警惕肿瘤免疫治疗的内分泌系统不良反应

方晨 郭鹤鸣 黄韵 陈小红 李思诚 刘翠平 胡吉

1苏州大学附属第二医院内分泌科 215004;2江苏省临床免疫研究所，苏州 215000

方晨与郭鹤鸣对本文有同等贡献

肿瘤免疫治疗因其卓越的疗效和创新性，在2013 年被《Science》杂志评为年度科学突破之首。免疫检查点抑制剂( ICPi) 已成为肿瘤免疫治疗中强有力的工具，区别于传统的肿瘤药物治疗，ICPi 通过抑制免疫检查点，增强T 细胞的增殖、活化，达到抗击肿瘤的作用。目前已广泛应用于临床的ICPi主要包括细胞毒性 T 淋巴细胞相关抗原-4( CTLA-4) 抑制剂和程序性细胞死亡蛋白-1( PD-1) /程序性细胞死亡蛋白配体1( PD-L1) 抑制剂。

2018 年10 月1 日，詹姆斯·艾莉森和本庶佑关于CTLA-4和PD-1/PD-L1的研究揭开了应用ICPi进行肿瘤免疫治疗的帷幕。他们因在肿瘤免疫治疗领域的杰出贡献而获得了2018 年诺贝尔生理学或医学奖。其中CTLA-4 抑制剂主要有ipilimumab 和tremelimumab，PD-1 抑 制 剂 包 括pembrolizumab 和nivolumab，而PD-L1 抑 制 剂 包 括atezolizumab、avelumab和durvalumab。

虽然这些ICPi 显著延长了某些晚期恶性肿瘤患者的生存期，甚至能使黑色素瘤脑转移的患者生存期翻倍［1］，但是ICPi 可能导致免疫耐受性不平衡及免疫检查效应减弱，直接后果便是引起一系列免疫相关的不良事件。主要累及的器官有皮肤、结肠、肝脏、肺和内分泌器官。其中，内分泌系统不良反应主要包括甲状腺功能紊乱、自身免疫性糖尿病、垂体炎及原发性肾上腺功能不全等。本文就ICPi 治疗相关性内分泌系统不良反应作一综述。

1 原发性甲状腺功能紊乱

甲状腺功能紊乱是ICPi 治疗中最常见的内分泌相关疾病之一，也是ICPi 联合治疗中发生率最高的不良反应［2］。ICPi 相关的甲状腺功能紊乱包括甲状腺功能亢进症( 甲亢) 、甲状腺功能减退症( 甲减) 和( 或) 甲状腺炎，因为它可能表现为显性或亚临床甲减或甲状腺毒症。在PD-1/PD-L1抑制剂治疗中发生率可达1.8% ～9.0%，而在CTLA-4抑制剂治疗的患者中则为0 ～4%［3］。中南大学湘雅三医院内分泌科也报道了国内首例nivolumab 致甲减［4］。两类药物所致的原发性甲状腺功能紊乱的出现时间相似，通常在接受治疗后的5 个月至3 年。大多数出现原发性甲减的患者早期会有心悸、乏力、易怒、食欲亢进等甲状腺毒症的表现。同时伴有血清促甲状腺激素( TSH) 水平降低，FT3和FT4水平升高，TSH 受体抗体及甲状腺过氧化物酶抗体( TPOAb) 可呈现阳性。这些患者的甲状腺毒症持续4 周后通常可自行缓解，随后患者会有嗜睡、厌食、便秘等症状，甲状腺功能检查提示患者存在甲减［5］。还有些患者在出现甲减前没有甲状腺毒症，仅表现为乏力、体重增加等。甲状腺功能检查显示甲减，同时伴有甲状腺球蛋白抗体( TgAb) 及TPOAb阳性。这些患者存在甲亢; 但因仅出现实验室指标异常，表现为亚临床甲亢，所以常被忽略。

