編者按：“移植藥師主題（SOTP,Solid Organ Transplantation Pharmacy）月評”是由《藥學瞭望》編輯部聯合首都醫科大學附屬北京友誼醫院藥劑科崔向麗主任藥師共同發起的移植藥師相關學術月評專欄，每月以移植用藥為主題展開，旨在介紹國內外移植藥物治療熱點，幫助藥師快速了解有關領域的進展，提高移植藥學服務水平。我們期望本專欄能為醫藥領域的專家和研究人員提供深入了解相關熱點的平臺，并為尋求實用知識的一線移植藥師提供有益的參考和指導。

2022年1月來自德克薩斯大學休斯頓麥戈文醫學院健康科學中心的Jing Ying,，Han Leng等學者在Journal for Immunotherapy of Cancer上發表了接受免疫治療的腫瘤患者使用抗生素治療與免疫相關不良事件的關系。該研究回顧性分析包括2017年至2020年湖南省腫瘤醫院治療的767例腫瘤患者的臨床信息。藥物警戒數據分析包括2014年至2020年美國食品藥品監督管理局不良事件報告系統（FAERS）的38,705份安全報告的個案，以及世界衛生組織數據庫VigiBase 2014年至2019年的25,122例安全性報告。研究對象為所有接受過PD-1/PD-L1單抗治療的病例。采用邏輯回歸和傾向性評分算法來計算免疫相關不良事件（irAE）的OR。結果表明，抗生素使用引起的微生物多樣性下降可能增加 irAE的風險。

原文鏈接：doi: 10.1136/jitc-2021-003779

摘要

背景：明確抗生素治療是否是接受PD-1/PD-L1單抗治療的不同腫瘤患者免疫相關不良事件 (irAE)的危險因素。方法：回顧性分析2017年至2020年在湖南省腫瘤醫院767例腫瘤患者的臨床信息。藥物警戒數據分析包括2014年至2020年美國食品和藥物管理局不良事件報告系統（FAERS）的38,705例安全報告的個案和世界衛生組織數據庫VigiBase的25,122例安全報告。所有接受PD-1/PD-L1單抗治療的病例均被納入。來自25種腫瘤患者的多組學數據是從腫瘤基因組圖譜上下載的。采用Logistic回歸和傾向評分算法計算irAE的OR。

結果：對住院患者的回顧性分析顯示，使用抗生素時，所有腫瘤患者 (OR 2.12, 95%CI 1.38 - 3.22，假發現率（FDR）= 1.93×103) 和肺癌患者irAE潛在風險更高 (OR 3.16, 95%CI 1.67 - 5.95，FDR = 1.93×103) 。在FAERS中，接受抗生素治療的肺癌患者發生irAE的潛在風險顯著更高 (OR 1.39, 95%CI 1.21 - 1.59；FDR =1.62×105) 和VigiBase (OR 1.32, 95%CI 1.09 - 1.59，FDR = 0.05)。從機制上講，抗生素使用引起的微生物多樣性下降可能通過介導irAE相關因素而增加irAE風險。結論：研究首次通過分析多源數據，全面證明PD-1/PD-L1單抗治療過程中多種腫瘤中irAE和抗生素之間的關聯。對于接受PD-1/PD-L1單抗治療的腫瘤患者，應仔細評估抗生素的使用，以避免潛在增加irAE風險。

