PD1所致的I型糖尿病 读书笔记

抗癌免疫针PD1单抗,自2016年被美国FDA一病一批,到2017年5月23日,直接批准PD1单抗(K药),用于一切晚期或转移性实体肿瘤,只要肿瘤的MSI达到MSI-H或MMR达到dMMR,即可使用,无论成人还是儿童。

自那时起,PD1单抗在全世界疯狂销售,尤其是2018年压价引进中国上市后,被中国肿瘤患者广为接纳。

PD1的好处自不必说,解除肿瘤细胞对人体免疫系统的抑制和催眠作用,恢复免疫系统对肿瘤的识别和扑杀功能,因免疫系统具有自动记忆功能,一旦起效,将持续很多年,适时停药,仍然效在。

坏处也很明显:价高费钱,有效率还低:PD-L1、MSI或MMR,和TMB指标符合的肿瘤患者,只占少比例。

还有一个不可忽视的坏处:副作用。致死的免疫性心肌炎,严重肌无力等各种免疫性副作用,华哥好几篇文章都没说完。

详见:抗癌免疫针PD1单抗的副作用及应对
PD1单抗被副作用逼停 副作用处理好后敢不敢恢复使用PD1?

使用PD1后 乏力低血糖低血压 排查皮质功能减退

因为华哥肉瘤群,已出现三例PD1所致的严重副作用:一边肺塌陷,丧失呼吸功能;严重肌无力,无法站立,甚至抬手;I型糖尿病。

反复翻阅中外PD1导致的I型糖尿病文献资料,今天来说道说道。如果抛块砖,能引来玉,就没白写这篇读书笔记。

全世界大约共有3.9亿糖尿病患者,其中二千万到四千万左右,是1型糖尿病。

中国每年有1.3万例新发I型糖尿病,其中,15岁以上超过九千例。粗略估算,0-14岁未成年人的I型糖尿病,存量患者,往少里说,大数百万人,往多里说,接近千万。

北方比南方发病率明显高,可能与环境和基因有关。被调查人群诊断时,急性并发症比例高,诊断人群半年内糖尿病酮症酸中毒发病率高达40%。

糖尿病,血糖不稳定,饭后升得过高,需要注射胰岛素降下来,否则非常难受,而低血糖时,又要及时补充糖份,否则容易晕倒失去知觉。总之,人体丧失自动调整和维持血糖浓度的能力。

而I型糖尿病,胰岛是永久性损伤,按已往的医学水平,据说需终生不离胰岛素,且并发症多多。

1型糖尿病患者,最常见的微循环并发症是视网膜病变,也是全球范围内致盲的首要原因。

维持安全的血糖浓度,并尽可能与正常血糖水平相近,平均糖化血红蛋白水平,是降低视网膜病变、神经性病变和肾脏病变等并发症概率的关键因素。

终生这么麻烦,而且动不动还有并发症,如果肿瘤患者,注射PD1单抗,肿瘤还没治好,就引发了这种疾病,你说亏不亏,冤不冤?

当然,首先要指出,在PD1单抗(以K药为例)的说明书里,在副作用一栏里,已经赫然写明了 I型糖尿病这一项,理论上说,愿打愿挨,不属于欺骗和虚假宣传。

免疫检查点抑制剂PD1,治疗肿瘤,为什么会引发I型糖尿病呢?

PD1在治疗肿瘤时,突然性解除了T细胞的免疫抑制,引发免疫攻击,造成的I型糖尿病,与普通的胰岛素依赖型糖尿病,本质上相似,又存在些许差别。

I型糖尿病,发病机制,涉及到T淋巴细胞和多种固有免疫细胞间的相互调控。

粗糙一点说,就是免疫细胞突然被弄醒了,除了攻击肿瘤细胞外,也攻击患者的胰岛β细胞,使其损伤甚至减少,胰岛全靠它分泌胰岛素,调降血糖。

把胰岛β细胞攻击了,就是主要致病因素。因为这个过程不可逆,所以在胰岛炎症发生的早期,阻止免疫系统对胰岛β细胞的损伤,就是关键一步。

普通的I型糖尿病,往往是免疫负向调节机制失衡占主导,PD1单抗所致I型糖尿病,通常是自身免疫反应过度占主导。

前者适合胰岛素注射和胰岛移植,后者更适合免疫治疗和干细胞治疗等方法。

两者都是促炎性自身免疫性疾病,均能造成糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变、心脑血管病变等一系列并发症。

