膀胱癌（BC）是全球第 10 大常见癌症，男性发病率和死亡率约为女性的四倍。大多数膀胱癌为尿路上皮癌，75% 的患者在确诊时为非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC），50% 的 NMIBC 为低级别，而大多数肌层浸润或转移性肿瘤为高级别，NMIBC 的 5 年复发和进展率分别为 50%-70% 和 10%-30%。
目前 T1 期膀胱癌的治疗方法主要有经尿道膀胱肿瘤电切术（TURBT）、膀胱内卡介苗（iBCG）灌注后维持治疗以及针对侵袭性或高危 T1 期膀胱癌的根治性膀胱切除术。其中，iBCG 疗法是高危 NMIBC 和部分中危 NMIBC 患者的标准辅助治疗手段，其疗效源于诱导的局部和全身抗癌免疫反应，但也会引发一系列不良事件。
卡介苗的历史背景
一个世纪前，Albert Calmette 和 Camille Guérin 利用含有牛分枝杆菌菌株的减毒活疫苗（卡介苗）为儿童预防结核病。1976 年，Morales 等人首次发表了对 9 例复发性浅表性膀胱癌患者进行 iBCG 治疗的初步研究结果，此后，iBCG 成为高危 NMIBC 患者的标准治疗方案，诱导期通常为 6 周，维持期为 1 - 3 年，全球至少有 7 种卡介苗亚株用于膀胱内免疫治疗，它们在基因上存在差异，导致表型和免疫原性有所不同。但自 2012 年以来，卡介苗生产相关问题促使人们探索新的治疗方法。
iBCG 治疗膀胱癌的免疫学机制
BCG 的附着与内化
BCG 灌注后，其细胞壁上的纤连蛋白附着蛋白与尿路上皮（尤其是受损尿路上皮）和膀胱癌细胞表面的纤连蛋白结合。膀胱组织中的巨噬细胞通过与整合素的受体介导相互作用内化 BCG，之后 BCG 抗原经主要组织相容性复合体（MHC）I 类和 II 类分子分别呈递给 CD4 + 和 CD8+ T 细胞，引发以辅助性 T 细胞 1（Th1）为主的免疫反应，产生多种细胞因子，如干扰素 -γ（IFN-γ），同时 BCG 还能激活并成熟树突状细胞（DCs），参与 Th1 型免疫反应，且 BCG 被膀胱癌细胞内化后可通过诱导型一氧化氮合酶产生一氧化氮，对癌细胞具有细胞毒性 。
BCG 相关分子模式及作用
iBCG 的作用主要由抗原呈递细胞通过模式识别受体（PRRs）识别分枝杆菌病原体相关分子模式（PAMPs）介导。例如，巨噬细胞和 DCs 中的 Toll 样受体 2（TLR2）可识别分枝杆菌细胞壁分子，TLR9 可识别未甲基化的分枝杆菌胞嘧啶 - 鸟嘌呤二核苷酸 - DNA 基序，核苷酸结合寡聚化结构域蛋白 2（NOD2）受体可识别分枝杆菌胞壁酰二肽。此外，坏死或受损的膀胱癌细胞可释放损伤相关分子模式（DAMPs），激活先天免疫系统，促进免疫细胞对癌细胞的杀伤作用。
细胞募集
iBCG 可激活中性粒细胞和单核细胞，中性粒细胞可通过吞噬作用和释放促凋亡蛋白直接破坏膀胱癌细胞，还能形成中性粒细胞胞外陷阱（NETs）限制癌细胞迁移。多种早期产生的细胞因子和趋化因子与中性粒细胞、单核细胞、T 细胞、B 细胞和自然杀伤（NK）细胞等的募集有关，NK 细胞在 iBCG 介导的抗癌反应中起核心作用，可有效浸润膀胱肿瘤并杀伤肿瘤细胞 。
训练免疫的作用
