中医药干预恶性肿瘤免疫治疗相关不良反应的机制研究进展※

李 芸 吴婷婷 付淑娟 周张杰 钟 薏

(上海中医药大学2018级硕士研究生，上海 201203)

2018年，程序性死亡受体1(PD-1)抗体纳武利尤单抗注射液在我国的获批上市，意味着我国的肿瘤治疗真正进入了“免疫时代”。然而免疫治疗可诱发一系列免疫治疗相关不良反应(immune-related adverse events，irAEs)，常见的有皮疹及胃肠道反应，致命的有免疫性心肌炎及免疫性肝炎，发生的危险因素有免疫失调、使用次数增加及肥胖。通过介绍恶性肿瘤免疫治疗作用机制及常见的和致命的irAEs，并结合检索近年来关于中医药干预irAEs的机制研究成果，现综述如下。

1免疫治疗的作用机制

程序性死亡受体-配体1(PD-L1)是目前已知的免疫抑制分子PD-1的配体之一。PD-1途径通过T淋巴细胞上的PD-1受体与抗原递呈细胞上的PD-L1相互结合，导致T淋巴细胞的凋亡[1]。免疫应答的失败导致肿瘤抗原特异性T淋巴细胞识别受损，抑制T淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤作用，肿瘤细胞裂解受损，形成免疫抑制下肿瘤组织浸润的肿瘤微环境[2]。

PD-1是免疫系统的刹车器，或者说是肿瘤免疫的负开关。抑制PD-1能够激活T淋巴细胞，从而增强机体免疫系统功能[3]。PD-1或者PD-L1抑制剂通过结合PD-1或PD-L1，阻止T淋巴细胞的PD-1与肿瘤细胞上的PD-L1相结合，激发肿瘤免疫，促使T淋巴细胞活化，使免疫系统能够识别肿瘤细胞，最终诱导肿瘤细胞的凋亡。而免疫治疗的疗效可能取决于肿瘤患者自身对于免疫抑制蛋白的敏感性[4]。

2恶性肿瘤irAEs

尽管已有广泛的临床前研究、多种癌症类型的药物批准和数百个正在进行的肿瘤免疫治疗临床试验，irAEs仍很大程度上未被了解。使这些自身免疫毒性研究复杂化的是它们的多样性和不可预测的表现。预先存在的自身免疫性疾病可能会因免疫检查点抑制剂(ICIs)治疗而恶化，导致这些患者被排除在大多数免疫治疗临床试验之外。

2.1 常见的irAEs 传统化疗抑制免疫系统功能，而ICIs则会过度激活免疫系统功能，诱导irAEs的发生[5]。根据药品说明书显示，已获批用于非小细胞肺癌(NSCLC)的4个PD-1/PD-L1抑制剂的所有irAEs中，发生率最高的是皮肤反应(临床症状主要见皮疹)和胃肠道反应(临床症状主要见腹泻)，但严重的3～4级irAEs比较罕见。国外关于PD-1抑制剂治疗NSCLC和黑色素瘤的irAEs调查显示，治疗黑色素瘤时更易诱发；且与PD-1抑制剂单药治疗相比，PD-1抑制剂和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)抑制剂共用时，会显著增高所有高风险级别irAEs(如瘙痒、皮疹、腹泻、结肠炎等)[6]。

2.2 致命的irAEs 以上常见的irAEs发生率虽高，但基本不会致死。单用PD-1抑制剂免疫性心肌炎发生率仅为0.6‰，即使联用CTLA-4抑制剂发生率也仅为4‰[6]，但发生后致死率高达46%，其中75%的患者免疫治疗前不存在心脏相关疾病[7]。心肌细胞属于永久性细胞，目前医学水平下心肌细胞仍无法重塑，故此类损伤具有不可逆性。

除此之外，免疫性肝炎是ICIs可能引起的另一种副作用，甚至可能危及生命[8]。单药使用PD-1抑制剂所诱发的免疫性肝炎的发生率约1%，而联合使用CTLA-4抑制剂和PD-1抑制剂的发生率为6%～9%[9]。在PD-1/PD-L1抑制剂治疗的NSCLC患者中，免疫介导性肺炎的发生率为19.5%[10]，较免疫性肝炎更为常见，但同样具有致命风险。

