唐恩璐，賀 穎，方明紅，鞏小凡，丁 旭,李正祎，張宸豪* (吉林醫(yī)藥學(xué)院：.07級(jí)生物技術(shù)本科班,.附屬醫(yī)院,.檢驗(yàn)學(xué)院，吉林 吉林 0)

程序性死亡受體-1(programmed death receptor-1，PD-1)又稱(chēng)CD274，屬于B7家族成員的Ⅰ型穿膜蛋白，具有負(fù)向調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的功能，主要由IgV樣區(qū)、IgC樣區(qū)、跨膜疏水區(qū)及30個(gè)氨基酸構(gòu)成的胞內(nèi)區(qū)組成。其中IgV樣區(qū)與IgC樣區(qū)參與細(xì)胞間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，胞內(nèi)區(qū)則與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有密切關(guān)聯(lián)[1-2]。程序性死亡配體-1(programmed death ligand-1，PD-L1)不僅在激活的免疫細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中表達(dá)，在其他組織中也發(fā)生表達(dá)。此外，這種分子在許多惡性腫瘤中高度表達(dá)，例如非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)、黑色素瘤、乳腺癌和前列腺癌等，可見(jiàn)PD-L1在抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)中起著重要作用[3]。同時(shí)，許多細(xì)胞因子可以上調(diào)不同細(xì)胞中PD-L1分子的表達(dá)，如γ干擾素、腫瘤壞死因子-α、白介素-2以及白介素-10[4]。

1 PD-L1參與腫瘤免疫逃逸的機(jī)制

T細(xì)胞在正常的生理?xiàng)l件下并不會(huì)大量表達(dá)PD-1，只有當(dāng)T細(xì)胞長(zhǎng)期暴露，在抗原的刺激下才會(huì)引起PD-1的上調(diào)[5]。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[6]，當(dāng)T細(xì)胞共抑制分子PD-1與其配體PD-L1結(jié)合時(shí)，可以磷酸化酪氨酸。后者位于PD-1的免疫受體酪氨酸基轉(zhuǎn)換基序的結(jié)構(gòu)域中，并在磷酸化同時(shí)招募SHP-2磷酸酶，然后去磷酸化Syk下游部分以及去磷酸化磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)。此過(guò)程會(huì)抑制AKT、ERK等信號(hào)通路的激活，從而二者結(jié)合發(fā)送出抑制信號(hào)。PD-1/PD-L1信號(hào)通路在免疫調(diào)節(jié)中起著負(fù)調(diào)控作用，具有抑制淋巴細(xì)胞增殖活化的關(guān)鍵作用。這種信號(hào)通路還可抑制炎性細(xì)胞因子分泌起到多種生物學(xué)功能。在正常情況下，激活PD-1/PD-L1信號(hào)通路可以通過(guò)上述作用最大限度地減少免疫反應(yīng)對(duì)周?chē)M織的損害，預(yù)防胰島素依賴(lài)性糖尿病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、腦脊髓炎等嚴(yán)重自身免疫性疾病的發(fā)生。然而，PD-1/PD-L1信號(hào)通路一旦活化，也能抑制腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞具有的一系列的免疫作用，使腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展[7]。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，PD-1與PD-L1的結(jié)合造成腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。其作用機(jī)制主要包括：腫瘤細(xì)胞表面主要組織相容性復(fù)合體-Ⅰ類(lèi)分子表達(dá)下調(diào)、抗原的改變與缺失、腫瘤細(xì)胞導(dǎo)致的免疫抑制作用、腫瘤細(xì)胞缺少免疫共刺激信號(hào)、腫瘤細(xì)胞抗凋亡作用以及Treg細(xì)胞功能增強(qiáng)等。因此，阻斷PD-1和PD-L1信號(hào)通路的結(jié)合可以改變上述免疫抑制機(jī)制，有助于提高機(jī)體免疫系統(tǒng)的抗腫瘤能力，并且也為阻斷PD-1/PD-L1介導(dǎo)的腫瘤免疫療法提供了可靠的理論基礎(chǔ)與前提[8]。

