免疫检查点抑制剂相关肌炎的肌肉可视化与评估方法

摘要

免疫检查点抑制剂（ICIs）革新了癌症治疗，但存在诱发肌炎的风险；在诊断面临挑战的情况下，早期多模态评估（临床评估、生物标志物、肌电图、影像学、活检）有助于优化诊断、管理和诊疗方案的标准化。

摘要

免疫检查点抑制剂（ICIs）从根本上改变了癌症治疗的格局，但其使用常与免疫相关不良事件（irAEs）相关，其中肌炎——一种影响肌肉的炎症性疾病——尤为突出。及时识别并全面评估与免疫检查点抑制剂相关的肌炎，对于有效治疗管理和改善患者预后至关重要。本报告介绍了一种针对肌肉功能的详细评估方法，旨在准确诊断和评估与免疫检查点抑制剂相关的肌炎。文中深入探讨了关键的诊断方法，包括临床评估、肌肉力量测定、实验室生物标志物分析、肌电图（EMG）、影像学检查以及肌肉活检。同时，全面分析了在鉴别免疫检查点抑制剂诱导的肌炎与其他自身免疫性疾病及非自身免疫性疾病时所面临的复杂性。对肌肉特异性因素进行重点评估，对于提高诊断准确性、优化患者管理策略以及建立标准化评估流程具有重要意义。通过解决这些关键问题，我们能够更深入地理解与免疫检查点抑制剂相关的肌炎，最终改善受此疾病影响患者的治疗结局。这一综合方法不仅有助于肌炎的早期识别，也进一步推动了在肿瘤治疗环境中最大化免疫治疗疗效的总体目标。

引言

免疫检查点抑制剂（ICIs）已成为多种恶性肿瘤治疗的基石，通过调节免疫系统以识别和攻击癌细胞，为癌症治疗提供了新的维度¹。然而，这类新型药物也面临诸多挑战，可能引发免疫相关不良事件（irAEs），可累及任何器官系统，包括肌肉骨骼系统²。

肌炎是一种以肌肉组织炎症和损伤为特征的疾病，属于此类免疫相关不良事件（irAE），通常表现为肌肉无力、疼痛以及肌酶升高³。尽管免疫检查点抑制剂（ICI）相关肌炎的发生率较低，但其致病率显著，可能严重影响患者的生活质量和癌症治疗效果⁴。

既往关于免疫检查点抑制剂（ICI）相关不良事件机制的研究主要集中在免疫系统过度活化的作用上。免疫检查点抑制剂（如抗PD-1和抗CTLA-4抗体）可增强T细胞对肿瘤的应答，但也可能因破坏免疫耐受平衡而引发自身免疫反应。研究表明，自身反应性T细胞的活化及其引发的细胞因子释放可触发多个器官的炎症反应，导致关节炎、肌炎和结肠炎等不良反应的发生^5,6。深入理解这些机制对于制定更有效的策略以预测、预防和管理此类不良事件至关重要。

免疫检查点抑制剂相关性肌炎的临床表现常包括非特异性症状，如肌无力、肌痛和疲劳，这些症状可能使诊断变得复杂⁷。肌无力可累及眼肌、面部和咽喉肌、颈部肌肉，以及肩带肌和骨盆带肌。患者可能出现睁眼困难、言语障碍、吞咽困难、抬头或抬肢困难，甚至呼吸困难。此外，部分患者可累及心肌，常表现为呼吸困难、胸痛和心悸。严重时可进展为心力衰竭、心源性休克和恶性心律失常。免疫检查点抑制剂相关性肌炎还可表现为类似重症肌无力（MG）的综合征及呼吸衰竭。ICI相关性肌炎患者的报道特征总结于表1^7,8,9中。该疾病可在启动ICI治疗后数天至数月内发生，即使在停用ICI后仍可持续数月甚至数年¹⁰。受累肌肉可导致活动受限，在严重情况下可能造成永久性损伤，需行关节置换手术¹¹。因此，了解免疫检查点抑制剂相关性肌炎的评估方法对于有效管理患者至关重要。

