文章来源:中国防痨杂志, 2025, 47(6): 792-797. doi: 10.19982/j.issn.1000-6621.20250014.
作者:齐琦,王子豪,叶琳琳,彭文贝,周琼
作者单位:华中科技大学同济医学院附属协和医院呼吸与危重症医学科,武汉 430022
通信作者: 周琼,Email:[email protected]
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(82370095);国家自然科学基金青年科学基金(82200113)
摘 要
免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICI)的出现彻底改变了肿瘤治疗的格局,为晚期和难治性肿瘤患者带来了新的治疗希望。然而,随着ICI在肿瘤治疗中的广泛应用,其与免疫系统相关的并发症越来越多地引起人们的关注,特别是结核病的发生。笔者旨在系统归纳肿瘤患者接受ICI治疗过程中结核病的发病率及可能的发生机制,为肿瘤患者行ICI治疗前的结核病筛查和临床管理提供新思路。
结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)感染引起,主要通过空气传播,肺结核为其主要表现形式,约占全部患者的85%。据统计,全球约1/4的人口感染了MTB,结核病是世界范围内发生率和死亡率较高的主要传染病。多项研究表明,诸多因素可增加结核病的发生风险,如血液系统恶性肿瘤[发病率比(incidence rate ratio)IRR26]、非小细胞肺癌(IRR9)、HIV感染者(IRR50)、既往结核病病史、糖尿病或终末期肾病等。
免疫检查点(immune checkpoints,ICP)是调节免疫系统的重要分子,是T细胞活化调节的关卡,临床上主要包括细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4,CTLA-4)和程序性死亡受体-1(programmed cell death protein 1,PD-1)等。免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICI)可通过阻断免疫检查点和(或)配受体的相互作用激活细胞毒性T细胞、恢复T细胞介导的细胞毒性、上调内源性T细胞抗肿瘤活性,已从难治性癌症的非一线疗法转向转移性癌症甚至早期癌症的一线治疗方法。目前,抗CTLA-4[如伊匹木单抗(ipilimumab)和替西木单抗(tremelimumab)]、抗PD-1[如纳武利尤单抗(nivolumab)和帕博利珠单抗(pembrolizumab)]和抗程序性死亡配体-1[programmed cell death ligand 1,PD-L1;如度伐利尤单抗(durvalumab)、阿替利珠单抗(atezolizumab)和阿维鲁单抗(avelumab)]的抗体已被批准用于黑色素瘤、淋巴瘤、非小细胞肺癌及头颈部癌症等多种恶性肿瘤的治疗,但在ICI的治疗中伴发的结核病发病现象也引起了临床的广泛关注。因此,笔者对肿瘤患者接受ICI治疗过程中结核病的发病率和可能的发生机制进行综述,旨在为肿瘤患者行ICI治疗前的结核病筛查和临床管理提供新思路。
一、ICI与结核病发病
ICI能够增强免疫功能,被认为可上调针对微生物的免疫反应,但在这一过程中可能存在过度激活免疫反应,引起免疫相关不良事件(immune-related adverse events,irAE)的问题,包括心血管、神经、肺、胃肠道、肾脏、内分泌及皮肤在内的各个系统均可能受累,临床上常使用类固醇及肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)抑制剂来治疗irAE。有研究报道,阻断PD-1/PD-L1通路可以抑制乙型肝炎病毒、幽门螺杆菌、流感病毒、肺炎链球菌、隐球菌、肺囊虫,提高感染荚膜组织浆菌野生小鼠的存活率。