PD-1/PD-L1信號通路與老年宮頸癌相關(guān)性

凡倩倩 吳素慧

(山西醫(yī)科大學(xué)附屬大醫(yī)院婦產(chǎn)科，山西 太原 030000)

宮頸癌是婦科常見的惡性腫瘤疾病之一，流行病學(xué)報(bào)道稱，在2012年世界范圍內(nèi)宮頸癌新發(fā)病例約為53萬例，因?qū)m頸癌死亡的病例約27萬例次〔1〕。雖然目前國內(nèi)外已經(jīng)明確了宮頸癌主要病因?yàn)槌掷m(xù)感染高危型人乳頭狀瘤病毒(HPV)，但因惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸是一個(gè)由多因素、多基因共同參加的復(fù)雜過程，直接關(guān)系到機(jī)體免疫功能，故即使在醫(yī)療條件發(fā)達(dá)的今天，宮頸癌的患病率依然居高不下，且最近幾年其發(fā)病年齡持續(xù)傾向于年輕化發(fā)展，且多數(shù)患者預(yù)后不佳〔2,3〕。截至目前，尚無可用于宮頸癌發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸指示評估的新型分子標(biāo)志物，故宮頸癌的臨床治療、預(yù)后評價(jià)等仍處于研究階段。程序性死亡分子(PD)-1/程序性死亡分子1配體(PD-L1)通路在宮頸癌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)異常，這提示PD-1/PD-L1通路激活能夠加速惡性腫瘤免疫逃逸，將該通路阻斷能夠抑制并阻止PD-1/PD-L1通路對免疫系統(tǒng)負(fù)向調(diào)控，抑制甚至阻礙T細(xì)胞的消耗與衰亡，這對提高機(jī)體免疫系統(tǒng)殺傷能力意義重大，也間接說明阻礙該通路可能對改善宮頸癌患者預(yù)后帶來重要價(jià)值。

1 PD-1/PD-L1結(jié)構(gòu)

PD-1是T細(xì)胞受體中CD28家族一員，也被稱作B7-H1蛋白，該蛋白的結(jié)構(gòu)主要有跨膜區(qū)、胞外免疫球蛋白可變區(qū)，PD-1胞內(nèi)區(qū)內(nèi)的酪氨酸轉(zhuǎn)換基序活性與效應(yīng)性T細(xì)胞應(yīng)答活性相關(guān)，酪氨酸轉(zhuǎn)換基序在PD-1免疫抑制功能發(fā)揮期間起到較大的作用，在這種機(jī)制下，PD-1主要表達(dá)在活化后的CD8+T細(xì)胞、CD4+T細(xì)胞、自然殺傷(NK)細(xì)胞、B細(xì)胞、樹突細(xì)胞及單核細(xì)胞等諸多免疫細(xì)胞上〔4，5〕。PD-L1是B7家族中的一員，主要位于9號染色體短臂24區(qū)2帶上，在間充質(zhì)干細(xì)胞、樹突細(xì)胞、造血細(xì)胞、骨髓來源肥大細(xì)胞、活化T細(xì)胞上均有表達(dá)〔6〕。

一般情況下，PD-1、PD-L1可產(chǎn)生抑制信號，抑制T細(xì)胞無限增殖，以維持機(jī)體免疫微環(huán)境動(dòng)態(tài)平衡。一旦發(fā)生腫瘤，PD-1將特異性結(jié)合腫瘤表面配體，引起PD-1/PD-L1下游通路活化，進(jìn)一步將細(xì)胞生長周期阻滯于G0/G1期，以達(dá)到抑制T細(xì)胞分化增殖的目的，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體對腫瘤細(xì)胞殺傷之效被削弱，故PD-1也是促免疫逃逸的主要原因之一，即PD-1在惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移、增殖等生物學(xué)過程中起到關(guān)鍵效果，且腫瘤細(xì)胞及其浸潤淋巴細(xì)胞表面也可見PD-L1表達(dá)顯著升高〔7，8〕。惡性腫瘤細(xì)胞內(nèi)PD-L1表達(dá)升高機(jī)制包括：(1)腫瘤細(xì)胞本身PD-L1表達(dá)增加，經(jīng)激活致癌細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑正反饋誘導(dǎo)PD-L1表達(dá)升高，而PD-L1轉(zhuǎn)錄物3′UTR非翻譯區(qū)結(jié)構(gòu)變化也可上調(diào)PD-L1表達(dá)；(2)粒細(xì)胞、干擾素-γ、巨噬細(xì)胞集落刺激因子及白細(xì)胞介素-4等能夠介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞潛在炎癥微環(huán)境反應(yīng)特異性細(xì)胞因子，尤其是干擾素-γ，能夠顯著誘導(dǎo)該蛋白表達(dá)升高〔9〕。由上述論證可推測，PD-1及其對應(yīng)的PD-L1相關(guān)研究有希望成為惡性腫瘤免疫靶向治療的新靶點(diǎn)。

