综述
细胞因子与肿瘤免疫检查点抑制剂治疗相关不良事件关系及临床价值的研究进展
肿瘤研究与临床, 2023,35(3) : 233-236. DOI: 10.3760/cma.j.cn115355-20220106-00007
摘要

免疫检查点抑制剂(ICI)的应用显著提高了不同类型恶性肿瘤的疗效,但其引起的免疫治疗相关不良事件(irAE)涉及多个器官和系统,影响治疗,威胁患者健康,甚至危及生命。因此,需要选择生物标志物来预测、监测irAE的发生,帮助高风险患者早期诊断,指导个体化治疗。研究表明,某些细胞因子参与了irAE的发生、发展。文章就细胞因子与irAE的相关研究进行综述,为临床预测和监测irAE提供参考。

引用本文: 伊丽娜, 姚颐, 宋启斌. 细胞因子与肿瘤免疫检查点抑制剂治疗相关不良事件关系及临床价值的研究进展 [J] . 肿瘤研究与临床, 2023, 35(3) : 233-236. DOI: 10.3760/cma.j.cn115355-20220106-00007.
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免疫检查点抑制剂(ICI)包括特异性靶向细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)和程序性死亡受体1/配体1(PD-1/PD-L1)的单克隆抗体,其通过激活机体自身免疫、抑制癌细胞的免疫逃逸或耐受机制,而发挥抗肿瘤效应。但ICI在实际应用中常会引起免疫治疗相关不良事件(irAE),影响疗效甚至危及生命。现有研究发现了一些与irAE有关的细胞因子(CK),文章就二者的关系及应用前景进行综述。

1 概述
1.1 irAE

临床上irAE并不少见,且以多种形式出现,严重时可危及患者生命。研究发现,经CTLA-4抑制剂治疗后,72%患者会出现irAE,其中3级以上者发生率为24%[1]。而接受抗PD-1/PD-L1单抗治疗的患者中,约66%发生至少一项irAE,约14%发生至少一项3级以上irAE[2]。irAE具体发生机制尚不明确,主流观点认为与免疫系统的异常激活有关,其中炎性因子发挥重要作用。目前irAE的诊断常根据患者临床表现和用药史综合判断,分级主要采用美国国立卫生研究院(NIH)公布的常用不良事件术语标准(CTCAE)5.0进行评估,而治疗方法则以糖皮质激素为主,但因存在诸多问题而广受诟病。

1.2 CK

CK是一类具有广泛生物学活性的低分子量可溶性蛋白,常根据其功能命名,包括白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(IFN)、集落刺激因子(CSF)、趋化因子等。生理情况下,CK通过与细胞膜受体结合,激活相关信号通路,诱导炎症反应、调节免疫应答。促炎因子包括TNF-α、IL-1β、IL-6等,抗炎因子包括IL-10等,其调控失衡可引发多种疾病。

2 CK与irAE的关系及临床价值

目前发现irAE与某些CK水平的异常有关,ICI治疗前(基线)检测CK有助于预测irAE的发生,治疗期间的CK监测可帮助鉴别、跟踪irAE的发展演变。下面重点介绍几种研究较多的与irAE相关的及有临床价值的CK。

2.1 IL-1β

IL-1β由casepase-1剪切其前体pro-IL-1β产生,通过细胞焦亡等途径释放至胞外。IL-1β具有影响淋巴细胞募集、促进炎性组织重塑等功能,参与自身免疫性疾病。NLRP3-casepase-1-IL-1β信号通路可能参与irAE的病理过程。在免疫治疗相关结肠炎(IMC)患者的髓样细胞中可检测到NLRP3-IL-1β通路相关基因的高表达[3]。而暴露于nivolumab或ipilimumab的心肌细胞和淋巴细胞的共培养液中也可检测到IL-1β、IL-6、TGF-β等因子显著升高[4]。研究发现较高的基线IL-1β、IL-2、重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)水平与患者甲状腺相关的irAE有关[5]

2.2 IL-6

IL-6通常在炎症早期发挥作用,并可长时间介导炎症,通过其受体可激活JAK-STAT、PI3K-AKT等下游信号,参与C反应蛋白(CRP)等的合成。Valpionec等[6]开展的一项前瞻性研究中发现,血清基线IL-6水平是irAE独立预测因子,水平越低irAE发生风险越高,最佳临界值为2.5 ng/L(灵敏度70.4%,特异度66.1%)。Chaput等[7]也发现IL-6、IL-8和sCD25基线水平较低者更易发生IMC。除有预测作用外,IL-6还具有监测价值。研究者通过观察irAE发生前、中、后的血清样本发现,IL-6及CRP水平显著增加与irAE的急性发作存在相关性[8]。还有研究报道,nivolumab相关IMC的发生及转归与血清IL-6及CRP水平关系密切[9]

2.3 IL-10

IL-10是多效性免疫调节因子,多发挥抗炎作用,但也可促进CD8+ T细胞的存活与增殖。Wang等[10]分析非小细胞肺癌(NSCLC)患者临床资料发现,血清基线IL-10≥0.704 pg/ml的患者接受ICI治疗后irAE发生率更高(69.81%比21.43%)。提示IL-10是irAE的独立预测因子,并证实其对免疫相关肺炎(CIP)亦具有良好预测效能。

2.4 IL-17

IL-17可由辅助性T细胞17(Th17)、γδT细胞、自然杀伤(NK)细胞、NKT细胞等分泌,本身致炎性较低,常与其他CK协同趋化免疫细胞,在炎症与自身免疫性疾病中发挥作用。有研究证实,血清基线IL-17水平较高者接受ICI治疗更易发生CIP和IMC[11,12]。Kim等[13]在发生CIP患者的肺泡灌洗液中发现大量Th1和Th1/Th17细胞富集,其中表达IL-17的CD4+ T细胞明显多于感染性肺炎患者,提示IL-17+细胞在CIP发生中起关键作用。