但目前,有关ICI与结核病发病的前瞻性研究还极为有限,既往探索ICI使用后重新激活结核病的研究主要集中在经济水平较高、结核病发病率较低的地区,尚无对中国等结核病发病率较高地区的报道及大型研究。例如,日本的Hamashima等和美国的Fehrenbacher等在接受抗PD-1/PD-L1治疗患者的随机试验中均未发现MTB感染风险的增加,但美国的一项涉及82000例患者的随访研究表明,MTB对ICI的使用存在强烈反应,且可能与发展为活动性结核病密切相关;进而日本的一项研究发现,使用ICI治疗的肺癌队列的结核病发病率达到了1.7%,高于高剂量化疗肺癌患者的MTB再激活率;另一项对中国北京癌症患者使用PD-1/PD-L1抑制剂的荟萃分析发现,结核病的估计发病率比普通人群高35倍,且中国台湾地区肺癌患者ICI治疗后结核病的再激活发生率也达到了2298/10万人年。但也有报道明确指出,此类患者结核病的发展与潜在的恶性肿瘤有关,与是否使用ICI治疗无关。
二、ICI治疗后的结核病发病机制
鉴于使用ICI后出现结核病激活现象及死亡病例的报道增多,有必要针对MTB的激活机制进行阐述,为未来的理论研究指明方向。虽然ICI诱导结核病再激活的机制尚不明确,但最近的研究仍提出了以下4种机制:一是在未发生irAE及未使用免疫抑制治疗的接受ICI治疗的患者中出现潜伏感染或慢性结核病重新激活的报道中,提出了类似免疫重建炎症综合征(immune reconstitution inflammatory syndrome,IRIS)的超免疫反应现象;二是ICI治疗后免疫细胞的减少可能引起结核病的机会性感染;三是抗PD-1治疗激活了静止状态的巨噬细胞,使得MTB外露;最后,也可能与肠道微生物的作用有关。
(一)ICI激活免疫细胞释放大量炎症细胞因子
前期的一些报道曾推测,ICI治疗可能会增强CD4+T细胞介导的免疫,触发过度炎症和组织破坏,进而激活潜伏MTB的免疫反应,这与AIDS患者开始抗逆转录病毒治疗后出现相关IRIS,导致大量炎症因子释放、组织坏死增加、损伤加重的免疫反应类似。还有研究认为,在使用ICI后,T淋巴细胞对分枝杆菌抗原增殖反应的迅速恢复使单核细胞或中性粒细胞募集到结核性肉芽肿,引起过度的免疫炎症并诱发病理性免疫应答,可能导致细胞毒性增加或基质金属蛋白酶驱动的细胞外基质破坏,有利于MTB的生长及感染传播。而阻断PD-1-PD-L1/L2的相互作用可以使产生MTB特异性γ-干扰素(interferon-γ,IFN-γ)和白细胞介素2(interleukin 2,IL-2)的T细胞频率上调,但产生IL-4的T细胞百分比和可溶性IL-4的水平均无显著变化,提示阻断PD-1/PD-L1轴可选择性地恢复肺结核患者病原体特异性辅助性T细胞1(helper T 1,Th1)的功能,可能加重机体对MTB的炎症反应,进而加重病情。PD-1缺失小鼠模型也同样发现小鼠Th1细胞介导反应增加、肺部IFN-γ产生过量、特异性CD4+T细胞增加,导致肺部细菌负荷增加和肺部病理损伤加重,较IFN-γ缺乏小鼠更早死亡;同时也提示CD4+T细胞耗竭可减少PD-1缺失小鼠的早期死亡。类似的反应也可见于非人类灵长类动物模型中。在对人类结核病三维细胞培养模型的研究中发现,感染MTB后抑制PD-1信号可使TNF-α增加、MTB生长加速,而中和TNF-α可逆转抗PD-1治疗引起的MTB生长增强。此外,阻断PD-1可诱导CD4+T细胞及CD8+T细胞内IFN-γ、TNF-α及IL-18、IL-6、IL-10、IL-12和血管内皮生长因子等炎性细胞因子的释放,但降低调节性T细胞(regulatory cells,Treg)针对抗原特异性的抑制活性,这种抗炎与促炎状态的失衡进一步促进了结核感染的进展。上述研究提示,即使在未发生需要皮质醇及TNF-α抑制剂控制irAE的情况下,PD-1/PD-L1的阻断也会使免疫反应失调、结核病增殖反应增强。临床报道也进一步印证了这一假说,1例在抗PD-1抗体免疫治疗期间急性发展为肺结核患者的支气管肺活检标本出现弥漫性淋巴细胞浸润,提示机体发生了过度的免疫反应,而另一例使用纳武利尤单抗治疗3个月后的肺癌患者在免疫反应恢复后因诱导了潜伏的MTB超敏反应而出现结核性心包炎,而且Takata等也发现在行抗肿瘤免疫治疗的MTB感染者使用抗结核治疗后出现了矛盾反应,进一步支持了该假说。
