楊夢雪 嚴雪冰 王穎 陶明陽 童建東
揚州大學附屬醫(yī)院腫瘤科 225000
近年來,免疫檢查點抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICI)在改善晚期實體腫瘤預后方面取得令人滿意的成績,然而仍有許多患者未能從中獲益。因此,尋找影響ICI 治療效果的因素顯得尤為重要。最新研究表明腸道菌群能夠增強多種ICI 藥物(如細胞毒性T 淋巴細胞相關抗原4/程序性死亡受體1/程序性死亡配體1抑制劑)的抗腫瘤效果并減輕相關毒副反應[1-2]。在臨床實踐中,抗生素(antibiotics,ATB)使用會影響腸道菌群,進而可能降低ICI的治療效果[3]。因此,本研究對136 例接受ICI 治療的晚期實體腫瘤患者進行回顧性分析,明確ATB對ICI抗腫瘤治療效果的影響,為進一步優(yōu)化ICI治療策略提供理論參考。
1.1 一般資料 選取2018 年1 月至2020 年1 月在本院腫瘤科進行抗ICI 治療的136 例晚期實體腫瘤患者。通過電子病歷及隨訪記錄收集相關臨床信息,主要包括年齡、性別、腫瘤類型、ECOG評分、免疫治療策略、ATB使用、總生存期(overall survival,OS)和無進展生存期(progression-free survival,PFS)等。在136 例患者中男67 例,女69 例;年齡≤65 歲62 例,年齡>65 歲74 例;肺癌63 例,食管癌30 例,其他腫瘤43 例。所有患者均接受抗ICI 單藥治療或聯合化療、放療或抗血管生成治療。根據ICI 治療前后3 個月是否使用ATB,分為ATB 組(n=41)和Non-ATB 組(n=95)。使用ATB 的原因是:尿路感染(n=12),肺炎(n=19),細菌性腹膜炎(n=5)和不明原因的發(fā)熱(n=5)。ATB 的使用時間均為7~14 d。β-內酰胺類ATB 為最常用(n=26),其次是喹諾酮類ATB(n=15)。
1.2 隨訪 通過電話或門診的形式隨訪所有患者的生存狀態(tài)及疾病進展情況,最后隨訪日期為2020 年5 月1 日。腫瘤預后評估指標包括OS 及PFS,其中OS 定義為從初次使用ICI 的日期到患者因任何原因死亡或隨訪截止日期,PFS 定義為初次ICI 給藥的日期到臨床疾病進展或者隨訪截止日期。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS21.0 統(tǒng)計軟件分析數據,卡方檢驗分析ATB 使用與臨床參數的相關性,Kaplan-Meier 生存模型分析ATB 使用對腫瘤患者OS及PFS的影響,ATB 使用組與未使用組間比較使用對數秩檢驗,基于Cox 比例風險模型的單因素及多因素分析明確ATB 使用是否為影響OS 及PFS 的獨立預后因素,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 抗生素使用與腫瘤患者臨床參數之間的關系在136 例接受ICI 治療的晚期實體腫瘤患者中,ATB 使用與臨床參數之間的關系如表1 所示,ATB 使用與性別、年齡、腫瘤類型、ECOG 評分及治療策略均無顯著相關性(均P>0.05)。
2.2 抗生素使用對接受ICI 治療的晚期實體腫瘤患者預后影響 在136 例接受ICI 治療的晚期實體腫瘤患者中,ATB 使用組較ATB 未使用組有著更差的OS(P=0.007),見圖1A;單因素分析表明ATB 使用風險比(hazard ratio,HR)=1.747,95% CI:1.138~2.683,P=0.011)和年齡(HR=2.300,95% CI:1.411~3.749,P=0.001)與OS 顯著相關,詳見表2;多因素分析表明兩者均為影響OS 的獨立預后因素(ATB 使用:HR=1.827,95% CI:1.179~2.834,P=0.007;年齡:HR=2.295,95% CI:1.369~3.848,P=0.002),詳見表3。如圖1B所示,在136 例接受ICI 治療的晚期實體腫瘤患者中,ATB使用組較ATB 未使用組有著更差的PFS(P=0.000 2);單因素分析表明ATB 使用(HR=2.156,95% CI:1.417~3.283,P<0.001)和ICI 使用策略(HR=1.618,95% CI:1.082~2.420,P=0.019)與PFS 顯著相關,詳見表2;多因素分析表明只有ATB 使用為影響PFS 的獨立預后因素(HR=1.935,95% CI:1.236~3.029,P=0.004),詳見表3。
2.3 亞組分析 在136 例晚期實體腫瘤患者中,肺癌患者為63 例(46.32%),因此我們進一步探究ATB 使用對接受ICI 治療的肺癌患者預后影響。如圖2A 所示,在63 例接受ICI治療的肺癌患者中,ATB使用組較ATB未使用組有著更差的OS(P=0.007);單因素分析表明ATB 使用(HR=2.398,95% CI:1.227~4.684,P=0.010)和年齡(HR=2.064,95% CI:1.038~4.104,P=0.039)與肺癌患者OS 顯著相關,詳見表4;多因素分析表明兩者為影響肺癌患者OS 的獨立預后因素(ATB 使用:HR=3.628,95% CI:1.686~7.808,P=0.001;年齡:HR=2.939,95% CI:1.295~6.669,P=0.010),詳見表5。如圖2B 所示,在63 例接受ICI 治療的肺癌患者中,ATB 使用組較ATB 未使用組有著更差的PFS(P=0.003),單因素分析和多因素分析表明只有ATB使用是影響肺癌患者PFS 的獨立預后因素(單因素HR=2.578,95% CI:1.332~4.989,P=0.005;多因素HR=2.663,95%CI:1.323~5.360,P=0.006),詳見表4~5。
