免疫检查点抑制过程中的抗肿瘤免疫与免疫相关毒性:机制重叠、组织选择性与干预证据

《Frontiers in Immunology》:Antitumor immunity and immune-related toxicity during immune checkpoint inhibition: mechanistic overlap, tissue selectivity, and interventional evidence

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月13日 来源:Frontiers in Immunology 7.0

编辑推荐:

  通过解除免疫耐受,免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors, ICIs)能够恢复抗肿瘤应答,但也可能引发累及多器官的免疫相关不良事件(immune-related adverse events, irAEs)。部分患者中疗效与

通过解除免疫耐受,免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors, ICIs)能够恢复抗肿瘤应答,但也可能引发累及多器官的免疫相关不良事件(immune-related adverse events, irAEs)。部分患者中疗效与毒性同时出现,但这种关联并不意味着组织损伤是有效抗肿瘤免疫不可避免的代价。共享抗原、跨组织扩增的淋巴细胞克隆、B细胞活化以及免疫调控减弱,共同造成了免疫启动和效应阶段中肿瘤控制与正常组织损伤之间的重叠。特定器官中毒性是否持续存在,可能受局部抗原呈递、组织驻留、细胞间相互作用、上皮屏障破坏以及先天炎症放大等因素的影响,但这些过程最直接的证据来自结肠炎,在其他器官中仍不完整。由于驻留程序同样支持肿瘤反应性T细胞,因此定位于某一器官并不自动保留抗肿瘤活性。限制器官归巢、保护组织屏障、靶向IL-5、IL-6、JAK和NLRP3等通路已在病例系列或动物模型中显示出减轻毒性的潜力,但其对长期肿瘤控制的影响仍未得到充分评估。确定一种治疗方案能否在控制毒性的同时保留抗肿瘤活性,需要在同一队列中对客观器官缓解、糖皮质激素暴露量、免疫治疗重启情况、肿瘤缓解持续时间以及生存期进行同步评估。现有证据支持进一步研究维持受累器官内毒性的机制,但尚不足以证明大多数候选策略能够实现持久且有临床意义的毒性与抗肿瘤获益分离。
2 共享抗原、克隆扩增与T-B细胞合作形成部分机制重叠
2.1 肿瘤与受累组织中的共享抗原和T细胞克隆
当肿瘤与正常组织表达相同或相关抗原时,ICI扩增的T细胞可能同时识别两者。在一项针对接受抗PD-1治疗的非小细胞肺癌前瞻性队列研究中,73例患者中有25例出现自身免疫性皮肤毒性。研究者在肿瘤和受累皮肤中鉴定出共享抗原,相应抗原可体外刺激CD8或CD4 T细胞。这些结果支持共享抗原在皮肤毒性中的可能作用,但仅来源于单一肿瘤类型和一个受累器官,无法解释其他irAEs。在两例接受伊匹木单抗联合纳武利尤单抗治疗后发生致死性心肌炎、肌炎和横纹肌溶解的患者中,心肌中的高频T细胞克隆同样存在于肿瘤和骨骼肌中。肿瘤表达肌肉相关抗原,这为肿瘤激活的克隆攻击肌肉组织提供了候选解释。然而,不同组织中存在相同的T细胞受体(TCR)序列可能有多种解释:同一克隆可能在两个位点识别相同抗原、与相关抗原交叉反应,或仅仅因采样和扩增偏倚导致检测到同一高频克隆。TCR测序研究表明,共享克隆型的估计值受样本量、组织区室、采样时间和批次影响。因此,致病性证据需超越序列重叠,逐步推进:克隆重叠仅建立序列同一性;鉴定候选共享或交叉反应抗原可缩小机制范围,功能刺激实验可确认抗原反应性;空间定位至受损靶细胞旁以及与组织损伤的定量关联增强生物学相关性,但因果支持仍需通过扰动实验证实移除或阻断该克隆或通路可减轻损伤,同时排除旁观者扩增。目前仅有少数人类irAE研究完成了从克隆型到组织损伤因果关系的完整验证。在致病克隆及其抗原被明确界定之前,移除特定T细胞群体对肿瘤控制的后果仍难以预测。同一克隆进入不同组织后也可能获得不同功能。局部抗原呈递、TGF-β和IL-15信号、抑制性受体、细胞黏附、氧供和营养条件均影响T细胞的驻留、存活和效应状态。肿瘤内的驻留T细胞可参与治疗应答,而皮肤和胃肠道irAEs中驻留细胞可被再激活。因此,阻断组织进入或维持驻留可能减少毒性,但也可能耗竭瘤内效应细胞。受累器官中占主导的下游信号可能提供比驻留表型本身更具解剖学限制性的靶点,但其对抗肿瘤免疫的影响仍需直接评估。