Lee 等［6］回顾性研究了单个机构的45 例ICPi相关甲状腺功能障碍患者，重点研究了ICPi 相关甲状腺功能紊乱的自然病程。这些患者接受抗PD-1单药治疗( nivolumab或pembrolizumab) 或ipilimumab与nivolumab联合治疗，78%( 35/45) 以甲亢为首发症状，其余22%(10/45) 以甲减为首发症状。在35例甲状腺毒症患者中，80%( 28/35) 随后发展为甲减。对于甲状腺毒症患者，ipilimumab与nivolumab联合治疗组的中位发病时间为21 d( 7 ～64 d) ，而抗PD-1 单药治疗组的中位发病时间为 47 d(14 ～447 d) 。甲减患者中位发病时间较甲亢患者长: ipilimumab 与nivolumab 联合治疗组为63 d( 24 ～141 d) ，抗PD-1 单 药 治 疗 组 为 70 d(27 ～475 d) 。有4 项研究调查了从ICPi 相关甲状腺毒症发病到甲状腺毒症消退或发展为甲减的时间;均发现这一过程的中位时间约为4 ～7 周［6-9］。甲状腺毒症发病时间短，甲减时间长，并由甲状腺毒症转化为甲减，支持破坏性甲状腺炎作为ICPi 相关甲状腺功能紊乱的潜在过程。

如上所述，绝大多数ICPi 相关的甲状腺毒症是暂时性的，很可能是由破坏性甲状腺炎引起的，导致预先形成的甲状腺激素释放。ICPi 相关的Graves病持续刺激内源性甲状腺激素的产生，这非常罕见，但已有2 例相关病例报道［10-11］。

对于出现ICPi 治疗相关的原发性甲状腺功能紊乱的原因，目前尚无明确结论。Delivanis等［12］发现在这些患者外周血中CD14+CD16+单核细胞和CD56+CD16+自然杀伤细胞增多，单核细胞表面HLA-DR表达显著增加。Delivanis等还对3 组患者( 健康志愿者、自身免疫性甲状腺炎患者和pembrolizumab诱导甲状腺炎患者) 外周血T 细胞上PD-1进行流式细胞术分析，结果发现，pembrolizumab诱导甲状腺炎患者T 细胞表面未检测到PD-1; 而健康志愿者和自身免疫性甲状腺炎患者T 细胞上的PD-1表达相似。表明pembrolizumab诱导的甲状腺炎中免疫介导的甲状腺功能紊乱可能不同于自身免疫性甲状腺炎。Torimoto等［13］对1 例nivolumab相关甲减患者的外周血淋巴细胞进行流式细胞术分析。对基线和nivolumab治疗后2 周的血样分析显示，辅助性滤泡T 细胞( Tfh 细胞) 的比例显著增加，从基线时的0．9%增加到治疗后2 周的3.1%，治疗后4 个月下降到1.2%。基线时，患者甲状腺功能正常，但TPOAb 和TgAb呈阳性。Nivolumab治疗后，两种抗体的效价均升高，并出现明显的甲减，需要长期接受左甲状腺素治疗，同时有新的超声证据提示甲状腺萎缩。Tfh 细胞表达PD-1，参与B 细胞的成熟、活化和抗体的产生。Torimoto等推测抗PD-1 治疗导致Tfh细胞中PD-1/PD-L1信号被抑制，可能促进了Tfh 细胞的增殖和甲减的发生。在处理上，对于有甲状腺毒症的患者，β 肾上腺素能受体阻滞剂可以帮助缓解甲状腺毒症阶段的肾上腺素能症状及其他一些甲亢症状。对于甲减患者，需要及时行左甲状腺素片替代治疗。综合文献报道结果及专家共识，建议患者每4 ～6 周检测甲状腺功能。研究者还发现在治疗初期部分患者会出现甲状腺超声检查的异常，主要表现为不同程度的甲状腺肿大［14］。当这些患者再次或多次行PD-1/PD-L1抑制剂治疗后，均出现了不同程度的甲状腺功能异常。因此对于ICPi 使用者，甲状腺超声检查也可以作为一项常规筛查项目。

