PD-1/PD-L1在宫颈癌中的基础研究进展

张洁，俎德学

宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一，近年来发病年龄呈年轻化趋势。自从宫颈细胞学筛查的普遍应用，使得宫颈癌及其癌前病变早期发现并得到早期治疗，发病率及病死率明显下降。人乳头瘤病毒（HPV）感染在宫颈上皮内瘤变（CIN）及宫颈癌发展中发挥着关键作用。目前认为高危型HPV持续感染与机体免疫功能的下降及宫颈局部微环境的相互作用，促进宫颈癌的发展[1-2]。协同共刺激分子程序性死亡配体 1（PDL1）/程序性死亡因子 1（PD-1）在肿瘤发生发展过程中具有重要意义。研究发现，多种恶性肿瘤如乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌、食管鳞状细胞癌及胃癌等肿瘤细胞异常表达PD-L1[3]，高表达的PD-L1可与活化T细胞表面的PD-1相结合，抑制肿瘤局部浸润T细胞的功能；从而促进淋巴细胞凋亡，使肿瘤细胞逃避免疫系统的监视和攻击。本文就近年来国内外有关PD-1与其配体的基本结构、表达特性及在宫颈癌的表达作一综述。

1 PD-1/PD-L1的结构及其表达

1992年PD-1初次被发现并命名为程序性死亡受体[4]。PD-1定位于PDCD1基因上，属于CD28/CTLA-4家族成员，是由 268个氨基酸组成的Ⅰ型跨膜蛋白，相对分子质量为50～55 kD，由胞外IgV样结构域、疏水性跨膜区以及胞内段三部分组成。其中胞内段的C端和N端氨基酸残基有两个独立的磷酸化作用位点，分别为免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIM）、免疫受体酪氨酸转换基序（ITSM）[5-6]，是PD-1发挥免疫抑制效应的重要结构位点。PD-1主要表达于活化的T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、单核细胞以及树突状细胞等免疫细胞的膜表面[7]，参与T细胞受体信号的负反馈调节。

PD-1属于协同抑制受体，具有两个配体[8]：PD-L1（也称为B7-H1 或CD274）和PD-L2（也称为B7-DC或CD273）。其中，PD-L1是PD-1介导免疫抑制的主要配体，普遍表达于成熟的CD4+T细胞、CD8+T细胞、B细胞、树突状细胞和巨噬细胞等造血细胞，这些细胞活化后，PD-L1表达上调；也可在多种非造血细胞表达，如血管内皮细胞、成纤维型网状细胞及上皮细胞等的膜表面。此外，PDL1也表达于肿瘤相关巨噬细胞表面并且在肿瘤微环境的作用下呈上调表达，它可以增加肿瘤细胞的转移性和侵犯性，并且使肿瘤细胞易躲过CD8+T细胞的攻击。PD-L2是由274个氨基酸残基组成的跨膜蛋白，与PD-L1结构十分相似，尽管它与PD-1的结合力是PD-L1的3倍，但其仅表达于树突状细胞、巨噬细胞及肥大细胞，并且在外周组织或多种细胞类型中不广泛表达，具有组织局限性，发挥作用有限[9]。

2 PD-1/PD-L1信号通路与肿瘤免疫编辑

在机体的抗肿瘤免疫应答过程中，机体内的肿瘤微环境会诱导浸润的T细胞高表达PD-1分子，它与配体PD-L1及PD-L2互相作用，可导致肿瘤抗原特异性T细胞凋亡，从而使肿瘤细胞逃脱机体的免疫监控[10-11]。因此，PD-L1与PD-1的结合提供了抑制信号，表达PD-L1的肿瘤相关炎症细胞（包括巨噬细胞和浸润和/或周围肿瘤组织的淋巴细胞）诱导肿瘤免疫逃避[12]。在患有恶性肿瘤的局部微环境中，PD-1/PD-L1信号通路对于T细胞的肿瘤免疫具有负性调控的作用。激活PD-1/PD-L1信号通路可以通过抑制T细胞的活化和增殖、诱导T细胞的耐受和凋亡以及促进 Treg细胞的产生等形式来减弱T细胞的免疫应答，从而介导肿瘤细胞逃避免疫杀伤，促进肿瘤的生长。