2 PD-1/PD-L1信號(hào)通路小分子抑制劑

2.1 基于多肽的小分子抑制劑

清華大學(xué)課題組利用相位顯示技術(shù)，利用噬菌體展示肽庫(kù)篩選得到了由12個(gè)氨基酸組成的D型多肽DPPA-1，其氨基酸序列為:NYSKPT-DRQYHF，在與PD-L1的體外結(jié)合試驗(yàn)中它能與PD-L1具有一定的親和力，該多肽在移植瘤小鼠模型中可顯著抑制腫瘤的生長(zhǎng)[9]。因此，D肽拮抗劑可能為癌癥免疫治療提供新的低分子量藥物候選。

2.2 非肽類(lèi)小分子抑制劑

聯(lián)苯類(lèi)化合物:百時(shí)美施貴寶(BMS)公司在開(kāi)發(fā)PD-1單抗與大分子生物藥獲取成功的同時(shí)，對(duì)PD-1/PD-L1信號(hào)通路小分子抑制劑的領(lǐng)域范圍進(jìn)行了更加深入的研究。之后波蘭雅蓋隆大學(xué)相關(guān)研究課題組對(duì)BMS公司的專(zhuān)利化合物進(jìn)行進(jìn)一步的研究，通過(guò)解析該化合物與PD-L1蛋白的晶體復(fù)合物發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)PD-L1蛋白形成了一個(gè)近似圓柱形的深疏水通道，而小分子化合物如同“三明治夾心”一樣位于該通道中間。該化合物可通過(guò)誘導(dǎo)兩個(gè)PD-L1發(fā)生二聚化，可阻礙PD-L1與T細(xì)胞表面PD-L1受體PD-1的相互作用，從而起到了抑制PD-1與PD-L1的相互作用[10]。

噁二唑類(lèi)化合物:CA-170是美國(guó)Curis制藥公司與印度制藥公司Aurigene共同開(kāi)發(fā)的一款口服抗PD-1、VISTA小分子雙重化合物抑制劑，它也是目前唯一進(jìn)入臨床研究的PD-1/PD-L1的信號(hào)通路小分子抑制劑。CA-170的結(jié)構(gòu)尚不清楚，根據(jù)推測(cè)可能為一類(lèi)1，2，4-噁二唑或1，3，4-噁二唑類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)，取代側(cè)鏈一般為氨基酸殘基。根據(jù)臨床前的體內(nèi)數(shù)據(jù)表明，CA-170能夠顯著消除PD-L1對(duì)T細(xì)胞的抑制作用，從而促進(jìn)T細(xì)胞的增殖分化和γ干擾素的產(chǎn)生。比較之前PD-1單抗的臨床數(shù)據(jù)，CA-170化合物400 mg劑量組的臨床獲益率與PD-1/PD-L1抗體相當(dāng)[11]。調(diào)查表明，該類(lèi)化合物是當(dāng)前研究進(jìn)展最快的PD-1/PD-L1信號(hào)通路小分子抑制劑。

