轉移。使用PD-1/PD-L1抑制劑可以阻止PD-1與其配體的相互作用，逆轉上述免疫抑制狀態，恢復CTLs的細胞毒功能，最終抑制腫瘤生長。
據既往文獻[11]報道，CTLA-4抑制劑導致irAE的發生率為72%，其中嚴重irAE發生率為24%；在CTLA-4抑制劑導致的irAE中，皮膚反應和胃腸道免疫副作用是最常見的，其次是內分泌疾病和肝損傷。而在PD-1/PD-L1抑制劑單藥治療中，irAE的發生率為17.1%，嚴重的irAE發生率為4.0%，最常見的副作用為皮疹及甲狀腺功能減退[12]。以下筆者將著重闡述不同部位及器官發生irAE的機制及研究進展。
2 不同部位irAE的機制探討
2.1 ICIs相關性肺炎（ICIs pneumonitis，CIP）
CIP是最嚴重且威脅生命的irAE之一，尤其在非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）的治療中更為顯著。根據真實世界研究，CIP在NSCLC的ICIs治療過程中發生率為7%～19%[13]。CIP的典型特征是呼吸困難、咳嗽、缺氧，并伴有胸部影像學上的肺部浸潤。然而，在臨床上準確診斷和治療CIP仍然具有挑戰性，因為CIP的影像學特征多種多樣，容易受到腫瘤的干擾。此外，也很難將 CIP 與感染、化學藥物治療和放射治療引起的肺炎區分開來。
根據目前的文獻報道，CIP的發生機制與T淋巴細胞亞群紊亂及炎性因子表達失衡有關。Kim等[14]從患者支氣管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）中分離T淋巴細胞后發現，使用ICIs的患者T細胞呈現克隆擴增現象，并以IFN-γ+IL-17－CD8+ T細胞、CXC基序趨化因子受體（CXC motif chemokine receptor，CXCR）2及CC基序趨化因子受體6陽性輔助性T細胞（T helper，Th）17/Th1細胞為主，表明它們在CIP的發生中起到關鍵作用。Franken等[15]利用單細胞測序方法同樣發現CIP患者的BALF中CD4+和CD8+ T淋巴細胞數量上調；在CD4+ T細胞區域中，發現了致病性Th17.1細胞的T框蛋白21、IFN-G、IL-17A、集落刺激因子 2 （colony stimulating factor 2，CSF2）以及細胞毒性基因的高度共表達；相應地，CIP患者的BALF中抗炎的常駐肺泡巨噬細胞相對減少，而促炎的M1樣單核細胞 ［表達腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）α、IL-1B、IL-6、IL-23A］以及粒細胞-巨噬細胞CSF2受體（CSF2 receptor，CSF2R）A和CSF2RB則相對富集。Suresh等[16]也發現CIP患者的BALF中CD4+ T細胞明顯增多，并且觀察到中央記憶T細胞和TNF-α+IFN-γ+CD8+ T細胞增加，而Tregs細胞表面CTLA-4和PD-1的表達顯著下調；該研究還發現CIP患者的BALF中中性粒細胞趨化因子IL-8和CC基序趨化因子配體（CC motif chemokine ligand ，CCL）2的表達水平下調，這間接證實了CIP的發生機制與細菌感染引起的肺炎不同；此外，該研究還發現BALF中IL-12、CXC基序趨化因子配體（CXC motif chemokine ligand，CXCL）10和CCL17的水平明顯升高，并且CCL17水平的增加與單核細胞CD11b+ 種群的增加相關。CCL17是Th17細胞的一種趨化因子，IL-12是Th1細胞極化的強力誘導劑，而CXCL10的受體CXCR3在Th1細胞上高度表達，因此，CD11b+ 細胞可以在炎癥部位招募Th1細胞，而Th1細胞又可以促進CXCL10的增加，最終形成一個促進CIP發生的正反饋循環作用[17]。此外，也有文獻[13, 18]證實CIP發生后其他炎癥因子如C反應蛋白、IL-6、IL-17、IL-35等也會增加，并與CIP的發生相關。上述研究結果提示，在CIP患者中會出現T細胞中促炎亞群的激活及抑制表型的減弱，并通過炎癥因子作用促進CIP的發生[16]。
2.2 心臟損傷
ICIs相關心臟損傷包括心肌梗死、房室傳導阻滯、室上性和室性心律失常、心源性猝死、非炎癥性心肌病、心包炎、心包積液、缺血性卒中、靜脈血栓栓塞等情況。在接受單一ICIs療法的患者中，心血管相關不良事件的發生率約為3.1%，而在使用多種ICIs聯合治療的患者中，發生率則將近翻倍（5.8%）[19]。其中，ICIs相關心肌炎的發生率僅為0.04%～1.14%，然而其死亡率卻為25%～50%，遠高于其他類型的irAE[20]。ICIs治療后報告的癥狀發作時間存在很大差異，在大多數情況下ICIs心肌炎發生在ICIs治療開始后不久，大部分發生在3個月內。ICIs相關性心肌炎可表現為各種嚴重程度不同的癥狀，從胸痛、呼吸急促和疲勞，到血流動力學不穩定、危及生命的心律失常、多器官功能衰竭、猝死等暴發性表現[21]。
由于目前ICIs相關心臟損傷報道仍較少，其發病機制尚不完全清楚。Zhu等[22]通過單細胞測序方法證實ICIs心肌炎患者的細胞毒性CD8+ T效應細胞再表達 CD45RA（即Temra CD8+ T淋巴細胞）有所增加。Temra CD8+ T淋巴細胞是終末分化的效應記憶細胞，重新表達 CD45RA 與強效應活性，如殺傷、細胞因子釋放等功能相關，而在該部分患者中使用糖皮質激素治療后，這些Temra CD8+ T淋巴細胞進展為衰竭表型；此外，在克隆擴增的Temra CD8+ T淋巴細胞中，促炎癥趨化因子（CCL5/CCL4/CCL4L2）的表達水平升高，細胞通訊分析表明它們與先天免疫細胞，包括巨噬細胞、DCs和中性粒細胞存在相互作用。最終，激活的T細胞對心臟細胞的直接細胞毒性殺傷和過度表達的促炎癥細胞因子可能部分導致了心臟損傷[20]。Wei等[23]構建了PD-1缺失的ICIs相關心肌炎的小鼠，發現T細胞和巨噬細胞的心肌浸潤以及嚴重的心電圖異常會導致該類小鼠過早死亡，表現出類似于臨床中在ICIs心肌炎中觀察到的情況。