2 自身免疫性糖尿病

2015 年Martin-Liberal等［15］首次报道了1 例来自英国的54 岁女性黑色素瘤患者在使用PD-1 抑制剂后出现了自身免疫性糖尿病。此后关于使用PD-1/PD-L1抑制剂后引起自身免疫性糖尿病的报道不断涌现［6-11］。本课题组也在今年发现、诊断了中国首例抗PD-1 治疗后诱发糖尿病的病例( 已接收) 。ICPi 相关的糖尿病在抗CTLA-4单药治疗中非常罕见;目前仅有2 例相关报道［16-17］。由于目前抗CTLA-4治疗相关性糖尿病的报道例数较少，与抗PD-1/PD-L1治疗相关性糖尿病之间的差异仍不清楚。

ICPi 相关自身免疫性糖尿病具有以下几个重要特征:(1) 血糖升高迅速。(2) 内源性胰岛素缺乏进展迅速。(3) 如果不及时发现并应用胰岛素治疗，糖尿病酮症酸中毒( DKA) 风险较高。自身免疫性糖尿病的发生时间常在用药后1 周至数月不等，首发症状大多为恶心、呕吐，常被误诊为药物相关的胃肠道反应，但它实际是DKA 临床表现的一部分。这些患者以DKA 起病，C 肽水平普遍较低，部分患者的糖尿病自身抗体呈阳性，有些患者还具有与1 型糖尿病发病相关的HLA 分型。ICPi 相关自身免疫性糖尿病与暴发性1 型糖尿病( FT1DM) 有许多相似的临床特征，但FT1DM 与ICPi 相关自身免疫性糖尿病是否具有共同的病理生理机制尚待确定。值得注意的是，一些在FT1DM 中相对常见的现象在ICPi 相关自身免疫性糖尿病中似乎并不常见。例如，FT1DM 胰岛自身抗体通常检测不到，但在50%ICPi相关自身免疫性糖尿病患者中阳性。此外，在98%的FT1DM 中可观察到血清胰酶水平升高，但在ICPi 相关自身免疫性糖尿病中并未发现［18］。

PD-1/PD-L1 抑制剂相关的自身免疫性糖尿病的确切机制尚不清楚，目前普遍认为，它与药物使用后PD-1/PD-L1介导的免疫调节负性信号受抑制，进而引起自身反应性淋巴细胞的攻击有关。研究者上调非肥胖糖尿病( NOD) 小鼠β 细胞中PD-L1 表达后，小鼠胰岛炎明显减轻，其自身免疫性糖尿病的发生率较对照组显著下降。而将PD-L1 转基因小鼠的胰腺淋巴细胞导入非转基因NOD 小鼠体内，同样可有效延缓其糖尿病的发生［19-20］。在对NOD 小鼠的进一步实验发现，与过表达PD-L1分子相反，注入PD-1或PD-L1抑制剂会使NOD 小鼠糖尿病发生风险增加。这些小鼠在注射单克隆抗体后，其PD-1/PD-L1信号被抑制，小鼠出现明显的胰岛炎且胰岛组织中浸润性CD8+T细胞数量显著增加［21］。研究者发现，因PD-1/PD-L1信号被抑制所引起的自身免疫性糖尿病主要由CD4+和CD8+的T 细胞参与，在疾病发生的早期阶段自身反应性T 细胞在胰腺淋巴结增殖，之后T 细胞浸润胰腺组织造成胰岛细胞破坏［22］。近期研究证据显示，抑制PD-1/PD-L1信号会引起CD4+Th1细胞增殖，它可以使CD8+T 细胞在胰腺组织中聚集，从而引起胰岛细胞破坏，导致自身免疫性糖尿病的发生。

