PD-1/PD-L1耐藥機(jī)制及聯(lián)合治療的研究進(jìn)展

孫媛媛綜述，張明智審校

0 引 言

程 序 性 死 亡 受 體-1 ( programmed cell death protein-1，PD-1) 屬于 CD28 家族成員，由Pdcd1基因編碼，是一種單體糖蛋白，在胸腺細(xì)胞和在外周激活的CD4+和 CD8+T 細(xì)胞，B 細(xì)胞，自然殺傷 T(natural killer T，NKT)細(xì)胞、單核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等均有表達(dá)[1]。PD-1有兩個配體，程序性死亡受體-配體1(programmed death ligand-1，PD-L1)和PD-L2，PD-L2較PD-L1對PD-1的親和力高，但其表達(dá)水平低，故PD-L1顯示出較為突出的調(diào)控作用[2]。PD-L1 除表達(dá)于T細(xì)胞、B細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等外，還高表達(dá)于黑色素瘤、肺癌、卵巢癌、淋巴瘤等多種腫瘤細(xì)胞表面[3-4]。研究顯示腫瘤細(xì)胞高表達(dá)PD-L1的患者預(yù)后差，易復(fù)發(fā)，成為評價PD-1/PD-L1抑制劑的治療效果的預(yù)測指標(biāo)[5-6]。PD-1/PD-L1在抑制T淋巴細(xì)胞及免疫逃逸方面發(fā)揮重要作用[7]，可促進(jìn)腫瘤的免疫逃逸并阻止T細(xì)胞進(jìn)入腫瘤區(qū)域或誘導(dǎo)進(jìn)入腫瘤區(qū)域的T細(xì)胞凋亡，進(jìn)而削弱治療潛能，使T細(xì)胞失活、衰竭，最終導(dǎo)致耐藥?？筆D-1/PD-L1的免疫檢查點抑制劑通過阻止其相互連接，抑制PD-L1對T細(xì)胞的負(fù)調(diào)節(jié)作用，從而增強(qiáng)已存在的抗腫瘤免疫活性，使腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(tumor infiltrating lymphocytes，TIL)增殖，引發(fā)T細(xì)胞反應(yīng)，增強(qiáng)殺傷腫瘤細(xì)胞的能力。目前，PD-1/PD-L1抑制劑已經(jīng)被應(yīng)用于多種腫瘤類型，在臨床上取得了較好的療效，但該療法僅對部分患者有效，有部分患者雖然PD-1/PD-L1陽性表達(dá)，卻對藥物無反應(yīng)或僅部分緩解，另外，越來越多起初對治療有反應(yīng)的患者最終疾病進(jìn)展，表現(xiàn)為原發(fā)性或獲得性耐藥。PD-1/PD-L1抑制劑耐藥機(jī)制非常復(fù)雜，與患者的個人環(huán)境、遺傳因素以及既往治療方法均有關(guān)，已有研究指出PD-1/PD-L1耐藥與第一信號及共刺激信號的缺失、PD-1/PD-L1在細(xì)胞表面的表達(dá)水平、T細(xì)胞表面其他免疫檢查點的表達(dá)、免疫抑制腫瘤微環(huán)境及系統(tǒng)免疫等因素有關(guān)，根據(jù)機(jī)制，通過聯(lián)合用藥，找到應(yīng)對的方法，延長患者的生存時間。

1 第一信號的缺失

腫瘤抗原被抗原提呈細(xì)胞(antigen presenting cells，APC)獲取并呈遞給T細(xì)胞，活化T細(xì)胞才能發(fā)揮治療作用。有研究發(fā)現(xiàn)，β2M突變或缺失，會使MHC I表達(dá)缺失及抗原識別障礙[8]，T細(xì)胞無法識別腫瘤細(xì)胞，進(jìn)而導(dǎo)致耐藥[9]。近幾年，嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法(chimeric antigen receptor T-Cell immunotherapy，CAR-T)在淋巴瘤的治療上顯示出較好療效，但T細(xì)胞表達(dá)PD-1與腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)PD-L1引起的免疫抑制機(jī)制，使CAR-T細(xì)胞殺傷活性降低，療效減弱。王嘉等[10]利用靶向CD19的CAR-T細(xì)胞聯(lián)合減低劑量的PD-1抑制劑治療B細(xì)胞淋巴瘤患者，臨床效果得到肯定。據(jù)報道，一些針對免疫檢查點抗體治療如PD-1/PD-L1抑制劑等耐藥，與腫瘤周圍缺失TILs有關(guān)。溶瘤病毒可通過局部感染、溶解腫瘤釋放腫瘤抗原、上調(diào)趨化因子增加TILs 浸潤，將“冷腫瘤”轉(zhuǎn)化成“熱腫瘤”，為PD-1/PD-L1抑制劑治療鋪平道路。目前單純皰疹病毒(T-VEC)和2類腺病毒、呼腸孤病毒、VSV—ASMEL病毒已被應(yīng)用于黑色素瘤、鼻咽癌等腫瘤患者[11]。除CAR-T細(xì)胞、溶瘤病毒外，疫苗可增加APC細(xì)胞的抗原提呈，增強(qiáng)腫瘤抗原特異性免疫反應(yīng)，其與PD-1/PD-L1抑制劑抗體的聯(lián)合應(yīng)用也逐漸被報道。個體化腫瘤疫苗能夠增強(qiáng)PD-1 抗體的療效。經(jīng)特異性腫瘤疫苗治療后，患者可產(chǎn)生對新抗原具有特異性的T細(xì)胞，這些新產(chǎn)生的T細(xì)胞大多呈PD-1(+)，使PD-1 抗體的治療效果大大增強(qiáng)[12]。新近兩項研究是Sahin等[13-14]和 Ott等[13-14]針對晚期黑素瘤患者，基于RNA和多肽設(shè)計并生成了個體化腫瘤疫苗，將其應(yīng)用于臨床試驗，并觀察取得了較好的結(jié)果。但臨床數(shù)據(jù)仍較少，后續(xù)需進(jìn)一步的研究探索，明確證據(jù)[15]。