免疫检查点抑制剂相关性肌炎的诊断依据包括临床症状、血清肌酶（肌酸激酶）和炎症标志物升高（包括T细胞活化）、肌电图（EMG）以及必要时进行的肌肉活检^12,13,14。这些评估有助于将特发性炎症性肌病（IIM）与免疫检查点抑制剂相关性肌炎相鉴别。

与免疫检查点抑制剂（ICI）相关的肌炎管理通常以皮质类固醇作为一线治疗方案¹⁵。对于类固醇治疗无效的病例，可考虑加用其他免疫抑制治疗，如甲氨蝶呤、硫唑嘌呤、吗替麦考酚酯、利妥昔单抗或阿巴西普^16,17,18。在肌炎症状缓解后是否重新启用ICI治疗，需仔细权衡风险与获益，并密切监测免疫相关不良事件（irAEs）是否复发¹⁹。

本文旨在全面概述免疫检查点抑制剂相关性肌炎的评估方法，包括临床表现、诊断方法、影像学技术及管理策略。我们还将讨论该类严重免疫相关不良事件在诊断与管理过程中可能遇到的误区与挑战，强调采用多学科协作方法以确保患者获得最佳诊疗的重要性。

病例报告：
一名70岁亚洲男性在过去20天内出现进行性眼睑下垂和肢体无力。症状出现的第一周内，他还伴有头晕、心悸以及吞咽和呼吸困难。其肌无力迅速加重，发病3周内即卧床不起，无法活动、进食或言语，并因二氧化碳潴留需接受机械通气治疗。₂ 保留率

诊断、评估与治疗方案：
患者接受了全面的病史回顾和系统性检查。其肌无力及其他症状出现在因鳞状细胞癌接受抗PD-1免疫治疗两周后。体格检查显示全身性肌无力、呼吸肌衰竭以及双侧完全性眼睑下垂。实验室检查，包括肌酸激酶水平、心肌肌钙蛋白I水平、心电图以及双侧大腿肌肉MRI，有助于识别肌肉损伤。肌肉活检证实为炎症性肌病。针对肌炎和重症肌无力的自身抗体谱检测结果为阴性。对外周血CD8 T细胞进行CD38和HLA-DR的流式细胞术染色，证实了与抗PD-1治疗相关的T细胞活化。

在排除其他疾病后，患者被诊断为与免疫检查点抑制剂相关的肌炎，可能是由抗PD-1治疗诱发，诊断依据包括新斯的明试验和重复神经刺激试验均为阴性，且未检测到相关自身抗体。

全身性肌无力、呼吸肌衰竭、双侧眼睑下垂以及舌运动困难等症状，结合异常的MRI检查结果和肌纤维损伤的组织病理学证据，支持免疫检查点抑制剂相关性肌炎的诊断。

鉴别诊断包括特发性炎性肌病、重症肌无力以及神经系统、感染性或代谢性疾病，这些疾病均通过特异性检测被排除。

患者开始接受甲基泼尼松龙（每日80 mg）和阿巴西普（每周125 mg）治疗，以控制炎症过程。治疗目的是减轻炎症并防止进一步的肌肉损伤。4周后，糖皮质激素剂量逐渐减量，阿巴西普则停用。患者肌力和功能恢复均有改善。

未观察到明显并发症，但需密切监测免疫反应，并逐步减少治疗剂量，以避免病情复发或进一步的肌肉损伤。患者对治疗方案反应良好，恢复了自主睁眼、进食、说话和行走的能力。

方案

所有患者均签署了书面知情同意书，且本研究已获得中国上海仁济医院伦理委员会（编号：2013-126）的批准。
注意：当怀疑免疫检查点抑制剂相关肌炎（ICI-myositis）时，必须进行全面的诊断评估。与免疫检查点抑制剂相关的肌炎需要采用综合性的诊断方法，包括多种评估手段，以确诊疾病、评估病情严重程度并监测治疗反应。本文详细描述了一套完整的评估流程。