2 PD-1/PD-L1與T細(xì)胞免疫

腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞，尤其是CD8+T細(xì)胞及其分化的T淋巴細(xì)胞是機(jī)體重要的抗腫瘤效應(yīng)細(xì)胞，該細(xì)胞與患者臨床預(yù)后息息相關(guān)，其中細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞經(jīng)Fas/FasL途徑、穿孔素/顆粒酶途徑對腫瘤細(xì)胞發(fā)揮特異性殺傷之效〔10〕。Gibbons等〔11〕在2014年的研究中發(fā)現(xiàn)，因B7-H1缺陷樹突細(xì)胞導(dǎo)致的CD8+T細(xì)胞可產(chǎn)生增強(qiáng)子功能，如增強(qiáng)靶細(xì)胞殺滅功能、增強(qiáng)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞活性、改善機(jī)體抗腫瘤活性等。這類CD8+T細(xì)胞所產(chǎn)生的記憶細(xì)胞含量與周圍定位范圍均較正常顯著升高，且其特異性免疫保留時(shí)間更長。Fumihiko等〔12〕在2007年的研究中發(fā)現(xiàn)，B7-H1/PD-1信號通路可誘導(dǎo)并逆轉(zhuǎn)無能T細(xì)胞，該信號通路在外周器官內(nèi)能夠?qū)細(xì)胞的活性產(chǎn)生較強(qiáng)的抑制之效，阻斷該信號通路還能有效避免幼稚T細(xì)胞被介導(dǎo)為無能T細(xì)胞，且在一定程度上將機(jī)體內(nèi)原來的無能T細(xì)胞進(jìn)行介導(dǎo)，幫助其恢復(fù)抗原反應(yīng)，從而增強(qiáng)機(jī)體對惡性腫瘤細(xì)胞的免疫能力。在良性宮頸病變或正常宮頸組織中無PD-L1表達(dá)，而在宮頸癌等子宮頸惡性腫瘤組織中該蛋白表達(dá)明顯升高，且蛋白表達(dá)量與宮頸內(nèi)瘤變、高危HPV陽性級別呈正相關(guān)，該論證也從側(cè)面進(jìn)一步明確了抗PD-1/PD-L1免疫治療用于HPV陽性宮頸腫瘤疾病治療的價(jià)值〔13〕。Jung等〔14〕在2013年的研究中發(fā)現(xiàn)，腫瘤中若HPV檢測結(jié)果陽性，則可見腫瘤浸潤性T細(xì)胞顯著增加，CD8+T細(xì)胞可直接激活免疫反應(yīng)標(biāo)志物CD8a，增加其表達(dá)量，該表達(dá)量可直接用于腫瘤患者預(yù)后的預(yù)測?？梢娔[瘤微環(huán)境內(nèi)T細(xì)胞浸潤狀態(tài)與宮頸癌患者預(yù)后相關(guān)。

3 PD-1/PD-L1與宮頸癌病變

目前，PD-1/PD-L1信號通路已成為免疫檢查及免疫治療的新靶點(diǎn)，宮頸癌前病變與宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展均與HPV感染直接相關(guān)。有研究采集HPV陽性正常宮頸與HPV陽性病變宮頸脫落細(xì)胞，對比二者細(xì)胞表面的PD-L1表達(dá)，結(jié)果顯示，PD-L1在宮頸細(xì)胞表面的表達(dá)量與HPV感染程度密切相關(guān)〔15〕。若女性宮頸僅有HPV感染但未發(fā)生病變，此時(shí)宮頸細(xì)胞表面PD-L1呈低表達(dá)；若女性HPV感染引起宮頸發(fā)生病變，此時(shí)宮頸細(xì)胞表面PD-L1則呈高表達(dá)狀態(tài)；多種HPV感染及高HPV基因甲基化的狀態(tài)往往意味著宮頸細(xì)胞受HPV持續(xù)感染，二者的嚴(yán)重程度與PD-L1表達(dá)趨勢呈正比，從側(cè)面揭示了檢測PD-L1用于評估HPV感染陽性患者宮頸病變的價(jià)值，推測抗PD-L1治療可能會(huì)成為逆轉(zhuǎn)HPV陽性宮頸癌前病變的切入點(diǎn)。