1.前言

免疫檢查點抑制劑 (ICIs) 在多種腫瘤類型中顯示出驚人的益處，但也可能導致一系列可能影響任何器官的免疫相關不良事件 (irAE)。已報告嚴重和致命的irAE，如心肌炎，肺炎和結腸炎。這些與免疫相關的毒性限制了ICI的益處，并可能導致ICI的終止。全面了解免疫治療引起的irAE對于管理免疫治療的獲益/風險比非常重要。接觸抗生素與肺癌、黑色素瘤和腎細胞癌的ICI臨床獲益較少。然而，關于ICI患者中 irAE 的發生與抗生素使用之間的關聯的證據很少。先前的研究報告稱，抗生素的使用與ICI患者腹瀉和結腸炎的較高風險相關，腹瀉和結腸炎屬于胃腸道irAE的一部分。目前，尚不清楚ICI治療期間抗生素的使用是否會影響胃腸道以外的器官的irAE。因此，全面深入地研究irAE與抗生素治療的關系至關重要。在這項研究中，團隊回顧性分析了內部患者隊列中ICI患者的臨床信息，并觀察到接受抗生素治療的肺癌ICI患者發生irAE的風險增加。為了獲得更普遍的結論，作者利用來自美國食品和藥物管理局不良事件報告系統（FAERS）和世界衛生組織藥物警戒數據庫（ VigiBase）的大規模藥物警戒數據，并觀察到特定irAE的類似模式。最近的研究證明了人類微生物組對腫瘤進展和治療的影響。因此，團隊進一步從腫瘤基因組圖譜（TCGA）中獲取微生物數據，通過多組學數據了解潛在的潛在機制。綜上所述，該研究采用了多源論證，旨在闡明抗生素的使用以及接受PD-1/PD-L1單抗治療的腫瘤患者的irAE風險增加情況。

2.研究方法

2.1內部患者的回顧性分析

對2017年至2020年在湘雅醫學院附屬腫瘤醫院湖南省腫瘤醫院接受PD-1/PD-L1單抗治療的767例腫瘤患者進行回顧性分析。臨床信息，包括診斷時的年齡、從醫療記錄中獲取性別、腫瘤類型、反應、臨床干預、ICIs治療持續時間、抗生素治療史以及ICIs藥物和組合。收集有關irAE的數據，包括irAE的類型、癥狀和等級。根據既往研究，首次ICIs給藥前后3個月內接受過抗生素的患者被確定為抗生素使用者。具體而言，在首次ICIs給藥前3個月內接受抗生素治療的患者被歸類為pre-ICI組。采用多變量邏輯回歸模型來計算調整后的OR。模型中分析的變量包括年齡、性別、ICIs藥物和聯合治療。

2.2 藥物警戒數據分析

2014年7月1日至2020年6月30日期間的個體不良事件 (AE) 報告從FAERS下載以及2014年7月1日至2019年12月31日期間的報告是從VigiBase下載。如前所述，收集疑似在不同腫瘤類型中引起AE的抗PD-1藥物 (nivolumab、pembrolizumab、cemiplimab) 和抗PD-L1藥物 (atezolizumab、avelumab、durvalumab) 的AE報告。在PD-1/PD-L1單抗治療期間接受抗生素的患者被確定為抗生素使用者。僅包括一種明確定義的腫瘤類型的患者。通過多變量邏輯回歸分析基于FAERS數據的irAE調整OR。模型中分析的變量包括年齡、性別、抗生素使用和不同的ICIs藥物。考慮到藥物警戒數據記錄由于數據庫本身的局限性，無法獲得個體患者的“風險”結果，我們僅通過計算OR來獲得潛在風險的結果。

2.3 藥物警戒數據中irAE的測定

使用同行評審管理指南中的AE術語來定義irAE，包括肝炎、史蒂文斯-約翰遜綜合征和結腸炎，以確定患有irAE的患者。根據《藥品監管活動醫學詞典》V.23.0，將irAE分為主要系統器官類別。

