移植藥學(xué)前沿文摘丨第42期：PD-1/PD-L1抑制劑治療肺癌患者免疫相關(guān)不良事件的血漿代謝組學(xué)

編者按：“移植藥師主題（SOTP,Solid Organ Transplantation Pharmacy）月評(píng)”是由《藥學(xué)瞭望》編輯部聯(lián)合首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院藥劑科崔向麗主任藥師共同發(fā)起的移植藥師相關(guān)學(xué)術(shù)月評(píng)專欄，每月以移植用藥為主題展開(kāi)，旨在介紹國(guó)內(nèi)外移植藥物治療熱點(diǎn)，幫助藥師快速了解有關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)展，提高移植藥學(xué)服務(wù)水平。我們期望本專欄能為醫(yī)藥領(lǐng)域的專家和研究人員提供深入了解相關(guān)熱點(diǎn)的平臺(tái)，并為尋求實(shí)用知識(shí)的一線移植藥師提供有益的參考和指導(dǎo)。

2024年7月，《Journal for ImmunoTherapy Cancer》雜志刊登了一項(xiàng)由中南大學(xué)湘雅醫(yī)院研究的PD-1/PD-L1抑制劑治療肺癌患者免疫相關(guān)不良事件的血漿代謝組學(xué)的文章。該研究收集了肺癌患者在ICIs治療前和治療期間的血漿，通過(guò)使用非靶標(biāo)代謝組學(xué)分析來(lái)鑒別差異代謝物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)irAE患者的基線酰基肉堿和類固醇水平明顯較高，8種酰基肉堿和6種類固醇代謝物基線水平可預(yù)測(cè)irAE的發(fā)生，曲線下面積為0.91。血漿中基線癸酰肉堿AcCa(10:1) 2、癸酰肉堿AcCa(10:1) 3和己酰肉堿AcCa(6:0)濃度較低的患者總生存期（OS）較好。

原文鏈接：：https://jitc.bmj.com/content/12/7/e009399

摘要

背景：代謝組學(xué)具有終末效應(yīng)的特點(diǎn)，更直接地反映了生物疾病的生理狀態(tài)。多種組學(xué)的幾種當(dāng)前生物標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)與免疫相關(guān)不良事件（irAE）的發(fā)生有關(guān)。然而，目前缺乏可靠的代謝生物標(biāo)志物來(lái)預(yù)測(cè)irAE。本研究旨在探索預(yù)測(cè)irAE風(fēng)險(xiǎn)的潛在代謝生物標(biāo)志物，并研究接受PD-1/PD-L1抑制劑治療的肺癌患者血漿代謝物水平與生存期的關(guān)系。

方法：該研究收集了85名接受免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICIs）治療的肺癌患者的170份血漿。在ICIs治療前和irAE發(fā)作時(shí)收集了29名irAE患者的58份血漿樣本。在ICIs治療前，收集了56名未發(fā)生irAE的患者的112份血漿樣本，并按照治療周期與irAE患者的發(fā)病相匹配。在開(kāi)始ICIs治療之前和irAE發(fā)展過(guò)程中，使用非靶標(biāo)代謝組學(xué)分析來(lái)鑒定差異代謝物。Kaplan-Meier曲線分析用于檢測(cè)血漿代謝水平與肺癌患者生存期的關(guān)系。

結(jié)果：共鑒定了24種不同的代謝物來(lái)預(yù)測(cè)irAE的發(fā)生。irAE患者的基線酰基肉堿和類固醇水平明顯較高，8種酰基肉堿和6種類固醇代謝物基線水平可預(yù)測(cè)irAE的發(fā)生，曲線下面積為0.91。血漿中基線濃度較低的癸酰肉堿AcCa(10:1) 2、癸酰肉堿AcCa(10:1) 3和己酰肉堿AcCa(6:0)總生存期（OS）較好。此外，在ICIs治療期間，鑒定出52種與irAEs相關(guān)的差異代謝物，irAEs組的硫酸脫氫表雄酮、皮質(zhì)酮、皮質(zhì)醇、甲狀腺素和鞘氨醇1-磷酸酯顯著降低，而irAE組的酮戊二酸和牛磺膽酸顯著升高。結(jié)論：高水平的基線酰基肉堿和類固醇激素代謝產(chǎn)物可能是irAE發(fā)生的危險(xiǎn)因素，并且接受ICIs治療的肺癌患者中癸酰肉堿AcCa(10:1) 2、癸酰肉堿AcCa(10:1) 3和己酰肉堿AcCa(6:0)的濃度可預(yù)測(cè)OS。

