程序性死亡受體1在消化系統(tǒng)腫瘤中的研究進(jìn)展△

馬文娟，郭軍雄，王貞香

河西學(xué)院醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)系，甘肅 張掖 734000

程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱PD-1）是50～55 kD的Ⅰ型跨膜免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）超家族糖蛋白，具有細(xì)胞外結(jié)構(gòu)，與細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4（cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4，CTLA-4）、CD28和誘導(dǎo)共刺激分子（inducible costimulator molecule，ICOS）的序列一致性為21%～33%，但功能和配體特異性卻不同。有研究證明，PD-1主要表達(dá)于細(xì)胞表面（膜），尤其是在活化的T細(xì)胞表面表達(dá)，可抑制細(xì)胞活化、細(xì)胞因子分泌；PD-1還可表達(dá)于活化的髓系細(xì)胞表面，如單核細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和自然殺傷（natural killer，NK）細(xì)胞等；也可以在T細(xì)胞和B細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中表達(dá)。PD-1有兩種配體，即程序性死亡受體配體1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱PD-L1）和程序性死亡受體配體2（programmed cell death 1 ligand 2，PDCD1LG2，也稱PD-L2）。PD-L1可廣泛表達(dá)于免疫細(xì)胞、非造血細(xì)胞（如血管內(nèi)皮細(xì)胞）和各種腫瘤細(xì)胞內(nèi)，

PD-L1

mRNA和PD-L1蛋白可在胎盤(pán)、脾臟、心臟、淋巴結(jié)和肝臟等正常組織和細(xì)胞中表達(dá)，但需要注意的是，正常組織中很少見(jiàn)組成型PD-L1蛋白。PD-1與PD-L1的相互作用可抑制T淋巴細(xì)胞存活、增殖和免疫效應(yīng)，誘導(dǎo)抗原特異性T細(xì)胞凋亡，并促進(jìn)CD4T細(xì)胞進(jìn)入叉頭框蛋白P3（forkhead box P3，F(xiàn)OXP3）調(diào)節(jié)性 T細(xì)胞中，同時(shí)抑制g干擾素（interferon-g，IFN-g）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細(xì)胞介素-2（interleukin-2，IL-2）的產(chǎn)生，減少T細(xì)胞存活。組成型PD-L1可以在多種惡性腫瘤中表達(dá)上調(diào)，如肺癌、胃癌、宮頸癌、黑色素瘤等。研究顯示，多數(shù)器官系統(tǒng)存在潛在的免疫檢查點(diǎn)阻斷抗體，可抑制免疫相關(guān)毒性靶點(diǎn)的作用，表明阻斷PD-1和PD-L1間的相互作用與其他治療方法具有協(xié)同作用，可能增強(qiáng)內(nèi)源性抗腫瘤免疫能力。越來(lái)越多的證據(jù)表明，腫瘤免疫微環(huán)境在消化系統(tǒng)腫瘤的發(fā)生發(fā)展中必不可少。腫瘤微環(huán)境主要是由腫瘤浸潤(rùn)性免疫細(xì)胞（包括嗜中性粒細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞和淋巴細(xì)胞）發(fā)揮主要作用。因此，PD-1將腫瘤微環(huán)境的異質(zhì)性特別是與之相關(guān)的免疫細(xì)胞表型作為治療目標(biāo)，可以為惡性腫瘤的治療提供新的線索。本文對(duì)近年來(lái)PD-1在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 PD- 1與消化系統(tǒng)腫瘤的關(guān)系

1.1 PD- 1與肝癌

PD-1在3'-非翻譯區(qū)（3'-untranslated region，3'-UTR）中的單核苷酸多態(tài)性（single nucletide polymorphism，SNP）基因已被證明與慢性乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）的易感性和相關(guān)疾病有關(guān)。慢性HBV感染患者中，T細(xì)胞PD-1表達(dá)上調(diào)已被證實(shí)與高病毒血癥和T細(xì)胞功能障礙有關(guān)，因?yàn)镃D4和CD8T細(xì)胞PD-1的表達(dá)情況與HBV DNA病毒載量呈正相關(guān)，且與T細(xì)胞反應(yīng)強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)，HBV特異性CD8T細(xì)胞與PD-1/PD-L1相互作用，與慢性HBV感染中T細(xì)胞功能異常和衰竭有關(guān)。PD-1表達(dá)上調(diào)、臨床和病毒譜的多態(tài)性，可能被用于疾病監(jiān)測(cè)及對(duì)慢性HBV感染患者的預(yù)后評(píng)估。此外，PD-1通路可阻斷HBV中T細(xì)胞的抗病毒反應(yīng)。PD-1表達(dá)與HBV相關(guān)肝癌的嚴(yán)重程度有關(guān)，PD-1表達(dá)上調(diào)與HBV相關(guān)肝癌患者的預(yù)后不良和門(mén)靜脈癌栓形成有關(guān)。肝癌患者外周血腫瘤細(xì)胞的

