基于PD-1/PD-L1信號通路中醫(yī)藥改善腫瘤免疫抑制微環(huán)境研究進展

陳蘭玉 胡凱文

摘要：抑制性共刺激分子程序性死亡因子（PD-1）/程序性死亡因子配體（PD-L1）是重要的免疫負調(diào)節(jié)因子，在腫瘤免疫逃逸中發(fā)揮重要作用。中醫(yī)藥是我國治療腫瘤的重要手段之一，其主要優(yōu)勢在于增強機體免疫力，重塑腫瘤免疫微環(huán)境。本文綜述了PD-1/PD-L1信號通路、中醫(yī)與腫瘤免疫的相關(guān)性及中醫(yī)藥干預PD-1/PD-L1信號通路的相關(guān)研究，揭示了中醫(yī)藥調(diào)節(jié)腫瘤免疫多系統(tǒng)、多靶點、多環(huán)節(jié)、整體性等特點，為中醫(yī)藥防治腫瘤的理論和機制研究提供新的思路。

關(guān)鍵詞：程序性死亡因子-1;程序性死亡因子配體-1;腫瘤微環(huán)境;中醫(yī)藥;綜述

中圖分類號：R285? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1005-5304（2020）02-0135-03

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.201902190

Research Progress of TCM Improving Tumor Immunosuppressive Microenvironment

Based on Programmed Death 1/Programmed Death Ligand 1 Signaling Pathway

CHEN Lanyu， HU Kaiwen

Dongfang Hospital Affiliated to Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100078， China

Abstract： The inhibitory co-stimulatory molecules programmed death 1 （PD-1） / programmed death ligand 1 （PD-L1） are negative immune regulatory molecules， playing significant roles in immune evasion of tumor. TCM is one of the important treatment strategies in the treatment of tumor in China， with the main advantages of enhancing immunity and remodeling tumor microenvironment. This article introduced PD-1/PD-L1 signaling pathway， the correlation between TCM and tumor immunity， and research progress in intervention of PD-1/PD-L1 signaling pathway by TCM， and discovered the characteristics of multi-system， multi-targeting， multi-links and integrity of TCM in regulating tumor immunity， which could provide new ideas for research on the theory and mechanism of TCM in preventing and treating tumor.

Keywords： programmed death 1; programmed death ligand 1; tumor microenvironment; TCM; review

2018年全球癌癥統(tǒng)計流行病學報告表明，2018年全球約有1810萬癌癥新發(fā)病例和960萬癌癥死亡病例;新增病例中，亞洲將近一半，960萬死亡患者中，亞洲患者占70%[1]。中國抗癌工作形勢依舊嚴峻，2015年全國癌癥新發(fā)392.9萬例，死亡222.8萬例，約占全球新發(fā)病人數(shù)20%以上[2]。

近年來，隨著對腫瘤免疫研究的深入，免疫治療有望成為繼手術(shù)治療、放化療、生物靶向治療后的重要治療手段，其中最有代表性的就是抑制程序性死亡因子（programmed death 1，PD-1）/程序性死亡因子配體（programmed death ligand 1，PD-L1）等免疫檢查點。阻斷PD-1/PD-L1信號通路，能增強T細胞活性，重新激活免疫系統(tǒng)，抑制腫瘤免疫逃逸，改善腫瘤微環(huán)境，與中醫(yī)治療腫瘤的整體性、平衡性、多靶點等特點相似。本文就PD-1/PD-L1信號通路及中醫(yī)藥干預的研究進展進行述評，為中醫(yī)藥防治腫瘤的理論和機制研究提供新的思路。