2.3 irAEs的危险因素 国外临床研究表明，发生irAEs的患者治疗前趋化细胞因子的基线水平较低，治疗后多种趋化细胞因子水平较高，如CXC趋化细胞因子亚族中的CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL13、白细胞介素10(IL-10)和CC趋化细胞因子亚族中的CCL26。这些细胞因子与炎症有关，炎症环境中，免疫细胞易于募集，表明潜在的免疫失调可能与irAEs发生风险增加有关[11]。

肥胖已经成为发展中国家的首要健康问题，一项来自韩国的临床回顾性研究表明，随着体质量指数(BMI)的升高和派姆单抗使用次数的增加，irAEs的发生风险也随之增加；衍生粒淋比(dNLR)>3时，发生irAEs的风险较低[12]。这些结果可能有助于预测和监控发展中国家接受免疫治疗患者发生irAEs的风险。但仍需进一步的研究阐明肥胖增加ICIs治疗后irAEs发生风险的原因，以及肿瘤诱导的中性粒细胞极化是如何影响癌症免疫治疗的。

3 中医药的调节作用

3.1 中医药治疗irAEs的需求 西医常用大量糖皮质激素冲击合并抗排异药治疗ICIs诱发的3～4级irAEs，但糖皮质激素的副作用降低了患者的生活质量，更影响了免疫治疗的疗效。长期大量暴露于糖皮质激素，不仅潜在影响ICIs的有效性，还可能导致患者血糖升高[13]，应注意监测血糖及密切观察糖皮质激素相关不良反应的发生情况。因此，也有国外学者提出疑问，由于糖皮质激素会降低免疫治疗抗肿瘤的疗效，治疗irAEs是否一定需要糖皮质激素[14]。已有大量研究证实，中医药能够双向调节免疫功能，一方面能够进一步激发机体的免疫潜能，一方面能够抑制过度的免疫应答所诱发的免疫亢进性疾病[15]。

3.2 恶性肿瘤免疫治疗的中医理论基础

3.2.1 阴阳理论阐述免疫治疗 《素问·生气通天论》中曰：“阴平阳秘，精神乃治，阴阳离决，精气乃绝。”这里体现出了中医治疗疾病的理念，即通过消补阴阳达到阴阳之间的相对动态平衡，也概括出了肿瘤免疫治疗的最佳状态。阳代表的是动态、亢进，阴代表的是静态、抑制。正常人体内阴阳调和，免疫系统在一定的稳态下正常运作。免疫治疗所诱发的免疫功能亢进引起机体反复发生炎症，免疫应答过激，打破了阴阳的相互制约。

中药通过干预免疫系统，即使不能完全清除肿瘤细胞，也可通过多重干预调节作用，将免疫系统和肿瘤细胞维持在一个平衡稳定的状态，保持免疫系统与肿瘤细胞的相互均衡，而打破这种平衡将会出现机体免疫功能下降，肿瘤细胞大量增殖、转移[16]。中医药治疗的目的不是无限度地提高患者免疫力，而是通过药物作用使患者免疫力保持在一个适宜的“度”，既能有效抑制肿瘤细胞的增殖，又防止免疫系统过度应答引起的反复炎症发生，最终达到防治肿瘤转移或复发的目的，使肿瘤成为一种慢性疾病[17]，达到吴孟超院士所倡导的人与瘤共存状态[18]。

3.2.2 正邪理论阐述免疫治疗 喻嘉言《医门法律》中曰：“气得其和则为正气，气失其和则为邪气。”喻嘉言提出的和气理论认为，气和则正气自有，邪气自远。中医药提高免疫系统功能的作用是扶助正气，而现代医学中的免疫微观指标可作为“正气”的衡量标准[19]。中医学认为，肿瘤发生、发展的内因是正虚，而扶正中药在肿瘤治疗中的功效已经在大量临床试验中得到了充分的验证，可双向调节机体的免疫功能，稳定甚至缩小瘤体，改善患者临床症状，修复术后机体损伤，起到减毒增效的作用[20]。

