韩 扬，袁天六，张惠箴,2，葛军辉

近十年来，经获批的针对免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors, ICI)越来越多，所获批适应症也愈加广泛，包括黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾细胞癌、尿路上皮癌、食管鳞状细胞癌、胃腺癌和胃食管交界区腺癌、微卫星不稳定的结肠癌、子宫颈鳞状细胞癌等。而获批的ICI包括PD-1/PD-L1抑制剂、CTL-A4抑制剂、PI3Kδ同型抑制剂等，使越来越多的晚期肿瘤患者获益，但部分患者会出现免疫相关性副反应(immune-related adverse events, irAEs)，这些药物在人体内任何器官均有诱发自身免疫反应副作用的可能。这也是导致患者ICI治疗中断的主要原因，尤其是接受CTLA-4单药或联合使用PD-1抑制剂的患者。从病理层面了解并熟悉ICI治疗诱发的胃肠道损伤的形态特征及其鉴别诊断尤为重要。该文从ICI相关性肠炎的临床特点、形态学特征以及分子病理机制等方面进行综述，有利于临床医师及病理医师深层次了解和关注该类疾病，为临床精确诊断和ICI治疗提供有价值的信息。

1 ICI的常见种类

1.1 PD-1/PD-L1抑制剂PD-1是一种细胞表面共抑制分子，可表达于活化的T细胞、单核细胞、B细胞和NK细胞。PD-1有两个配体，分别为PD-L1/B7-H1和PD-L2/B7-DC，两者均可表达于抗原提呈细胞。PD-L1/PD-L2与PD-1结合后，能促发抑制T细胞受体信号通路，能阻断细胞周期进入G1期[1]。PD-L1还能作为一种抗肿瘤细胞凋亡的调节因子独立发挥作用。而PD-1是诱导和维持外周免疫耐受的重要调节因子。在肿瘤微环境中对肿瘤细胞免疫耐受，能维系T细胞活化和保护健康组织免受免疫介导的组织损伤之间的平衡[2]。有趣的是，肿瘤细胞被诱导性上调PD-L1表达而发生免疫逃逸，因此，ICI利用PD-1/PD-L1抑制剂阻断T细胞上共抑制分子，从而激活T细胞的细胞毒性作用，进而杀伤肿瘤细胞。

1.2 CTLA-4抑制剂CTLA-4是活化性T细胞的一种表面受体，通过与CD80/CD86高亲和而竞争和阻断CD28对T细胞的激活作用。经抗原刺激后，CTLA-4通过传递抑制性信号而抑制T细胞功能。阻断CTLA-4能通过减缓抑制性信号诱导抗肿瘤免疫，促进靶向抗肿瘤T细胞反应的活化和增殖[3]。抗CTLA-4抑制剂也能抑制调节性T细胞(Treg)功能，促进肠道黏膜的局部炎症。因而部分CTLA-4相关性肠炎可能因免疫抑制功能而产生[4]。

1.3 PI3Kδ同型抑制剂PI3Kδ是一种脂性激酶，在淋巴造血系统恶性肿瘤中发挥重要作用。PI3Kδ和p110δ亚型在淋巴细胞和淋巴样组织中高表达，而异常的PI3K信号能导致B细胞受体的组成性活化[5]。PI3Kδ信号通路在B细胞激活、增殖和存活中发挥核心作用。抑制该通路能阻断促B细胞分裂和存活的多种通路[6]。

2 ICI相关性肠炎的临床特点

ICI相关性肠炎临床难以预测，需早期发现和分级治疗，使患者得到快速和恰当的诊治是临床解决ICI相关性肠炎的关键[7]。文献报道ICI相关性肠炎的发病率约为30%[8]，最主要的临床症状为腹泻，大多数为轻～中度，呈一过性，与皮肤副作用相比，肠道症状出现时间较晚[9]。出现肠道症状的时间多为用药后1～32周，平均8周[10-12]。腹泻可以分为4级，分级标准如下：1级，排便少于4次/天；2级，排便4～7次/天；3级，排便次数>7次/天，伴有严重的腹痛、发热，腹膜刺激征、肠梗阻等，且需要住院治疗；4级患者则会出现致命症状。接受PD-1抑制剂治疗的患者出现腹泻的症状和程度低于CTLA-4抑制剂。接受PD-1抑制剂的患者出现3～4级腹泻的发生率为1%～2%。接受依匹单抗治疗的患者发生重度腹泻的概率为10%～20%，甚至可出现致死性病例[13-14]。使用双抗或序贯免疫抑制剂患者，其临床症状则更为明显。