对于PD-1/PD-L1抑制剂相关自身免疫性糖尿病，关键在于及早明确诊断，因此所有患者在使用PD-1/PD-L1抑制剂治疗前及治疗中都应常规监测血糖、糖化血红蛋白及C 肽水平。对于出现恶心、呕吐等胃肠道症状的患者，应完善血糖检测、尿常规以及血气分析来排除DKA 的可能。患者一经诊断为DKA，应及时纠正，规律应用胰岛素维持患者血糖稳定。由于使用PD-1/PD-L1抑制剂引起自身免疫性糖尿病的患者，其胰岛β 细胞破坏具有明显的组织特异性，其特异性破坏一旦完成，自身免疫反应就会自行终止，因此通常不需要使用激素来抑制自身免疫反应。所有患者在血糖控制平稳后均需持续随访，以明确在PD-1/PD-L1抑制剂停用后，其胰岛功能是否恢复，血糖水平是否正常，是否仍需胰岛素维持治疗。

3 垂体炎

对38 项ICPi 治疗相关研究的荟萃分析显示，在7 551例患者中有85 例垂体炎，其中ipilimumab与nivolumab联合治疗垂体炎的发生率最高( 6.4%) ，而抗CTLA-4治疗的发生率为3.2%，抗PD-1治疗的发生率为0.4%，抗PD-L1 治疗发生率＜0．1%［23］。据报道ICPi 相关的垂体炎在男性中发病率更高。Caturegli等［24］回顾了128 例抗CTLA-4治疗引起的垂体炎，发现男女比例接近4∶1。这与淋巴细胞性垂体炎不同，后者在女性中更为常见。男性在ICPi 相关垂体炎中的优势可能因ICPi 治疗( 尤其是ipilimumab) 经常被用于黑色素瘤，而黑色素瘤在男性中发病率高于女性; 然而，即使考虑到这一点，ICPi相关性垂体炎发生率在男性中也更高［25-26］。

在发生时间上，使用CTLA-4抑制剂患者通常在治疗后4 ～16 周出现垂体炎，而使用PD-1/PD-L1抑制剂治疗的患者最长可在治疗后11 个月发生垂体炎。除了发生率和发生时间，二者在出现垂体炎时的临床表现也有许多不同。使用CTLA-4抑制剂的患者发生垂体炎时最常出现的是促肾上腺皮质激素( ACTH) 和TSH 分泌不足，这些患者会出现继发性肾上腺皮质功能不全或继发性甲减。除此之外，部分患者还会有抗利尿激素、性激素、生长激素及催乳素的分泌缺陷，他们因不同种类激素的缺乏表现出不同的临床症状。而在使用PD-1/PD-L1抑制剂治疗的患者中常出现以特异性ACTH 缺乏为表现的垂体炎［27-28］。这些患者表现为低钠血症、低血糖或低血压，或是仅有乏力、食欲不振等非特异性表现。实验室检查显示血清ACTH 及皮质醇水平降低，但其他与垂体功能相关的激素如促黄体生成素、卵泡刺激素、TSH 等均未见异常。促肾上腺皮质激素释放激素兴奋试验结果常为无反应型或低反应型，且头颅磁共振的检查结果也与CTLA-4所致的垂体炎不同，无明显的垂体增大表现。

ICPi 相关垂体炎的确切发病机制尚不清楚。体外研究和小鼠模型研究显示，在ipilimumab相关垂体炎中，激活抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用和补体通路可能发挥作用［29-30］。进一步的研究表明，CTLA-4在小鼠和人类垂体腺中均有表达，主要在垂体分泌TSH 的细胞和分泌催乳素的细胞中表达。在小鼠体内注射抗CTLA-4抗体会导致Ⅱ型超敏反应，引起经典的补体通路激活。垂体细胞表达的异位CTLA-4蛋白与CTLA-4抑制剂相互作用，引起Ⅱ型超敏反应，可能是引起垂体细胞破坏，导致CTLA-4相关垂体炎的原因［31］。但Ⅱ型超敏反应可能只是介导抗CTLA-4诱导的垂体炎的多种病理生理机制之一。而对PD-1/PD-L1抑制剂所致的垂体炎进行研究时却未得到相似的结果，提示二者在垂体炎发生机制上可能存在差异。未来需要更多的研究来明确不同ICPi所致垂体炎发生的确切机制。