2 共刺激信號的缺失

T細(xì)胞發(fā)揮免疫作用，不僅需要第一信號，同時需要第二信號，即共刺激信號的參與，其不僅可擴(kuò)增抗原特異性T細(xì)胞，同時可使其產(chǎn)生效應(yīng)功能，特定的共刺激途徑B7：CD28的相互作用是細(xì)胞反應(yīng)的關(guān)鍵之一，而相關(guān)研究報道針對PD-1的靶向治療具有CD28依賴性[16]。實驗證明在非小細(xì)胞肺癌中，OX40/OX40L的表達(dá)與PD-1/PD-L1表達(dá)有關(guān)[17]。Xu等[18]通過實驗發(fā)現(xiàn)CD40激動劑可通過激活mTORC1通路轉(zhuǎn)變失活的表達(dá)PD-1的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(cytotoxic T lymphocytes，CTL)，從而增強(qiáng)PD-1抑制劑的治療作用，為非小細(xì)胞肺癌的后期治療提供新的策略。目前已有1期臨床試驗通過納入局部或轉(zhuǎn)移性實體瘤患者，應(yīng)用MOXR0916(OX40單克隆抗體)和MPDL3280A(PD-L1抗體)研究兩者的協(xié)同作用。而抗OX40后應(yīng)用抗PD-1較抗PD-1后應(yīng)用抗OX40治療功效的顯著增加[19]。此外，CD27[20]，CD137[21]，糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子受體，干擾素基因刺激因子等都可對免疫檢查點抑制劑的治療效果產(chǎn)生影響。當(dāng)共刺激信號缺失時，PD-1/PD-L1抑制劑的療效降低，產(chǎn)生耐藥現(xiàn)象。共刺激信號興奮劑可增強(qiáng)T細(xì)胞功能，而抑制劑則起到減弱T細(xì)胞功能的作用。因而以上所述的共刺激信號興奮劑與PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合應(yīng)用，成為處理耐藥的另一途徑。

3 調(diào)節(jié)PD-1/PD-L1表達(dá)

PD-1或PD-L1抑制劑雖然可對兩者連接起到阻滯作用，但卻不能影響PD-1/PD-L1在細(xì)胞表面的表達(dá)，而PD-1在 T細(xì)胞表面的高表達(dá)可能與PD-1/PD-L1抑制劑耐藥有關(guān)。Mathieu等[22]展示了Notch信號通路的特異性抑制劑可降低PD-1表達(dá)及抑制Pdcd1轉(zhuǎn)錄。Zhu等[23]研究證明了B淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)的成熟蛋白1(B lymphocyte-induced maturation protein 1，Blimp-1)通過上調(diào)多種抑制性受體，包括PD-1和TIGIT，對急性髓性白血病中T細(xì)胞反應(yīng)的重要抑制作用，從而，通過靶向Blimp-1及其受調(diào)節(jié)的分子，可改善免疫應(yīng)答，為白血病提供有效的治療計劃。除腫瘤性疾病，T-bet通過抑制PD-L1的表達(dá)，對克羅恩病的預(yù)后產(chǎn)生影響。據(jù)統(tǒng)計，IFN-α-IRF9、TGFβ-SMAD3[24]、NFATc1、STAT3/4/NFATc1/CTCF、STAT1/2和NF-κB[25]途徑均可提高PD-1表達(dá)，相反，T-bet[26]、組蛋白賴氨酸三甲基化和特異AT序列結(jié)合蛋白1抑制PD-1表達(dá)[27]。所以可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子或轉(zhuǎn)錄途徑，影響PD-1表達(dá)，進(jìn)而提高腫瘤或非腫瘤患者對PD-1/PD-L1抑制劑的反應(yīng)。