Kataoka等〔16〕在2016年的研究中將HPV基因放至PD-L1基因上/下游甚至是基因內(nèi)部，結(jié)果發(fā)現(xiàn)能夠誘導(dǎo)3′-UTR中斷，引起PD-L1高表達(dá)，該結(jié)果也很好地印證了上述結(jié)論。Heeren等〔17〕在2016年的報(bào)道中指出，鱗癌和腺癌均是宮頸癌常見組織學(xué)分類，宮頸鱗癌患者細(xì)胞表面PD-L1陽性表達(dá)較腺癌高，前者細(xì)胞表面PD-L1陽性率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出后者，由此推測，PD-L1在宮頸惡性腫瘤細(xì)胞免疫逃逸期間發(fā)揮關(guān)鍵作用，該結(jié)果也可作為PD-1/PD-L1信號通路在靶向治療方面應(yīng)用的證據(jù)。目前，PD-L1/PD-1信號通路相關(guān)靶向治療已開始用于諸多實(shí)體腫瘤靶向治療中，如非小細(xì)胞肺癌、腎細(xì)胞癌、黑素瘤等，獲得的療效均較理想。此外，Heeren等〔17〕還指出宮頸癌患者淋巴轉(zhuǎn)移同APC表面PD-L1、T細(xì)胞表面PD-1表達(dá)升高相關(guān)，認(rèn)為PD-L1的陽性表達(dá)在一定程度上推動(dòng)了子宮頸癌發(fā)病、發(fā)展與轉(zhuǎn)移。Chen等〔18〕在2016年的研究中指出，PD-1/PD-L1信號通路可經(jīng)對T淋巴細(xì)胞在宮頸微環(huán)境中的表達(dá)來減少其分化增殖，加快白細(xì)胞介素-10、轉(zhuǎn)化生長因子-β的分泌，為腫瘤逃逸創(chuàng)造條件，該文中提到經(jīng)阻斷腫瘤細(xì)胞中PD-L1/PD-1軸治療子宮頸癌更利于逆轉(zhuǎn)腫瘤微環(huán)境內(nèi)T細(xì)胞繁殖能力，介導(dǎo)更多效應(yīng)細(xì)胞因子產(chǎn)生，在增強(qiáng)機(jī)體對惡性腫瘤免疫作用方面有一定應(yīng)用價(jià)值。目前，將該信號通路的阻斷用于子宮頸癌治療的臨床試驗(yàn)已評估了部分抗PD-1藥物的療效，包括尼莫單抗、彭培拉珠單抗。除此之外，還包括貝伐珠單抗，該藥在英國、美國、瑞士及其他中東至少5個(gè)國家及地區(qū)已經(jīng)獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)同意，將其用于晚期宮頸癌的治療。

4 PD-1/PD-L1信號通路與腫瘤免疫逃逸

腫瘤微環(huán)境PD-L1高表達(dá)是腫瘤免疫耐受重要機(jī)制之一〔19〕。一般而言，健康機(jī)體內(nèi)免疫系統(tǒng)能夠識(shí)別并將惡性變細(xì)胞殺滅、清除，并對其生長產(chǎn)生抑制；但若是腫瘤細(xì)胞表面PD-L1呈高表達(dá)，腫瘤細(xì)胞將對免疫反應(yīng)產(chǎn)生抑制，便于逃脫免疫攻擊，其免疫逃逸具體機(jī)制如下：(1)誘導(dǎo)活化T細(xì)胞凋亡：激活T細(xì)胞后將誘使PD-1分泌量增加，內(nèi)皮細(xì)胞表面或抗原提呈細(xì)胞表面PD-1結(jié)合PD-L1后將抑制諸如腫瘤壞死細(xì)胞因子-α、白細(xì)胞介素-2、干擾素-γ等諸多細(xì)胞因子分泌，在一定程度上將減少凋亡分子表面Bcl-xL表達(dá)，從而加速T細(xì)胞凋亡〔20〕。(2)誘使T細(xì)胞衰竭或無能：Speiser等〔21〕在2014年的研究中指出，惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與慢性感染相關(guān)。在與人類丙肝病毒及人類免疫缺陷病毒感染的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，在功能幾乎耗盡的T細(xì)胞表面PD-1呈高表達(dá)，在這種情況下阻斷PD-L1/PD-1信號通路能夠加速T細(xì)胞增殖，幫助其分泌功能恢復(fù)。(3)促調(diào)節(jié)性T細(xì)胞功能增強(qiáng)：抗原提呈細(xì)胞表面PD-L1經(jīng)下調(diào)CD4+T細(xì)胞相關(guān)信號分子的磷酸化水平，同時(shí)上調(diào)染色體10上缺失的磷酸酶和張力蛋白同源的(PTEN)水平幫助CD4+T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)性Treg，以保證其抑制功能得以維持，從而對效應(yīng)性T細(xì)胞的活性功能產(chǎn)生抑制〔22〕。(4)對T細(xì)胞增殖產(chǎn)生抑制：PD-1/PD-L1作為一種抑制共受體，通過結(jié)合的方式對T細(xì)胞的活性產(chǎn)生抑制，將細(xì)胞阻滯于G0/G1期，來達(dá)到對T細(xì)胞增殖的抑制，從而誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡；此外，PD-1在活化后能對諸多信號通路〔磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/GTP結(jié)合蛋白(RAS)/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)〕產(chǎn)生選擇性抑制，進(jìn)而對與細(xì)胞周期相關(guān)蛋白質(zhì)表達(dá)及基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生抑制，對細(xì)胞周期產(chǎn)生阻礙，以此對T細(xì)胞的增殖產(chǎn)生抑制〔23〕。其次，PD-L1結(jié)合PD-1后還能對淋巴細(xì)胞活化增殖發(fā)揮抑制之效，同時(shí)抑制T細(xì)胞中CD4+細(xì)胞向Th17、Th1細(xì)胞分化，抑制炎癥因子釋放。腫瘤細(xì)胞自身可發(fā)生適應(yīng)性免疫抵抗，腫瘤抗原的特異性T細(xì)胞將大量分泌干擾素，對T細(xì)胞自身產(chǎn)生誘導(dǎo)后增加PD-L1的分泌，PD-L1表達(dá)升高后，進(jìn)一步導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。

