孔冰 劉艷輝 (四川大學(xué)華西醫(yī)院神經(jīng)外科，四川 成都 610041)

PD-1/PD-L1在膠質(zhì)瘤研究中的進(jìn)展

孔冰 劉艷輝*
(四川大學(xué)華西醫(yī)院神經(jīng)外科，四川 成都 610041)

膠質(zhì)瘤; 程序性死亡受體1/程序性死亡受體1配體; 免疫治療

膠質(zhì)瘤是常見的原發(fā)性腦腫瘤。盡管隨著治療方法和藥物的發(fā)展，惡性膠質(zhì)瘤的預(yù)后仍然不容樂觀[1,2]。初診為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的患者，即使應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的替莫唑胺化療聯(lián)合放射治療，中位生存時(shí)間為15～20個(gè)月[3]。因此，尋找膠質(zhì)瘤治療的新方法成為目前研究的熱點(diǎn)。

細(xì)胞程序性死亡受體-1(programmed death 1, PD-1)與它的配體程序性死亡受體1配體-1 (programmed death ligand 1, PD-L1)和程序性死亡受體1配體-2 (programmed death ligand 2, PD-L2)屬于分化群28(cluster of differentiation, CD28)和B7家族，它們?cè)赥細(xì)胞功能抑制和耗竭中扮演著重要的角色。腫瘤細(xì)胞正是利用這種機(jī)制，過度表達(dá)PD-L1,使腫瘤細(xì)胞具有免疫逃逸功能，從而在機(jī)體內(nèi)無(wú)限制地增殖。PD-1和PD-L1的提出，為腫瘤的治療提出了新的思路，現(xiàn)將PD-1/PD-L1近期研究及其在膠質(zhì)瘤中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、PD-1/PD-L1的結(jié)構(gòu)及表達(dá)

PD-1是一種288個(gè)氨基酸大小的細(xì)胞膜表面分子，由人PDCD1基因編碼，它的作用是負(fù)性調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。PD-L1是一種40-kDa大小的跨膜蛋白，由人CD274基因編碼，它的功能是在腫瘤組織、妊娠過程、同種異體移植物組織及自身免疫疾病中抑制免疫系統(tǒng)的功能[4]。當(dāng)受到T細(xì)胞受體(T cell receptor ,TCR)信號(hào)或細(xì)胞因子刺激的時(shí)候，在胸腺發(fā)育的T細(xì)胞表面或一些外周造血細(xì)胞表面可檢測(cè)到PD-1。PD-1表達(dá)在CD4-CD8-的胸腺細(xì)胞表面，還可以誘導(dǎo)性地表達(dá)在外周CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞和一些樹突狀細(xì)胞表面[5,6]。PD-L1廣泛表達(dá)于抗原提呈細(xì)胞(antigen presenting cell,APC)、活化的T細(xì)胞、活化的B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、心肌內(nèi)皮細(xì)胞、胸腺皮質(zhì)上皮細(xì)胞及胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞。在多種人類腫瘤組織中可檢測(cè)到PD-L1的表達(dá)，并且較正常組織PD-L1表達(dá)水平高[7]。

二、PD-1/PD-L1作用機(jī)制

PD-1在T細(xì)胞受到炎癥信號(hào)刺激后被誘導(dǎo)產(chǎn)生，并且在以感染和腫瘤為主的多種外周組織中限制T細(xì)胞的功能,由此可限制免疫反應(yīng)的放大和持續(xù)時(shí)間，從而避免正常組織的損傷[8]。當(dāng)PD-1與其配體PD-L1結(jié)合后，抑制T細(xì)胞受體的信號(hào)傳遞，下調(diào)一些抗凋亡分子和促炎因子的表達(dá)[5]。PD-1與其配體的結(jié)合可影響細(xì)胞周期；通過上調(diào)P15基因的表達(dá)水平和抑制S期激酶相關(guān)蛋白基因(S-phase kinase-associated protein 2 gene，SKP2)的轉(zhuǎn)錄，從而阻止細(xì)胞周期通過G1期[9]。T細(xì)胞持續(xù)性表達(dá)PD-1還會(huì)誘導(dǎo)T細(xì)胞的耗竭[10]。耗竭的CD8+T細(xì)胞失去了分泌溶細(xì)胞分子(如：穿孔素)和促炎細(xì)胞因子(如：白細(xì)胞介素-2，γ干擾素，腫瘤壞死因子等)的功能[11,12]。這些為腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體免疫殺傷的機(jī)制，從而讓腫瘤細(xì)胞能在機(jī)體內(nèi)無(wú)限增殖。