1.前言

肺癌仍然是男性癌癥發(fā)病率最高的癌癥，也是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因。針對(duì)CTLA-4、PD-1或PD-L1的免疫檢查點(diǎn)阻斷療法已成為肺癌的主要治療方法。盡管它們?cè)谔岣呋颊呱媛史矫嫒〉昧孙@著成功，但它們的使用會(huì)增加患者對(duì)免疫相關(guān)不良事件（irAE）的易感性。因此，需要irAE的預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物來(lái)確定接受PD-1/PD-L1單抗治療的患者的獲益/風(fēng)險(xiǎn)比。

為了尋找更好的生物標(biāo)志物來(lái)檢測(cè)哪些患者有irAE的風(fēng)險(xiǎn)，一些研究小組最近證明，基于治療前收集的臨床數(shù)據(jù)或患者遺傳變異的多變量模型可以預(yù)測(cè)對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICIs）治療的反應(yīng)。由于irAE和自身免疫性疾病（AD）患者之間的表型相似性很高，因此推測(cè)作為AD強(qiáng)決定因素的宿主遺傳因素在irAE預(yù)測(cè)中起著重要作用。最近幾項(xiàng)研究表明，各種irAE與某些HLA等位基因和種系變異有關(guān)。除了靜態(tài)預(yù)測(cè)模型外，關(guān)于生物標(biāo)志物波動(dòng)的縱向數(shù)據(jù)，如血細(xì)胞計(jì)數(shù)、自身抗體和細(xì)胞因子，可能為評(píng)估個(gè)體患irAE的風(fēng)險(xiǎn)提供了一種更可靠的方法。因此，基于人工智能、大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)作為創(chuàng)建毒性預(yù)測(cè)模型的方法的新興研究結(jié)果尤其有前景。

使用非靶標(biāo)代謝組學(xué)來(lái)預(yù)測(cè)irAE是癌癥研究的一個(gè)新領(lǐng)域，有潛力開(kāi)發(fā)出測(cè)量整體動(dòng)態(tài)變化的方法。與上游蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組學(xué)相比，代謝組學(xué)具有末端效應(yīng)和擴(kuò)增效應(yīng)的特點(diǎn)。它更直接地反映了生物疾病的生理狀態(tài)，具有更高的敏感性。已有許多出版物介紹了代謝組學(xué)在肺癌診斷中的作用。只有少數(shù)研究評(píng)估了非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者血清代謝組學(xué)特征與免疫療法反應(yīng)或irAE之間的關(guān)系。

在這項(xiàng)研究中，收集了肺癌患者在ICIs治療前和治療期間的血漿。目的是通過(guò)使用非靶標(biāo)代謝組學(xué)分析來(lái)研究血漿代謝物，該分析可用于預(yù)測(cè)接受ICIs治療的肺癌患者的irAE發(fā)生率和生存期。

2.材料和方法

2.1研究人群和樣本

2020年12月至2022年8月在中南大學(xué)湘雅醫(yī)院招募經(jīng)病理證實(shí)的肺癌患者，他們接受單獨(dú)或聯(lián)合鉑類化療的PD-1/PD-L1單抗阻斷治療。本研究共納入85名患者，其中56名患者沒(méi)發(fā)生irAE，29名患者因irAE的發(fā)生而停止接受免疫治療。7名患者（8.24%）僅接受免疫治療，78名患者（91.76%）接受免疫治療聯(lián)合化療。所有患者在接受ICIs治療前均采集了基線血漿樣本。此外，有irAEs的患者在irAEs發(fā)作時(shí)收集血漿樣本，沒(méi)有irAE的患者根據(jù)irAEs患者發(fā)作的治療周期收集樣本。根據(jù)年齡、性別和分期，將有irAE和無(wú)irAE的患者按1:1或1:2進(jìn)行匹配，以確認(rèn)無(wú)irAE患者應(yīng)選擇哪個(gè)周期的樣本。在4℃下以4000rpm的離心速度從5mL外周血樣本中分離血漿，并在-80℃下儲(chǔ)存直至使用。

2.2數(shù)據(jù)收集和irAE分類

收集患者的臨床數(shù)據(jù)，包括年齡、性別、吸煙狀況、腫瘤組織學(xué)類型、臨床分期、治療方案和周期。根據(jù)國(guó)家癌癥綜合網(wǎng)絡(luò)（NCCN）免疫治療相關(guān)毒性管理指南評(píng)估irAE結(jié)果，并根據(jù)不良事件通用術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)（V.5.0）評(píng)估irAE的嚴(yán)重程度。