此外，在PD-1基因敲除的小鼠中發現心臟可表現出左心室收縮功能下降、心室壁變薄和右心室擴張；并且心肌細胞上有彌漫性免疫球蛋白G抗體沉積，這種自身抗體可特異性地改變心臟結構[24]。除了心臟特異性抗體外，ICIs治療誘發的自身抗體也被發現，如抗條紋肌抗體可能與心肌和骨骼肌抗原發生反應，誘發抗體依賴性細胞毒性。此外，自身抗體可以誘導補體依賴性細胞毒性的激活，導致細胞裂解[20]。目前炎癥因子在ICIs所致心臟損傷中的作用機制仍證據不足。一方面，促炎因子如IL-6及C反應蛋白可能直接導致心臟功能紊亂，發生室上性和室性心律失常[25]。另一方面，在心臟損傷期間，促炎癥細胞因子和趨化因子由心肌細胞、上皮細胞和成纖維細胞釋放，誘導中性粒細胞和巨噬細胞招募到心臟。在正常情況下，自我抗原和T細胞之間的結合會誘發過敏和T細胞凋亡。然而，當進行ICIs治療時，T細胞活性增加，并誘發心臟進一步的損傷，促進損傷相關分子模式釋放、自我抗原釋放和心肌中促炎細胞因子增加[25]。
2.3 肝損傷
在接受ICIs單藥治療的患者中，有3%～10%的患者會發生免疫介導性肝損傷，其中3級以上肝損傷的發生率約為2%[26]。然而，在一項回顧性研究中，對肝細胞癌患者使用ICIs后的觀察發現，免疫相關性肝損傷的發病率可達14.3%，其中約一半患者表現為3級以上不良反應[27]。最常見的表現為肝功能指標無癥狀升高，尤其是丙氨酸轉氨酶和天冬氨酸轉氨酶的升高；其他癥狀還包括發熱、疲勞、黃疸、腹水等。由于ICIs引起的肝功能異常是非特異性的，并且與其他肝炎表現（如病毒性肝炎、自身免疫性肝炎、其他藥物性肝損傷）相重疊，所以在臨床上診斷ICIs引起的肝損傷時需要排除其他因素[26]。
肝臟一直被認為是“免疫特惠”器官，由多種機制來抑制免疫反應和促進局部免疫耐受。一方面，常駐肝臟的肝竇內皮細胞（liver sinusoidal endothelial cell，LSECs）及Kupffer細胞（Kupffer cells，KCs）可作為清道夫細胞及APCs調節淋巴細胞從而影響免疫功能[28]；并且由于肝臟持續暴露于來自腸道菌群的細胞脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）中，使肝臟構成性地表達Toll樣受體，并對LPS呈低反應狀態，呈現出“內毒素耐受”現象。另一方面，LSECs、KCs、肝星狀細胞表面PD-L1及PD-L2的表達上調，促進免疫耐受[28]。與其他器官發生irAE相同的是，ICIs可導致免疫細胞群組紊亂及炎癥因子形成。例如，ICIs可通過減少腫瘤細胞中Tregs的數量，進而增加促炎細胞因子，從而對肝臟造成損傷。此外，在ICIs使用過程中，活化的T細胞通過α4β1整合素和淋巴細胞功能相關分子1與LSECs和KCs表面的黏附分子血管細胞黏附分子1和細胞間黏附分子結合，使它停駐在肝臟中并進一步與LSECs和KCs表面上表達的FasL相互作用，導致活化的T細胞分泌IFN-γ并刺激KCs釋放細胞毒性TNF-α，最終促進肝細胞凋亡[29]。最近的研究[30]還表明，使用免疫治療后的小鼠肝臟巨噬細胞可以促進局部的免疫相關不良反應，表現為肝臟組織中寄居的KCs感知淋巴細胞產生的IFN-γ并隨后產生IL-12，從而導致肝臟毒性，并且IFN-γ及IL-12的毒性作用可能與中性粒細胞的激活和效應功能相關。另外，免疫相關的肝損傷的另一個機制可能是CTLA-4、PD-1或PD-L1的阻斷引發了適應性免疫中CD8+殺傷性T淋巴細胞對自身抗體產生的免疫活動，引起正常肝細胞的損傷，具體表現為腫瘤裂解產生大量的蛋白質及宿主抗原可使T細胞二次活化，并由于表位擴散、脫靶效應等因素介導了肝損傷[31]。
與其他器官不同的是，對于患有慢性乙型肝炎或丙型肝炎病毒感染的腫瘤患者而言，其發生免疫相關性肝損害的概率高于沒有感染的患者，這可能與患者既往已存在肝臟炎癥相關；此外，持續性肝炎病毒感染患者的外周血特異性CD8+ T細胞存在高表達的PD-1及CTLA-4，在CTLA-4、PD-1等負性共刺激分子的作用下，持續性肝炎病毒感染患者可能出現特異性T細胞功能障礙[32]。而ICIs對免疫耐受具有抑制作用，即在抑制腫瘤的同時，還可能逆轉T細胞耗竭并發揮抗病毒作用[33]。然而，ICIs也可能削弱T細胞抑制病毒性肝炎的能力，導致病毒性肝炎再激活。目前的文獻[34]報道中，病毒性肝炎再激活的概率僅為1.7%，其機制尚不清楚，但對于既往存在病毒感染的腫瘤患者而言，ICIs治療期間的抗病毒治療是至關重要的。
2.4 胃腸道毒性
胃腸道毒性一般發生在ICIs治療后的6～8周，最常見的癥狀為腹瀉，可伴有便血、黏液便、嘔吐、發燒、體質量減輕等結腸炎的癥狀[35]。與PD-1/PD-L1抑制劑相比，CTLA-4抑制劑導致的腹瀉和結腸炎的發生率更高。近年的一項薈萃分析[36]顯示，CTLA-4抑制劑導致的腹瀉發生率為28.6%（其中3～4級為5.9%），結腸炎的發生率為11.2%（其中3～4級為4.9%）；而PD-1/PD-L1抑制劑導致的腹瀉發生率為8.8%～9.5%（其中3～4級為0.1%～0.3%），結腸炎的發生率為0.6%～1.3%（其中3～4級為0.3%～0.4%）。
同樣，發生胃腸道毒性與ICIs導致的T細胞激活及炎癥因子釋放相關。Sasson等[37]發現腸道黏膜的CD8+ T細胞是常駐記憶T細胞，也是ICIs相關性結腸炎（immune-mediated enterocolitis，IMC）患者腸道中最主要的活化T細胞亞群，并證實它與腸鏡中結腸炎的嚴重程度相關。通過單細胞轉錄組測序結果[37]證實，IMC與活化的CD8+組織定植記憶T細胞中高水平表達的免疫檢查點（如CTLA-4、PD-1、LAG-3等）和IFN-γ的釋放有關，認為這些細胞可能通過釋放IFN-γ來破壞腸道上皮屏障，導致結腸炎的癥狀發生，而且ICIs使用后Tregs細胞的功能受到抑制，而Th17細胞分泌的IL-17明顯增加，并與3級以上腹瀉和結腸炎的發病率呈正相關。此外，結腸炎和巨噬細胞之間也存在關聯，巨噬細胞產生的TNF-α、IL-6、CXCL1和CXCL9/10趨化因子會導致結腸內額外的T細胞被招募，并加重結腸炎[35]。