1. 病史采集与症状评估

1. 获取既往接受过靶向 PD-1/PD-L1 和/或 CTLA-4 的免疫检查点抑制剂（ICIs）治疗的癌症患者的完整病史。识别在 ICI 治疗后出现新发肌无力、呼吸困难或胸痛的患者。表2展示了一份标准化的症状检查清单。回顾病史中是否存在已有的肌炎诊断。
2. 评估症状出现时间与 ICI 治疗的时间关系。记录在首次或第二次 ICI 治疗周期后出现的症状。
   注：ICI 相关性肌炎通常在 ICI 治疗的前1或2个周期后不久发生。若症状出现在多个治疗周期后或 ICI 停药后，应考虑以下原因：1）非 ICI 诱发的肌炎：如副肿瘤综合征或肿瘤进展引起的肌病；2）自身免疫性疾病复发或共存：既有的皮肌炎可能在 ICI 治疗期间复发，或存在由其他自身抗体（如抗 TIF1γ 抗体或抗横纹肌抗体）介导的病理过程；3）感染或其他药物的毒性：应排除感染所致肌炎或其他化疗药物（如紫杉醇）引起的神经肌肉毒性。

2. 体格检查

1. 皮肤表现的评估
   1. 从头到脚观察患者的皮肤，评估患者是否具有皮肌炎的特征性皮疹（例如向阳疹、戈特龙丘疹或披肩征）。
2. 关节受累评估
   1. 评估患者是否存在关节疼痛、肿胀或僵硬的主诉，这些可能提示合并炎症性关节炎。
   2. 通过检查受累关节局部皮肤温度是否升高、触诊关节部位有无压痛，以及评估关节活动范围，对每个关节进行评价。
   3. 区分由关节炎症引起的无力与肌肉受累所致的无力。肌无力与关节僵硬之间的区别见表3。
3. 心肺检查
   1. 进行全面的呼吸功能评估。
      1. 询问是否存在呼吸困难或肺部爆裂音等症状。
      2. 听诊胸部，以检测异常心音或心脏杂音。
   2. 通过评估四肢水肿（肢体肿胀）和颈静脉怒张，检查是否存在心力衰竭的体征。
   3. 通过检测B型利钠肽（BNP）水平和超声心动图评估心力衰竭的严重程度。
4. 神经系统检查
   1. 进行基本的神经系统评估，以排除导致无力的其他潜在病因。
   2. 进行全面的神经系统检查。
      1. 评估患者的意识水平。
      2. 评估脑神经功能。
      3. 测试运动功能，包括肌力、肌张力和协调性。
      4. 仔细检查感觉功能，注意浅感觉和深感觉。
      5. 评估深腱反射和浅反射。
   3. 若存在感觉缺失、反射消失及病理征阳性等症状，应请神经科会诊。