3 PD-L1在惡性腫瘤中的表達(dá)機(jī)制

3.1 PD-L1與NSCLC

NSCLC是肺癌最常見(jiàn)的組織學(xué)類(lèi)型，約占肺癌總病例的85%[12]。目前主要以全身化療的方式治療野生型NSCLC患者,以鉑和多西紫杉醇為基礎(chǔ)的化療藥物是晚期NSCLC的標(biāo)準(zhǔn)治療方法，但對(duì)生存時(shí)間的改善有限，副作用也很大[13]。免疫治療被認(rèn)為是治療惡性腫瘤最有希望的方法，小分子免疫抑制劑抑制腫瘤的治療因其顯著的臨床療效而備受關(guān)注。免疫檢查點(diǎn)抑制劑可在晚期黑色素瘤、腎癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌等多個(gè)適應(yīng)證顯示療效，更是在NSCLC的治療中被視為革命性的突破。PD-1/PD-L1抑制劑因其特異性強(qiáng)、療效確切、副作用小、腫瘤控制時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)已成為當(dāng)前治療晚期NSCLC的最新療法[14]，但在選擇單藥還是聯(lián)合用藥以及PD-L1能否作為預(yù)測(cè)療效的標(biāo)志物等方面仍存在諸多爭(zhēng)議。近幾年，美國(guó)食品藥品管理局批準(zhǔn)上市的小分子免疫抑制劑有Pembrolizumab、Nivolumab、Ipilimumab、Durvalumab以及Atezolizumab[15]。

3.2 PD-L1與結(jié)直腸癌

文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)1例高齡晚期結(jié)腸癌患者實(shí)施了腫瘤特異性抗原刺激誘導(dǎo)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞過(guò)繼免疫細(xì)胞聯(lián)合免疫小分子抑制劑(PD-L1抗體)的治療，一定程度上改善了患者的生活質(zhì)量，未出現(xiàn)相關(guān)不良反應(yīng)[16]。另一項(xiàng)研究結(jié)果表明，雖PD-L1在結(jié)直腸癌及癌旁組織中均有陽(yáng)性表達(dá)，但陽(yáng)性發(fā)生率在癌組織中的表達(dá)明顯高于其相應(yīng)的癌旁組織。此結(jié)果顯示，預(yù)測(cè)PD-L1在結(jié)直腸癌的形成和發(fā)展中起到關(guān)鍵的作用[17]。研究結(jié)果還顯示，根據(jù)PD-L1表達(dá)陽(yáng)性率與結(jié)直腸癌的腫瘤分期階段、病灶浸潤(rùn)深度以及腫瘤細(xì)胞分化程度的關(guān)系，表明PD-L1在結(jié)直腸癌的惡化進(jìn)展中也可以發(fā)揮重要作用。

3.3 PD-L1與乳腺癌

研究表明，腫瘤的免疫逃逸機(jī)制在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用[18]。近來(lái)一項(xiàng)研究顯示[19]，PD-L1在乳腺癌組織中的高度表達(dá)是乳腺癌預(yù)測(cè)的一個(gè)有害因素。據(jù)研究該癌癥中PD-L1的過(guò)度表達(dá)與組織病理學(xué)分級(jí)、淋巴結(jié)陽(yáng)性轉(zhuǎn)移以及ER陰性表達(dá)緊密相關(guān)。另外，PD-L1的表達(dá)水平在三陰性乳腺癌組織中高于非三陰性乳腺癌，這種表達(dá)為抗PD-1/PD-L1免疫治療提供理論基礎(chǔ)。

研究發(fā)現(xiàn)，多種腫瘤細(xì)胞結(jié)合活化T細(xì)胞表面的PD-L1受體是通過(guò)上調(diào)自身和腫瘤微環(huán)境的PD-L1的表達(dá)，以此來(lái)傳遞負(fù)共刺激信號(hào)，最終表現(xiàn)為抑制T細(xì)胞功能，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞免疫逃逸[20]。研究表明，PD-1/PD-L1信號(hào)通路能誘導(dǎo)與維持外周T細(xì)胞的耐受能力，是腫瘤免疫逃避過(guò)程中的關(guān)鍵分子機(jī)制，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中占據(jù)首要位置[21]。PD-L1在體內(nèi)很多腫瘤組織中呈高表達(dá)但在癌旁組織和正常組織中低表達(dá)甚至不表達(dá)，這類(lèi)PD-L1的選擇性表達(dá)方式為腫瘤的免疫治療供給了靶點(diǎn)，使針對(duì)該靶點(diǎn)的免疫阻斷治療已經(jīng)成為可實(shí)現(xiàn)治療方式[22]。