持续的抗原暴露也可使肿瘤患者出现T细胞耗竭,进而损害结核病相关关键效应细胞;此外,感染MTB的肺组织中PD-1表达增加,而外周血中TNF-α和INF-γ的表达水平均较低,这导致肿瘤患者对MTB的免疫反应较前明显下降,并增加播散性感染的可能性,因此,肿瘤患者感染MTB后可能出现MTB负荷较重但临床症状较少的不匹配表现。另外,阻断PD-1/PD-L1信号表达可使炎症细胞因子过量产生,导致肺组织发生不受控制的类似于HIV感染者发生结核病相关IRIS的促炎反应和免疫病理损伤。因此,平衡PD-1/PD-L1信号表达和激活是避免肺部过度炎症反应和减轻病理性损伤的关键。

(二)ICI治疗后免疫细胞减少引起MTB机会性感染
ICI治疗后的血液毒性虽少见,但可能是致命的,并主要以白细胞、淋巴细胞、中性粒细胞等减少及贫血为表现。其中,中性粒细胞可通过吞噬与凋亡、参与结核性肉芽肿形成、形成胞外陷阱,以及调节T细胞增殖、分化、死亡来发挥抗结核作用,如在结核病耐受型小鼠模型中发现感染早期去除中性粒细胞可增加宿主的细菌负荷及加重结核病症状。Reungwetwattana和Adjei的研究发现,行ICI治疗的肿瘤患者发生结核病可能与ICI诱导淋巴细胞的减少而引起机会性感染有关。在抗MTB感染中,Th1和Th17发挥促炎作用,Treg和共抑制分子发挥抑炎作用,而MTB特异性CD8+T细胞则通过释放细胞因子、凋亡相关因子受体-配体的相互作用,以及分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶解素等诱导MTB的凋亡。因此,以上免疫细胞的减少均可降低患者抗MTB能力,出现MTB感染。但与PD-1/PD-L1阻断相关的轻至重度白细胞计数减少仅发生在0.9%的肿瘤患者中,表明这种机制导致的MTB感染并不常见,目前仅有Im等及Byeon等分别报道了1例使用帕博利珠单抗治疗后出现淋巴细胞减少,随后MTB被激活的病例。
(三)抗PD-1治疗激活静止巨噬细胞
Dhar提出另一假设,即抗PD-1治疗可阻断T细胞的PD-1与巨噬细胞PD-L1的结合,导致潜伏的MTB被激活。正常情况下,活化的肿瘤浸润性T细胞可上调PD-1的表达,MTB感染后也可诱导巨噬细胞的PD-L1上调。Dhar提出在肿瘤浸润性T细胞的PD-1与吞噬MTB的巨噬细胞等细胞表面的PD-L1结合后,巨噬细胞等细胞内处于休眠状态的潜伏性MTB仍可保持静止状态,但在抗PD-1抗体与肿瘤浸润性T细胞上的PD-1结合后,则可使潜伏的MTB被激活。
(四)肠道微生物群引发气道炎症
既往研究提出肠道微生物可能促进结核病的发生,在阻断免疫检查点后可能通过减弱Treg细胞的功能增强共生菌(如肠道菌群)的免疫识别,使得具有迁移能力的Th17细胞增加,进而导致irAE的发生。Zhang等在使用帕博利珠单抗周期治疗后激活肺结核的肺癌患者中,观察到患者肠道微生物群的多样性显著增加,可能激活肺部炎症及Th17的免疫功能,增加相关Prevotella属的富集,并首次报道了帕博利珠单抗治疗后活化的Th17细胞比例增加,说明在帕博利珠单抗治疗后激活Th17细胞对引发结核病的作用与Th17介导的IRIS一致,提示帕博利珠单抗可能通过肠道-肺轴的微生物群相互作用引发Th17细胞表型气道炎症。且在PD-1阻断后的恒河猴模型中也发现了肠道微生物群的组成可影响MTB的载菌量,提示以Prevotella属为代表的肠道微生物群的组成可能通过影响Th17细胞的比例诱发MTB激活。
三、结核病的管理与预防