表1 抗生素使用與臨床參數的關系分析(n)
最新研究表明,腸道菌群不僅可以促進/抑制ICI 藥物的抗腫瘤臨床效果,而且影響該類藥物相關的不良反應[4]。例如,研究者發(fā)現長雙歧桿菌可以通過增強宿主記憶T 細胞和自然殺傷細胞信號以增強免疫治療效果,而嗜黏蛋白阿克曼氏菌則可誘導抗原特異性T 細胞反應發(fā)揮類似作用[5-6]。Song 等[7]在我國非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者中發(fā)現,腸道微生物組β 多樣性與抗PD-1 免疫治療效果呈正相關,進一步研究提示Parabacteroides 和Methanobrevibacter 菌群顯著富集于PFS獲益的患者糞便中。類似的,Gopalakrishnan等[8]發(fā)現,梭狀芽孢桿菌及Faecalibacterium 的豐度與抗PD-1 治療效果呈正相關。Routy 等[3]發(fā)現,抗生素介導的菌群失調可降低PD-1 抑制劑的抗腫瘤效果,而口服Akkermansia Muciniphila 則可逆轉上述效應,其機制為該細菌可募集T淋巴細胞遷移至腫瘤部位。此外,研究還發(fā)現腸道菌群可以改善免疫治療相關不良反應。例如羅伊氏乳桿菌可通過減少3 型天然淋巴細胞分布進而抑制ICI 相關結腸炎的發(fā)生[9]。由此可見,腸道菌群是影響腫瘤免疫治療臨床效果的關鍵因素之一。
圖1 ATB使用對136名ICI治療的晚期實體腫瘤患者預后的影響
表2 單因素Cox回歸模型分析ATB使用對接受ICI治療的患者OS和PFS的影響
表3 多因素Cox回歸模型分析ATB使用對接受ICI治療的患者OS和PFS的影響
圖2 63例免疫治療的肺癌患者總生存曲線和無進展生存曲線
表4 單因素Cox回歸模型分析抗生素使用對接受ICI治療的肺癌患者OS和PFS的影響
表5 多因素Cox回歸模型分析抗生素使用對接受ICI治療的肺癌患者OS和PFS的影響
臨床實踐中,ATB 使用通常會影響患者的腸道菌群,因而研究者開始探究ATB使用是否能夠影響ICI的治療效果。Derosa 等[10]發(fā)現與未使用ATB 患者相比,使用ATB 的晚期腎癌患者的疾病進展風險顯著增加(75%比22%)、PFS(1.9 個月比7.4 個月)以及OS 顯著降低(17.3 個月比30.6 個月)。此外,Elkrief 等[11]發(fā)現,ATB 治療的患者較非ATB 治療的患者有更差的客觀反應率(0%比34%)及更短的無進展生存期(2.4 個月比7.3 個月)。然而,Kaderbhai 等[12]在接受ICI 治療的NSCLC 患者中發(fā)現,ATB 組與非ATB 在反應率(P=0.75)及PFS(P=0.72)上無顯著差異。Kulkarni 等[13]研究發(fā)現ATB 使用顯著延長了進展期NSCLC 的PFS(5.0 個月比2.5個月)和OS(13.0個月比8.0個月)。由此可見,目前關于ATB使用對ICI臨床療效影響仍存在爭議,因而亟需更多臨床研究來進一步明確。
在本研究中,我們發(fā)現ATB使用為影響ICI臨床治療效果的不良因素,與既往部分研究結果相符。例如,Tinsley等[14]研究發(fā)現累積使用ATB 的患者中位OS 僅為6.3 個月,而未使用ATB 的患者中位OS 可達21.7 個月。Kim 等[15]發(fā)現ATB 使用是影響ICI 治療的患者不良預后的重要因素(PFS:HR=1.715,P=0.001;OS:HR=1.785,P=0.001)。因此,根據既往研究結果,我們推測ATB 使用可能通過減少腸道菌群豐度進而降低ICI 的抗腫瘤效果[16-17]。亞組分析中,ATB 應用同樣為肺癌患者OS 和PFS 的獨立不良預后因素。既往研究中,Zhao 等[18]通過研究也發(fā)現ATB 使用縮短了患者OS(P=0.002 1)和PFS(P<0.000 1)。然而,Kaderbhai等[12]研究結果是陰性的。我們推測上述差異研究結果可能由于不同研究中抗生素類型、使用時間窗、使用周期不同而造成。
本臨床研究存在如下局限性:首先樣本量有限(n=136)且為單中心回顧性研究,因而ATB使用與ICI療效的臨床相關性尚需在大樣本的多中心臨床研究中進一步驗證;其次,本研究納入的腫瘤類型多為肺癌和食管癌,因而今后研究應更多關注于ATB使用在其他ICI治療的晚期實體腫瘤(如泌尿系和胃腸道腫瘤等)中的影響;再次,ATB 使用是否對ICI相關的毒副反應產生影響有待后續(xù)研究進一步確證;最后,本研究尚未比較ATB組與非ATB組腸道菌群的變化,將有待基于宏基因組測序的后續(xù)研究來闡明。
本研究通過回顧性分析136 例晚期實體腫瘤病例初步證實ATB使用可降低ICI的抗腫瘤效果。因此,對于晚期實體腫瘤患者,ICI 治療期間應謹慎使用ATB。由于本研究尚存在局限性,多中心大樣本的臨床驗證仍十分必要。同時,基于測序技術及動物模型的機制研究也有助進一步明確ATB影響ICI治療效果的具體機理。