3 ICI相关性肠炎的内镜特点

内镜下表现为正常、轻度炎症、重度炎症，包括黏膜水肿、弥漫性或灶性糜烂、溃疡、假膜性肠炎等。主要异常表现为全结肠炎，从肛管至盲肠，约1/4患者合并小肠炎症[15-17]，少数病例以左半结肠炎症为主。Gupta等[18]对CTLA-4抑制剂相关性肠炎进行系统性分析，发现在下消化道内镜检查下炎症多呈弥漫性改变，包括渗出、肉芽肿、血管异常和溃疡等。国内有联合使用信迪利单抗和安罗替尼出现免疫相关性肠炎的报告，内镜检查见全结直肠黏膜弥漫性充血水肿[19]。联合使用CTLA-4和PD-1/PD-L1抑制剂治疗的患者中亦可出现肠穿孔。

4 组织学特征

ICI相关性肠炎组织学无特异性，可与其他炎症性疾病类似，包括感染性肠炎、炎症性肠病、移植物抗宿主病、缺血性肠炎和其他药物相关性肠病等(表1)。

表1 不同免疫抑制剂相关性肠炎的组织学特征

4.1 活动性炎活动性炎是ICI相关性肠炎最常见的组织学特征，表现为固有膜内中性粒细胞浸润、中性粒细胞性隐窝炎、隐窝脓肿、伴或不伴有隐窝萎缩、隐窝减少等。可有凋亡增多或上皮内淋巴细胞浸润。萎缩的隐窝通常表现为隐窝上皮细胞拥挤，腔内可见凋亡坏死物、混有炎性细胞、类似麦考酚酯肠溶片(米芙)介导的肠炎[20]。

4.2 显微镜下肠炎显微镜下肠炎包括淋巴细胞性肠炎和胶原性肠炎。内镜呈现为正常或轻度的非特性黏膜改变。前者可见上皮内淋巴细胞浸润，固有层内轻度淋巴细胞、浆细胞浸润，无明显的急性或活动性炎。隐窝上皮拥挤，黏液分泌减少，胞质内空泡，可见上皮细胞凋亡。胶原性肠炎表现为黏膜基底部带状胶原增生伴有上皮内淋巴细胞增多。临床上显微镜下肠炎的临床病程可进展，需口服或静脉注射类固醇或非类固醇性免疫抑制剂，与非ICI相关性显微镜下肠炎患者相比，此类患者入院治疗的概率更高。

4.3 慢性活动性肠炎慢性活动性肠炎是炎症性肠病的组织学特点，该特征在ICI相关性肠炎中亦可见，尤其是复发性ICI治疗的患者。组织学上明显的固有层内淋巴浆细胞浸润，基底部浆细胞增生伴有隐窝炎和隐窝脓肿。可出现隐窝结构扭曲、假幽门腺化生或潘氏细胞化生。慢性活动性肠炎可能是ICI相关性肠炎的首要病理表现，其内镜下表现和组织学特征类似于溃疡性结肠炎[21-22]。这些患者接受溃疡性结肠炎治疗方案有效，因而被认为可能是炎症性肠病的一种特殊类型。Wang等[23]报道的病例中60%(32/53)患者出现慢性炎症表现。

针对慢性活动性肠炎这一组织学特征，ICI相关性肠炎最主要的鉴别诊断为炎症性肠病，上皮内淋巴细胞增多、凋亡增多及隐窝萎缩在ICI相关性肠炎中更常见。而临床上ICI相关性肠炎可在停药数月后出现，故应避免误诊为炎症性肠病。最近研究发现，伴有炎症性肠病患者使用抗CTLA-4和PD-1/PD-L1抑制剂后总体而言是安全的，但发生严重肠道副作用的风险较高，主要表现为重度腹泻和肠炎，肠穿孔和肿瘤复发的概率增加[24]。炎症性肠病症状加重期和ICI诱导的慢性活动性肠炎鉴别诊断困难，因而改善患者的临床症状是治疗的首要目标。

4.4 凋亡增加主要表现为隐窝上皮中单个细胞凋亡数增加，不伴有任何活动性或慢性炎症改变。类似于移植物抗宿主病。上皮细胞凋亡增加也可伴随上述病理特点出现。

4.5 缺血性改变ICI可引起肠黏膜缺血性肠炎样改变，但较少见，黏膜活检可出现隐窝萎缩，上皮反应性改变，固有膜纤维化等。Gonzalez等[10]的报道中仅3例患者(3/17)在受抗PD-1治疗后出现缺血性肠炎表现。

除了上述主要病理特征外，在肠道还可伴有一些非特异性炎性反应性改变，如上皮内淋巴细胞轻度增多或凋亡细胞轻度增多，但不足以诊断上述任何一种类型炎症。抗PD-1和CTLA-4联合用药或序贯治疗的患者中，ICI相关性肠炎的组织学特征还不明确，还需积累更多样本进行深入分析。

5 免疫治疗相关性肠炎的发生机制

ICI相关性肠炎的发生尚不明确，主要与ICI类型、免疫系统的非特异性激活有关，主要包括效应T细胞过度激活、淋巴细胞浸润和循环性记忆性T细胞增多、肠道黏膜免疫以及菌群状态等多种因素有关。