ICPi 所致的垂体炎可能伴有继发性肾上腺皮质功能不全，若发生肾上腺皮质危象，患者可能会出现生命危险。因此，在处理垂体炎患者时，一经确诊应立即予激素替代治疗。很少有患者从ICPi 相关的中枢性肾上腺功能不全中恢复［26，32-33］。有22/22 例(154 例) 、13/13 例(163 例) 和10/10 例(196 例) 患者在随访中持续存在肾上腺功能不全。而许多ICPi相关的中枢性甲减患者能够恢复正常。研究随访中22 例中枢性甲减患者中有14 例恢复了正常，恢复的中位时间为10．5 周( 1 ～44 周)［25］。中枢性性腺功能减退症患者同样有较多能够恢复正常。在15周时(2 ～92 周) 15 例患者中有7 例恢复了腺体功能［25］。另两项研究中分别有83%( 10/12) 和33%(3/9) 的患者得到了缓解［34-35］。值得注意的是，报道中垂体激素恢复率的变化也可能受随访时间长短或不同检测激素停用方法的影响。对于接受ICPi治疗的患者，应该定期评估其ACTH 及皮质醇水平，在患者出现乏力、纳差等非特异性不良反应时应考虑垂体炎的可能。

除了上述与典型内分泌腺体相关的免疫毒性不良反应外，还有一些特殊的个案报道显示ICPi 也会使其他内分泌腺体受累，产生相应的不良反应。原发性肾上腺皮质功能不全的发生率在0.8% ～2.0%，但联合使用ICPi 可使发生率升高至5.2% ～7.9%。原发性肾上腺皮质功能不全的临床表现没有特异性，且与继发性肾上腺皮质功能不全难以鉴别，因此建议接受ICPi 治疗的患者定期监测垂体功能，一旦诊断为原发性肾上腺皮质功能不全，不仅需要接受糖皮质激素替代治疗，还需要接受盐皮质激素治疗［36］。其他还包括多毛症，或仅表现为血清激素水平如睾酮、雌二醇及催乳素分泌异常而不出现临床症状［37］。最近华山医院报道了在应用PD-1抑制剂后同时出现甲减及垂体炎的病例［38］。说明内分泌系统的免疫相关不良事件并不局限于某单一腺体，可能同时累及多个腺体，因此在评估内分泌腺体免疫相关的不良事件时必须全面细致，在发现某种不良反应后不可忽视对其他腺体的筛查。

2018 年，美国临床肿瘤协会( ASCO) 和美国国家综合癌症网络( NCCN) 联合发布了《ICPi 治疗相关不良事件管理指南》( 以下称指南)［39］。系统的介绍了ICPi 治疗相关性内分泌系统不良反应的管理及治疗。在患者接受肿瘤免疫治疗前，完善各内分泌腺体功能检查，全面评估患者内分泌系统不良事件发生的风险;在治疗过程中，应密切观察患者的临床症状，定期监测甲状腺功能、垂体功能、肾上腺功能及血糖水平，及时发现内分泌系统不良事件，根据指南要求决定是否开始激素替代治疗，并根据不良事件严重程度决定患者是否继续行肿瘤免疫治疗。

2018 年被称作“肿瘤免疫治疗的中国元年”，今年两大类PD-1 药物opdivo( nivolumab) 和keytruda( pembrolizumab) 先后在我国批准上市，包括信达、君实、恒瑞、百济神州等国内公司自主研发的多种PD-1抑制剂也都已进入临床试验或提交上市申请。这意味着未来在我国将会有越来越多的患者有机会接受ICPi 治疗。作为临床医生，要充分了解肿瘤免疫治疗相关的内分泌系统不良事件。