训练免疫（TI）是 iBCG 诱导的抗癌免疫反应中一个重要方面，指免疫系统在受到病原体（如 BCG）刺激后，对相似或不相关免疫刺激能更有效反应。BCG 诱导 TI 的过程涉及自噬途径，自噬溶酶体裂解的分枝杆菌片段通过 NOD2 受体触发免疫反应，诱导 IL-1β 等细胞因子产生，促使骨髓重编程髓系细胞祖细胞，维持 TI 相关的功能改变。在 iBCG 维持治疗中，幼稚先天免疫细胞受到训练并反复刺激，增加诱导周期可改善无复发生存期。
细胞因子的作用
iBCG 灌注后 24 小时内，可在 NMIBC 患者的血清和尿液中检测到多种细胞因子和趋化因子，部分细胞因子与 Th1 反应相关，且多次灌注后细胞因子水平变化更大。不同细胞因子的产生时间和来源有所差异，如 IL-1β 和尿 CCL2、CCL5 在第三次灌注后达到峰值，IFN-γ 在第四次灌注后达到最高水平。此外，某些细胞因子与肿瘤复发和进展相关，如 CCL27 血清水平与肿瘤微环境中调节性 T 细胞（Tregs）数量相关，高表达与较短的无复发生存期有关。
肿瘤微环境的作用
BCG 可诱导 Th1 极化的淋巴细胞和中性粒细胞大量涌入，激活组织巨噬细胞（M1 样），产生炎症细胞因子，引发肿瘤细胞靶向的 Th1 介导的细胞毒性反应。肿瘤微环境中的巨噬细胞极化具有重要意义，M1 样巨噬细胞与良好预后相关，而 M2 样极化的肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）则促进肿瘤生长、侵袭、转移和免疫抑制。此外，BCG 治疗前肿瘤微环境中 CD4+ T 细胞、T-bet+ T 细胞与复发率相关，Th1、Th2 和 Th17 功能的平衡对 iBCG 治疗反应至关重要。
BCG 的生产、给药及方案
所有卡介苗菌株均源自 Albert Calmette 和 Camille Guérin 开发的原始牛分枝杆菌亲本菌株，目前市场上有多种 BCG 亚株用于膀胱内灌注，虽基因不同，但多项研究和荟萃分析表明，不同亚株在治疗膀胱癌的疗效上无显著差异。iBCG 给药方案通常包括诱导期和维持期，诱导期为每周灌注 1 次，共 6 周，维持期为 1 - 3 年，高危患者维持 3 年，中危患者维持 1 年。然而，2012 年 Sanofi 工厂的问题导致 BCG 供应短缺，为此人们提出减少剂量或维持灌注次数等方法，但这些方法的疗效存在争议，目前普遍认为剂量减少优于减少诱导和维持周期。
iBCG 免疫疗法的临床疗效
对于 NMIBC 患者，初始治疗为最佳 TURBT，高危患者接受 iBCG 治疗效果最佳。iBCG 在预防 NMIBC 复发方面优于 TURBT 单独治疗或 TURBT 加化疗，且维持治疗时效果更显著。高危 NMIBC 患者接受 3 年全剂量维持 BCG 治疗时无复发生存期最佳，中危患者 1 年维持治疗可能足够，同时 iBCG 还能减轻或推迟膀胱癌进展风险。多项研究表明，iBCG 在预防肿瘤复发方面优于膀胱内化疗药物，如比表柔比星、丝裂霉素 C（MMC）等，但也有研究显示在某些方面两者无显著差异，且 iBCG 在 70 岁以上人群中疗效相对较低，但仍优于表柔比星。
