PD-1/PD-L1在宮頸癌中的基礎(chǔ)研究進(jìn)展

張潔，俎德學(xué)

宮頸癌是最常見(jiàn)的婦科惡性腫瘤之一，近年來(lái)發(fā)病年齡呈年輕化趨勢(shì)。自從宮頸細(xì)胞學(xué)篩查的普遍應(yīng)用，使得宮頸癌及其癌前病變?cè)缙诎l(fā)現(xiàn)并得到早期治療，發(fā)病率及病死率明顯下降。人乳頭瘤病毒（HPV）感染在宮頸上皮內(nèi)瘤變（CIN）及宮頸癌發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。目前認(rèn)為高危型HPV持續(xù)感染與機(jī)體免疫功能的下降及宮頸局部微環(huán)境的相互作用，促進(jìn)宮頸癌的發(fā)展[1-2]。協(xié)同共刺激分子程序性死亡配體 1（PDL1）/程序性死亡因子 1（PD-1）在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，多種惡性腫瘤如乳腺癌、卵巢癌、非小細(xì)胞肺癌、食管鱗狀細(xì)胞癌及胃癌等腫瘤細(xì)胞異常表達(dá)PD-L1[3]，高表達(dá)的PD-L1可與活化T細(xì)胞表面的PD-1相結(jié)合，抑制腫瘤局部浸潤(rùn)T細(xì)胞的功能；從而促進(jìn)淋巴細(xì)胞凋亡，使腫瘤細(xì)胞逃避免疫系統(tǒng)的監(jiān)視和攻擊。本文就近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)PD-1與其配體的基本結(jié)構(gòu)、表達(dá)特性及在宮頸癌的表達(dá)作一綜述。

1 PD-1/PD-L1的結(jié)構(gòu)及其表達(dá)

1992年P(guān)D-1初次被發(fā)現(xiàn)并命名為程序性死亡受體[4]。PD-1定位于PDCD1基因上，屬于CD28/CTLA-4家族成員，是由 268個(gè)氨基酸組成的Ⅰ型跨膜蛋白，相對(duì)分子質(zhì)量為50～55 kD，由胞外IgV樣結(jié)構(gòu)域、疏水性跨膜區(qū)以及胞內(nèi)段三部分組成。其中胞內(nèi)段的C端和N端氨基酸殘基有兩個(gè)獨(dú)立的磷酸化作用位點(diǎn)，分別為免疫受體酪氨酸抑制基序（ITIM）、免疫受體酪氨酸轉(zhuǎn)換基序（ITSM）[5-6]，是PD-1發(fā)揮免疫抑制效應(yīng)的重要結(jié)構(gòu)位點(diǎn)。PD-1主要表達(dá)于活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、單核細(xì)胞以及樹(shù)突狀細(xì)胞等免疫細(xì)胞的膜表面[7]，參與T細(xì)胞受體信號(hào)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。

PD-1屬于協(xié)同抑制受體，具有兩個(gè)配體[8]：PD-L1（也稱為B7-H1 或CD274）和PD-L2（也稱為B7-DC或CD273）。其中，PD-L1是PD-1介導(dǎo)免疫抑制的主要配體，普遍表達(dá)于成熟的CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、B細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等造血細(xì)胞，這些細(xì)胞活化后，PD-L1表達(dá)上調(diào)；也可在多種非造血細(xì)胞表達(dá)，如血管內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維型網(wǎng)狀細(xì)胞及上皮細(xì)胞等的膜表面。此外，PDL1也表達(dá)于腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞表面并且在腫瘤微環(huán)境的作用下呈上調(diào)表達(dá)，它可以增加腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移性和侵犯性，并且使腫瘤細(xì)胞易躲過(guò)CD8+T細(xì)胞的攻擊。PD-L2是由274個(gè)氨基酸殘基組成的跨膜蛋白，與PD-L1結(jié)構(gòu)十分相似，盡管它與PD-1的結(jié)合力是PD-L1的3倍，但其僅表達(dá)于樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及肥大細(xì)胞，并且在外周組織或多種細(xì)胞類型中不廣泛表達(dá)，具有組織局限性，發(fā)揮作用有限[9]。

2 PD-1/PD-L1信號(hào)通路與腫瘤免疫編輯

在機(jī)體的抗腫瘤免疫應(yīng)答過(guò)程中，機(jī)體內(nèi)的腫瘤微環(huán)境會(huì)誘導(dǎo)浸潤(rùn)的T細(xì)胞高表達(dá)PD-1分子，它與配體PD-L1及PD-L2互相作用，可導(dǎo)致腫瘤抗原特異性T細(xì)胞凋亡，從而使腫瘤細(xì)胞逃脫機(jī)體的免疫監(jiān)控[10-11]。因此，PD-L1與PD-1的結(jié)合提供了抑制信號(hào)，表達(dá)PD-L1的腫瘤相關(guān)炎癥細(xì)胞（包括巨噬細(xì)胞和浸潤(rùn)和/或周圍腫瘤組織的淋巴細(xì)胞）誘導(dǎo)腫瘤免疫逃避[12]。在患有惡性腫瘤的局部微環(huán)境中，PD-1/PD-L1信號(hào)通路對(duì)于T細(xì)胞的腫瘤免疫具有負(fù)性調(diào)控的作用。激活PD-1/PD-L1信號(hào)通路可以通過(guò)抑制T細(xì)胞的活化和增殖、誘導(dǎo)T細(xì)胞的耐受和凋亡以及促進(jìn) Treg細(xì)胞的產(chǎn)生等形式來(lái)減弱T細(xì)胞的免疫應(yīng)答，從而介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞逃避免疫殺傷，促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)。