3. 肌肉评估

1. 徒手肌力测试（MMT）
   1. 根据所评估的肌群，让患者舒适地采取坐位或卧位。
   2. 指导患者对抗阻力完成特定动作，例如抬高上肢或下肢。
   3. 在患者执行动作过程中，于特定关节或肌群施加阻力。
   4. 根据以下分级标准评估肌力：0级：无肌肉收缩；1级：可见肌肉收缩但无关节活动；2级：去除重力影响下可完成关节活动；3级：可对抗重力完成关节活动；4级：可对抗中等阻力完成关节活动；5级：可对抗完全阻力完成关节活动，肌力正常。
      注意：建议检查者接受统一培训，以减少评估过程中的异质性。
2. 实施影像学检查。
   1. 进行肌肉磁共振成像（MRI），以评估肌肉受累的存在及范围。记录观察到的肌肉水肿和炎症情况，注明改变为弥漫性或局灶性。优先采用T1加权、T2加权脂肪抑制（T2-FS）及短时反转恢复序列（STIR）。
      ​注意：T1加权成像可突出显示结构异常，如脂肪浸润（表现为高信号亮区）和纤维化，用于评估慢性肌肉损伤的基础状态。T2-FS和STIR序列对检测活动性炎症至关重要。这些序列可抑制脂肪信号，从而提高对水肿（炎症组织中的自由水含量）的敏感性，表现为高信号区域。STIR序列尤其适用于识别轻微或弥漫性水肿。此外，也可采用肌肉超声或PET/CT扫描等其他影像学方法²⁰。
3. 进行电生理学检查。
   注意：免疫检查点抑制剂（ICI）相关性肌炎常模拟重症肌无力（MG）的临床表现，如眼睑下垂和眼外肌功能障碍^8,21，易导致误诊，因此需进行全面的电生理学评估，包括针极肌电图（EMG）、神经传导检查（NCS）以及低频和高频重复神经电刺激（RNS）。
4. 评估呼吸肌力量：通过肺功能测试评估呼吸肌力量，尤其是膈肌功能。
5. 运动耐力测试：6分钟步行试验（6MWT）
   1. 向患者解释测试目的及其保持适当节奏的重要性。
   2. 测量并记录基线心率、血压和血氧饱和度。
   3. 让患者在平坦、笔直的走廊内来回行走6分钟。
   4. 指导患者以自身可耐受的速度尽可能行走，必要时允许其暂停休息。
   5. 在测试过程中定期给予鼓励，并记录行走距离以及疲劳、呼吸困难或不适等表现。
   6. 记录总行走距离及运动后心率和血氧饱和度。
   7. 结合已建立的正常参考值及患者的临床状况对结果进行解读。
      注意：健康成年人的6分钟步行距离（6MWD）通常为400–700米。不同年龄和性别组的6MWD正常值可能有所差异。步行距离小于150米可能提示严重心肺功能障碍；150米至425米之间可能提示中度心肺功能障碍；大于425米则可能属于轻度心肺功能障碍。

4. 实验室检测

1. 肌肉酶检测：测定血清样本中以下肌肉酶的水平：肌酸激酶（CK）、乳酸脱氢酶（LDH）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）。
2. 炎症标志物评估：测定血清中以下非特异性炎症标志物的水平：血清铁蛋白、C反应蛋白（CRP）、血清淀粉样蛋白A以及红细胞沉降率（ESR）。
3. 使用流式细胞术检测T细胞上CD38和HLA-DR的表达，以相对特异性地反映T细胞活化状态¹⁴。
   1. 使用荧光染料标记的CD38和HLA-DR抗体对细胞进行表面染色，随后通过流式细胞术分析，并对特定细胞亚群设门进行检测。
   2. 在双参数散点图中量化阳性细胞百分比和平均荧光强度（MFI），以评估细胞活化或功能状态。
4. 心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测：
   1. 测定cTnI水平，以评估免疫检查点抑制剂相关性肌炎（ICI-related myositis）患者在疾病活动度升高且预后不良时是否存在心脏受累。
   2. 对于cTnI水平升高的患者，应持续监测肌钙蛋白水平；同时进行心电图（ECG）检查，以发现危及生命的ICI相关心肌炎（ICI-myocarditis）征象。
   3. 对于疑似急性冠脉综合征的患者，考虑行冠状动脉造影检查。
   4. 当出现血流动力学不稳定或心律失常时，应优先进行超声心动图检查，以快速评估心脏功能及急性并发症（如心包积液）。
5. 自身抗体检测
   1. 检测患者血清样本中肌炎特异性自身抗体（MSA）和肌炎相关自身抗体（MAA）的存在情况；常用方法为线性斑点法（line blot assay）。
   2. 回顾已存在自身抗体的ICI相关性肌炎患者体内自身抗体状态，并记录是否出现新的MSA或MAA。
   3. 参见表4，该表总结了与ICI相关性肌炎及特发性炎性肌病（IIM）相关的不同自身抗体，可用于详细鉴定。