另一種可能引起IMC的機制與腸道微生物群失調相關。Chaput等[38]通過16S rRNA基因測序評估ICIs使用后患者的腸道微生物組成，證實擬桿菌屬與較差的癌癥結果和較低的IMC發生率相關，而糞桿菌屬與其他厚壁菌門則與較好的生存率和較高的IMC發病率相關；此外，該研究還發現，IMC患者往往具有較高的CD4+ T細胞數量，并且在基線時IL-6、IL-8和sCD25的水平較低。另一項發表在Science雜志上的研究[39]指出，洋蔥伯克菌和脆弱擬桿菌有利于ICIs的抗腫瘤作用，并對IMC起到預防作用；此外，該研究還發現，在黑色素瘤小鼠模型中，與抗PD-L1療效相關的雙歧桿菌以及包括乳酸桿菌在內的其他細菌也被證實可以通過調節細胞因子的產生和增強腸道屏障功能來預防IMC。
2.5 腎損傷
在使用ICIs過程中，與腎損傷相關的毒性主要是ICIs相關的急性腎損傷（ICIs related acute kidney injury，ICIs-AKI）。然而，既往的文獻[40]對于ICIs-AKI的發生率報道存在差異，在7%～24%之間。Kanbay等[41]通過薈萃分析發現，ICIs-AKI的發生率為23.7%（895/3 767），其中10%～30%的患者在發生急性腎損傷前已經存在慢性腎臟疾病。ICIs-AKI患者最常見的組織病理學表現是急性腎小管間質性腎炎，同時還可能伴有其他組織學病變，如免疫性血管炎或血栓性微血管病[42]。在大多數情況下，ICIs-AKI表現為肌酐水平升高和無菌性膿尿，這往往是患者唯一的體征。
目前，ICIs-AKI發展的潛在機制尚不確定。首先，可能是由于ICIs的使用導致了針對腎小管上皮細胞（tubular epithelial cells，TECs）、間質細胞等自身抗原的產生。Fadel等[43]首次報道了1例黑色素瘤患者在使用CTLA-4抑制劑治療后出現蛋白尿，同時伴有抗核抗體和抗雙鏈DNA抗體陽性，而補體水平正常，該患者停用ICIs并接受激素治療后，蛋白尿得到緩解，自身抗體檢測轉為陰性。另一個機制可能是ICIs伴隨使用的藥物（如質子泵抑制劑）在ICIs使用過程中滯留于腎實質中，導致免疫反應和腎小管損傷[44]。此外，ICIs可能導致腎臟固有抗原的耐受性喪失。在正常情況下，TECs表達PD-L1，以保護它免受T細胞介導的自身免疫攻擊。然而在ICIs使用過程中，由于外周產生的IFN-γ等刺激，PD-L1的表達會顯著上調，而PD-L1抗體的結合會導致腎小管上皮細胞的器官特異性損傷。在腎移植發生急性排斥反應時，TECs上調表達PD-1，并與Tregs相互作用，最終保護TECs免受T細胞的損傷。然而在缺血再灌注條件下，PD-L1阻斷后，Tregs對TECs的保護作用減弱，進而加劇腎功能喪失和腎臟炎癥的發展。由于PD-L1在ICIs-AKI時TECs上的表達存在差異，對腎臟進行穿刺活檢并進行PD-L1的免疫組織化學染色可能對ICIs-AKI的診斷具有重要意義[40]。
2.6 皮膚及黏膜毒性
在使用ICIs的患者中，皮膚相關毒性的發生率在30%～60%之間，其中使用CTLA-4抑制劑單藥的皮膚毒性發生率高于PD-1或PD-L1抑制劑，大多數患者的不良反應為輕度，然而使用PD-1抑制劑的3～4級皮膚毒性（7.2%）高于PD-L1抑制劑（2.3%）及CTLA-4抑制劑（4.7%）[45]。最常見的皮膚黏膜相關毒性包括瘙癢癥、白斑、斑丘疹、濕疹、大皰性天皰瘡、銀屑病、苔蘚樣皮疹、牛皮癬樣皮疹等，也有斑禿、彌漫性脫發、甲溝炎等癥狀被報道[46]。
目前認為的皮膚及黏膜相關毒性的發生機制可能有以下幾方面因素：① 激活T細胞對抗腫瘤細胞與正常組織的共同抗原。既往有研究[47]證實，在黑色素瘤患者中，ICIs相關性白斑形成與ICIs的治療呈正相關，其原因可能與白斑和黑色素瘤相關抗原，以及與正常組織中的黑色素細胞之間存在交叉反應有關。而ICIs相關性大皰性天皰瘡的發病也可能是由皮膚基底膜與腫瘤細胞上的BP180靶點之間的交叉反應引起[48]。② 通過激活T細胞增加促炎細胞因子的釋放。如前所述，ICIs使用后增強了Th1及Th17細胞的活性，而Th17細胞產生IL-17A和IL-22，其可誘導中性粒細胞的招募劑表皮膠質細胞的增殖，因此其可導致銀屑病的加重或誘發；此外，ICIs可增加口腔環境中IFN-γ及IL-2的產生，最終可能與口腔扁平苔蘚的發生相關[45]。③ 過敏反應。ICIs引起的斑丘疹及苔蘚樣皮疹部分被認為涉及Ⅳ型超敏反應，尤其是在使用ICIs后可能引發對以前可以耐受的伴隨藥物的免疫反應，從而誘發皮膚炎癥。Shi等[49]發現在使用ICIs導致苔蘚樣皮疹的患者中同時也使用了會引起苔蘚樣反應的藥物，而這些藥物既往患者是可耐受的，但其詳細機制并不清楚，推測可能由于ICIs激活免疫系統并抑制Tregs的功能，從而增強了炎癥反應相關，最終加速并發藥物引起的藥疹。
2.7 內分泌系統毒性
內分泌系統的irAE涉及腦垂體、腎上腺、甲狀腺、甲狀旁腺和胰腺細胞的功能障礙，在嚴重情況下可能出現腎上腺危象、糖尿病酮癥酸中毒等威脅生命的并發癥，其中甲狀腺irAE是最常見的內分泌毒性反應，其發病率可高達10%～20%，但3級及以上患者相對罕見[50-51]。大多數甲狀腺irAE患者表現為無痛性甲狀腺炎伴短暫性甲狀腺功能亢進。在較為嚴重的甲狀腺功能亢進患者中，甲狀腺功能減退通常在最初的甲狀腺功能亢進之后發生，其中40%的患者可能進展為永久性甲狀腺功能減退，需要甲狀腺激素替代治療[50]。垂體炎通常表現為一種或多種垂體激素減少，CTLA-4抑制劑導致的發生率較PD-1抑制劑更高，而兩者聯合使用時垂體炎的發生率可達6.4%[51]。