1? PD-1/PD-L1信號通路及腫瘤免疫治療

PD-1是免疫球蛋白B7家族的一員，是通過消減雜交技術(shù)在凋亡的T細胞雜交瘤中發(fā)現(xiàn)的一種免疫共抑制分子[3]，主要表達于不同類型腫瘤組織的抗原特異性T細胞等腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）[4]。PD-L1是PD-1主要配體，不僅廣泛表達于多種腫瘤組織，還在活化的T淋巴細胞、B淋巴細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞等抗原提呈細胞和間質(zhì)細胞、血管內(nèi)皮細胞上有較高表達，與腫瘤的病理類型、臨床分期、預后等密切相關(guān)[5]。PD-1/PD-L1信號通路激活，不僅向腫瘤細胞內(nèi)傳遞抑制性信號，促使腫瘤細胞抵抗免疫效應(yīng)細胞介導的細胞凋亡[6]，還能抑制效應(yīng)細胞TIL，影響其活化并誘導其凋亡[7]。同時還能通過抑制TIL釋放白細胞介素（IL）-2、干擾素（IFN）-γ等多種炎性因子，促進IL-10等抑制性因子分泌，抑制T細胞免疫應(yīng)答[3，8]，介導腫瘤免疫逃逸。此外，PD-1/PD-L1信號通路還能激活并傳遞抗Fas系統(tǒng)凋亡信號，影響T淋巴細胞、樹突狀細胞的分化、發(fā)育、成熟，并啟動抗腫瘤特異性細胞毒T淋巴細胞（CTL）的殺傷溶解作用[3，6]。但PD-1/PD-L1信號通路介導的免疫抑制并非不可逆轉(zhuǎn)，阻斷這一免疫檢查點可恢復T細胞活化、增殖及殺傷功能。近年來隨著免疫逃逸機制研究的深入和多項大樣本臨床研究的展開，針對這一信號通路的免疫療法成為一大研究熱點并取得不小進展。阻斷PD-1/PD-L1信號通路的免疫療法主要有PD-1/PD-L1抑制性抗體、PD-1/PD-L1小分子抑制劑和PD-1/PD-L1基因敲除，其中PD-1/PD-L1抑制性抗體已從實驗研究走向臨床應(yīng)用。PD-1抑制性抗體Pembrolizumab、Nivolumab，PD-L1抑制性抗體Atezolizumab、Avelumab、Durvalumab已獲得美國食品藥品管理局批準上市并用于腫瘤臨床治療。雖然抗PD-1/PD-L1具有良好的應(yīng)用前景，但在臨床治療過程中也產(chǎn)生了不良反應(yīng)及不足之處。產(chǎn)生不良反應(yīng)的主要原因是T細胞功能恢復后帶來的免疫相關(guān)毒性反應(yīng)，部分晚期癌癥患者療效不佳主要由于晚期腫瘤負荷較大、抗腫瘤免疫抑制微環(huán)境形成及免疫耐受等因素，造成患者對免疫治療不敏感。因此，聯(lián)合“增敏減毒”的中醫(yī)藥個體化治療或許能獲得更好的臨床療效。

2? 中醫(yī)與腫瘤免疫

中醫(yī)是我國防治腫瘤的重要手段之一，中醫(yī)治療腫瘤的特點在于整體性、平衡性、多系統(tǒng)和多靶點，改善機體內(nèi)環(huán)境，防止腫瘤轉(zhuǎn)移、復發(fā)，這與現(xiàn)代醫(yī)學近年來從重點殺傷腫瘤細胞轉(zhuǎn)變成重塑腫瘤微環(huán)境、改善腫瘤免疫抑制的觀點相似。中醫(yī)認為“積之成者，正氣不足，而邪氣踞之”《醫(yī)宗必讀》，正氣虧虛是腫瘤的基本病機。正虛感邪，痰、瘀、濕、熱等病理因素蓄積，邪氣盤踞而成積聚。這與現(xiàn)代醫(yī)學對腫瘤免疫的認識不謀而合，其中腫瘤免疫抑制微環(huán)境與正氣虧虛、炎性因子與熱毒、高凝血狀態(tài)與血瘀、腫瘤微環(huán)境中大量黏附因子與痰濕等病理因素都有諸多相似之處[9]。免疫抑制微環(huán)境與正氣虧虛密切相關(guān)，有研究表明，單味中藥、中藥單體、中藥復方均可通過激活T細胞、B細胞和巨噬細胞，調(diào)節(jié)T細胞介導的免疫應(yīng)答，誘導B細胞增殖轉(zhuǎn)化，增強細胞因子介導的免疫調(diào)節(jié)作用，增強抗原提呈作用[10]。

目前，已有研究從整體多維的角度分析中醫(yī)調(diào)控免疫的機制。相關(guān)研究表明，不同類型中藥制劑不僅可以抑制腫瘤細胞分泌轉(zhuǎn)化生長因（TGF）-β、IL-10等免疫抑制因子，逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞介導的免疫抑制[11]，還能降低治療外周血CD4+CD25+Tr、血管內(nèi)皮生長因子、sCD44v6、轉(zhuǎn)化生長因子-β1、IL-10表達水平[12]，多途徑干預腫瘤細胞免疫逃逸，改善機體免疫抑制現(xiàn)象。另外，中藥還能顯著上調(diào)樹突狀細胞（DC）表面MHC-Ⅲ、CD86、CD83表達，誘導DC成熟，增強DC的抗原提呈能力，促進免疫應(yīng)答，改善機體免疫耐受[13-14]。