2.3血漿代謝物檢測(cè)

通過(guò)在Ulti-mate 3000 UPLC上使用兩種不同的分析方法，結(jié)合Q Exactive四極桿Orbitrap質(zhì)譜儀系統(tǒng)（美國(guó)Thermo Scientific）。分別對(duì)方法1和方法2的反相色譜分離模式（正負(fù)電離檢測(cè)）進(jìn)行了分析，以提取代謝物。ACE C18-PFP柱（Advanced Chromatography Technologies，Aberdeen，Scotland）用于分離方法1的代謝物，代謝物用0.1%甲酸水溶液和乙腈溶液洗脫，在10分鐘內(nèi)從2%有機(jī)流動(dòng)相線性梯度升至98%。此外，在110/115方法2中，使用由水和均含有碳酸氫銨緩沖鹽的乙腈/甲醇銨組成的其他流動(dòng)相來(lái)洗脫在Acquity HSS C18柱上分離的代謝物（Waters Corporation，milford，USA，1.8?m，2.1×100mm）。

對(duì)于方法1和2，四極桿Orbitrap質(zhì)譜儀均在相同的電離參數(shù)下使用加熱的電噴霧電離源運(yùn)行，除了電離電壓包括鞘氣45arb、輔助氣體10arb、加熱器溫度355℃、毛細(xì)管溫度320℃和S-Lens射頻水平55%。在70000全寬半峰（FWHM）分辨率下，采用AGC 1E6和200 ms最大注射時(shí)間進(jìn)行全掃描模式，以提取代謝組學(xué)。獲得了70-1000m/z的掃描范圍。將QC樣品反復(fù)注射到獲得的前10個(gè)數(shù)據(jù)依賴的MS2光譜（全掃描-ddMS2）中，以進(jìn)行全面的代謝物和脂質(zhì)結(jié)構(gòu)注釋。通過(guò)17500 FWHM分辨率設(shè)置進(jìn)行全MS/MS數(shù)據(jù)采集。開(kāi)啟頂點(diǎn)觸發(fā)、動(dòng)態(tài)排斥和同位素排斥，前體隔離窗口設(shè)置為1.0Da。采用階梯歸一化碰撞能量，以超純氮?dú)鉃榱呀鈿怏w，對(duì)代謝物進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離。所有數(shù)據(jù)均以配置文件格式獲取。

2.4數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析

Compound Discoverer software（美國(guó)Thermo Scientific）用于進(jìn)一步處理通過(guò)方法1和2獲取的全掃描和數(shù)據(jù)依賴的MS2代謝譜數(shù)據(jù)，以進(jìn)行全面的組分提取。通過(guò)將獲得的MS2與專有的iPhenome SMOL高分辨率MS/MS質(zhì)譜本地庫(kù)進(jìn)行搜索，該庫(kù)使用真實(shí)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建，并使用mzCloud庫(kù)（美國(guó)Thermo Scientific）對(duì)親水性代謝物進(jìn)行結(jié)構(gòu)注釋。此外，在當(dāng)?shù)豀MDB代謝物化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索了MS1光譜的精確m/z±5ppm。并通過(guò)保留時(shí)間和高分辨率MS/MS質(zhì)譜的相似性進(jìn)行代謝物的結(jié)構(gòu)證實(shí)。代謝物的化學(xué)鑒定結(jié)果最終用MSI（脂質(zhì)組學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化倡議）提出的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行注釋。MetaboAnalyst V5.0網(wǎng)站(https://www.metaboanalyst.ca/MetaboAnalyst/ModuleView.xhtml) 用于規(guī)范化和進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。

Student’s t檢驗(yàn)和Pearson’s χ2檢驗(yàn)用于確定irAE和非irAE組之間的差異臨床特征。Kaplan-Meier分析用于估計(jì)累積無(wú)進(jìn)展生存期（PFS）和總生存期（OS），COX比例風(fēng)險(xiǎn)回歸分析用于排除臨床特征的影響。HR用于評(píng)估血漿代謝物濃度與預(yù)后的關(guān)系。為了確定高/低濃度血漿代謝物的臨界值并評(píng)估模型的有效性，使用SPSS V.22.0繪制了受試者工作特征（ROC）曲線。通過(guò)計(jì)算Youden指數(shù)來(lái)選擇歸一化峰強(qiáng)度的截止值。為了開(kāi)發(fā)預(yù)測(cè)irAE的模型，將與irAE顯著相關(guān)的代謝物逐步添加到邏輯回歸模型中，繪制ROC曲線，并計(jì)算95%CI的曲線下面積（AUC）。所有p值都是雙側(cè)的，p<0.05被認(rèn)為具有顯著性。