2.4 來自TCGA的微生物多樣性和分子數據

TCGA樣品的微生物數據是從之前的研究中獲得的。Inverse Simpso指數是通過 R 包“vegan”中的“diversity”函數根據每個樣本中的所有微生物讀數計算得出的。作者分析了 TCGA中25種腫瘤類型的組學數據，樣本數量≥100個。TCGA中缺乏個體患者的irAE信息，因此作者研究了微生物多樣性與之前報道的irAE相關因素和特征之間的關聯：腫瘤突變負荷 (TMB)、T細胞受體 (TCR) 多樣性、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞, CEACAM1, 26 CD177, 干擾素 (IFN)α應答, 腫瘤壞死因子(TNF) 特征、細胞溶解活性、ADPGK、LCP1、 PD-1和與T細胞激活、中性粒細胞激活、嗜酸性粒細胞和炎癥相關的潛在途徑。分子數據，包括mRNA表達和突變，從TCGA數據庫 (https://portal.gdc.cancer.gov/ )下載。T細胞受體多樣性和估計的免疫細胞豐度是從基因組數據共享(GDC) PanImmune數據庫 ( https://gdc.cancer.gov/about-data/publications/panimmune )下載。TMB通過每個樣本的非沉默體細胞突變數計算。與T細胞激活、中性粒細胞激活、嗜酸性粒細胞激活和炎癥以及IFN-α 應答相關的通路從MSigDB ( http://software.broadinstitute.org/gsea/msigdb/genesets.jsp )獲得。TNF特征和 IFN-γ特征分析使用GSVA R軟件包計算。進行Spearman相關分析微生物多樣性與組學數據之間的關聯。使用R包“clusterprofiler”進行通路富集。從Spearman相關性中獲得的絕對Rs值 ≥ 0.3且錯誤發現率（FDR）調整后的p < 0.05的基因用于通路富集。

2.5 統計分析

通過將檢驗p值傳遞給R語言“stats”包中的“p.adjust”函數，對多重比較進行了Benjamini-Hochberg校正。所有報告的p值均為雙側；經FDR校正后的p < 0.1和p < 0.05被認為具有顯著性。數據處理和統計分析使用R統計軟件V.3.5.1進行。

3. 結果

3.1回顧性分析發現抗生素使用與肺癌中的irAE呈正相關

對內部患者隊列中767名接受PD-1/PD-L1單抗治療的腫瘤患者進行了回顧性分析（圖 1A）。其中，肺癌患者340例（44.3%，表1），肝癌患者107例（14.0%，表1）。接受抗生素治療的患者被歸類為抗生素使用者。作者使用多變量邏輯回歸分析，調整年齡、性別、ICI 藥物和聯合治療，以確定抗生素治療與irAE之間的關聯。作者觀察到，抗生素的使用增加了所有腫瘤患者的irAE風險（校正后OR 2.12，95% CI 1.38 - 3.22，FDR =1.93×10-3，圖1B）。然而，這種顯著的關聯可能是由肺癌患者驅動的（OR 3.16，95% CI 1.67 - 5.95，FDR =1.93×10 -3，圖1B）。但沒有觀察到與其他腫瘤類型的顯著關聯（圖 1B）。這可能是由于其他腫瘤類型的樣本量有限，需要進一步研究才能獲得更可靠的結果。考慮到一些腫瘤患者將接受抗生素治療irAE，作者探討了3個月內在第一次ICI治療和pre-ICI之前服用抗生素之間存在關聯的可能性。與任何時間接受抗生素治療的患者一樣，pre-ICI的irAE風險也顯著增加（OR 2.87，95% CI 1.08 - 7.23；p = 0.03；圖1C）（圖 1B）。對首次ICI給藥前30天內接受抗生素治療的患者進行深入分析 (ICI前30天，OR 3.66，95% CI 1.23 - 10.52；p = 0.02)。在使用抗生素的pre-ICI組中，這些風險增加表明irAE與抗生素使用之間的關聯不太可能是由irAE管理期間同時使用抗生素引起的。此外，考慮到受益于ICIs的患者可能有更長的治療期和更高的發生irAE的機會，作者進一步在邏輯回歸模型中添加治療持續時間作為協變量，并觀察到類似的模式。接下來，對特定的irAE進行了亞組分析，結果顯示肺炎風險（OR 6.49，95% CI 2.05 - 20.53，FDR =1.03×10 -2）和甲狀腺 irAE（OR 2.18，95% CI 1.16 - 4.10，FDR = 0.05）在抗生素使用者中較高，還觀察到大多數其余irAE類型的有類似趨勢。此外，1-2級（OR 2.04，95% CI 1.28 - 3.24，FDR =5.16×10 -3）和3-5級irAE（OR 2.80，95% CI 1.02 - 7.73，FDR adj.p = 4.65×10 -2）均與抗生素使用顯著相關。