《内经》中曰“正气存内，邪不可干”“邪之所凑，其气必虚”，提示了正气与邪气在疾病发生发展中的作用。《医宗必读》记载“积之成者，正气不足，而后邪气踞之”“养正则积自除”，初步阐述了肿瘤的病因是正气不足，并提出了消除肿瘤的治则是扶养正气。以上古医籍的记载为“扶正治癌”提供了充足的理论依据。国医大师刘嘉湘的中医肿瘤学术体系中也强调了“扶正治癌”的重要机制是“调控免疫，精准治癌”[21]。

3.3 中医药干预irAEs机制

3.3.1 调节肠道菌群，保护肠道免疫屏障 机体免疫状态是影响PD-1抑制剂治疗效果的重要因素之一，其受肠道屏障的完整性及肠道菌群的丰度所调控[22]。肠道菌群与肠道免疫系统的平衡在机体免疫应答、免疫耐受过程中起重要作用[23]。肠道菌群可以通过接触外来化合物(如治疗性药物和日常饮食所衍生的生物活性代谢物)对其产生直接影响，或通过宿主—微生物相互作用对外来化合物产生间接影响[24]。而肠道菌群的生态平衡失调会使革兰阴性杆菌过度增殖，肠道免疫屏障受损，肠外组织存在大量转移细菌及代谢产物，肠源性的毒血症过度激活宿主的免疫系统，引起宿主异常的免疫反应[25]。

近年来有新观点指出，破坏肠道菌群的丰度会降低免疫治疗的疗效。研究证实，使用ICIs的前30 d服用抗生素会显著降低患者的生存期[26]，因此免疫治疗前后应尽量避免使用抗生素[27]。实验表明，将抗PD-1有效的肿瘤患者的粪便菌群移植至肿瘤小鼠的肠道内，能够提高肿瘤小鼠的免疫治疗疗效[28]，但粪菌移植价格过于昂贵，且考虑到伦理问题，故未能在临床推广。如何通过改变肠道菌群提高免疫治疗效果，关键在于选择哪些菌群的组成及哪些菌群的种类能够作为干预手段[29]，肠道菌群或成为肿瘤免疫治疗的新靶点[30]。

中药治疗肠道免疫系统产生过度应答所诱发的炎症疗效显著，能加强肠道的免疫防御功能[31]。如吴婷婷等[32]研究发现，健脾固肠方(药物组成：黄芪、党参、茯苓、白术、土茯苓、八月札等)可通过调节肠道菌群代谢、保护肠道免疫屏障作为中医药干预irAEs的入手点。

3.3.2 重新激活调节性T细胞(Treg)介导的免疫抑制作用 Treg细胞是一群免疫抑制细胞，在肿瘤微环境中发挥免疫抑制的作用[33]，具体来说是能够抑制效应T细胞，抑制免疫介导的炎症。在肿瘤组织中，Treg细胞数量众多且高度活化。免疫治疗后，Treg细胞被破坏，内源性肿瘤相关的树突状细胞可高度活化[34]，免疫抑制被解除。Treg细胞失稳是引起irAEs的因素之一，而在某些机体处于免疫反应过度状态的疾病患者体内Treg细胞数量减少。中药对Treg细胞有调节作用，如三拗汤可明显上调哮喘模型小鼠外周血和肺泡组织中Treg细胞的比例[35]。重编辑Treg细胞，解除免疫抑制，维持体内免疫稳态，是中医药介入干预irAEs的调节点之一。

3.3.3 减轻骨髓来源抑制性细胞(MDSCs)的免疫抑制作用 MDSCs主要通过抑制T淋巴细胞发挥免疫抑制作用。研究表明，靶向MDSCs可能是一种替代和潜在的补充方法[36]。类风湿关节炎患者外周血中MDSCs的高表达量提示存在炎性反应[37]，冯知涛[38]实验研究证明，青藤碱干预可减少MDSCs及亚群M-MDSCs在胶原诱导性关节炎小鼠的免疫器官或外周血内的聚集，可以间接减轻irAEs的炎性反应。