3 PD-1/PD-Ll在宫颈癌中的临床意义

PD-L1途径在抑制T细胞活化中起重要作用，可使癌细胞逃避宿主免疫监测[13]。Wilcox 等[14]指出 PD-L1 可抑制宿主T细胞增殖、下调T细胞活化并促进T细胞凋亡。国内外研究证明宫颈癌异常高表达PD-L1[15-19]。孙晓慧[17]通过免疫组化的方法检测正常宫颈组织、CIN及宫颈癌组织及淋巴结中PD-1、PD-L1的表达情况，发现宫颈癌组织浸润淋巴细胞中高表达PD-1、PD-L1，且PD-1及PDL1与宫颈癌国际妇产科联盟（FIGO）分期、组织学分级及淋巴结转移密切相关，PD-1/PD-L1信号通路在宫颈癌发生、发展中发挥着重要作用。Yang等[18]提出，HPV有可能参与了PD-1/PD-L1信号途径介导的宫颈慢性炎症到宫颈癌发生发展的病理过程，研究发现高危型HPV阳性妇女 PD-1的含量显著高于高危型HPV阴性妇女，且高危型HPV阳性妇女PD-1含量与宫颈上皮内肿瘤（CIN）分级呈正相关性。Karim等[15]研究了115例宫颈癌，发现 19%的癌症中检测到PD-L1，并指出PD-L1和Treg共浸润与改善预后有关，进一步指出阻断PD-1/PD-L1信号途径的表达可能是宫颈癌免疫治疗的新方向。Liu等[19]通过对PD-1/PD-L1信号通路进行编程，研究HPV诱导子宫颈癌细胞逃避免疫系统的机制，发现与正常对照组织相比，宫颈癌组织中PD-L1表达明显增高，且在宫颈癌组织和细胞系中观察到HPVE7与PD-L1表达呈正相关；这表明HPV16E7可通过上调PD-L1抑制淋巴细胞增殖和细胞毒活性，从而导致免疫逃逸肿瘤细胞。Yang等[18]发现高危型HPV（+）患者的共抑制分子PD-1和PD-L1在子宫颈T细胞和DC上的表达分别显著增加，且与CIN等级呈正相关，进一步提出PD-1/PD-L1途径参与HR-HPV相关CIN的免疫发病机制。综上所述，PD-1/PD-L1途径可能密切地参与了宫颈癌的发生发展，且PD-L1的表达可能与CIN的程度及宫颈癌的浸润程度呈正比。在宫颈癌的发病机制方面，可能与高危型HPV感染有关，这有待于进一步研究。

目前宫颈癌的治疗手段主要有手术、放疗以及化疗等。慢性持续感染、肿瘤等多种病理情况可出现PD-L1过度表达，影响肿瘤治疗效果。Karim等[15]研究提出应用PD-1或PD-L1抗体治疗宫颈癌的免疫治疗方法是可行的。魏洁等[20]联合应用抗PD-1抗体与顺铂处理宫颈癌小鼠肿瘤，发现PD-1抗体可显著降低顺铂引起的PD-L1过表达，提出通过拮抗顺铂引起的PD-L1过表达导致的T淋巴细胞凋亡以及增殖抑制作用，增强免疫细胞细胞对肿瘤细胞的细胞毒作用，逆转机体免疫耐药状态，降低肿瘤细胞的免疫逃逸，从而增强顺铂的抗肿瘤作用。这提示PD-L1和PD-1分子有望成为抗宫颈癌免疫治疗的靶点。

4 展望

宫颈癌威胁着妇女的生命，为了找出更有效治疗宫颈癌的新分子靶点，找出相关的信号通路是重要的。PD-L1/PD-1途径在促进肿瘤细胞免疫逃逸中发挥了重要作用，该途径可能成为宫颈癌免疫治疗的靶点之一。目前 PD-L1/PD-1途径在宫颈癌肿瘤免疫逃逸中的调控机制目前还不清楚，应用 PD-L1/PD-1抗体治疗宫颈癌是否有效需大量试验验证。因此在宫颈癌的免疫治疗方向的研究还有很长一段路要走。

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