3.結(jié)果

3.1 研究設(shè)計(jì)和參與者

為了研究代謝生物標(biāo)志物如何預(yù)測(cè)ICIs的irAE，共收集了85名接受PD-1/PD-L1抑制劑的晚期肺癌患者的隊(duì)列。湘雅醫(yī)院共有1189名潛在符合條件的患者連續(xù)入選本研究。392名患者因無(wú)法診斷肺癌或未接受PD-1/PD-L1抑制劑免疫療法而被排除在外。669名患者無(wú)法獲得基線血漿（在開(kāi)始免疫治療之前）。最后，本研究納入了85名患者，其中56名患者沒(méi)有irAE和29名患者因irAE而停止免疫治療（在線補(bǔ)充圖S1）。表1總結(jié)了irAE組和非irAEs組的臨床特征。從29名患者中確定了10種類型的irAE，肺炎是最常見(jiàn)的irAE類型（24%），其次是甲狀腺功能障礙（19%）和皮膚毒性（17%）（圖1A）。有9名（31%）患者患有兩種或多種類型的irAE（圖1B）。根據(jù)irAE的嚴(yán)重程度或類型，“嚴(yán)重irAE”被定義為導(dǎo)致免疫治療中斷，包括所有3-4級(jí)毒性和一些癥狀性的心臟毒性、肺毒性、胃腸毒性、血液毒性、內(nèi)分泌毒性和腎毒性（圖1C）。在研究中，患有嚴(yán)重irAE的患者中，心肌炎、皮膚毒性、甲狀腺功能障礙和糖尿病的發(fā)病時(shí)間較早（圖1D，在線補(bǔ)充表S1）。

表1.抗PD1/PD-L1免疫療法治療85例肺癌的臨床特點(diǎn)

ICI，免疫檢查點(diǎn)抑制劑；irAE，免疫相關(guān)不良事件；LUAD，肺腺癌；LUSC，肺鱗狀細(xì)胞癌；小細(xì)胞癌。

圖1 irAE隊(duì)列數(shù)據(jù)總結(jié)。（A，B）根據(jù)irAE類型和患者irAE類型的數(shù)量繪制irAE患者的圓環(huán)圖。（C）不同類型的irAE患者的毒性等級(jí)。（D）不同類型irAE的發(fā)病時(shí)間。

3.2 基線血漿irAE潛在代謝物生物標(biāo)志物的鑒定

對(duì)于檢測(cè)的質(zhì)量控制，主成分分析（PCA）中的五個(gè)QC樣本被緊密地聚集在一起，表明實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的性能在分析過(guò)程中保持穩(wěn)定；RSD%>30%的質(zhì)譜響應(yīng)值占99%以上，證明數(shù)據(jù)質(zhì)量穩(wěn)定可靠（在線補(bǔ)充圖S2）。在患者接受免疫治療前收集了他們的血漿樣本，以便于探討非irAE組和irAE組代謝組學(xué)特征的差異。對(duì)基線血漿樣本進(jìn)行分析，共篩選出24種差異代謝物，并對(duì)其進(jìn)行正交偏最小二乘-判別分析（OPLS-DA）。OPLS-DA顯示了每組內(nèi)的聚集性和組間的顯著差異，表明兩組之間存在明顯的區(qū)別，患有irAE的患者可能具有相似的代謝特征（圖2A）。隨后對(duì)24種差異代謝物進(jìn)行了分類，鑒定出酰基肉堿（34%）、類固醇（25%）、脂肪酸（13%）、氨基酸（8%）、膽汁酸（8%），肽（4%）、溶血磷脂（4%）和微生物代謝物（4%）（圖2B）。

我們觀察到，在irAEs組中，大多數(shù)差異代謝物都上調(diào)了，上調(diào)最顯著的代謝物是戊二酰肉堿（AcCa(5:0-DC)），而下調(diào)最顯著的代謝物是二十烷二酸（FFA(20:0-DC)）（圖2C）。在p < 0.1的酰基肉堿和類固醇代謝物中，irAEs組分別有19種酰基肉堿代謝物和7種類固醇代謝物上調(diào)（圖2D、E）。