PD-1

mRNA也被上調(diào)，進(jìn)一步證實(shí)了PD-1表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)HBV相關(guān)肝癌的發(fā)生。肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，病死率居全球第二位，5年生存率為10%～20%。目前，手術(shù)和微創(chuàng)治療（射頻消融、經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈化療栓塞）提高了HCC患者的生存率，其中細(xì)胞因子誘導(dǎo)殺傷（cytokine-induced killer，CIK）療法是最有應(yīng)用前景的治療方法之一。但CIK細(xì)胞的殺傷力不強(qiáng)，CIK細(xì)胞也無(wú)法持久地在體內(nèi)存在，限制了CIK細(xì)胞的抗腫瘤療效，也限制了其臨床應(yīng)用。有研究表明，

PD-1

敲除可以減輕PD-1的負(fù)性影響并顯著增強(qiáng)CIK細(xì)胞的抗腫瘤療效，且對(duì)表型沒(méi)有影響，在增強(qiáng)CIK細(xì)胞的抗腫瘤療效方面有潛在的應(yīng)用前景。

但對(duì)于肝癌晚期患者，全身治療仍是不可避免的。目前，索拉非尼是唯一可以有效延長(zhǎng)肝癌患者生存期的分子靶向藥物，已獲得美國(guó)食品藥品管理局（FDA）的批準(zhǔn)，但索拉非尼延長(zhǎng)晚期肝癌患者的平均生存期僅有3個(gè)月，且效率很低。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究，免疫療法逐漸用于臨床抗腫瘤治療，這很大程度上是基于免疫檢查點(diǎn)抑制劑的研究成果。PD-1/PD-L1通路阻滯劑可促進(jìn)CD8T細(xì)胞增殖，同時(shí)促進(jìn)肝內(nèi)淋巴細(xì)胞分泌γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）和 IL-2，從而誘導(dǎo)肝內(nèi)功能性 T細(xì)胞修復(fù)?？筆D-1抗體（如尼古單抗）甚至可以有效抑制HBV感染，更加令人驚喜的是，抗PD-1治療晚期肝癌也安全和有效。

1.2 PD- 1與胃癌

胃癌病死率較高，多數(shù)患者首次確診時(shí)多已處于晚期，失去了最佳的治療時(shí)機(jī)，因此，探索提高患者生存率和免疫功能的方法至關(guān)重要，但標(biāo)準(zhǔn)治療方案仍是化療。由于最初化療效果不佳，多數(shù)胃癌的治療過(guò)程中會(huì)存在復(fù)發(fā)和全身轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)，晚期預(yù)后也不理想，因?yàn)镻D-1/PD-L1的表達(dá)及其與浸潤(rùn)性免疫細(xì)胞在不同微環(huán)境狀態(tài)下的相關(guān)性，免疫檢查點(diǎn)抑制劑被作為胃癌的主要治療方法。胃癌中，PD-1/PD-L1的表達(dá)與CD8/CD68升高密切相關(guān)，尤其是在腫瘤細(xì)胞侵襲前。通過(guò)癌癥基因組圖譜（the Cancer Genome Atlas，TCGA）發(fā)現(xiàn)，胃癌細(xì)胞中T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞高密度浸潤(rùn)，其中30%～50%的T細(xì)胞、70%的巨噬細(xì)胞表達(dá)PD-L1。此外，胃癌活躍的免疫微環(huán)境可明顯上調(diào)PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)蛋白的表達(dá)，這些結(jié)果可能提供有關(guān)胃癌中PD-1/PD-L1免疫治療目標(biāo)人群的準(zhǔn)確分層信息。

胃癌傳統(tǒng)治療的不良反應(yīng)發(fā)生率較高，如甲狀腺功能低下、甲狀腺功能亢進(jìn)、肺炎、結(jié)腸炎、肝炎等，因此，臨床應(yīng)特別關(guān)注上述不良反應(yīng)的發(fā)生情況，有研究發(fā)現(xiàn)，抗PD-1/PD-L1治療晚期胃癌患者可以在一定程度上避免這些不良反應(yīng)的發(fā)生并保證治療的安全性。放射療法對(duì)胃癌的治療也至關(guān)重要，但不同分型的胃癌對(duì)放療療效的表現(xiàn)不同。在MFC小鼠模型中，放療未能使腫瘤明顯消退。放療可激活免疫蛋白、促進(jìn)干擾素反應(yīng)[CXC趨化因子配體 9（C-X-C chemokine ligand 9，CXCL9）]、增強(qiáng) T 細(xì)胞（CD4、CD8、IFN-γ、顆粒酶 B）浸潤(rùn)和功能、降低免疫抑制因子（IL-10）的表達(dá)，上調(diào)PD-1/PD-L1的表達(dá)。有研究表明，胃癌細(xì)胞可明顯降低免疫細(xì)胞的抗腫瘤作用，這是因?yàn)樯险{(diào)PD-1/PD-L1的表達(dá)，可使該通路產(chǎn)生的免疫激活蛋白、干擾素等的表達(dá)上調(diào)，從而增加了免疫細(xì)胞的抗胃癌作用，使放療結(jié)合免疫治療成為潛在的治療新方法，如抗PD-1抗體比單純放療的效果更好，同時(shí)減少了放療劑量并減輕了放療不良反應(yīng)。放療聯(lián)合免疫療法可以明顯改善對(duì)放療不敏感的胃癌模型的抗腫瘤活性。由此可見(jiàn)，放療聯(lián)合PD-L1免疫治療成為一種有前途的抗胃癌治療方法。