圖1對內部患者隊列的回顧性分析

(A)內部PD-1/PD-L1單抗腫瘤患者隊列的臨床特征。每行代表一位患者。(B)接受PD-1/PD-L1單抗治療的不同腫瘤類型患者中抗生素使用者和非抗生素使用者的免疫相關不良事件 (irAE) 分析。(C) ICI治療第一劑前3個月（pre-ICI）服用的抗生素與所有腫瘤患者的irAE風險之間的關聯差異。洋紅色表示irAE更有可能發生在抗生素使用者身上；青色表示irAE更有可能發生在非抗生素使用者身上；點的陰影表示錯誤發現率 (FDR) adj.p /p值。點大小從大到小分別表示FDR adj.p /p值 < 0.001、0.001 < FDR adj.p /p值<0.1、且FDR adj.p /p 值≥ 0.1，如圖所示。ATB：抗生素；CR：完全應答；ICI：免疫檢查點抑制劑；irAE：免疫相關不良事件；PR：部分應答；PD：進行性疾病；SD：病情穩定。

3.2 FAERS和VigiBase中抗生素使用與irAE之間的關聯

盡管內部患者隊列的樣本量相對較大，但它與現實世界的藥物警戒數據庫的大小無法相比。因此，借助兩個全球藥物警戒數據庫FAERS和VigiBase，以更全面的方式探索抗生素使用與irAE之間的關聯。FAERS和VigiBase包含數十萬接受免疫治療的腫瘤患者。從 FAERS下載了38,705名接受PD-1/PD-L1單抗治療的患者的安全報告。這些患者中，18,321 例 (47.3%) 為肺癌患者，5688例 (14.7%) 為黑色素瘤患者。共有2628名 (6.8%) ICI患者被確定為抗生素使用者。在多變量邏輯回歸分析中，調整年齡、性別和ICI藥物后，抗生素的使用與泛癌分析中較高的irAE風險相關 (OR 1.22，95% CI 1.11 - 1.34；FDR = 2.87× 10-4；圖2A )。在每種腫瘤的分析中納入了16種腫瘤類型，樣本量> 100。在這些腫瘤類型中，使用抗生素與肺癌患者較高的irAE風險相關（OR 1.39，95% CI 1.21 - 1.59；FDR = 1.62×10-5 ;圖2A）和胰腺癌患者（OR 4.61，95% CI 2.56 - 8.32；FDR = 6.09×10-6；圖2A）。為了進一步驗證觀察結果，從VigiBase檢索了25,122例接受PD-1/PD-L1單抗 治療的病例的安全報告。其中，13,594例 (54.1%) 為肺癌患者，4244例 (16.9%) 為黑色素瘤患者。25,122名患者中有1158名 (4.6%) 使用了抗生素。作者還觀察到肺癌患者中抗生素使用與irAE風險增加之間存在關聯 (OR 1.32，95% CI 1.09 - 1.59，FDR = 0.05，圖 2B)。總之，基于FAERS和VigiBase的分析一致表明，與非抗生素使用者相比，抗生素使用者的irAE風險更高，至少對于肺癌患者而言，這與作者對內部研究的回顧性分析的結果一致。

圖2 對藥物警戒數據進行多變量邏輯回歸分析，以了解抗生素使用與不同器官的 irAE 之間的關聯。美國食品藥品監督管理局不良事件報告系統 (FAERS) (A) 和 VigiBase (B) 對接受PD-1/PD-L1單抗治療的肺癌患者中抗生素使用者和非抗生素使用者不同器官/系統的irAE 進行分析。深橙色表示抗生素使用者更容易發生免疫相關不良事件 (irAE)；藍色表示irAE 更有可能發生在非抗生素使用者身上；點的陰影表示錯誤發現率 (FDR) 調整后的 p 值。點大小從大到小分別表示FDR P<0.001, 0.001