T細胞的激活仍然是導致內分泌irAE的機制之一。動物實驗[52]已證實PD-1抑制劑可增加甲狀腺和頸部淋巴結中的CD4+ T細胞，并可能引發嚴重的破壞性甲狀腺炎。ICIs相關的糖尿病患者的胰腺周圍CD8+ T細胞明顯浸潤，而胰腺β細胞殘留極少；此外，ICIs相關的糖尿病患者還被證實具有較低水平的β細胞相關自身抗體，如胰島素、谷氨酸脫羧酶、鋅轉運蛋白8或胰島素瘤相關蛋白2等[51]。關于ICIs相關的垂體炎，已證實ICIs可引發垂體炎，導致垂體前葉中T細胞和B細胞的浸潤，并且在某些垂體前葉細胞中發現陽性的C4d補體成分。垂體炎相關的動物模型研究[51]中也觀察到使用CTLA-4抑制劑后，小鼠垂體前葉分泌促甲狀腺激素和催乳素的細胞中C4d的表達增加。盡管上述機制推測內分泌相關irAE與免疫細胞的失衡、自身抗體和補體的改變相關，但目前仍需要進一步研究來證實ICIs是如何通過上述機制導致內分泌irAE的發生[53]。
3 irAE的防治策略
目前，根據已發布的irAE管理相關指南[54-55]，皮質類固醇是中度和重度irAE的一線干預措施。皮質類固醇對免疫系統具有多種效應，包括增加Tregs的產生和活性、抑制T細胞抗原受體信號傳導，減少促炎細胞因子的釋放等[56]。既往有薈萃分析[57]提示皮質類固醇的使用與患者較差的無進展生存期及總生存期相關。然而大多數研究是回顧性的，并且部分研究中使用高劑量的皮質類固醇的患者可能正在接受二線免疫抑制劑治療。此外，皮質類固醇治療irAE對ICIs療效的影響尚未在動物實驗中得到證實，其潛在機制仍未明確。因此，目前尚無法完全確定使用皮質類固醇的ICIs治療患者的生存劣勢是否完全歸因于皮質類固醇本身，還是患者整體存在侵襲性免疫抑制的結果[56]。除了皮質類固醇外，針對ICIs治療中細胞因子的阻斷，如TNF-α拮抗劑英夫利昔單抗、IL-6R抑制劑托珠單抗等，已被證實可用于治療irAE，特別適用于對皮質類固醇不敏感的irAE患者，但何時采取細胞因子阻斷法治療irAE目前尚無明確的結論[56]。
4 小結與展望
基于ICIs治療的抗腫瘤免疫療法開啟了癌癥治療的新時代，加深對發生irAE機制的研究將有助于幫助臨床醫生理解并掌握ICIs的用法，并將更好地指導臨床用藥。綜上所述，發生irAE與免疫細胞的紊亂、炎癥因子表達失衡、自身抗體及補體改變、甚至腸道微生物失調等因素有關，不同器官的irAE的發生也與相應器官的定植免疫細胞功能有關。針對于irAE的研究目前還有尚待解決的關鍵問題：① 聯合其他藥物治療時，如何鑒別是其他藥物引起的不良反應還是ICIs帶來的irAE；② 對于在治療中有明顯獲益但發生過嚴重毒性的患者是否應該在解決irAE后再次接受ICIs的治療，再次挑戰的時機又是何時；③ 是否可基于患者的腫瘤標志物、血液學標志物甚至基因檢測結果挖掘更多預測irAE的生物學指標；④ 目前國內市場上有多種PD-1/PD-L1抑制劑可供選擇，對于既往某一種ICIs發生irAE的患者，是否可用另一種ICIs安全替代，而治療效果是否相同；⑤ 在免疫治療的持久監測過程中，為保證患者持久獲益，何時采用何種針對irAE的治療措施等。總之，相信隨著基礎研究、臨床試驗的深入，個體化的免疫治療將在臨床上得到進一步的發展，為癌癥患者帶來希望。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：章蔚負責論文設計、文獻搜索及論文撰寫；林華月負責論文設計及論文修改。
在腫瘤發展的早期階段，由于DNA突變等原因導致腫瘤新抗原產生，免疫細胞被激活并遷移至腫瘤微環境（tumor microenvironment，TME）中，發揮保護性的免疫反應，從而消除免疫原性癌細胞[1]。然而，隨著腫瘤進展，腫瘤會演化出抑制免疫反應的機制來逃避免疫監視，其中一個核心機制是過表達能夠結合抑制性T淋巴細胞受體的配體[2]。這些配體被稱為免疫檢查點，在正常生理環境下起到防止自身免疫發展的作用。而在TME中，癌細胞通過這些配體相關的信號通路參與免疫逃逸，從而避免被宿主淋巴細胞發現和破壞。
因此，免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint inhibitors，ICIs）作為一種里程碑式的抗腫瘤治療手段，它的出現改變了癌癥治療的格局。ICIs并不是直接殺死腫瘤細胞，而是通過重塑T淋巴細胞毒性，對抗腫瘤的制衡機制，逆轉免疫逃逸，激活免疫應答，促進免疫細胞對腫瘤細胞的殺傷作用，這使得晚期惡性腫瘤患者的長期生存成為可能，并且也逐漸成為早期癌癥治療的適應證[3]。目前，最為突出的兩種阻斷免疫檢查點的方法是阻斷細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4（cytotoxic-T-lymphocyte-associated protein 4，CTLA-4）和靶向程序性細胞死亡1（programmed cell death 1，PD-1）與其配體1（PD-L1）之間的相互作用[4]。自2011年以來，美國食品藥品監督管理局（Food and Drug Administration，FDA）已批準1種CTLA-4抑制劑（ipilimumab）、3種PD-1抑制劑（cemiplimab、nivolumab和pembrolizumab）及3種PD-L1抑制劑（atezolizumab、avelumab和durvalumab）用于惡性腫瘤的治療[5]。在2022年，FDA還批準了一種新型ICIs（relatlimab），用于治療晚期黑色素瘤患者，它阻斷淋巴細胞激活基因3（lymphocyte-activation gene 3，LAG-3）。除此之外，國內也陸續獲批了多種我國自主研發的PD-1抑制劑，如特瑞普利單抗、卡瑞利珠單抗、替雷利珠單抗、派安普利單抗、信迪利單抗等。
雖然ICIs提高了既往無法治療的癌癥患者的生存率，但隨著ICIs在臨床實踐中的廣泛應用，出現了一個關鍵挑戰即其對免疫系統的不受控制的副作用，可能導致所謂的免疫相關不良反應（immune-related adverse events，irAE）。據美國FDA不良事件報告系統統計，截至2022年，共有149 303例不良反應病例被報道[5]。與標準化學治療或其他生物制劑不同，ICIs導致的irAE大多數是由過度免疫針對正常器官引起的，其嚴重程度、發生時間及受累器官往往難以預測[6]。幾乎每個器官都有關于irAE的報道，這些毒性可導致治療延誤或中斷，并且在極少數情況下可能危及生命。筆者將介紹不同ICIs的抗腫瘤機制以及irAE的防治策略，并重點探討不同器官irAE發生機制的最新進展。