当肿瘤患者尤其是肺癌患者出现MTB感染后,会面临以下临床问题:(1)MTB感染常在肺部出现,导致肺结核与肿瘤进展难以鉴别;(2)在抗肿瘤治疗时,难以确定在抗结核治疗时是否继续抗肿瘤治疗;(3)抗肿瘤治疗与抗结核药物之间的相互作用不明确。因此,及时识别结核病对肿瘤患者是必要的,建议对结核病高流行地区的有化疗治疗史和儿童等高危患者在接受ICI治疗前应进行γ-干扰素释放试验(interferon-γ-release assay, IGRA),以确定患者是否有结核分枝杆菌潜伏感染(latent tuberculosis infection, LTBI),并在给药后随访患者发热及呼吸道症状。同时也建议根据不同的风险实施不同的检测手段,如对没有活动性证据但既往有LTBI者可采用结核菌素皮肤试验(tuberculosis skin test,TST),对已发展为活动性结核病的高危患者推荐进行IGRA或TST或双重检测,而对已接受ICI免疫治疗的LTBI者则应进行常规的随访监测,这对发现MTB再激活和改善预后有着重要意义。
有趣的是,He等发现既往MTB感染是影响ICI治疗肺癌患者的结核病发展时间间隔的独立因素。一项针对美国肿瘤患者的联合治疗(抗PD-1/抗PD-L1+抗CTLA-4)与仅使用抗PD-1或抗PD-L1治疗相比,未发现肺结核发生风险增加。因此,在使用抗PD-1/抗PD-L1治疗既往MTB感染的肿瘤患者中,若MTB感染的典型解剖部位(肺上叶或肺尖下叶)出现新病灶,且计算机断层扫描(CT)表现为肺部肿块、钙化病变、胸膜增厚及出血性胸腔积液时应时刻关注MTB感染的风险。
针对抗结核治疗,大多数患者在停止ICI治疗、给予抗结核治疗后MTB感染症状均有所改善,但仍有部分死亡病例的报道。日本学者发现,在完成抗结核治疗后再恢复抗肿瘤治疗可能出现肿瘤进展的情况。对此,Ho和Leung建议在抗结核治疗2~3周后进行手术和化疗,必要时也可使用靶向药物。此外,联合应用皮质类固醇和抗逆转录病毒治疗可以降低HIV感染者结核病相关IRIS的发生率,这可能是皮质类固醇对ICI引起的抗结核治疗起到了一定作用,但仍需在治疗前充分评估皮质类固醇的潜在益处和对免疫功能的抑制情况。
最后,当抗结核药物与抗肿瘤药物同时服用时,应注意两者之间的相互作用。利福平作为细胞色素P450(CYP450)诱导剂,可能会减弱部分抗肿瘤药物的作用,也会不同程度地减弱与其联用的部分有CYP3A4代谢的细胞毒性药物的效果,因此,如果这些抗肿瘤药物(如依托泊苷、紫杉醇、长春瑞滨)是不可替换的,则建议使用CYP诱导作用较弱的利福布汀代替利福平。
四、总结与展望
中国作为全球30个结核病高负担国家之一,同时LTBI整体负担较重。随着我国进行免疫治疗的肿瘤患者数量的增加及ICI在我国的可及性越来越高,我国的LTBI者再激活的风险越来越高。因此,为减少LTBI向活动性结核病进展的风险,我国已采取多项结核病防治工作措施,具体表现在增加结核病防治经费、逐步开展针对LTBI者中结核病发病高危人群的预防性治疗,积极研发更长期、更安全、更有效的结核病疫苗。尽管我国结核病估算发病率已处于下降趋势,但肿瘤患者及免疫治疗患者作为结核病发病的高危人群,仍有出现活动性结核病的风险,仍需结核病防治人员的更大努力,如针对使用免疫治疗的肿瘤患者进行主动筛查,以早期发现LTBI者及活动性结核病患者;对已确诊结核病的肿瘤患者应进行规范有效的抗结核治疗,以减少获得性耐药的出现;同时应加快新型结核病疫苗的研发工作,加速终止结核病流行。
总之,临床上使用PD-1/PD-L1抑制剂会出现MTB再激活的风险,笔者认为在发生活动性结核病后,ICI能否继续治疗是一个重要的临床问题。有研究认为,继续使用ICI可能使结核病进展,但也存在肿瘤患者在MTB激活后抗肿瘤免疫活性增强,生存期延长的病例。因此,在临床实践中,决定继续、暂停或停止使用ICI治疗应针对肿瘤患者实施个体化管理,根据结核病的严重程度、肿瘤的控制情况及有无并发症等多方面因素,由多学科专家(肿瘤科、传染病科、呼吸内科)共同讨论决定,以更好地改善患者预后和降低结核病的潜在传播。
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编辑:王 然
审校:郭 萌
发布日期:2025-06-26
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