胰岛浸润的白细胞,参与了胰岛β细胞的裂解,免疫炎症细胞在胰岛β细胞的损伤中起着重要作用,导致胰岛素依赖性糖尿病的发生。

PD1单抗注射后,解除免疫抑制的同时,有微小比例(0.6%)的肿瘤患者,CD4+及CD8+这两种T淋巴细胞,极其兴奋活跃,诱导和参与攻击胰岛β细胞。

如果给予CD3特异性抗体,诱导T细胞耐受后,可逆转I型糖尿病的发生,这在动物模型上反复试验过。也即,及时给予免疫刹车。

这提示,T细胞可作为一种抑制胰岛β细胞损伤的干预靶点,也引出了用CD3特异性单克隆抗体,对新近发生的PD1单抗所触发的I型糖尿病患者进行免疫负向调节治疗的思路和方法。

免疫T细胞介导胰岛β细胞的损伤有多种方式。胰岛β细胞处于慢性炎症状态时,会产生多种趋化因子,如CXCL10、CCL2、CCL20等,这些因子,会吸引单核巨噬细胞、淋巴细胞等免疫细胞,聚集到胰岛细胞周围。

这些免疫细胞产生的多种炎性因子,如白细胞介素1β(IL-1β)、IL-12、γ干扰素(IFN-γ),肿瘤坏死因子α(TNF-α)等,直接损伤β细胞,诱导其凋亡。

β细胞抗原由MHC-1分子呈递给致糖尿病的CD8+ T细胞,并与特异性的T细胞受体(TCR)结合、相互识别,CD8+ T细胞可通过MHC-1分子介导的细胞毒性作用杀死β细胞。

某些抗原提呈细胞,如树突细胞(DC)可通过MHC-Ⅱ分子将β-细胞抗原呈递给CD4+T细胞,并与其特异性的TCR结合、相互识别,促进CD4+ T细胞的增值激活。CD4+T细胞表面的FASL进一步与β细胞膜表面受体FAS结合,启动细胞凋亡,通过一系列的信号传导,促进β细胞凋亡。

虽然T细胞在导致I型糖尿病的发生发展中,起着关键作用,但是,它又与某些共刺激分子一起介导免疫耐受,调节T细胞对β细胞的攻击,胰岛抗原特异性的T细胞可分为致病性效应T细胞(致糖尿病性T细胞)及具有保护作用的调节性Treg细胞。

FOXP3基因与Treg功能密切相关,FOXP3基因突变,会导致I型糖尿病的发生,因为缺乏CD28,缺乏Treg细胞,免疫负调节功能缺失,这是普通I型糖尿病产生的重要原因之一。

白介素2,IL-2,则可增加Treg细胞数量,是I型糖尿病的有效治疗手段。PD1单抗所致的严重免疫性内分泌副作用中,白介素2的作用,不可忽视,比环磷酰胺这种直接杀死免疫细胞的手段,更加精巧,因为它刺激Treg细胞产生,对整个免疫系统,进行双向刹车。

PD1单抗引发胰岛β细胞受损,还有一个脱靶效应的原因:胰岛β细胞表面,有程序性细胞死亡配体PD-L1,本应与CD4+及CD8+ T细胞表面的PD1结合,调节T细胞对β细胞的攻击,告诉T细胞:自己人,别杀我。但PD1单抗抢先结合了胰岛β细胞表面的PD-L1,造成脱靶效应。

T细胞对胰岛β细胞的杀伤作用与保护作用,动态平衡被打破,造成β细胞的过度破坏。

除了免疫T细胞外,促炎性巨噬细胞,M1,比T细胞更早浸润到胰岛中,巨噬细胞产生的IL-1β、TNF-α、ROS等可直接损伤β细胞,诱导β细胞凋亡。

巨噬细胞产生的白介素12,IL-12,促进CD8+细胞毒性T细胞(CTL)的分化,进一步导致I型糖尿病的产生,I型糖尿病患者的血液中,分离出来的单核细胞,能分泌IL-1β及IL-6等炎性因子,介导炎性反应,同时可诱导Th17细胞的扩增,Th17细胞进一步导致杀伤性T细胞与Treg细胞之间的失衡,启动后续炎性反应,以及促凋亡作用。