1 ICIs的抗腫瘤機制
抗腫瘤T淋巴細胞的激活依賴于T細胞表面表達的共刺激分子CD28與抗原提呈細胞（antigen-presenting cells，APCs）表面的B7分子結合。CTLA-4與CD28具有高度的同源性，它是APCs上表達的抑制蛋白B7-1/CD80和B7-2/CD86的誘餌受體，阻止B7與T細胞上的抑制受體CD28相互作用[7]。傳統觀點認為，CTLA-4是一種抑制初始T淋巴細胞的內在分子，通過使用CTLA-4抑制劑可以阻斷這種內在檢查點，激活腫瘤反應性T淋巴細胞，并促使它們遷移到腫瘤部位，從而實現癌癥免疫治療效果。有研究[8]發現，CTLA-4在調節性T細胞（regulatory T cells，Tregs）中也起到重要的正向調節作用，并通過抑制樹突狀細胞（dendritic cells，DCs）介導的B7胞吞發揮作用。因此，CTLA-4抑制劑可以耗竭TME中的Tregs，從而激活腫瘤特異性T細胞并增強其效應功能，從而增強癌癥免疫治療效果[8]。
PD-1是由PDCD1基因編碼的免疫球蛋白基因超家族的成員，其部分蛋白結構域與CTLA-4具有同源性。然而，PD-1的表達比CTLA-4更廣泛，它可在活化的T細胞、B細胞、單核細胞、DCs、Tregs等上表達，并被認為在慢性炎癥及癌癥中可作為T細胞耗竭的標志[9]。其配體PD-L1往往在腫瘤細胞表面表達上調，也可在TME中的免疫細胞如腫瘤相關巨噬細胞、髓源性抑制細胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）及DCs上表達。先前的研究[10]表明，在MDSCs上表達的PD-L1維持了它對結腸癌T細胞活化的抑制能力。Jiang等[10]總結了PD-1/PD-L1通路在抑制宿主的抗腫瘤免疫中的作用機制，主要包括：① 抑制腫瘤浸潤T淋巴細胞的活化并誘導其凋亡；② 抑制細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic lymphocytes，CTLs）產生CTLs顆粒酶和穿孔素；③ 減少干擾素（interferon，IFN）-γ、白介素（interleukin，IL）-2等炎癥因子的分泌，促進免疫抑制因子IL-10的分泌；④ 抑制T淋巴細胞的增殖，使細胞阻滯在G0/G1期；⑤ 促進腫瘤細胞上皮間質轉化，誘導腫瘤的浸潤和轉移。使用PD-1/PD-L1抑制劑可以阻止PD-1與其配體的相互作用，逆轉上述免疫抑制狀態，恢復CTLs的細胞毒功能，最終抑制腫瘤生長。
據既往文獻[11]報道，CTLA-4抑制劑導致irAE的發生率為72%，其中嚴重irAE發生率為24%；在CTLA-4抑制劑導致的irAE中，皮膚反應和胃腸道免疫副作用是最常見的，其次是內分泌疾病和肝損傷。而在PD-1/PD-L1抑制劑單藥治療中，irAE的發生率為17.1%，嚴重的irAE發生率為4.0%，最常見的副作用為皮疹及甲狀腺功能減退[12]。以下筆者將著重闡述不同部位及器官發生irAE的機制及研究進展。
2 不同部位irAE的機制探討
2.1 ICIs相關性肺炎（ICIs pneumonitis，CIP）
CIP是最嚴重且威脅生命的irAE之一，尤其在非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）的治療中更為顯著。根據真實世界研究，CIP在NSCLC的ICIs治療過程中發生率為7%～19%[13]。CIP的典型特征是呼吸困難、咳嗽、缺氧，并伴有胸部影像學上的肺部浸潤。然而，在臨床上準確診斷和治療CIP仍然具有挑戰性，因為CIP的影像學特征多種多樣，容易受到腫瘤的干擾。此外，也很難將 CIP 與感染、化學藥物治療和放射治療引起的肺炎區分開來。
根據目前的文獻報道，CIP的發生機制與T淋巴細胞亞群紊亂及炎性因子表達失衡有關。Kim等[14]從患者支氣管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）中分離T淋巴細胞后發現，使用ICIs的患者T細胞呈現克隆擴增現象，并以IFN-γ+IL-17－CD8+ T細胞、CXC基序趨化因子受體（CXC motif chemokine receptor，CXCR）2及CC基序趨化因子受體6陽性輔助性T細胞（T helper，Th）17/Th1細胞為主，表明它們在CIP的發生中起到關鍵作用。Franken等[15]利用單細胞測序方法同樣發現CIP患者的BALF中CD4+和CD8+ T淋巴細胞數量上調；在CD4+ T細胞區域中，發現了致病性Th17.1細胞的T框蛋白21、IFN-G、IL-17A、集落刺激因子 2 （colony stimulating factor 2，CSF2）以及細胞毒性基因的高度共表達；相應地，CIP患者的BALF中抗炎的常駐肺泡巨噬細胞相對減少，而促炎的M1樣單核細胞 ［表達腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）α、IL-1B、IL-6、IL-23A］以及粒細胞-巨噬細胞CSF2受體（CSF2 receptor，CSF2R）A和CSF2RB則相對富集。Suresh等[16]也發現CIP患者的BALF中CD4+ T細胞明顯增多，并且觀察到中央記憶T細胞和TNF-α+IFN-γ+CD8+ T細胞增加，而Tregs細胞表面CTLA-4和PD-1的表達顯著下調；該研究還發現CIP患者的BALF中中性粒細胞趨化因子IL-8和CC基序趨化因子配體（CC motif chemokine ligand ，CCL）2的表達水平下調，這間接證實了CIP的發生機制與細菌感染引起的肺炎不同；此外，該研究還發現BALF中IL-12、CXC基序趨化因子配體（CXC motif chemokine ligand，CXCL）10和CCL17的水平明顯升高，并且CCL17水平的增加與單核細胞CD11b+ 種群的增加相關。