PD-1/PD-L1在膠質瘤研究中的進展

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

PD-1/PD-L1在膠質瘤研究中的進展

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

膠質瘤; 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，惡性膠質瘤的預后仍然不容樂觀[1,2]。初診為膠質母細胞瘤的患者，即使應用標準化的替莫唑胺化療聯(lián)合放射治療，中位生存時間為15～20個月[3]。因此，尋找膠質瘤治療的新方法成為目前研究的熱點。

細胞程序性死亡受體-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，它們在T細胞功能抑制和耗竭中扮演著重要的角色。腫瘤細胞正是利用這種機制，過度表達PD-L1,使腫瘤細胞具有免疫逃逸功能，從而在機體內無限制地增殖。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瘤中的研究進展進行綜述。

一、PD-1/PD-L1的結構及表達

PD-1是一種288個氨基酸大小的細胞膜表面分子，由人PDCD1基因編碼，它的作用是負性調節(jié)免疫反應。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]。當受到T細胞受體(T cell receptor ,TCR)信號或細胞因子刺激的時候，在胸腺發(fā)育的T細胞表面或一些外周造血細胞表面可檢測到PD-1。PD-1表達在CD4-CD8-的胸腺細胞表面，還可以誘導性地表達在外周CD4+T細胞和CD8+T細胞、B細胞、單核細胞、自然殺傷細胞和一些樹突狀細胞表面[5,6]。PD-L1廣泛表達于抗原提呈細胞(antigen presenting cell,APC)、活化的T細胞、活化的B細胞、巨噬細胞、心肌內皮細胞、胸腺皮質上皮細胞及胎盤滋養(yǎng)層細胞。在多種人類腫瘤組織中可檢測到PD-L1的表達，并且較正常組織PD-L1表達水平高[7]。

二、PD-1/PD-L1作用機制

PD-1在T細胞受到炎癥信號刺激后被誘導產(chǎn)生，并且在以感染和腫瘤為主的多種外周組織中限制T細胞的功能,由此可限制免疫反應的放大和持續(xù)時間，從而避免正常組織的損傷[8]。當PD-1與其配體PD-L1結合后，抑制T細胞受體的信號傳遞，下調一些抗凋亡分子和促炎因子的表達[5]。PD-1與其配體的結合可影響細胞周期；通過上調P15基因的表達水平和抑制S期激酶相關蛋白基因(S-phase kinase-associated protein 2 gene，SKP2)的轉錄，從而阻止細胞周期通過G1期[9]。T細胞持續(xù)性表達PD-1還會誘導T細胞的耗竭[10]。耗竭的CD8+T細胞失去了分泌溶細胞分子(如：穿孔素)和促炎細胞因子(如：白細胞介素-2，γ干擾素，腫瘤壞死因子等)的功能[11,12]。這些為腫瘤細胞逃避機體免疫殺傷的機制，從而讓腫瘤細胞能在機體內無限增殖。

三、PD-1/PD-L1在膠質瘤中表達的研究

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

四、在膠質瘤中針對PD-1/PD-L1的免疫治療

Jing等[15]運用C57BL/6小鼠構建鼠GL261膠質瘤模型，然后將小鼠模型隨機分成4組：①對照組；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；生存分析結果示：對照組中位生存期為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的生存時間(P<0.05)。在2014 歐洲神經(jīng)腫瘤學學會大會上，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；在膠質瘤小鼠模型中，運用納米顆粒為載體將 miR-138運輸?shù)侥[瘤組織，結果發(fā)現(xiàn)能顯著延長小鼠的生存時間(P<0.05)。

五、展望

綜上所述，PD-1/PD-L1是腫瘤細胞逃離機體免疫殺傷的重要免疫抑制靶點，雖然在Berghoff[14]等的研究中，膠質母細胞瘤細胞PD-L1的表達與否與表達水平的高低與患者的預后無統(tǒng)計學意義。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的生存時間(P<0.05)，說明抑制PD-1/PD-L1這一免疫抑制靶點有著重要的臨床意義。我們不禁思考，在其他類型的膠質瘤細胞中PD-1/PD-L1的表達情況，以及其表達與否與表達水平的高低是否與患者的預后有關。在同一類型的膠質瘤患者的外周血PD-1表達與否與表達水平高低與患者的預后是否有關仍待研究。不管是針對PD-1/PD-L1的單克隆抗體，還是能特異性抑制PD-1/PD-L1 mRNA表達的miRNA,仍需要大量的基礎研究來尋找與證實其效果。希望能尋找到針對膠質瘤細胞特異性免疫治療方法，并結合傳統(tǒng)的手術切除后放化療，能夠顯著延長膠質瘤患者的生存時間。

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14Berghoff AS, Kiesel B, Widhalm G, et al. Programmed death ligand 1 expression and tumor-infiltrating lymphocytes in glioblastoma [J]. Neuro Oncol.2014; Epub 2014 Oct 29.

15Zeng J, See AP, Phallen J, et al. Anti-PD-1 Blockade and Stereotactic Radiation Produce Long-Term Survival in Mice With Intracranial Gliomas [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2013, 86(2): 343-349.

1671-2897(2016)15-284-02

·綜述·

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

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

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2015-05-16；

2015-06-30)