3 PD-1/PD-Ll在宮頸癌中的臨床意義

PD-L1途徑在抑制T細(xì)胞活化中起重要作用，可使癌細(xì)胞逃避宿主免疫監(jiān)測(cè)[13]。Wilcox 等[14]指出 PD-L1 可抑制宿主T細(xì)胞增殖、下調(diào)T細(xì)胞活化并促進(jìn)T細(xì)胞凋亡。國(guó)內(nèi)外研究證明宮頸癌異常高表達(dá)PD-L1[15-19]。孫曉慧[17]通過(guò)免疫組化的方法檢測(cè)正常宮頸組織、CIN及宮頸癌組織及淋巴結(jié)中PD-1、PD-L1的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)宮頸癌組織浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞中高表達(dá)PD-1、PD-L1，且PD-1及PDL1與宮頸癌國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)盟（FIGO）分期、組織學(xué)分級(jí)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，PD-1/PD-L1信號(hào)通路在宮頸癌發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。Yang等[18]提出，HPV有可能參與了PD-1/PD-L1信號(hào)途徑介導(dǎo)的宮頸慢性炎癥到宮頸癌發(fā)生發(fā)展的病理過(guò)程，研究發(fā)現(xiàn)高危型HPV陽(yáng)性婦女 PD-1的含量顯著高于高危型HPV陰性婦女，且高危型HPV陽(yáng)性婦女PD-1含量與宮頸上皮內(nèi)腫瘤（CIN）分級(jí)呈正相關(guān)性。Karim等[15]研究了115例宮頸癌，發(fā)現(xiàn) 19%的癌癥中檢測(cè)到PD-L1，并指出PD-L1和Treg共浸潤(rùn)與改善預(yù)后有關(guān)，進(jìn)一步指出阻斷PD-1/PD-L1信號(hào)途徑的表達(dá)可能是宮頸癌免疫治療的新方向。Liu等[19]通過(guò)對(duì)PD-1/PD-L1信號(hào)通路進(jìn)行編程，研究HPV誘導(dǎo)子宮頸癌細(xì)胞逃避免疫系統(tǒng)的機(jī)制，發(fā)現(xiàn)與正常對(duì)照組織相比，宮頸癌組織中PD-L1表達(dá)明顯增高，且在宮頸癌組織和細(xì)胞系中觀察到HPVE7與PD-L1表達(dá)呈正相關(guān)；這表明HPV16E7可通過(guò)上調(diào)PD-L1抑制淋巴細(xì)胞增殖和細(xì)胞毒活性，從而導(dǎo)致免疫逃逸腫瘤細(xì)胞。Yang等[18]發(fā)現(xiàn)高危型HPV（+）患者的共抑制分子PD-1和PD-L1在子宮頸T細(xì)胞和DC上的表達(dá)分別顯著增加，且與CIN等級(jí)呈正相關(guān)，進(jìn)一步提出PD-1/PD-L1途徑參與HR-HPV相關(guān)CIN的免疫發(fā)病機(jī)制。綜上所述，PD-1/PD-L1途徑可能密切地參與了宮頸癌的發(fā)生發(fā)展，且PD-L1的表達(dá)可能與CIN的程度及宮頸癌的浸潤(rùn)程度呈正比。在宮頸癌的發(fā)病機(jī)制方面，可能與高危型HPV感染有關(guān)，這有待于進(jìn)一步研究。

目前宮頸癌的治療手段主要有手術(shù)、放療以及化療等。慢性持續(xù)感染、腫瘤等多種病理情況可出現(xiàn)PD-L1過(guò)度表達(dá)，影響腫瘤治療效果。Karim等[15]研究提出應(yīng)用PD-1或PD-L1抗體治療宮頸癌的免疫治療方法是可行的。魏潔等[20]聯(lián)合應(yīng)用抗PD-1抗體與順鉑處理宮頸癌小鼠腫瘤，發(fā)現(xiàn)PD-1抗體可顯著降低順鉑引起的PD-L1過(guò)表達(dá)，提出通過(guò)拮抗順鉑引起的PD-L1過(guò)表達(dá)導(dǎo)致的T淋巴細(xì)胞凋亡以及增殖抑制作用，增強(qiáng)免疫細(xì)胞細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，逆轉(zhuǎn)機(jī)體免疫耐藥狀態(tài)，降低腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸，從而增強(qiáng)順鉑的抗腫瘤作用。這提示PD-L1和PD-1分子有望成為抗宮頸癌免疫治療的靶點(diǎn)。

4 展望

宮頸癌威脅著婦女的生命，為了找出更有效治療宮頸癌的新分子靶點(diǎn)，找出相關(guān)的信號(hào)通路是重要的。PD-L1/PD-1途徑在促進(jìn)腫瘤細(xì)胞免疫逃逸中發(fā)揮了重要作用，該途徑可能成為宮頸癌免疫治療的靶點(diǎn)之一。目前 PD-L1/PD-1途徑在宮頸癌腫瘤免疫逃逸中的調(diào)控機(jī)制目前還不清楚，應(yīng)用 PD-L1/PD-1抗體治療宮頸癌是否有效需大量試驗(yàn)驗(yàn)證。因此在宮頸癌的免疫治療方向的研究還有很長(zhǎng)一段路要走。

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