圖2 基線血漿中irAE的代謝生物標(biāo)志物。（A）根據(jù)主成分分析的樣本分布。（B）24種不同類型差異代謝物的比例。（C）差異代謝物的變化倍數(shù)。（D）irAE組和非irAE組中19種酰基肉堿的標(biāo)準(zhǔn)化血漿水平雷達(dá)圖（E）irAEs組和非irAEs組中7種類固醇的標(biāo)準(zhǔn)化血漿水平雷達(dá)圖。

有8種酰基肉堿代謝物（丁酰基肉堿AcCa(40)、癸酰基肉堿AcCa(10:1)2、癸酰基肉堿AcCa(10:1)3、癸酰肉堿AcCa(10:1)、戊二酰肉堿AcCa(5:0-DC)、己酰肉堿AcCa(6:0)、 異丁酰基肉堿AcCa(iso4:0)、異戊酰肉堿AcCa(iso5:0))。6種類固醇代謝物（5α-孕烷-3, 20α-二醇二硫酸鹽、硫酸異孕烷酮、孕二醇硫酸鹽（2）、孕二醇單硫酸鹽、異戊二烯二醇O-葡糖苷酸、硫酸孕烷酮的含量明顯高于非irAE組（圖3A、B）。通過(guò)邏輯回歸，使用8種酰基肉堿代謝物、6種類固醇代謝物或組合14種代謝物進(jìn)入irAE預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練集。預(yù)測(cè)irAE的AUC分別為0.76、0.72和0.91（圖3C）。

圖3（A）兩組中八種不同酰基肉堿的標(biāo)準(zhǔn)化血漿水平。（B）兩組中六種差異類固醇的標(biāo)準(zhǔn)化血漿水平。（C）預(yù)測(cè)irAE的8酰基肉堿模型、6類固醇模型和組合模型的ROC曲線。

3.3 ICIs治療期間irAEs相關(guān)代謝物的鑒定

為了研究irAE發(fā)生過(guò)程中血漿代謝譜的變化，我們分析了irAE患者在基線血漿和irAE發(fā)病時(shí)收集的血漿中的血漿代謝物，而非irAE患者分析了irAEs組中基線血漿和與irAE發(fā)病治療周期相匹配的血漿。每種代謝物的治療/基線比用于分析因irAE的發(fā)生而發(fā)生顯著變化的代謝物。共對(duì)648種代謝物進(jìn)行了差異性分析，對(duì)p < 0.05的52個(gè)差異代謝物進(jìn)行了POLS-DA聚類。結(jié)果表明，兩組之間存在明顯的分離（圖4A、B）。在52種代謝物中，類固醇占33%，其次是氨基酸（15%）和肽類（13%）（在線補(bǔ)充圖S3）。在前20個(gè)差異代謝物中，irAEs組的大多數(shù)代謝物下調(diào)（圖4C）。對(duì)于差異代謝物的KEGG通路分析，結(jié)果顯示，7種代謝物參與了13種代謝途徑。硫酸脫氫表雄酮、皮質(zhì)酮和皮質(zhì)醇與類固醇激素的生物合成有關(guān)。牛磺膽酸參與初級(jí)膽汁酸生物合成和牛磺酸和次牛磺酸代謝途徑。甲狀腺素與酪氨酸代謝有關(guān)。1-磷酸鞘氨醇參與鞘脂代謝，氧戊二酸與多種代謝途徑有關(guān)（圖4D，在線補(bǔ)充表S2）。irAE組中硫酸脫氫表雄酮、皮質(zhì)酮、皮質(zhì)醇、甲狀腺素和1-磷酸鞘氨醇顯著降低，而irAE組的氧戊二酸和牛磺膽酸顯著升高（圖4E）。這意味著肺癌患者在ICIs治療期間，硫酸脫氫表雄酮、皮質(zhì)酮、皮質(zhì)醇、甲狀腺素和1-磷酸鞘氨醇減少，或氧戊二酸和牛磺膽酸增加，發(fā)生irAEs的風(fēng)險(xiǎn)更大。

圖4 ICIs治療期間與irAE相關(guān)的代謝物變化。（A）根據(jù)主成分分析的樣本分布。（B）差異代謝物的熱圖。（C）前20位代謝物的倍數(shù)變化。（D）差異代謝物的KEGG通路分析。（E）irAE組和非irAE組前10條通路中的代謝物發(fā)生了分化變化。