5. 病理学

1. 肌肉活检制备
   1. 进行详细的体格检查，根据以下标准确定合适的活检部位：1）存在肌力下降；2）MRI显示肌水肿证据；3）肌电图（EMG）发现提示活动性炎症。
   2. 优先选择肌力下降的肌肉进行活检，避免选择存在严重肌肉萎缩或脂肪浸润的部位。
   3. 若某肌肉的手动肌力测试（MMT）评分< 3/5，应进行MRI检查以选择最佳活检部位。
   4. 对于免疫检查点抑制剂（ICI）相关性肌炎，应在EMG异常肌肉的对侧进行活检，以尽量减少穿刺所致的肌肉损伤。
2. 标本处理
   1. 包裹肌肉标本
      1. 将采集的肌肉标本用生理盐水浸湿的纱布包裹。
      2. 将包裹好的标本放入装有干冰的培养容器中，以防止标本干燥及肌肉结构降解。
   2. 固定肌肉标本
      1. 选取部分活检肌肉组织，大小约为直径5 mm、长度1 cm。
      2. 将该组织垂直固定于一小块软木塞上。
      3. 用少量与水轻轻混合的黄蓍胶固定肌肉。
      4. 确保组织稳定，不会倾倒。
      5. 避免使用过多黄蓍胶，以免完全覆盖肌肉。
   3. 冷冻过程
      1. 冷却异戊烷
         1. 在通风良好的环境中，使用液氮冷却异戊烷。
         2. 确保异戊烷充分冷却后再进行下一步操作。
      2. 浸入组织
         1. 用镊子夹住固定组织的软木塞。
         2. 迅速将软木塞及组织浸入已冷却的异戊烷中。
         3. 来回移动软木塞，确保组织均匀冷冻。
         4. 将组织在异戊烷中保持约20–30秒。
      3. 干燥与储存
         1. 将组织从异戊烷转移至装有干冰的容器中。
         2. 让组织在干冰中放置约1小时，使异戊烷完全挥发。
         3. 挥发完成后，将组织放入密封塑料袋或拜耳瓶中。
         4. 将组织储存在温度低于-70 °C的超低温冰箱中。5.4。
   4. 组织学处理
      1. 切片冷冻肌肉标本
         1. 从冰箱中取出冷冻的肌肉标本。
         2. 使用恒冷切片机将标本切成6 µm厚的切片（范围5–10 µm）。
      2. 染色步骤
         1. 对切片进行苏木精-伊红（HE）染色，采用标准程序观察组织的一般结构。
         2. 进行酶组织化学染色以评估肌肉组织中的特定酶活性（改良Gomori三色染色[MGT]、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸四唑还原酶[NADH-TR]、SDH、pH 4.6/pH 10.6 ATP酶、酸性磷酸酶[ACP]、碱性磷酸酶[ALP]、过碘酸雪夫染色[PAS]、油红O[ORO]）²²。
         3. 使用以下标志物进行免疫组织化学染色：主要组织相容性复合物I类（MHC-I）和II类（MHC-II）、C5b-9、黏病毒抗性蛋白A（MxA）、淋巴细胞标志物（CD3、CD4、CD8、CD20）以及巨噬细胞标志物（CD68）²³。
   5. 结果解读
      1. 炎症浸润及通路评估
         1. 观察染色切片中肌纤维坏死的分布模式。
         2. 寻找肌内膜巨噬细胞浸润及肌吞噬现象。
         3. 观察炎症区域肌膜上MHC I类和II类分子是否呈局灶性强阳性表达。
         4. 注意坏死肌纤维上C5b-9呈非特异性阳性。
         5. 识别肌内膜中淋巴细胞的富集情况，尤其是CD8+ T细胞。
      2. 与皮肌炎（DM）相关肌特异性抗体（MSAs）的特殊考虑
         1. 对于伴有DM相关MSAs的病例，应寻找典型的皮肌炎样肌病改变，如束周萎缩。
         2. 评估是否存在严重血管损伤导致的肌肉梗死。
         3. 如条件允许，评估I型干扰素诱导基因的表达情况²⁴。