3.3.4 抑制机体内过度活化的巨噬细胞 巨噬细胞从激活方式上分为经典激活的M1型和选择性激活的M2型，肿瘤相关性巨噬细胞(TAMs)也存在类似分型[39]。巨噬细胞的M1型具有促炎的特性，能够分泌肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-6、干扰素γ(IFN-γ)等；M2型具有抗炎的特性，能够分泌IL-4、IL-13、IL-1β、转化生长因子β(TGF-β)等[40]。在肿瘤患者中TAMs的M1型向M2型极化预示着预后不良，而小鼠和人的TAMs均表达高水平的PD-1[41]。PD-1抑制剂可阻止M1型向M2型极化的发生，对于出现全身性免疫风暴的患者来说，中医药干预的重要环节是抑制机体内过度活化的巨噬细胞。有基础实验报道，刺五加皂苷B和皂苷E可明显抑制巨噬细胞分泌促炎因子，对巨噬细胞的活化有明显的抑制作用[42]。中药单体成分逆转M1型向M2型极化的抗炎特性有望成为干预irAEs的新型小分子药物。

3.3.5 重建辅助性T细胞1(Th1)/Th2之间的动态平衡 以CD4+分泌的细胞因子种类为依据，Th细胞可分为Th0、Th1、Th2 3种亚群，其中Th0是另外2种Th细胞的前身，Th0分化为具有相互拮抗作用的Th1和Th2，两者相互平衡时机体处于正常状态。肿瘤的发生是Th1向Th2的异常漂移[43]。邵美娟等[44]总结了中药活性成分治疗免疫性肠炎的多种机制，发现其主要通过保护肠上皮屏障及维持肠道微生物稳态、调节Th1/Th17/Treg平衡等发挥抑制免疫的作用。重新建立Th1/Th2之间的动态平衡，是中医药调节ICIs过度激活免疫与抑制免疫不充分之间的关键点。

3.3.6 重编程脂质代谢，调节肿瘤免疫微环境 脂质代谢重编程是肿瘤发生发展的一个标志，但脂质代谢在泛癌中的共性和差异尚未得到充分研究。脂质代谢在肿瘤微环境中的改变，包括代谢物的丰度和代谢产物的积累，会导致肿瘤微环境的局部免疫抑制。肿瘤微环境中免疫细胞比例与脂质代谢基因表达的相关性分析发现，免疫相关的脂质代谢基因存在差异表达，其提示了脂质代谢与免疫应答之间存在潜在的相互作用。有研究发现，与脂质代谢和免疫应答相关的与预后不良相关的基因包括HMGCS2[45]、GPX2[46]和CD36[47]，可能为肿瘤生物标志物或免疫治疗靶点提供线索[48]。前文已述，肥胖可增加irAEs的发生率，而针灸具有显著的减肥疗效，已被国际认同。陈丽[49]研究显示，电针法可减少小鼠脂肪细胞的数量，缩小脂肪细胞的直径，通过良性调控M1/M2巨噬细胞极化比例失衡和功能异常,调整脂肪免疫功能的紊乱。

4 总结与展望

随着ICIs在国内大批量的上市，临床药物产生的irAEs不容忽视，甚至可能影响后续治疗。对于全身性的免疫风暴，西医使用激素冲击合并免疫抑制剂治疗。中药汤剂大多生物利用度较低，主要的吸收与代谢发生在胃肠道，所以中药经口服后会与肠道菌群接触并发生相互作用，保护肠道免疫屏障，调节人体免疫功能[30]。重编程脂质代谢，调节肿瘤免疫微环境，是中医药介入免疫治疗的靶点之一。传统中医药基于上调Treg细胞的含量以达到避免免疫系统过度应答的目的；中药有效提取成分通过减轻MDSCs的免疫抑制作用，降低机体内巨噬细胞的过度活化，重建Th1/Th2相互之间的动态平衡，双向调节免疫功能，从而达到减轻甚至避免irAEs发生的目的。但在剂量的把控、方剂的选择、中药的加减、安全的考量、成分的提取方面，仍需要大批可重复性的药学实验、严格控制的动物实验和合乎伦理的临床试验加以佐证。