3.4接受ICIs治療的肺癌患者基線酰基肉堿與預(yù)后的相關(guān)性

大量研究報(bào)道ICIs療效與irAEs相關(guān)，中度irAEs的腫瘤患者治療反應(yīng)更好。本研究中，PFS與irAEs無(wú)關(guān)，非irAEs組的患者OS更好（圖5A，B）。可能是因?yàn)閕rAEs組的樣本篩查時(shí)出現(xiàn)了導(dǎo)致患者停止免疫治療的irAEs，從而導(dǎo)致患者生存率下降。為了進(jìn)一步探索與irAE相關(guān)的代謝物是否可以作為預(yù)測(cè)OS的生物標(biāo)志物，對(duì)85名患者的基線血漿中與irAEs相關(guān)的代謝物和OS進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果顯示，基線血漿中癸酰肉堿AcCa(10:1) 2、癸酰肉堿AcCa(10:1) 3和己酰肉堿AcCa(6:0)濃度越低，生存期（OS）越好（圖5C，表2，在線補(bǔ)充圖S4）。

圖5基線時(shí)和不同代謝物水平的irAE的Kaplan-Meier曲線分析。（A）irAE的無(wú)進(jìn)展生存分析。（B）irAE的總體生存分析。（C）基線時(shí)血漿代謝物水平的Kaplan-Meier曲線與OS顯著相關(guān)。

4.討論

本研究對(duì)85名接受ICIs治療的肺癌患者的170份血漿樣本進(jìn)行了非靶向代謝組學(xué)研究，并評(píng)估了655種代謝產(chǎn)物與irAE之間的關(guān)系。基線血漿樣本中與irAE相關(guān)的大多數(shù)代謝物是酰基肉堿和類固醇。肺癌患者，基線血漿中高濃度的8種酰基肉堿（即丁酰基肉堿AcCa(40)、癸酰基肉堿AcCa(10:1)2、癸酰基肉堿AcCa(10:1)3、癸酰肉堿AcCa(10:1)、戊二酰肉堿AcCa(5:0-DC),己酰肉堿AcCa(6:0), 異丁酰基肉堿AcCa(iso4:0)，異戊酰肉堿AcCa(iso5:0)，和6種類固醇（即5α-孕烷-3, 20α-二醇二硫酸鹽、硫酸異孕烷酮、孕二醇硫酸鹽（2）、孕二醇單硫酸鹽、異戊二烯二醇O-葡糖苷酸、硫酸孕烷酮）與irAE的發(fā)生顯著相關(guān)。通過(guò)比較患者接受免疫治療前后的血漿代謝，硫酸脫氫表雄酮、皮質(zhì)醇、甲狀腺素、1-磷酸鞘氨醇、氧戊二酸和牛磺膽酸在irAE發(fā)展過(guò)程中發(fā)生了顯著變化。此外，基線血漿中癸酰肉堿AcCa(10:1) 2、癸酰肉堿AcCa(10:1) 3和己酰肉堿AcCa(6:0)濃度較低的患者將具有更好的OS。

酰基肉堿是一類含有酰基鏈的肉堿，其生理功能是由于與普通肉堿相比有額外的酰基鏈。根據(jù)碳鏈的長(zhǎng)度，酰基肉堿可分短鏈（C2-C5）、中鏈（C6-C12）、長(zhǎng)鏈（C13-C20）和超長(zhǎng)鏈（C21-）四類。短鏈酰基肉堿是血漿中的主要酰基肉堿，異常的短鏈酰基肉堿與多種疾病有關(guān)，包括代謝性疾病、心血管疾病和腫瘤。中鏈酰基肉堿通常由相應(yīng)的中鏈脂肪酸通過(guò)與L-肉堿酯化而成，而中鏈烷基肉堿濃度的改變會(huì)導(dǎo)致糖尿病、心血管疾病和癌癥。長(zhǎng)鏈酰基肉堿是由L-肉毒素與從飲食或脂肪生成中獲得的長(zhǎng)鏈酸酯化而成。長(zhǎng)鏈酰基肉堿的主要功能是確保長(zhǎng)鏈脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體中，循環(huán)中長(zhǎng)鏈酰基肉堿濃度的改變與各種心血管疾病有關(guān)。極長(zhǎng)鏈脂肪酸太長(zhǎng)，無(wú)法參與線粒體β-氧化，它在過(guò)氧化物酶體中代謝，然后裂解成較短的片段，形成短鏈或中鏈酰基肉堿，參與β-氧化。在患有過(guò)氧化物酶類酶缺陷或過(guò)氧化物酶生物發(fā)生警報(bào)的患者中，極長(zhǎng)鏈酰基肉堿可能會(huì)積聚。在我們的研究中，與irAE發(fā)生相關(guān)的基線血漿中濃度較高的酰基肉堿是短鏈和中鏈酰基肉堿。此外，還有三種中鏈酰基肉堿（癸酰肉堿AcCa(10:1) 2、癸酰肉堿AcCa(10:1) 3和己酰肉堿AcCa(6:0)）與接受免疫治療的患者的OS有關(guān)。酰基肉堿的檢測(cè)方法很多，包括高效液相色譜法、質(zhì)譜法（MS）、熒光光譜法，用于檢測(cè)總酰基肉堿、酰基肉堿對(duì)和不同脂肪酸的酰基肉堿。酰基肉堿的檢測(cè)有助于診斷與神經(jīng)系統(tǒng)和心血管疾病相關(guān)的危險(xiǎn)因素，如帕金森病、阿爾茨海默病、心力衰竭。它還可以用于評(píng)估藥物對(duì)脂肪酸代謝的影響，以指導(dǎo)藥物開(kāi)發(fā)。