1.3 PD- 1與大腸癌

不良的飲食和生活習(xí)慣明顯提高了大腸癌的發(fā)病率，有研究表明，大腸癌的晚期診斷、不良預(yù)后與腫瘤相關(guān)抗原黏蛋白1（mucin 1，MUC1）的表達(dá)上調(diào)有關(guān)，MUC1通過(guò)抑制淋巴細(xì)胞的毒性作用有效裂解T細(xì)胞增殖，有助于逃避免疫監(jiān)視并促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。MUC1陽(yáng)性結(jié)腸癌可使骨髓源性的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、髓源性抑制細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）和腫瘤相關(guān)的巨噬細(xì)胞（tumor-associated macrophage，TAM）更容易進(jìn)入腫瘤組織。PD-L1在MUC1陽(yáng)性結(jié)腸癌中表達(dá)上調(diào)，阻斷PD-1/PD-L1信號(hào)通路可降低大腸癌調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、MDSC和TAM的百分比，增強(qiáng)了T細(xì)胞的毒性并抑制腫瘤生長(zhǎng)，延長(zhǎng)MUC1陽(yáng)性腫瘤患者的生存期。還有研究發(fā)現(xiàn)，以PD-L1為治療靶點(diǎn)，MUC1陽(yáng)性大腸癌小鼠的生長(zhǎng)受到抑制，且接受的抗腫瘤作用比MUC1陰性小鼠更強(qiáng)。

根治性切除術(shù)是臨床首選的大腸癌治療方法，但術(shù)后復(fù)發(fā)率較高、生存率較低，且多數(shù)大腸癌患者確診時(shí)均已處于晚期，不適合手術(shù)治療。獼猴桃根多糖是中國(guó)傳統(tǒng)中藥，具有抗腫瘤作用，可阻斷WNT信號(hào)通路、減少腫瘤細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡。研究表明，獼猴桃根多糖聯(lián)合PD-1的抗腫瘤作用通過(guò)抑制內(nèi)皮糖蛋白mRNA的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種聯(lián)合治療可明顯抑制Ki-67、N-鈣黏蛋白、Kruppel樣因子 4（Kruppel like factor 4，KLF4）、八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4（octamer-binding transcription factor 4，OCT4）的表達(dá)。獼猴桃根多糖聯(lián)合PD-1可使大腸癌患者脾臟明顯增大、脾淋巴細(xì)胞增殖和浸潤(rùn)腫瘤的CD8T細(xì)胞明顯增加、免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子TNF-α和IFN-γ的表達(dá)明顯上調(diào)，表明獼猴桃根多糖聯(lián)合PD-1可通過(guò)調(diào)節(jié)激活核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）、IL-12β，下調(diào) p53、B 細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）和增殖細(xì)胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）的表達(dá)來(lái)抑制大腸癌細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡，從而抑制腫瘤組織的生長(zhǎng)。因此，治療大腸癌的藥物可以與PD-1抑制劑結(jié)合以增加藥物的抗腫瘤作用，這也是臨床治療大腸癌的新的思路。

2 小結(jié)與展望

免疫靶點(diǎn)在有效的抗腫瘤免疫反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用，作為一種新型調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)方法，可抑制消化道腫瘤的發(fā)生發(fā)展。因此，PD-1/PD-L1可作為消化道腫瘤治療的新方向：①PD-L1在消化道腫瘤中的表達(dá)存在異質(zhì)性，細(xì)胞免疫定位和分析具有多變性，PD-1免疫組化陽(yáng)性與陰性表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有明確，表達(dá)水平的臨界值也沒(méi)有統(tǒng)一，患者分類也尚不明確。②在PD-1/PD-L1治療對(duì)消化道腫瘤預(yù)后和預(yù)測(cè)的作用有待進(jìn)一步確定，以更好地對(duì)患者進(jìn)行分層并選擇最可能受益于針對(duì)PD-1/PD-L1通路療法的患者。③早期臨床試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了抗PD-1/PD-L1抗體的活性，但國(guó)內(nèi)外的進(jìn)一步臨床研究較少。目前，關(guān)于PD-1在消化道腫瘤的診斷和治療的研究報(bào)道較少，因此，尚需對(duì)其進(jìn)行更為深入的基礎(chǔ)和臨床研究。