2.2 B细胞活化、Tph样辅助与调节性T细胞约束
联合CTLA-4和PD-1阻断后,第一个治疗周期内即可出现外周B细胞变化,包括总B细胞减少、CD21low B细胞和浆母细胞增加以及选定克隆的扩增。这些变化先于临床irAEs出现,并与后续高级别irAEs的频率和时机相关。外周B细胞变化有助于识别高风险患者,但现有观察性关联尚不能证明预防性B细胞导向干预有益。患者样本、共培养实验和人源化小鼠模型进一步显示,联合检查点阻断可扩增ICOS阳性外周辅助T细胞样群体,并促进涉及CD21low CD11c阳性B细胞和浆母细胞的应答。ICOS阳性CD4 T细胞增强浆母细胞分化和IgG产生,该应答在调节性T细胞清除后增强。未发生高级别irAEs的患者中,较高比例的ICOS阳性CD4 T细胞在治疗后获得调节表型。效应T-B细胞合作与调节性约束之间的平衡可能比任一细胞群体的单独扩增更紧密地追踪毒性风险。ICOS阳性T细胞和B细胞应答也可能参与抗肿瘤免疫,因此全面清除这些群体不太可能具有选择性。现有数据更适合早期风险识别和毒性表型分类,而非直接治疗靶向。只有在体液免疫或T-B细胞相互作用被证明主导某一特定毒性亚型时,阻断特定辅助信号或增强调节性T细胞才具有更明确的机制基础。
2.3 TREX1缺陷将自身免疫易感性与抗肿瘤应答联系至共享免疫程序
小鼠遗传学研究显示,胞质DNA核酸外切酶TREX1的持续性缺失导致多器官CD8 T细胞浸润、心肌炎和干燥综合征样表现,同时增强CD8 T细胞驱动的抗肿瘤免疫。相比之下,成年期诱导性缺失耐受性更好且保留了抗肿瘤活性。因此,先天DNA传感和适应性T细胞效应应答可同时影响自身免疫易感性和肿瘤控制,而干预时机和宿主状态则改变最终表型。该小鼠模型展示了宿主背景和免疫激活时机如何改变自身组织损伤与肿瘤控制之间的平衡,虽不等同于患者来源的irAE证据,但支持区分有效抗肿瘤克隆的产生与损伤在非恶性器官中的持续存在——后者还依赖于细胞进入受累器官后获得的生存、效应和组织损伤信号。
3 结肠和心脏中的驻留免疫、屏障破坏与先天炎症
3.1 ICI结肠炎中产生IFN-γ的CD8组织驻留记忆T细胞
ICI结肠炎的单细胞分析发现细胞毒性和增殖性CD8 T细胞状态显著扩增,TCR证据表明相当一部分结肠炎相关细胞来源于组织驻留群体。另一项独立研究中,通过多参数流式细胞术、组织成像和转录组学分析比较ICI结肠炎、ICI治疗无结肠炎患者、溃疡性结肠炎和健康对照,研究者鉴定出产生IFN-γ的CD8组织驻留记忆T细胞(TRM)是一个突出的活化群体。其活化程度与临床和内镜严重度相关,且ICI结肠炎在免疫和上皮信号方面不同于溃疡性结肠炎。基于此通路,一例难治性疾病患者接受JAK抑制剂托法替布治疗后达到缓解,但单一治疗案例无法确立普遍疗效或肿瘤安全性。肠道进入和黏膜持续存在是相关但不同的过程:α4β7和CCR9参与肠道归巢,而局部细胞因子和黏附程序支持滞留和组织适应。TRM细胞可在局部刺激后快速释放效应分子。因此,全身性ICI暴露无需产生均匀的组织损伤;预先存在的驻留细胞、趋化信号和局部基质状态可能共同决定肠道是否发展为持续性炎症。肿瘤反应性T细胞也可采用驻留程序,因此TRM细胞并非天然安全的治疗靶点。受累器官中占主导地位的细胞相互作用、下游细胞因子或屏障应答可能提供更具解剖学限制性的靶点,但解剖限制性本身并不能证明抗肿瘤免疫将被保留。
3.2 ICI结合T细胞在结肠组织中形成独特的细胞微环境
通过追踪ICI结合T细胞、单细胞测序和亚细胞分辨率空间转录组学,研究者分析了ICI结肠炎患者的血液和肠组织,鉴定出ICI结合的Tfh、Tph、Th17、Treg和HAVCR2阳性CD8 T细胞。这些细胞在结肠炎组织中被富集于独特的微环境中,且微环境组成也可区分ICI结肠炎与溃疡性结肠炎。由于检查点抑制剂结合了多种效应、辅助和调节性T细胞群体,药物结合本身并不能证明所结合细胞具有致病性。空间邻近性可揭示T细胞是否与上皮细胞、髓系细胞或B细胞形成局部炎症单元,但共定位本身无法确定哪个群体维持组织损伤。需要遗传学、药理学或离体扰动才能将致病回路与继发于炎症的变化区分开来。