CCL17是Th17細胞的一種趨化因子，IL-12是Th1細胞極化的強力誘導劑，而CXCL10的受體CXCR3在Th1細胞上高度表達，因此，CD11b+ 細胞可以在炎癥部位招募Th1細胞，而Th1細胞又可以促進CXCL10的增加，最終形成一個促進CIP發生的正反饋循環作用[17]。此外，也有文獻[13, 18]證實CIP發生后其他炎癥因子如C反應蛋白、IL-6、IL-17、IL-35等也會增加，并與CIP的發生相關。上述研究結果提示，在CIP患者中會出現T細胞中促炎亞群的激活及抑制表型的減弱，并通過炎癥因子作用促進CIP的發生[16]。
2.2 心臟損傷
ICIs相關心臟損傷包括心肌梗死、房室傳導阻滯、室上性和室性心律失常、心源性猝死、非炎癥性心肌病、心包炎、心包積液、缺血性卒中、靜脈血栓栓塞等情況。在接受單一ICIs療法的患者中，心血管相關不良事件的發生率約為3.1%，而在使用多種ICIs聯合治療的患者中，發生率則將近翻倍（5.8%）[19]。其中，ICIs相關心肌炎的發生率僅為0.04%～1.14%，然而其死亡率卻為25%～50%，遠高于其他類型的irAE[20]。ICIs治療后報告的癥狀發作時間存在很大差異，在大多數情況下ICIs心肌炎發生在ICIs治療開始后不久，大部分發生在3個月內。ICIs相關性心肌炎可表現為各種嚴重程度不同的癥狀，從胸痛、呼吸急促和疲勞，到血流動力學不穩定、危及生命的心律失常、多器官功能衰竭、猝死等暴發性表現[21]。
由于目前ICIs相關心臟損傷報道仍較少，其發病機制尚不完全清楚。Zhu等[22]通過單細胞測序方法證實ICIs心肌炎患者的細胞毒性CD8+ T效應細胞再表達 CD45RA（即Temra CD8+ T淋巴細胞）有所增加。Temra CD8+ T淋巴細胞是終末分化的效應記憶細胞，重新表達 CD45RA 與強效應活性，如殺傷、細胞因子釋放等功能相關，而在該部分患者中使用糖皮質激素治療后，這些Temra CD8+ T淋巴細胞進展為衰竭表型；此外，在克隆擴增的Temra CD8+ T淋巴細胞中，促炎癥趨化因子（CCL5/CCL4/CCL4L2）的表達水平升高，細胞通訊分析表明它們與先天免疫細胞，包括巨噬細胞、DCs和中性粒細胞存在相互作用。最終，激活的T細胞對心臟細胞的直接細胞毒性殺傷和過度表達的促炎癥細胞因子可能部分導致了心臟損傷[20]。Wei等[23]構建了PD-1缺失的ICIs相關心肌炎的小鼠，發現T細胞和巨噬細胞的心肌浸潤以及嚴重的心電圖異常會導致該類小鼠過早死亡，表現出類似于臨床中在ICIs心肌炎中觀察到的情況。此外，在PD-1基因敲除的小鼠中發現心臟可表現出左心室收縮功能下降、心室壁變薄和右心室擴張；并且心肌細胞上有彌漫性免疫球蛋白G抗體沉積，這種自身抗體可特異性地改變心臟結構[24]。除了心臟特異性抗體外，ICIs治療誘發的自身抗體也被發現，如抗條紋肌抗體可能與心肌和骨骼肌抗原發生反應，誘發抗體依賴性細胞毒性。此外，自身抗體可以誘導補體依賴性細胞毒性的激活，導致細胞裂解[20]。目前炎癥因子在ICIs所致心臟損傷中的作用機制仍證據不足。一方面，促炎因子如IL-6及C反應蛋白可能直接導致心臟功能紊亂，發生室上性和室性心律失常[25]。另一方面，在心臟損傷期間，促炎癥細胞因子和趨化因子由心肌細胞、上皮細胞和成纖維細胞釋放，誘導中性粒細胞和巨噬細胞招募到心臟。在正常情況下，自我抗原和T細胞之間的結合會誘發過敏和T細胞凋亡。然而，當進行ICIs治療時，T細胞活性增加，并誘發心臟進一步的損傷，促進損傷相關分子模式釋放、自我抗原釋放和心肌中促炎細胞因子增加[25]。
2.3 肝損傷
在接受ICIs單藥治療的患者中，有3%～10%的患者會發生免疫介導性肝損傷，其中3級以上肝損傷的發生率約為2%[26]。然而，在一項回顧性研究中，對肝細胞癌患者使用ICIs后的觀察發現，免疫相關性肝損傷的發病率可達14.3%，其中約一半患者表現為3級以上不良反應[27]。最常見的表現為肝功能指標無癥狀升高，尤其是丙氨酸轉氨酶和天冬氨酸轉氨酶的升高；其他癥狀還包括發熱、疲勞、黃疸、腹水等。由于ICIs引起的肝功能異常是非特異性的，并且與其他肝炎表現（如病毒性肝炎、自身免疫性肝炎、其他藥物性肝損傷）相重疊，所以在臨床上診斷ICIs引起的肝損傷時需要排除其他因素[26]。
肝臟一直被認為是“免疫特惠”器官，由多種機制來抑制免疫反應和促進局部免疫耐受。一方面，常駐肝臟的肝竇內皮細胞（liver sinusoidal endothelial cell，LSECs）及Kupffer細胞（Kupffer cells，KCs）可作為清道夫細胞及APCs調節淋巴細胞從而影響免疫功能[28]；并且由于肝臟持續暴露于來自腸道菌群的細胞脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）中，使肝臟構成性地表達Toll樣受體，并對LPS呈低反應狀態，呈現出“內毒素耐受”現象。另一方面，LSECs、KCs、肝星狀細胞表面PD-L1及PD-L2的表達上調，促進免疫耐受[28]。與其他器官發生irAE相同的是，ICIs可導致免疫細胞群組紊亂及炎癥因子形成。例如，ICIs可通過減少腫瘤細胞中Tregs的數量，進而增加促炎細胞因子，從而對肝臟造成損傷。此外，在ICIs使用過程中，活化的T細胞通過α4β1整合素和淋巴細胞功能相關分子1與LSECs和KCs表面的黏附分子血管細胞黏附分子1和細胞間黏附分子結合，使它停駐在肝臟中并進一步與LSECs和KCs表面上表達的FasL相互作用，導致活化的T細胞分泌IFN-γ并刺激KCs釋放細胞毒性TNF-α，最終促進肝細胞凋亡[29]。最近的研究[30]還表明，使用免疫治療后的小鼠肝臟巨噬細胞可以促進局部的免疫相關不良反應，表現為肝臟組織中寄居的KCs感知淋巴細胞產生的IFN-γ并隨后產生IL-12，從而導致肝臟毒性，并且IFN-γ及IL-12的毒性作用可能與中性粒細胞的激活和效應功能相關。另外，免疫相關的肝損傷的另一個機制可能是CTLA-4、PD-1或PD-L1的阻斷引發了適應性免疫中CD8+殺傷性T淋巴細胞對自身抗體產生的免疫活動，引起正常肝細胞的損傷，具體表現為腫瘤裂解產生大量的蛋白質及宿主抗原可使T細胞二次活化，并由于表位擴散、脫靶效應等因素介導了肝損傷[31]。