4 T細(xì)胞其他免疫檢查點的共表達(dá)

除PD-1外，T細(xì)胞表面有其他免疫檢查點受體表達(dá)，如TIM-3，LAG-3和2B4等，這可能與腫瘤患者對PD-1或PD-L1抑制劑原發(fā)或獲得性耐藥有關(guān)。目前臨床研究最多、進(jìn)展最快的免疫檢查點抑制劑組合是CTLA-4抗體和PD-1抗體之間的聯(lián)用。Zhang等[28]統(tǒng)計顯示CTLA-4抑制劑(Ipilimumab)與PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合應(yīng)用可提高惡性黑色素瘤患者的無進(jìn)展生存期和總生存期。除黑色素瘤外，CTLA-4和PD-1抗體的聯(lián)用在晚期非小細(xì)胞肺癌患者中，伊匹單抗和納武單抗聯(lián)用，具有較納武單抗單藥更高的ORR。有研究發(fā)現(xiàn)組蛋白去乙?；敢种苿?，如LBH589、MGCD0103、 MS275、 PXD101、 PCI34051、 ACY1215 等，能上調(diào)黑色素瘤中的PD-L1，并與PD-1抗體共同作用，增強(qiáng)免疫治療[29-30]。既往研究報道與PD-1/PD-L1抑制劑單一用藥相比，LAG-3 抑制劑[31]、TIGIT抑制劑[32]等多個免疫檢查點受體抗體與其聯(lián)合，抗腫瘤療效明顯提高。

5 免疫抑制腫瘤微環(huán)境

免疫抑制腫瘤微環(huán)境在腫瘤微環(huán)境中起抑制免疫功能的作用，包括調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、髓源抑制細(xì)胞、IL-10、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞以及相關(guān)的細(xì)胞因子、趨化因子等，均可影響PD-1或PD-L1治療，導(dǎo)致耐藥[33-34]。有研究顯示，上述細(xì)胞或因子增多的腫瘤患者對治療反應(yīng)不佳，預(yù)后差。另一方面，在應(yīng)用PD-1抑制劑的同時，減少腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制因子可協(xié)同消除腫瘤。Zuo等[33-34]探討Treg細(xì)胞上PD-1的表達(dá)及其與T-NHL的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)T-NHL患者Treg細(xì)胞PD-1的中位熒光強(qiáng)度(MFI)顯著高于健康對照組，高危T-NHL患者PD-1的MFI高于低?；颊撸J(rèn)為T-NHL患者外周血Treg細(xì)胞PD-1表達(dá)與疾病的診斷、預(yù)后及治療有關(guān)。Zheng等[35]利用一種線粒體復(fù)合物I抑制劑(Phenformin)，與抗PD-1抗體共同作用，可協(xié)同誘導(dǎo)CD8 + T細(xì)胞浸潤，并降低對髓源抑制細(xì)胞的免疫抑制活性至關(guān)重要的蛋白質(zhì)水平，增強(qiáng)PD-1阻斷劑在黑素瘤中的抗腫瘤活性。

6 系統(tǒng)免疫

Routy等[36]通過比較PD-l單克隆抗體在建立RET黑色素瘤及MCA-205肉瘤小鼠中的療效，發(fā)現(xiàn)使用抗生素會嚴(yán)重影響PD-1的抗腫瘤作用。通過建立小鼠模型發(fā)現(xiàn)，具有不利腸道菌群的小鼠比具有有利腸道菌群的小鼠抗PD-L1治療活性差。有研究報道具有良好腸道微菌群的患者和接受糞菌移植的無菌小鼠PD-1的抗腫瘤作用更佳[37-38]。系統(tǒng)免疫，作為抗腫瘤治療的重要組成部分，免疫網(wǎng)絡(luò)如樹突細(xì)胞功能及T細(xì)胞浸潤等在治療過程不可或缺，有研究顯示，腸道生態(tài)不僅與腸道腫瘤，還與肺癌、尿路上皮癌等多種腫瘤患者的預(yù)后有關(guān)，包括雙歧桿菌在內(nèi)的多種腸道菌群失調(diào)，將對患者免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響，而抗生素治療同樣可引起患者體內(nèi)菌群異常，進(jìn)而使患者無進(jìn)展生存期、總生存時間縮短，影響患者治療和預(yù)后[39]。故抗腫瘤治療的同時，需要提高對機(jī)體本身的重視，改善腸道菌群，增強(qiáng)系統(tǒng)免疫，降低PD-1抑制劑的耐受，使患者從中獲益[40]。

7 結(jié) 語

免疫治療已成為腫瘤治療的關(guān)鍵手段之一，其中PD-1及PD-L1受到越來越多研究者的重視，是目前最受關(guān)注的免疫檢查點，其免疫檢查點抑制劑已被應(yīng)用于腫瘤患者，并在臨床上取得了一定的成就。然而，我們的認(rèn)識僅僅是冰山一角，未來我們需要通過進(jìn)一步探索，找到預(yù)測PD-1及PD-L1抑制劑療效的生物標(biāo)記物并應(yīng)用于臨床，搜集更多的數(shù)據(jù)證明免疫治療的效果，發(fā)現(xiàn)患者耐藥的機(jī)制并找到解決的措施，提高患者治療效果，延長患者生存時間。與此同時，聯(lián)合治療帶來的毒性作用的疊加提醒我們需要進(jìn)一步優(yōu)化聯(lián)合用藥的方案及劑量，從而獲得最佳治療效果。