5.1 正常免疫耐受通路被移除，效应T细胞过度活化与PD-1/PD-L1相比，CTLA-4对维持肠道稳态发挥重要作用。CTLA-4主要表达于活化T细胞，与CD28相比，呈现出与CD80/86更高的亲和性，结合后能抑制T细胞活化，诱导T细胞无反应性，参与免疫反应的负性调节。使用ICI后，CTLA-4/PD-1受到抑制，活化的Treg细胞减少，而效应性T细胞增殖、活化，诱导炎性因子增加，形成自身免疫反应过强相关副作用。这可能是出现依匹单抗治疗相关副作用的主要原因[25]。

5.2 T细胞亚群变化及功能转换Luoma等[26]对三组人群(正常肠镜筛查组、ICI伴irAE组、ICI不伴irAE组)结肠黏膜组织中免疫细胞的种类、亚群及亚组特性进行单细胞测序分析和流式细胞分析发现，三组人群中结肠黏膜内γΔT淋巴细胞和黏膜相关性T淋巴细胞数量差异不明显；而与对照组相比，ICI相关性肠炎患者的肠黏膜内T淋巴细胞构成有明显差异。其中CD8+T细胞被分为6个亚群，其中变化最显著的是细胞毒性T淋巴细胞(cluster16)和循环T细胞(cluster17)，提示ICI相关性肠炎黏膜固有层内的CD8+T细胞亚群，从组织固有记忆性T细胞(tissue resident memory T cell, Trm)为主，变为毒性T和循环效应T细胞(Ki-67+CD8+)为主。行TCR测序分析表明，结肠炎相关的CD8+T细胞主要来自于黏膜组织固有免疫细胞，这能阐释经ICI治疗患者在早期就频繁出现结肠炎相关症状。

不仅CD8+细胞亚群数量和构成变化，CD4+效应细胞和Treg细胞的数量与正常人群相比也存在明显差异。在ICI相关性结肠炎黏膜中CD4+/Foxp3+细胞较正常组明显增多，基于RNAseq技术分析显示，位于Cluster1的Treg细胞表达Foxp3及Th1细胞相关的特征性基因，如IL12RB2(IL-2受体)、CXCR3和STAT1等。而CTLA-4的mRNA和蛋白水平维持稳定。此外效应性T细胞产生的INF-γ能激活Treg细胞，上调Th1程序，从而促进其抑制Th1效应细胞的调节功能。因此，联合使用ICI或抗CTLA-4单药所发生的结肠炎，可能也是由于炎症性微环境改变Treg细胞中的基因表达，而非CTLA-4+Treg耗竭所致。另外，ICI相关性肠炎也可能与CTLA-4基因突变有关，从而减少Treg细胞的激活，使肠道相关性炎症不受免疫检查点控制[27]。

正常情况下，Th17细胞在抵御肠道致病菌中发挥重要作用。应用ICI的患者由于Treg抑制性作用减低，Th17细胞增多，Treg和Th17细胞比例失衡，IL-17水平增加，使得肠上皮细胞分泌CXCL8和GM-CSF增多。这些细胞因子可招募更多中性粒细胞，抑制凋亡，从而形成更强的黏膜防御屏障，故而可在ICI相关性肠炎患者肠黏膜活检样本中发现一定数量的中性粒细胞。也有研究在ICI相关性肠炎患者中发现肠道菌群能诱导Treg向Th17转化[28]。

另外，ICI相关性肠炎患者的肠黏膜活检发现，黏膜相关性稳定性T细胞(mucosal-associated invariant T cell, MAIT)明显增加[29]。上述两种细胞均与肠道菌群有密切关系。除了肠道菌群相关因素，引起ICI相关性肠炎的主要因素是免疫细胞构成和效应细胞的程序变化，继而引起细胞因子、趋化因子和细胞表面受体的变化，如CXCR16是CXCR6的配体，表达于髓性细胞和肥大细胞，受IFNγ和TNFα调控。研究发现ICI结肠炎相关的T细胞高表达CXCR6。同时肠道内淋巴细胞的募集依赖于整合素α4β7与MadCAM的结合。ICI相关性肠炎中能检测到编码α4β7整合素的基因ITGA4和ITGB7高表达，其中ITGA4可能是疾病治疗的一个潜在靶点。因而靶向ICI相关性肠炎的特异性炎症通路，且不损伤机体的抗肿瘤免疫反应显得尤为重要，有望成为未来临床研究的热点。

综上所述，不同人群中T细胞功能状态和细胞因子谱系有明显差别。ICI相关性肠炎需得到临床和病理医师的关注，其发生机制仍需深入探究，以期为临床的有效诊断和治疗提供充足依据。