3.3 MLCK1依赖性紧密连接渗漏放大肠道损伤
利用人ICI结肠炎样本、类器官和荷瘤小鼠的研究表明,T细胞来源的肿瘤坏死因子激活了MLCK1依赖性紧密连接渗漏通路并破坏肠道上皮屏障。基因敲除MLCK或使用表儿茶素药理学阻断MLCK1-FKBP8相互作用,可在不减弱ICI抗肿瘤效果的情况下减轻模型中的结肠炎和屏障损伤。该研究将潜在可操作的靶点定位于上皮对炎症信号的应答,而非直接抑制抗肿瘤T细胞。表儿茶素主要作为与ICI治疗同时进行的保护性干预手段使用,肿瘤结局主要基于短期体积和终末重量。因此,该实验未能确定是否可逆转已建立的结肠炎,也未评估长期肿瘤控制是否得以保留。有效暴露量、靶点特异性、药代动力学和临床安全性在ICI结肠炎患者中仍未得到确认,屏障保护目前仅作为临床前候选策略。
3.4 ICI相关心脏损伤中的NLRP3炎症小体
在ICI相关心脏损伤模型中,NLRP3炎症小体抑制剂MCC950减少了致病性巨噬细胞以及细胞毒性和活化T细胞的浸润,并改善了心功能。在使用B16F10荷瘤小鼠的同步治疗实验中,心脏损伤减轻的同时伴随肿瘤体积和重量的下降。公开的外周血单细胞数据也显示ICI心肌炎患者的单核细胞中NLRP3和IL1B表达升高,但这不能替代人心肌中的功能验证。研究者另设实验,在心脏损伤发生后开始给予MCC950;由于动物福利限制,该实验未植入肿瘤。第一个实验提供了同步心脏-肿瘤信号(预防性或并发干预),第二个实验仅探讨已建立的心脏损伤是否可改善。这两个实验不能合并视为治疗已建立心肌炎可保留肿瘤控制的证据。
3.5 不同irAE器官中局部持续存在的证据差异
结肠目前提供了最完整的局部持续存在证据,因为患者组织分析与空间细胞微环境相关联,且对于上皮屏障损伤还有类器官和动物扰动实验的支持。心脏的证据整合度较低:致死性人类病例鉴定出候选克隆,而NLRP3抑制主要在鼠模型中测试。多个器官的研究均涉及招募和局部炎症放大,但负责的细胞和通路各不相同,尚无跨irAE的共同因果维持机制被证实。在结肠和心脏之外,人类研究通常鉴定局部细胞状态而非因果维持节点。对11例ICI肺炎患者和6例癌症对照的支气管肺泡灌洗液进行单细胞和TCR分析,发现Th17.1细胞和促炎单核细胞富集,但该研究未对其提出的正反馈相互作用进行扰动。在检查点抑制剂相关肝炎中,对22例肝炎患者和7例ICI治疗对照的分析(含4例肝脏免疫染色)鉴定出活化单核细胞、细胞毒性CD8 T细胞以及这些群体在肝内的共定位。一项初步肾炎研究在3例测序病例中检测到尿液T细胞和肾脏富集的TCR序列,但缺乏肿瘤组织、抗原特异性测试和因果扰动。内分泌和神经系统毒性也不符合单一的、可逆的局部炎症模型。ICI相关甲状腺功能障碍可从破坏性甲状腺炎进展为持续性甲减,而ICI相关糖尿病通常反映永久性β细胞丢失;因此长期管理常依赖激素替代而非持续抑制活跃的炎症回路。在一组63例神经系统自身免疫患者中,表现包括中枢神经系统、神经肌肉、联合和视网膜综合征,伴有异质性神经自身抗体谱。各器官中反复出现的现象是局部细胞和组织状态修饰毒性;具体细胞、损伤过程、可逆性和治疗靶点仍具器官依赖性。时间因素也限制了机制解读。症状出现前检测到的外周免疫变化可能反映易感性或起始事件,而在结肠炎、肺炎、肝炎或肾炎发作后获取的组织和液体样本则鉴定了已建立损伤期间存在的细胞状态。若无跨越发病和恢复的连续采样,这些观察无法解决招募、组织驻留、屏障破坏或髓系活化是启动毒性、维持已建立损伤还是随时间改变角色的问题。

订阅生物通快讯

订阅快讯:

最新文章

限时促销

会展信息

关注订阅号/掌握最新资讯

今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

版权所有 生物通

Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

联系信箱:

粤ICP备09063491号