與其他器官不同的是，對于患有慢性乙型肝炎或丙型肝炎病毒感染的腫瘤患者而言，其發生免疫相關性肝損害的概率高于沒有感染的患者，這可能與患者既往已存在肝臟炎癥相關；此外，持續性肝炎病毒感染患者的外周血特異性CD8+ T細胞存在高表達的PD-1及CTLA-4，在CTLA-4、PD-1等負性共刺激分子的作用下，持續性肝炎病毒感染患者可能出現特異性T細胞功能障礙[32]。而ICIs對免疫耐受具有抑制作用，即在抑制腫瘤的同時，還可能逆轉T細胞耗竭并發揮抗病毒作用[33]。然而，ICIs也可能削弱T細胞抑制病毒性肝炎的能力，導致病毒性肝炎再激活。目前的文獻[34]報道中，病毒性肝炎再激活的概率僅為1.7%，其機制尚不清楚，但對于既往存在病毒感染的腫瘤患者而言，ICIs治療期間的抗病毒治療是至關重要的。
2.4 胃腸道毒性
胃腸道毒性一般發生在ICIs治療后的6～8周，最常見的癥狀為腹瀉，可伴有便血、黏液便、嘔吐、發燒、體質量減輕等結腸炎的癥狀[35]。與PD-1/PD-L1抑制劑相比，CTLA-4抑制劑導致的腹瀉和結腸炎的發生率更高。近年的一項薈萃分析[36]顯示，CTLA-4抑制劑導致的腹瀉發生率為28.6%（其中3～4級為5.9%），結腸炎的發生率為11.2%（其中3～4級為4.9%）；而PD-1/PD-L1抑制劑導致的腹瀉發生率為8.8%～9.5%（其中3～4級為0.1%～0.3%），結腸炎的發生率為0.6%～1.3%（其中3～4級為0.3%～0.4%）。
同樣，發生胃腸道毒性與ICIs導致的T細胞激活及炎癥因子釋放相關。Sasson等[37]發現腸道黏膜的CD8+ T細胞是常駐記憶T細胞，也是ICIs相關性結腸炎（immune-mediated enterocolitis，IMC）患者腸道中最主要的活化T細胞亞群，并證實它與腸鏡中結腸炎的嚴重程度相關。通過單細胞轉錄組測序結果[37]證實，IMC與活化的CD8+組織定植記憶T細胞中高水平表達的免疫檢查點（如CTLA-4、PD-1、LAG-3等）和IFN-γ的釋放有關，認為這些細胞可能通過釋放IFN-γ來破壞腸道上皮屏障，導致結腸炎的癥狀發生，而且ICIs使用后Tregs細胞的功能受到抑制，而Th17細胞分泌的IL-17明顯增加，并與3級以上腹瀉和結腸炎的發病率呈正相關。此外，結腸炎和巨噬細胞之間也存在關聯，巨噬細胞產生的TNF-α、IL-6、CXCL1和CXCL9/10趨化因子會導致結腸內額外的T細胞被招募，并加重結腸炎[35]。
另一種可能引起IMC的機制與腸道微生物群失調相關。Chaput等[38]通過16S rRNA基因測序評估ICIs使用后患者的腸道微生物組成，證實擬桿菌屬與較差的癌癥結果和較低的IMC發生率相關，而糞桿菌屬與其他厚壁菌門則與較好的生存率和較高的IMC發病率相關；此外，該研究還發現，IMC患者往往具有較高的CD4+ T細胞數量，并且在基線時IL-6、IL-8和sCD25的水平較低。另一項發表在Science雜志上的研究[39]指出，洋蔥伯克菌和脆弱擬桿菌有利于ICIs的抗腫瘤作用，并對IMC起到預防作用；此外，該研究還發現，在黑色素瘤小鼠模型中，與抗PD-L1療效相關的雙歧桿菌以及包括乳酸桿菌在內的其他細菌也被證實可以通過調節細胞因子的產生和增強腸道屏障功能來預防IMC。
2.5 腎損傷
在使用ICIs過程中，與腎損傷相關的毒性主要是ICIs相關的急性腎損傷（ICIs related acute kidney injury，ICIs-AKI）。然而，既往的文獻[40]對于ICIs-AKI的發生率報道存在差異，在7%～24%之間。Kanbay等[41]通過薈萃分析發現，ICIs-AKI的發生率為23.7%（895/3 767），其中10%～30%的患者在發生急性腎損傷前已經存在慢性腎臟疾病。ICIs-AKI患者最常見的組織病理學表現是急性腎小管間質性腎炎，同時還可能伴有其他組織學病變，如免疫性血管炎或血栓性微血管病[42]。在大多數情況下，ICIs-AKI表現為肌酐水平升高和無菌性膿尿，這往往是患者唯一的體征。
目前，ICIs-AKI發展的潛在機制尚不確定。首先，可能是由于ICIs的使用導致了針對腎小管上皮細胞（tubular epithelial cells，TECs）、間質細胞等自身抗原的產生。Fadel等[43]首次報道了1例黑色素瘤患者在使用CTLA-4抑制劑治療后出現蛋白尿，同時伴有抗核抗體和抗雙鏈DNA抗體陽性，而補體水平正常，該患者停用ICIs并接受激素治療后，蛋白尿得到緩解，自身抗體檢測轉為陰性。另一個機制可能是ICIs伴隨使用的藥物（如質子泵抑制劑）在ICIs使用過程中滯留于腎實質中，導致免疫反應和腎小管損傷[44]。此外，ICIs可能導致腎臟固有抗原的耐受性喪失。在正常情況下，TECs表達PD-L1，以保護它免受T細胞介導的自身免疫攻擊。然而在ICIs使用過程中，由于外周產生的IFN-γ等刺激，PD-L1的表達會顯著上調，而PD-L1抗體的結合會導致腎小管上皮細胞的器官特異性損傷。在腎移植發生急性排斥反應時，TECs上調表達PD-1，并與Tregs相互作用，最終保護TECs免受T細胞的損傷。然而在缺血再灌注條件下，PD-L1阻斷后，Tregs對TECs的保護作用減弱，進而加劇腎功能喪失和腎臟炎癥的發展。由于PD-L1在ICIs-AKI時TECs上的表達存在差異，對腎臟進行穿刺活檢并進行PD-L1的免疫組織化學染色可能對ICIs-AKI的診斷具有重要意義[40]。
2.6 皮膚及黏膜毒性