因此,单核巨噬细胞产生的炎性因子,不仅可以直接损伤胰岛β细胞,而且可以通过影响CTL与Treg细胞之间的平衡,来诱导炎性反应和胰岛细胞损伤。

抗炎促修复型巨噬细胞,M2,则分泌一些抗炎因子及生长因子,如血管生长因子(VEGF-A)、肝细胞生长因子(HGF)、血小板源生长因子(PDGF-β)、转化生长因子β(TGF-β)、表皮生长因子(EGF)、成纤维细胞生长(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)等乖,这些又可以促进皮肤、肝脏、肾脏、肌肉以及胰岛β细胞的损伤修复与再生。

所以,与免疫T细胞一样,巨噬细胞在I型糖尿病中的作用,同样具有双重性。

免疫系统的NK细胞,也是同理,双向调节作用,由NK细胞的亚群的功能多样性完成。NK细胞不仅具有细胞毒性,同时还可产生多种炎性因子,尤其是IFN-γ,之前也提及到IFN-γ可激活NF-κB、STAT1等信号通路,通过一系列的信号转导诱导β细胞凋亡。

NK细胞膜表面的两种激活受体NKG2D、NKp46分别可与β细胞上的配体RAE1和NKp46结合,发挥细胞毒性作用,造成β细胞损伤。激活型受体NKG2的突变患者,NK细胞持续性激活和过度激活,对胰岛β细胞杀伤,还可激活CD4+及CD8+ T细胞,进一步对β细胞产生攻击。

NK细胞的免疫调节功能,NK1.1细胞亚群表达抑制性受体NKG2A,抑制NK细胞对β细胞的杀伤作用,并产生白介素22,IL-22,控制胰岛移植术后的炎性反应和排斥反应,为治疗I型糖尿病,控制胰岛移植术后的免疫排斥反应,留下研究空间。

 另外,免疫系统中的DC细胞,表达PD-L1等蛋白分子,诱导型T细胞共刺激分子配体(ICOSL)、吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)也可诱导T细胞免疫耐受。因此,DC细胞在参与诱导T细胞耐受、T细胞清除、Treg细胞扩增等方面,起着重要作用,DC细胞对I型糖尿病人具有一定的保护作用,是I型糖尿病治疗新策略。

胰岛素注射,短期控制血糖,延缓和控制糖尿病的并发症,但不能产生胰岛β细胞,即不能根治该病,也不能长期将血糖控制在正常范围内。

普通型I型糖尿病,胰岛或胰腺移植,是有望治愈的有效方法之一,供体来源和移植排斥反应,是困难所在。

PD1单抗所致的I型糖尿病,在免疫过度兴奋和攻击阶段,及时停药,环磷酰胺,霉纷酸脂等免疫抑制剂,甚至马抗胸腺细胞球蛋白,杀死过度活跃的免疫毒性T细胞,使胰岛β细胞损伤程度最小,尽可能保留更多的胰岛功能。

紧急阶段已过,损伤已造成,但是由于I型糖尿病,本身是一种长期的慢性炎性反应,控制炎性反应仍有一定的作用和意义。

导致胰岛β细胞损伤的多种免疫细胞,都是治疗靶点,比如针对T细胞的CD3单克隆抗体,上调Treg细胞数量的白介素2,IL-2,白介素6抗体,托珠单抗(商品名:雅美罗),均具有一定效果。

近几年,干细胞研究不断进展,诱导干细胞分化成分泌胰岛素的类β细胞的技术日渐成熟,这为治疗I型糖尿病打开了新思路。

间充质干细胞,MSC,易于分离,同时拥有较好的分化潜能,美国的临床前研究动物试验已经非常充分,人身上的临床试验,早已展开。

自体MSC诱导分化后,复制回输,促进β细胞存活和再生,同步调节自身免疫反应,类似于肿瘤治疗中的细胞回输技术。

基因编辑技术,对MSC进行基因编辑,提高成功率,已进入临床前研究。

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