三、PD-1/PD-L1在膠質(zhì)瘤中表達(dá)的研究

Wei Bo等[13]人研究膠質(zhì)瘤患者外周血CD4+和CD8+T細(xì)胞表面PD-1的表達(dá)情況。在86例膠質(zhì)瘤患者和62例健康人的外周血中，膠質(zhì)瘤患者外周血CD4+和CD8+T細(xì)胞表面PD-1表達(dá)水平較健康人明顯增高(P<0.001)；在膠質(zhì)瘤患者中，不同病理類型的膠質(zhì)瘤，PD-1的表達(dá)水平也不一樣，星形細(xì)胞瘤患者外周血CD4+T細(xì)胞PD-1表達(dá)的比例要明顯高于少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤、室管膜瘤、毛細(xì)胞星形細(xì)胞瘤,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤外周血CD4+和CD8+T細(xì)胞表面PD-1表達(dá)水平被證明是提高最為明顯的類型。由此可以預(yù)測(cè)，外周血CD4+和CD8+T細(xì)胞表面PD-1表達(dá)水平與預(yù)后有著明顯的關(guān)系，但是目前還沒有關(guān)于此方面的研究。Berghoff等[14]通過免疫組織化學(xué)的方法檢測(cè)135例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者標(biāo)本(117例首次切除，18例局部復(fù)發(fā))中PD-1、PD-L1的表達(dá)，結(jié)果是117例新診斷的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者中103例表達(dá)PD-L1，表達(dá)率為88%；34例表達(dá)PD-1(僅在腫瘤侵潤(rùn)淋巴細(xì)胞表達(dá) 34/117, 29.1%)；18例局部復(fù)發(fā)的膠質(zhì)瘤母細(xì)胞瘤患者中13例表達(dá)PD-L1(72.2%)；但令人遺憾的是，通過生存分析發(fā)現(xiàn)PD-L1的表達(dá)與否與表達(dá)水平的高低與患者的預(yù)后無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

四、在膠質(zhì)瘤中針對(duì)PD-1/PD-L1的免疫治療

Jing等[15]運(yùn)用C57BL/6小鼠構(gòu)建鼠GL261膠質(zhì)瘤模型，然后將小鼠模型隨機(jī)分成4組：①對(duì)照組；②立體定向放療組；③抗PD-1抗體組；④立體定向放療聯(lián)合抗PD-1抗體組；生存分析結(jié)果示：對(duì)照組中位生存期為25 d，抗PD-1抗體組中位生存期為27 d，立體定向放療組中位生存期為28 d，立體定向放療+抗PD-1抗體組中位生存期為53 d(其中15%～40%的小鼠生存期>90 d)；立體定向放療+抗PD-1抗體組較其他組有著更長(zhǎng)的生存時(shí)間(P<0.05)。在2014 歐洲神經(jīng)腫瘤學(xué)學(xué)會(huì)大會(huì)上，Amy 等研究發(fā)現(xiàn)miR-138 (microRNA-138)能靶向抑制PD-1 mRNA(messenger RNA)的表達(dá)；在膠質(zhì)瘤小鼠模型中，運(yùn)用納米顆粒為載體將 miR-138運(yùn)輸?shù)侥[瘤組織，結(jié)果發(fā)現(xiàn)能顯著延長(zhǎng)小鼠的生存時(shí)間(P<0.05)。

五、展望

綜上所述，PD-1/PD-L1是腫瘤細(xì)胞逃離機(jī)體免疫殺傷的重要免疫抑制靶點(diǎn)，雖然在Berghoff[14]等的研究中，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞PD-L1的表達(dá)與否與表達(dá)水平的高低與患者的預(yù)后無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但在Jing[15]等的研究中發(fā)現(xiàn)立體定向放療聯(lián)合抗PD-1抗體組較其他組有著更長(zhǎng)的生存時(shí)間(P<0.05)，說明抑制PD-1/PD-L1這一免疫抑制靶點(diǎn)有著重要的臨床意義。我們不禁思考，在其他類型的膠質(zhì)瘤細(xì)胞中PD-1/PD-L1的表達(dá)情況，以及其表達(dá)與否與表達(dá)水平的高低是否與患者的預(yù)后有關(guān)。在同一類型的膠質(zhì)瘤患者的外周血PD-1表達(dá)與否與表達(dá)水平高低與患者的預(yù)后是否有關(guān)仍待研究。不管是針對(duì)PD-1/PD-L1的單克隆抗體，還是能特異性抑制PD-1/PD-L1 mRNA表達(dá)的miRNA,仍需要大量的基礎(chǔ)研究來尋找與證實(shí)其效果。希望能尋找到針對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞特異性免疫治療方法，并結(jié)合傳統(tǒng)的手術(shù)切除后放化療，能夠顯著延長(zhǎng)膠質(zhì)瘤患者的生存時(shí)間。

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·綜述·

孔冰，碩士研究生，E-mail: kongbing2014@sina.com

*通訊作者：劉艷輝，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail: yhliu2001@ gmail.com

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2015-05-16；

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