2.5 TNF-α

TNF-α由巨噬细胞、中性粒细胞、肥大细胞等释放,也可由肿瘤细胞产生,与其受体结合可激活NF-κB信号,诱发炎症并促进肿瘤细胞增殖。研究发现,NSCLC患者的血清基线TNF-α水平与ICI治疗后的3、4级irAE相关[14],而在IMC患者的髓样细胞和结肠组织中也可检测到TNF-α通路相关基因高表达[3,15]。此外,在动物模型中已证实,使用抗TNF单抗不仅可改善小鼠的IMC,还可提高抗肿瘤疗效[15]

2.6 粒细胞集落刺激因子(G-CSF)

G-CSF具有刺激中性粒细胞成熟、分泌和增强吞噬能力的作用。现已发现血清基线水平较低的G-CSF与IMC的发生相关[11],而在已发生irAE的NSCLC患者中发现G-CSF水平明显升高[16]。此外,Lim等[17]通过纵向分析重度irAE患者发现,G-CSF、IL-1β等11种CK于基线及治疗早期(应用ICI后1~6周)显著升高,该团队将这些CK的水平和临床表现整合成数学模型并在ICI治疗的患者中验证,证明了模型具有良好的irAE预测效能。

2.7 趋化因子受体(CXCR)及CXCR配体(CXCL)

CXCR-3可表达于T细胞、单核细胞、NK细胞等表面,与其配体CXCL-9、CXCL-10结合可激活细胞内信号通路,募集靶细胞引发免疫反应。体内研究揭示,阻断CXCR3后,即使用抗PD-1单抗和抗CTLA-4单抗联合处理,肿瘤微环境中CD8+ T细胞和CD4+ foxp3- T细胞的浸润及激活显著减少,区域淋巴结内CD8+ T细胞产生IFN-γ和TNF-α也会显著降低[18]。研究者对比IMC患者与健康人髓样细胞中的炎症相关基因发现,IMC患者IFN-γ诱导的CXCL-9、CXCL-10表达变化明显,信号通路富集分析提示,与IFN-γ和TNF-α信号相关的基因集上调显著[3]。临床样本的分析发现,CIP患者的肺泡灌洗液中可见丰富的CXCR3+ Th17/Th1细胞聚集[13]。Khan等[19]也发现,irAE患者的血清基线CXCL-9、CXCL-10、CXCL-11和CXCL-19水平往往较低,而在ICI治疗后CXCL-9和CXCL-10水平有不同程度增高。

3 靶向CK在irAE治疗中的应用

目前多个CK及其受体的单抗已被批准用于自身免疫性疾病,为irAE的治疗提供了新的手段。infliximab是TNF-α的单克隆抗体,有研究证实该抗体可改善胃肠道irAE,减少皮质激素的使用[20]。同时,抗TNF抗体(infliximab或certolizumab)与ICI的联合使用在临床研究中也显示出良好的安全性和耐受性[21]。研究发现,阻断TNF能够促进CD8+肿瘤浸润T淋巴细胞(TIL)进入肿瘤微环境,增强抗肿瘤免疫[22]。因此阻断TNF-α信号被认为是治疗irAE的良好选择。有研究发现,infliximab可引发严重的肝损害[23],故目前不推荐将其应用于免疫相关肝炎的治疗中。

secukinumab是抗IL-17单抗,原为斑块状银屑病用药,后发现其不仅可改善ICI相关皮炎,还可保持抗肿瘤免疫的疗效[24]。体内研究证实,阻断IL-17信号可增加肿瘤微环境中的CD8+ T细胞数,增加ICI敏感性[25]。但也有研究者报道,ICI相关皮炎患者使用secukinumab后症状虽得到缓解,但肿瘤出现进展[26],表明IL-17在抗肿瘤免疫中具有多效性,阻断该信号同时使用ICI的结局如何尚需谨慎下结论。此外,tocilizumab是抗IL-6受体的单克隆抗体,已在irAE的治疗中显示出良好的疗效和安全性[27]。但有报道称该抗体可引发肠穿孔[28],故应避免在胃肠道irAE患者中使用。其他CK及抗其受体的单抗是否能够应用于irAE的治疗中,尚需进一步探索。

4 总结与展望

目前ICI已被广泛应用于晚期恶性肿瘤的治疗,其带来疗效的同时,也可诱发irAE。综上所述,一些CK与irAE的发生和转归密切相关,在irAE的预测和监测中显示出一定的价值和前景。在使用ICI治疗肿瘤的同时,靶向某个(些)CK的治疗或许是未来减少irAE、提高疗效的重要方向。此外,发生于不同肿瘤、不同器官的irAE者是否有CK表达谱的差异、规律如何尚需进一步研究。

我们也应清楚地看到,irAE的发生是一个复杂的过程,与肿瘤微环境、遗传因素、微生物群落、自身免疫状态等联系密切。ICI暴露相关的血清收集时间、皮质类固醇的使用等因素均可能影响CK对irAE者的预测和监测作用,且CK基线及动态水平在不同患者间具有一定的差异。因此通过对单一CK的检测以期实现对irAE的预测或监测可能不是最佳方案,而患者的个体化分析、多因素的综合分析以及基于大数据的数学模型可能达到更好的效能。总之,随着研究的不断深入和数据的不断积累,相信irAE的预测和治疗会更加完善。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

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