5 PD-1/PD-L1抑制劑

PD-1/PD-L1信號通路是惡性腫瘤免疫治療中前景較為光明的靶點(diǎn)之一，該通路的多個(gè)靶向抑制劑可分為2類，包括以PD-L1為靶點(diǎn)的抑制劑及以PD-1為靶點(diǎn)的抑制劑。部分抑制劑目前已經(jīng)進(jìn)入到試驗(yàn)階段且獲得的臨床療效可觀，其中由百時(shí)美施貴寶公司研制的單克隆抗體Opdivo是世界范圍內(nèi)首個(gè)上市的PD-1/PD-L1通路抑制劑，主要用于晚期黑色素瘤的治療〔24〕。2014年9月，美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)pembrolizumab上市，主要用于部分無法接受手術(shù)治療或晚期的黑色素瘤患者的治療，為實(shí)體腫瘤治療帶來希望；此外，MEDI4736、Atezolizumab也先后被美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)用于腎癌、肺癌等實(shí)體腫瘤的治療〔25〕。然而截至目前，實(shí)體腫瘤遠(yuǎn)期治療對藥物的耐受情況、藥物使用后可能帶來的毒副反應(yīng)、個(gè)體用藥標(biāo)準(zhǔn)不一、藥物聯(lián)合使用準(zhǔn)則不明確等情況仍存在，故PD-1/PD-L1信號通路抑制劑的研發(fā)仍在繼續(xù)。

6 小 結(jié)

PD-1/PD-L1通路不僅能負(fù)性調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，且還在慢性傳染性疾病、腫瘤免疫逃逸過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用?？筆D-1/PD-L1抗體單藥治療或與放射治療聯(lián)合實(shí)施等方案已經(jīng)在臨床抗腫瘤試驗(yàn)中取得可喜效果且表現(xiàn)出的不良反應(yīng)也相對較少。但截至目前，該手段成熟度仍相對較差，仍面臨較多挑戰(zhàn)，因腫瘤微環(huán)境不同、宮頸癌不同類型細(xì)胞表面PD-L1表達(dá)不同，在個(gè)體化最佳治療方案的選擇方面仍有許多問題尚待解決；加之各種信號通路抑制劑用于不同類型宮頸癌效果也各異，故其機(jī)制與使用的合理性、安全性尚待驗(yàn)證。PD-1/PD-L1信號通路阻斷劑與其他類型抗腫瘤藥物聯(lián)合使用或許會(huì)帶來更理想的抗腫瘤效應(yīng)，但也許也會(huì)帶來更顯著且嚴(yán)重的毒副反應(yīng)。隨著臨床試驗(yàn)中諸多大型試驗(yàn)的完善，抗PD-1/PD-L1抗體用于子宮頸癌的治療應(yīng)用情況也會(huì)進(jìn)一步明確，有望將抗PD-1/PD-L1抑制劑用于腫瘤細(xì)胞的治療，經(jīng)抑制腫瘤免疫逃逸獲得抗腫瘤之效。