酰基肉堿參與脂肪酸代謝，將有機(jī)酸和脂肪酸從細(xì)胞質(zhì)運(yùn)輸?shù)骄€粒體進(jìn)行分解以產(chǎn)生能量。研究表明，酰基肉堿與炎癥有關(guān)，這表明L-酰基肉堿根據(jù)酰基鏈長(zhǎng)誘導(dǎo)COX-2的表達(dá)，L-C16和L-C18酰基肉堿誘導(dǎo)的表達(dá)最高。此外，它通過(guò)影響線粒體β氧化促進(jìn)外周血單核細(xì)胞中TH17相關(guān)細(xì)胞因子的分泌，從而引發(fā)炎癥。此外，酰基肉堿參與細(xì)胞內(nèi)的各種免疫反應(yīng)，如T細(xì)胞增殖、B細(xì)胞活化和巨噬細(xì)胞吞噬。環(huán)糊精可以作為信號(hào)分子調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路，促進(jìn)細(xì)胞增殖、分化、凋亡和其他免疫功能。例如，酰基肉堿通過(guò)激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路促進(jìn)T細(xì)胞增殖，并促進(jìn)巨噬細(xì)胞吞噬和消除病原體。因此，酰基肉堿被認(rèn)為是一種重要的免疫調(diào)節(jié)物質(zhì)。在本研究中，與非irAE患者相比，irAE患者血漿中的多種酰基肉堿含量更高。推測(cè)血漿酰基肉堿水平較高的患者更有可能產(chǎn)生不良反應(yīng)，因?yàn)轷；鈮A會(huì)促進(jìn)免疫反應(yīng)。因此，當(dāng)患者接受免疫治療時(shí)，可能更容易激活大量免疫反應(yīng)，從而導(dǎo)致對(duì)irAE的易感性增加。然而，需要進(jìn)一步的研究來(lái)調(diào)查酰基肉堿與免疫功能之間的關(guān)系及其機(jī)制。

本研究表明，基線類固醇激素代謝產(chǎn)物與irAE的發(fā)生有關(guān)。許多研究表明，性別可能是影響免疫治療反應(yīng)和irAE的因素之一。男性顯示出比女性更大的生存益處，女性比男性更有可能發(fā)生irAE，特別是肺炎和內(nèi)分泌失調(diào)。此外，女性的更年期狀態(tài)也會(huì)影響發(fā)生irAE的風(fēng)險(xiǎn)，絕經(jīng)前女性的風(fēng)險(xiǎn)比絕經(jīng)后女性和男性都高。這些表明，類固醇激素代謝產(chǎn)物水平較高的患者在irAE中普遍存在，這與我們的研究結(jié)果一致。女性在非小細(xì)胞肺癌的腫瘤微環(huán)境中擁有更豐富的先天性和適應(yīng)性免疫細(xì)胞，但她們的CD4+和CD8+T細(xì)胞的耗竭程度更高、免疫抑制細(xì)胞數(shù)量更多、抑制性免疫檢查點(diǎn)分子表達(dá)更高，從而形成了更復(fù)雜的耐藥機(jī)制。性別調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫反應(yīng)的分子機(jī)制，進(jìn)而影響ICI的療效和毒性。Pala等人認(rèn)為，將性激素與抗癌免疫的性別二態(tài)性聯(lián)系起來(lái)的研究至關(guān)重要，因?yàn)榧に刂委熆梢院苋菀椎刈鳛槊庖咧委煼磻?yīng)或毒性的調(diào)節(jié)劑。本研究發(fā)現(xiàn)，在irAE組中，5α-孕烷-3, 20α-二醇二硫酸鹽、硫酸異孕烷酮、孕二醇硫酸鹽（2）、孕二醇單硫酸鹽、異戊二烯二醇O-葡糖苷酸、硫酸孕烷酮在基線時(shí)顯著升高。此外，免疫治療期間，irAE患者的血漿類固醇激素代謝產(chǎn)物（硫酸脫氫表雄酮、皮質(zhì)酮）顯著降低。然而，這些類固醇激素代謝產(chǎn)物對(duì)irAE的作用機(jī)制需要進(jìn)一步研究。