目前通过膀胱镜检查和尿液细胞学检查进行随访，同时研究了多种尿液分子和血清生物标志物作为 iBCG 反应的预测指标，如尿液中 IL-8、IL-18、TRAIL 等细胞因子水平，血清中 TNF-α、CTLA-4 等生物标志物水平，以及 T-bet、GATA-3 等转录因子表达情况。此外，荧光原位杂交（FISH）分析可用于预测肿瘤复发和进展风险。NMIBC 进展为肌层浸润性肿瘤是疾病的关键进展，复发和进展率分别为 32.0% - 47.8% 和 9.5% - 14%，年龄、肿瘤数量、大小、分级等是相关的独立因素，目前有多种模型和工具用于计算复发和进展风险，如 CUETO 评分模型、EAU NMIBC 2021 评分模型和 AUA 风险分层系统。
BCG 免疫疗法的不良反应
iBCG 相关短期 / 自限性不良事件（iBCG-ST/SLAEs）
iBCG-ST/SLAEs 较为常见，通常在 BCG 灌注后 48 小时内出现，表现为局部泌尿生殖系统症状（如排尿困难、尿急、尿频、血尿和耻骨上不适）或全身症状（如发热、流感样疾病、寒战和肌痛），一般持续不超过 48 小时，通常无需特殊治疗或仅需对症处理。这些不良事件与 BCG 的反应性和抗癌活性相关，如发生 iBCG 相关不良事件的患者尿液中 IP10、IL-6 和 IL-8 水平较高，iBCG 诱导的下尿路症状（LUTS）是主要表现，约 20% 的患者因严重 LUTS 中断 iBCG 治疗，导致癌症进展，其发生机制包括膀胱致敏、炎症、上皮通透性增加以及膀胱神经与 BCG 的直接相互作用。
iBCG 相关局部 / 全身并发症（iBCG-rL/SCs）
iBCG-rL/SCs 相对少见但更严重，通常在最后一次 BCG 灌注后数小时至数年出现，需要医疗干预甚至住院治疗。通过系统文献回顾，明确了其流行病学、表现、微生物学、病理学、管理和结局等方面信息。iBCG-rL/SCs 可分为局部（局限于泌尿生殖道）和全身（包括远处血行 / 淋巴播散感染、孤立器官受累、组织自身抗原 - 分枝杆菌抗原交叉反应或超敏反应），还可分为感染性和非感染性，感染性病因占 63.3%。在 738 例确诊患者中，中位年龄为 68 岁，男性占 93.1%，多数患者有 TURBT 病史。播散性是最常见的形式，其次为泌尿生殖系统、骨关节 / 肌肉、肺部等受累，不同类型的并发症有不同的临床表现。
在实验室诊断方面，目前的分枝杆菌检测方法（如培养和抗酸杆菌涂片）对 iBCG 中分枝杆菌的检测效果不佳，组织标本中培养、AFB 显微镜检查和 PCR 检测的阳性率分别为 58.3%、40.2% 和 65.5%，体液标本中相应阳性率更低，而 PCR 检测在组织和体液标本中敏感性较高。分子技术的应用显著提高了微生物学诊断率，感染性 iBCG-rL/SCs 的发病时间中位数为 32.1 周，非感染性为 5 天，提示早期发病的主要为非感染性，晚期发病的主要为感染性。组织活检显示，多数患者存在组织肉芽肿，以非干酪样肉芽肿为主，且非干酪样肉芽肿形成时间早于干酪样肉芽肿。
iBCG-rL/SCs 的治疗与临床结局
iBCG-rL/SCs 的最佳治疗方法尚不确定，目前主要治疗方法为抗结核治疗（ATT），常联合糖皮质激素和 / 或手术。ATT 方案多参考牛分枝杆菌感染的治疗经验，美国相关指南推荐 9 个月的治疗方案，但数据支持有限。回顾性研究表明，INH - RIF 或 INH - RIF - EMB 方案成功率较高，但添加 EMB 的优势尚不明确，且治疗疗程不足 9 个月的数据不足。抗结核药物存在多种不良反应，如肝损伤、视神经病变、外周神经病变等，若患者不耐受，可根据药敏试验选择氟喹诺酮类药物。