在使用ICIs的患者中，皮膚相關毒性的發生率在30%～60%之間，其中使用CTLA-4抑制劑單藥的皮膚毒性發生率高于PD-1或PD-L1抑制劑，大多數患者的不良反應為輕度，然而使用PD-1抑制劑的3～4級皮膚毒性（7.2%）高于PD-L1抑制劑（2.3%）及CTLA-4抑制劑（4.7%）[45]。最常見的皮膚黏膜相關毒性包括瘙癢癥、白斑、斑丘疹、濕疹、大皰性天皰瘡、銀屑病、苔蘚樣皮疹、牛皮癬樣皮疹等，也有斑禿、彌漫性脫發、甲溝炎等癥狀被報道[46]。
目前認為的皮膚及黏膜相關毒性的發生機制可能有以下幾方面因素：① 激活T細胞對抗腫瘤細胞與正常組織的共同抗原。既往有研究[47]證實，在黑色素瘤患者中，ICIs相關性白斑形成與ICIs的治療呈正相關，其原因可能與白斑和黑色素瘤相關抗原，以及與正常組織中的黑色素細胞之間存在交叉反應有關。而ICIs相關性大皰性天皰瘡的發病也可能是由皮膚基底膜與腫瘤細胞上的BP180靶點之間的交叉反應引起[48]。② 通過激活T細胞增加促炎細胞因子的釋放。如前所述，ICIs使用后增強了Th1及Th17細胞的活性，而Th17細胞產生IL-17A和IL-22，其可誘導中性粒細胞的招募劑表皮膠質細胞的增殖，因此其可導致銀屑病的加重或誘發；此外，ICIs可增加口腔環境中IFN-γ及IL-2的產生，最終可能與口腔扁平苔蘚的發生相關[45]。③ 過敏反應。ICIs引起的斑丘疹及苔蘚樣皮疹部分被認為涉及Ⅳ型超敏反應，尤其是在使用ICIs后可能引發對以前可以耐受的伴隨藥物的免疫反應，從而誘發皮膚炎癥。Shi等[49]發現在使用ICIs導致苔蘚樣皮疹的患者中同時也使用了會引起苔蘚樣反應的藥物，而這些藥物既往患者是可耐受的，但其詳細機制并不清楚，推測可能由于ICIs激活免疫系統并抑制Tregs的功能，從而增強了炎癥反應相關，最終加速并發藥物引起的藥疹。
2.7 內分泌系統毒性
內分泌系統的irAE涉及腦垂體、腎上腺、甲狀腺、甲狀旁腺和胰腺細胞的功能障礙，在嚴重情況下可能出現腎上腺危象、糖尿病酮癥酸中毒等威脅生命的并發癥，其中甲狀腺irAE是最常見的內分泌毒性反應，其發病率可高達10%～20%，但3級及以上患者相對罕見[50-51]。大多數甲狀腺irAE患者表現為無痛性甲狀腺炎伴短暫性甲狀腺功能亢進。在較為嚴重的甲狀腺功能亢進患者中，甲狀腺功能減退通常在最初的甲狀腺功能亢進之后發生，其中40%的患者可能進展為永久性甲狀腺功能減退，需要甲狀腺激素替代治療[50]。垂體炎通常表現為一種或多種垂體激素減少，CTLA-4抑制劑導致的發生率較PD-1抑制劑更高，而兩者聯合使用時垂體炎的發生率可達6.4%[51]。
T細胞的激活仍然是導致內分泌irAE的機制之一。動物實驗[52]已證實PD-1抑制劑可增加甲狀腺和頸部淋巴結中的CD4+ T細胞，并可能引發嚴重的破壞性甲狀腺炎。ICIs相關的糖尿病患者的胰腺周圍CD8+ T細胞明顯浸潤，而胰腺β細胞殘留極少；此外，ICIs相關的糖尿病患者還被證實具有較低水平的β細胞相關自身抗體，如胰島素、谷氨酸脫羧酶、鋅轉運蛋白8或胰島素瘤相關蛋白2等[51]。關于ICIs相關的垂體炎，已證實ICIs可引發垂體炎，導致垂體前葉中T細胞和B細胞的浸潤，并且在某些垂體前葉細胞中發現陽性的C4d補體成分。垂體炎相關的動物模型研究[51]中也觀察到使用CTLA-4抑制劑后，小鼠垂體前葉分泌促甲狀腺激素和催乳素的細胞中C4d的表達增加。盡管上述機制推測內分泌相關irAE與免疫細胞的失衡、自身抗體和補體的改變相關，但目前仍需要進一步研究來證實ICIs是如何通過上述機制導致內分泌irAE的發生[53]。
3 irAE的防治策略
目前，根據已發布的irAE管理相關指南[54-55]，皮質類固醇是中度和重度irAE的一線干預措施。皮質類固醇對免疫系統具有多種效應，包括增加Tregs的產生和活性、抑制T細胞抗原受體信號傳導，減少促炎細胞因子的釋放等[56]。既往有薈萃分析[57]提示皮質類固醇的使用與患者較差的無進展生存期及總生存期相關。然而大多數研究是回顧性的，并且部分研究中使用高劑量的皮質類固醇的患者可能正在接受二線免疫抑制劑治療。此外，皮質類固醇治療irAE對ICIs療效的影響尚未在動物實驗中得到證實，其潛在機制仍未明確。因此，目前尚無法完全確定使用皮質類固醇的ICIs治療患者的生存劣勢是否完全歸因于皮質類固醇本身，還是患者整體存在侵襲性免疫抑制的結果[56]。除了皮質類固醇外，針對ICIs治療中細胞因子的阻斷，如TNF-α拮抗劑英夫利昔單抗、IL-6R抑制劑托珠單抗等，已被證實可用于治療irAE，特別適用于對皮質類固醇不敏感的irAE患者，但何時采取細胞因子阻斷法治療irAE目前尚無明確的結論[56]。
4 小結與展望
基于ICIs治療的抗腫瘤免疫療法開啟了癌癥治療的新時代，加深對發生irAE機制的研究將有助于幫助臨床醫生理解并掌握ICIs的用法，并將更好地指導臨床用藥。綜上所述，發生irAE與免疫細胞的紊亂、炎癥因子表達失衡、自身抗體及補體改變、甚至腸道微生物失調等因素有關，不同器官的irAE的發生也與相應器官的定植免疫細胞功能有關。針對于irAE的研究目前還有尚待解決的關鍵問題：① 聯合其他藥物治療時，如何鑒別是其他藥物引起的不良反應還是ICIs帶來的irAE；② 對于在治療中有明顯獲益但發生過嚴重毒性的患者是否應該在解決irAE后再次接受ICIs的治療，再次挑戰的時機又是何時；③ 是否可基于患者的腫瘤標志物、血液學標志物甚至基因檢測結果挖掘更多預測irAE的生物學指標；④ 目前國內市場上有多種PD-1/PD-L1抑制劑可供選擇，對于既往某一種ICIs發生irAE的患者，是否可用另一種ICIs安全替代，而治療效果是否相同；⑤ 在免疫治療的持久監測過程中，為保證患者持久獲益，何時采用何種針對irAE的治療措施等。總之，相信隨著基礎研究、臨床試驗的深入，個體化的免疫治療將在臨床上得到進一步的發展，為癌癥患者帶來希望。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：章蔚負責論文設計、文獻搜索及論文撰寫；林華月負責論文設計及論文修改。