3? 基于PD-1/PD-L1信號通路的中醫(yī)藥治療腫瘤及調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境研究

3.1? 中藥單體

王潔茹等[15]研究發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖能有效抑制黑色素瘤B16-F10細胞荷瘤小鼠脾組織PD-1蛋白和mRNA表達，抑制腫瘤組織內(nèi)PD-L1、PD-L2蛋白表達，通過調(diào)節(jié)PD-1、PD-L1分子表達及相互作用，增強小鼠T淋巴細胞免疫活性，抑制皮下黑色素瘤生長。郭奕維等[16]聯(lián)合人參皂苷和PD-1抑制劑，恢復T細胞功能，促進T細胞增殖，并增加細胞因子IL-2和IFN-γ分泌，發(fā)揮聯(lián)合抗癌作用。安青等[17]研究發(fā)現(xiàn)，蟲草素通過抑制腫瘤免疫檢查點PD-1蛋白表達，促進腫瘤相關(guān)CD4+T淋巴細胞的增殖和殺傷作用，增強PI3K/Akt信號通路相關(guān)蛋白的表達且促進IL-2、IFN-γ的表達。

3.2? 中藥復方

劉群英等[18]發(fā)現(xiàn)，消瘰丸可通過抑制PD-1高表達，抑制大量異常增殖CD4+T細胞，同時增強有細胞毒作用CD8+T細胞活性，消瘰丸聯(lián)合PD-1阻斷劑能協(xié)同降低CD4+T細胞和CD69表達。蘇樂[19]發(fā)現(xiàn)，健脾化瘀方能上調(diào)肝癌術(shù)后裸鼠miRNA-570表達，抑制PD-1/PD-L1信號通路，促進肝癌向休眠轉(zhuǎn)歸，防治肝癌術(shù)后復發(fā)。張星星[20]發(fā)現(xiàn)，芪玉三龍湯通過調(diào)節(jié)PD-1/PD-L1信號通路，下調(diào)PD-1、PD-L1、miRNA21表達，上調(diào)PTEN表達，進而負向調(diào)控PI3K/ Akt/mTOR信號通路，改善荷肺癌小鼠的免疫抑制，抑制肺移植瘤的生長，促進肺癌細胞死亡。杜文沛[21]發(fā)現(xiàn)，肺積方能通過抑制PI3K-Akt信號通路的激活，阻斷免疫檢查點CTLA-4及PD-1/PD-L1，調(diào)控免疫相關(guān)因子表達。王英澤等[22]研究發(fā)現(xiàn)，中藥復方能抑制小鼠脾臟淋巴細胞PD-1的表達，增加CD3+CD4+型和CD3+CD8+型T淋巴細胞的比例，激活免疫輔助細胞和效應(yīng)細胞，與免疫治療有協(xié)同增效的作用。

4? 展望

PD-1/PD-L1信號通路作為T細胞活化的主要抑制性共刺激信號通路，在腫瘤免疫逃逸中發(fā)揮重要作用，基于阻斷PD-1/PD-L1信號通路的免疫療法飛速發(fā)展，從實驗室走向臨床。中醫(yī)抗腫瘤具有整體調(diào)節(jié)作用，改善機體免疫功能，與免疫治療聯(lián)合使用具有協(xié)同增效的作用，也更具安全性。但現(xiàn)有中醫(yī)藥研究存在一些局限性：如何發(fā)現(xiàn)中醫(yī)藥通過阻斷PD-1/PD-L1信號通路改善腫瘤免疫逃逸更深層次的分子機制研究？如何針對不同患者發(fā)揮中醫(yī)辨證論治特點，聯(lián)合免疫治療制定針對患者的個體化治療方案？如何在協(xié)同增效的前提下減少免疫治療帶來的不良反應(yīng)？如何解決免疫相關(guān)檢測指標單一的問題及觀測指標缺乏動態(tài)性、整體性的問題？隨著多項實驗的開展和研究的深入，上述問題將逐步得到解答。

參考文獻：

[1] FREDDIE B， JACQUES F， ISABELLE S， et al. Global cancer statistics 2018：GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries[J]. CA Cancer J Clin，2018，68：394-424.