3.3 抗生素使用與不同器官的 irAE 之間的關聯

為了研究肺癌中器官特異性irAE與抗生素使用的關聯，將irAE分為12個器官/系統并進行亞組分析。在肺癌患者中，腎臟和泌尿系統 irAE (OR 2.54，95% CI 1.49 - 4.09，FDR p=1.09×10-3)、肝膽irAE (OR 2.05，95% CI 1.12 - 3.47，FDR = 0.04)、血液和淋巴系統irAE (OR 1.90，95% CI 1.51 - 2.36，FDR = 1.52×10-7)以及呼吸系統、胸部和縱隔irAE (OR 1.69，95% CI 1.31 - 2.15，FDR =1.76×10-4) 在FAERS數據庫中的抗生素使用者中顯著升高 (圖 3A)。從VigiBase數據來看，僅觀察到呼吸系統、胸部和縱隔 irAE (OR 1.56，95% CI 1.15 - 2.09，FDR = 0.02) 以及血液和淋巴系統 irAE (OR 3.15，95% CI 2.21 - 4.36, FDR = 3.67×10-10)（圖 3B）。大多數屬于呼吸系統、胸部和縱隔疾病的irAE是肺炎，據報道，在臨床試驗中接受PD-1/PD-L1單抗 治療的肺癌患者中，肺炎更為常見。

圖3 對藥物警戒數據進行多變量邏輯回歸分析，以了解抗生素使用與不同器官的 irAE 之間的關聯。

美國食品藥品監督管理局不良事件報告系統 (FAERS) (A)和VigiBase (B)對接受PD-1/PD-L1單抗治療的肺癌患者中抗生素使用者和非抗生素使用者不同器官/系統的irAE進行分析。深橙色表示抗生素使用者更容易發生免疫相關不良事件 (irAE)；藍色表示irAE更有可能發生在非抗生素使用者身上；點的陰影表示錯誤發現率 (FDR) 調整后的 p 值。點大小從大到小分別表示FDR <0.001, 0.001

因此，作者進一步分析了抗生素使用者和非使用者群體中的肺炎和其他特定的irAE，發現肺炎的發生也與FAERS中接受PD-1/PD-L1單抗的肺癌患者使用抗生素顯著相關 (OR 1.71，95% CI 1.32-2.18；FDR adj.p = 4.61×10 -4，圖4A）和VigiBase（OR 1.56，95% CI 1.14-2.09；FDR adj.p = 0.04；圖4B）。同樣，使用抗生素的肺癌患者出現血小板減少、貧血和中性粒細胞減少（血液和淋巴系統）的風險也較高（圖 4A-B）。這些結果表明，接受PD-1/PD-L1單抗治療的肺癌患者使用抗生素會增加irAE的風險，尤其是免疫相關肺炎。

圖4 對藥物警戒數據進行多變量邏輯回歸分析，以了解抗生素使用與個體免疫相關不良事件 (irAE) 之間的關聯。美國食品和藥物管理局不良事件報告系統 (FAERS) (A) 和 VigiBase (B) 對接受抗 PD-1/PD-L1 治療的肺癌患者中抗生素和非抗生素使用者的個體irAE進行分析。深橙色表示 irAE 更可能發生在抗生素使用者身上；藍色表示irAE更有可能發生在非抗生素使用者身上；點的陰影表示錯誤發現率(FDR)調整后的 p 值。點大小從大到小分別表示FDR adjusted-p <0.001, 0.001