结果

采用流程图来评估疑似免疫检查点抑制剂相关肌炎（ICI-肌炎）（图1）。该患者无既往肌炎表现或特发性炎性肌病（IIM）家族史，亦无已知毒素暴露史。回顾病史发现，其症状出现在接受右肺上叶鳞状细胞癌抗PD-1免疫治疗第一轮后的2周。

体格检查显示，患者意识清醒，但由于从头到脚的全身性肌无力而无法交流。由于呼吸肌无力，患者通过气管切开术接受机械通气，生命体征稳定。患者出现完全性双侧眼睑下垂，眼球无法活动。瞳孔直径为3 mm，对光反射存在。舌体无法前伸，但可向侧方移动（肌力3级）。肌力评估显示，颈部屈曲肌力为3级，近端和远端肢体肌力为2级。四肢未引出腱反射，病理征阴性。

由于皮肌炎患者可能出现皮肤症状，提示在已有皮肌炎的患者中，免疫检查点抑制剂（ICI）治疗后可能诱发病情加重，但这种情况在新发的ICI相关性肌炎中并不常见。已有皮肌炎（DM）的病情加重表现为ICI治疗开始后，典型的DM皮疹迅速恶化（例如眼周紫红色皮疹（heliotrope rash）、Gottron丘疹（关节背面的红斑性...

讨论

免疫检查点抑制剂的出现彻底改变了癌症治疗的格局，在多种恶性肿瘤中展现出前所未有的持久疗效²⁵。然而，随之而来的免疫相关不良事件（irAEs）由于具有多系统受累和严重程度不可预测的特点，已成为一个重大挑战²⁶。迄今为止，大多数研究集中于影响内分泌系统、皮肤和胃肠道等常见的irAEs。尽管这些发现至关重要，但人们日益认识到irAEs也可累及肌肉骨骼系统，导致肌炎和肌无力等并发症²⁷。正因如此，对免疫检查点抑制剂相关肌炎患者的肌肉状况进行评估显得尤为重要。

针对免疫检查点抑制剂相关性肌炎患者的肌肉功能和完整性的评估，亟需制定专门的方案，原因如下。首先，肌肉并发症会显著影响患者的生活质量，导致疲劳和体力下降等致残性症状^28<...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
ATP酶染色试剂盒（pH 10.6）	Solarbio	G2380	试剂
ATP酶染色试剂盒（pH 4.6）	Solarbio	G2380	试剂
C5b-9	Dako	M0777	抗体
CD20	ZSGB-BIO	ZM-0039	抗体
CD3	MXB	MAB-0740	抗体
CD4	MXB	RMA-1086	抗体
CD68	ZSGB-BIO	ZM-0060	抗体
CD8	MXB	MAB-1031	抗体
冷冻切片机	Leica Biosystems	CM1950	仪器
刺梧桐树胶粉	Ourchem	69013283	化学品
苏木精	BASO	BA4041	化学品
异戊烷	Ourchem	XW7878406	化学品
MHC-I	invitrogen	14-9983-82	抗体
MHC-II	invitrogen	MA1-25914	抗体
改良Gomori三色染色试剂	Solarbio	G3510	试剂
MxA	Millipore	MABF938	抗体
NADH-TR染色试剂盒	Solarbio	N8120	试剂
油红O染色试剂盒	Solarbio	G1261	试剂
PAS染色试剂盒	BASO	BA4080B	试剂
SDH染色试剂盒	Solarbio	G2000	试剂