糖皮质激素用于严重 BCG 感染和局部反应，但无标准给药方案，在治疗播散性病例伴肝受累时，先给予糖皮质激素可能避免肝功能进一步受损。在 634 例有治疗数据的病例中，95% 接受了药物治疗，77% 使用了 ATT，不同治疗方案的应用因并发症类型而异。多数研究者认为先前发生 iBCG-rL/SCs 是恢复免疫治疗的绝对禁忌证，法国指南建议在全身感染和严重局部感染时永久停用 iBCG，实际恢复 iBCG 治疗的患者很少。
对 714 例病例的分析显示，iBCG-rL/SCs 的总体病死率为 7.4%，不同类型的并发症病死率差异显著，播散性、孤立血管性和孤立肺部受累的病死率较高，而孤立骨关节 / 肌肉和局部（泌尿生殖系统）受累的病死率较低，但局部和骨关节形式的发病率较高，常需进行严重的手术治疗。死亡患者与幸存者在年龄、性别上无显著差异，但死亡患者全身免疫抑制和先前局部解剖破坏或免疫受损的患病率更高。多数死亡发生在住院的前 6 周，败血症是主要死因，联合 ATT 和手术治疗与较低的病死率相关，尤其是对于主动脉及其分支受累的患者。此外，骨髓、肾脏和淋巴结受累与不良结局相关，而骨关节和局部受累与良好预后相关。
膀胱癌的新型免疫疗法及其感染并发症
BCG 耐药的免疫生物学机制
通过比较 iBCG 治疗前后基因表达水平，发现成熟（CD83 + 和 CD84+）巨噬细胞与 iBCG 治疗反应较低有关，BCG 治疗后肿瘤中 B 细胞标记物、细胞毒性 NK 和 CD8+ T 细胞相关基因特征富集。IFN-γ 诱导可导致 HLA I 类分子（包括 HLA-E）表达增加，以及抑制性检查点 NKG2A（在 NK 和 CD8+ T 细胞上）和 PD-1（在 CD8+ T 细胞上）上调，NKG2A:HLA-E 轴可能是免疫治疗的新靶点，阻断 NKG2A 可作为克服 BCG 耐药的联合策略。此外，NKG2A + NK 和 CD8+ T 细胞共表达其他抑制性检查点受体，提示存在重叠的耐药途径，空间转录组学技术有助于进一步研究肿瘤的分子亚型和信号通路。
针对 BCG 治疗失败的新型疗法
对于 iBCG 难治或复发的高危 NMIBC 患者，根治性膀胱切除术是标准治疗方法，但该方法存在较高的发病率和对生活质量的负面影响。对于接受两疗程 iBCG 治疗后仍持续或复发的高级别 NMIBC 患者，若不愿或不能接受膀胱切除术，最佳治疗方法尚未确定，重复 BCG 治疗对非高级别 NMIBC 患者和部分高危复发癌症患者可能有益。
分枝杆菌细胞壁 - 核酸复合物（MCNA）具有免疫调节和抗肿瘤特性，在 iBCG 治疗失败的高危 NMIBC 患者中，尤其是乳头状肿瘤或 iBCG 复发患者，静脉注射 MCNA 可显著改善病情，且严重尿路感染的发生率很低。免疫检查点抑制剂（ICIs）已显著改善转移性膀胱癌的治疗，目前正在评估其在早期膀胱癌中的应用。iBCG 可诱导癌细胞表达 PD-L1，导致免疫逃逸，而联合 iBCG 和抗 PD-L1 药物可增强肿瘤浸润 CD8+ T 细胞的数量和效率。多项研究表明，派姆单抗、阿替利珠单抗等在 BCG 无反应的 NMIBC 患者中显示出有前景的疗效，但 ICIs 存在感染和免疫相关不良事件，为此研究了膀胱内给药的方式，如膀胱内注射度伐利尤单抗显示出良好的疗效和低毒性。