[2] 鄭榮壽，孫可欣，張思維，等.2015年中國惡性腫瘤流行情況分析[J].中華腫瘤雜志，2019，41（1）：19-28.

[3] CHEN L， HAN X. Anti PD-1/PD-L1 therapy of human cancer：past， present and future[J]. J Chin Invest，2015，125：3384-3391.

[4] DONG Y N， SUN Q， ZHANG X W. PD-1 and its ligands are important immune checkpoints in cancer[J]. Oncotarget，2017，8：2171-2186.

[5] BOUSSIOTIS V A. Molecular and biochemical aspects of the PD-1 checkpoint pathway[J]. N Engl J Med，2016，375（18）：1767.

[6] AZUMA T， YAO S， ZHU G， et al. B7-H1 is a ubiquitous antiapoptotic receptor on cancer cells[J]. Blood，2008，111：3635-3643.

[7] TUMEH P C， HARVIEW C L， YEARLEY J H， et al. PD-1 blockade induces response by inhibiting adaptive immune resistance[J]. Nature， 2014，515：568-571.

[8] ZOU W， WOLCHOK J D， CHEN L. PD-1（B7-H1） and PD-L1 pathway blockade for cancer therapy：mechanisms， response biomarkers， and combinations[J]. Sci Transl Med，2016，8：328rv4.

[9] 程海波，沈衛(wèi)星，吳勉華，等.基于腫瘤微環(huán)境的癌毒病機理論研究[J].南京中醫(yī)藥大學學報，2014，30（2）：105-107.

[10] 孔怡琳，張海波，張玉佩，等.從免疫平衡探討腫瘤的防治[J].山東中醫(yī)雜志，2011，30（3）：155-157.

[11] 崔澂，張宇輝，支國成，等.不同類型中藥制劑逆轉(zhuǎn)結(jié)直腸癌T細胞免疫抑制及其靶分子的比較研究[J].免疫學雜志，2011，27（11）：973-978.

[12] 黃云勝，施志明.肺積方對肺癌免疫逃逸干預作用的臨床研究[J].中國中西醫(yī)結(jié)合雜志，2007，27（6）：501-504.

[13] 楊莉，李艷佳，劉京生，等.復方中藥對外周血樹突狀細胞的干預作用[J].細胞與分子免疫學雜志，2007，23（7）：606-608.

[14] 單鐵英，許忠新，蘇安英.6種中藥多糖對誘導樹突狀細胞成熟及刺激T細胞抗腫瘤作用的比較[J].實用醫(yī)學雜志，2009，25（22）：3755-3757.

[15] 王潔茹，王金英，張婷婷，等.黃芪多糖調(diào)節(jié)黑色素瘤小鼠PD-1/PD-Ls分子表達的研究[J].上海中醫(yī)藥大學學報，2014，28（5）：74-76.

[16] 郭奕維，郭秀臣，張靜波，等.人參皂苷Rg3增強PD-1抑制劑對彌漫大B細胞淋巴瘤免疫治療作用的體外研究[J].中醫(yī)藥學報，2018，46（5）：24-29.

[17] 安青，何立巍，吳紅雁，等.蟲草素通過調(diào)節(jié)CD4+T淋巴細胞PD-1受體促進腫瘤免疫及機制研究[J].南京中醫(yī)藥大學學報，2018，34（5）：495- 498.

[18] 劉群英，張博，李海燕，等.消瘰丸治療淋巴瘤基于PD-1/PD-L1信號通路的機制研究[J].天津中醫(yī)藥，2018，35（5）：370-375.

[19] 蘇樂.健脾化瘀方通過miRNA-570調(diào)控B7-H1/PD-1通路防治肝癌術(shù)后復發(fā)的體內(nèi)機制[D].廣州：廣州中醫(yī)藥大學，2017.

[20] 張星星.芪玉三龍湯通過PD-1/PD-L1及PTEN/PI3K/Akt通路治療NSCLC機制研究[D].武漢：湖北中醫(yī)藥大學，2017.

[21] 杜文沛.肺積方和黃芪甲苷干預IDO及肺癌微環(huán)境免疫逃逸作用研究[D].上海：華東理工大學，2016.

[22] 王英澤，曹晴晴，王晨晨，等.一種中藥復方對小鼠脾臟淋巴細胞PD-1/PD-L1表達的影響[J].河北科技大學學報，2019，40（1）：32-37.

（收稿日期：2019-02-22）

（修回日期：2019-03-04;編輯：華強）

基金項目：國家重點研發(fā)計劃（2018YFC1705100）