3.4 微生物多樣性與 irAE 風險之間的分子關聯

鑒于抗生素的使用會降低微生物多樣性，作者假設微生物多樣性的降低與irAE相關因素的增加有關。利用來自TCGA的25種腫瘤類型的多組學數據和100多個患者樣本，并從最近的一項研究中獲得了微生物數據，以根據逆辛普森指數計算微生物多樣性。作者研究了微生物多樣性與報告的irAE相關因素和特征之間的關聯：TMB、TCR多樣性、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、CEACAM1、CD177、IFN α 應答和TNF特征、細胞溶解活性、ADPGK、LCP1、PD-1與T 細胞激活、中性粒細胞激活、嗜酸性粒細胞和炎癥相關的潛在途徑。作者觀察到多種腫瘤類型中微生物多樣性與irAE相關因素/途徑之間存在負相關。在這些腫瘤類型中，兩種非小細胞肺癌類型，肺腺癌和肺鱗狀細胞癌，與大多數irAE相關因子/通路呈負相關（圖5A）。接下來，進行了微生物多樣性與基因表達之間的相關性分析，那些顯著相關的基因富集在中性粒細胞激活和T細胞激活途徑中（圖5B）。這一結果與中性粒細胞活化和/或T細胞活化參與irAE的證據的出現非常吻合。綜上所述，抗生素使用引起的微生物多樣性下降可能通過介導irAE相關因素來增加irAE風險（圖 5C）。

圖5 抗生素使用與免疫相關不良事件 (irAE) 風險之間關聯的推定分子機制。(A) 微生物多樣性與 irAE 相關因素/途徑之間的 Spearman 相關性。頂部條形圖，顯著相關的 irAE 相關因子/路徑的數量，具有正相關（紅色）或負相關（藍色）。采用逆辛普森指數來評估微生物多樣性。點大小從大到小分別表示錯誤發現率 (FDR) adj.p < 0.001 和 0.001 < FDR adj.p < 0.05。紅色箭頭：增加；藍色箭頭：減少。(B) LUAD 和 LUSC 中基因的途徑富集與細菌多樣性顯著相關。進行 Spearman 相關性，Spearman R (RS) 的絕對值 ≥ 0.3 和 FDR adj.p < 0.05 被認為是顯著的。正方形的陰影表示 FDR adj.p值。(C) 抗生素和irAE潛在機制的圖形總結。IFN，干擾素；LCP1，淋巴細胞胞質蛋白1；LUAD，肺腺癌；LUSC，肺鱗狀細胞癌；NSCLC，LUAD和LUSC聯合治療的非小細胞肺癌；TCR，T細胞受體；TNF，腫瘤壞死因子。

小結

該研究是目前關于抗生素使用與免疫相關不良反應 (irAE) 之間關系的最全面評估之一。研究采用了回顧性隊列和兩個藥物警戒數據集來分析廣泛的腫瘤患者在PD-1/PD-L1單抗治療期間抗生素使用與irAE發展之間的關系。研究結果表明，抗生素使用可能會增加肺癌患者的irAE風險，并且這種影響可能通過調節微生物組和免疫環境來實現。研究還探討了其他類型的irAE與抗生素使用之間的關聯，并發現肺炎是最常見的呼吸系統irAE類型。在方法創新點方面，該研究使用了世界藥物警戒數據來提供額外的信息來源，這不僅增加了分析的力度，還包括標準護理信息。此外，研究人員還利用TCGA多組學數據探索了微生物多樣性減少如何導致irAE風險增加的潛在機制。

參考文獻：

Jing Y, Chen X, Li K, et al. Association of antibiotic treatment with immune-related adverse events in patients with cancer receiving immunotherapy. J Immunother Cancer. 2022;10(1):e003779. doi:10.1136/jitc-2021-003779

譯者介紹

劉星，中藥分析學專業博士，北京友誼醫院藥劑科，臨床藥師。主要研究方向：中藥抗腫瘤藥理機制研究。發表論文8篇，其中SCI 5篇。

審稿專家

崔向麗，北京友誼醫院藥劑科副主任，博士，主任藥師（執業醫師），碩士生導師。

研究方向：肝腎移植藥學、藥物警戒、藥物經濟學。1作或通訊發表論文180余篇，SCI 30篇。

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