目前還缺乏一種通過(guò)血漿代謝物對(duì)irAE進(jìn)行有效預(yù)測(cè)的模型。本研究發(fā)現(xiàn)，將與irAE發(fā)生顯著相關(guān)的8種酰基肉堿和6種類固醇代謝產(chǎn)物結(jié)合起來(lái)，在預(yù)測(cè)irAE方面具有很好的準(zhǔn)確性（AUC 0.91）。irAEs組的患者是由于ICIs治療的毒性而停止免疫治療的患者，包括免疫相關(guān)肺炎、腸炎、心肌炎以及嚴(yán)重的皮膚毒性和甲狀腺功能障礙。皮膚毒性和甲狀腺功能障礙是irAE患者最常見(jiàn)的副作用類型，但這兩種類型的irAE在大多數(shù)患者中的程度較輕。有許多研究報(bào)告稱，患有irAE的肺癌患者的OS和PFS更好，但本研究顯示，相反的結(jié)果是，患有irAEs的患者的OS更差。這可能是我們研究中出現(xiàn)irAE的患者停止免疫治療的原因，這影響了患者的臨床治療和OS。然而，輕度irAE患者將繼續(xù)接受免疫治療并從治療中受益。研究發(fā)現(xiàn)，基線血漿中癸酰肉堿AcCa(10:1) 2、癸酰肉堿AcCa(10:1) 3和己酰肉堿AcCa(6:0)的水平與接受ICIs的肺癌患者的OS有關(guān)，三種代謝產(chǎn)物濃度較低的患者OS較好。因此，這三種代謝產(chǎn)物可能被用作預(yù)測(cè)接受免疫療法的肺癌患者生存率的生物標(biāo)志物。

本研究有幾個(gè)局限性。應(yīng)在獨(dú)立樣本中進(jìn)行驗(yàn)證，并確定代謝物的絕對(duì)臨界濃度，以預(yù)測(cè)irAE的發(fā)生。此外，酰基肉堿和類固醇激素代謝產(chǎn)物對(duì)免疫細(xì)胞功能的作用和機(jī)制需要進(jìn)一步研究。由于本研究設(shè)計(jì)樣本量不夠大，因?yàn)閕rAEs組只招募了停止免疫治療的患者，并使用了免疫治療前后的血漿。選擇極端樣本有兩個(gè)原因，一個(gè)是假設(shè)嚴(yán)重irAE患者的代謝物水平變化大于輕度irAE患者，另一個(gè)是發(fā)現(xiàn)與irAE相關(guān)的免疫治療中斷相關(guān)的代謝物具有更大的臨床意義。由于沒(méi)有顯著的代謝物，沒(méi)有進(jìn)行多重檢驗(yàn)校正，這可能是由于研究樣本量不足造成的。

5.總結(jié)

總之，接受ICI治療前，血漿中高水平的酰基肉堿和類固醇激素代謝產(chǎn)物可能是發(fā)生irAEs的危險(xiǎn)因素。基線血漿中癸酰肉堿AcCa(10:1) 2、癸酰肉堿AcCa(10:1) 3和己酰肉堿AcCa(6:0)水平較高的患者接受ICIs治療后OS較差。

參考文獻(xiàn)：

Chen J, Liu JS, Liu JY, et al. Plasma metabolomics of immunerelated adverse events for patients with lung cancer treated with PD-1/PDL1 inhibitors[J]. J Immunother Cancer 2024;12:e009399.

譯者介紹

郭明星，碩士，主管藥師，北京友誼醫(yī)院藥劑科臨床藥師。研究方向：腎移植用藥、藥物警戒。以第一作者發(fā)表論文10余篇。

審稿專家

崔向麗，北京友誼醫(yī)院藥劑科副主任，博士，主任藥師（執(zhí)業(yè)醫(yī)師），碩士生導(dǎo)師。研究方向：肝腎移植藥學(xué)、藥物警戒、藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)。以第一或通訊作者發(fā)表論文180余篇，SCI 33篇。

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