PD-1/PD-L1在食管癌中的研究进展

郝玲瑜，杜 芳，翟凤玉，岳文彬

(1．新乡医学院附属濮阳油田总医院，河南 新乡 457001；2．联勤保障部队第988医院，河南 ？城市，邮编？)

食管癌是临床常见的消化道恶性肿瘤 ，其发病率居世界第8位。根据组织学划分，食管癌主要分2种类型：鳞癌和腺癌[1]。目前，尽管食管癌的综合治疗有了很大的进步，但预后仍较差，因此，迫切需要新的治疗方法来提高晚期食管癌患者的生存率。免疫治疗的问世，为研究者提供了新的思路。现就程序性死亡受体1(programmed cell death-1, PD-1)与程序性死亡配体(programmed cell death-ligand 1, PD-L1)在食管癌中的研究进展进行简要阐述。

1 PD-1/PD-L1的概述

1992年Ishida等[2]首次发现了PD-1，PD-1属于免疫球蛋白超家族的I型跨膜糖蛋白，其相对分子质量大约为55 000～60 000，主要表达于活化的T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、单核细胞以及髓细胞，具有免疫耐受功能。PD-1是B7-CD28共刺激因子超家族成员，其编码基因定位于人染色体2q37.35，由胞外区、跨膜区、胞内区等3个部分构成。胞内区存在2个磷酸化作用位点，分别是免疫受体酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tryrosine-based inhibitory motif，ITIM)和免疫受体酪氨酸转换基序(immunoreceptor tryrosine-based switch motif，ITSM)，其中ITIM可使胞质段的磷酸化得到还原，从而发挥拮抗抗原受体信号的功能；ITSM在PD-1的免疫抑制作用上发挥重要作用。PD-L1是PD-1的配体之一，属于B7家族成员，主要由IgV样区、IgC样区、疏水跨膜区及短胞质区尾构成。其不仅在肿瘤细胞及抗原提呈细胞上表达，也表达于T细胞、B细胞、巨噬细胞、树突状细胞[3-5]。PD-L1在多种恶性肿瘤组织中高表达，表明该配体在肿瘤发展中起重要作用。肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)、γ-干扰素(interferon-γ，IFN-γ)、白介素-4(interleukin 4，IL-4)和粒细胞刺激因子等多种细胞因子可上调PD-L1在不同肿瘤细胞中的表达。

2 PD-1/PD-L1作用机制

生理状态下，组织细胞表面的PD-1与其配体PD-L1结合后可抑制T细胞的过度增殖活化，维持机体正常的免疫平衡。但肿瘤发生时，过度表达的PD-1与存在肿瘤表面的配体PD-L1结合可提供一种免疫信号进而阻止T细胞的活化及增殖，进行负性调节免疫应答，诱导T细胞凋亡，使肿瘤细胞发生免疫逃逸，进而促进肿瘤增长[6]。其机制可能为：1)抑制T细胞的活化，诱导其凋亡；当PD-1与PD-L1结合后发出抑制性信号，可抑制T细胞的活化与增殖，从而使T细胞受体的信号传递受阻；2)抑制细胞毒性T细胞产生颗粒酶及穿孔素的功能；3)抑制炎性因子的分泌，促进细胞因子IL-10、IFN-γ等分泌，从而诱导PD-L1在其他一些细胞上的过度表达；4)阻断T细胞周期进程，导致细胞生长周期在G0/G1期停滞，进而抑制T细胞的增殖、分化；5)促进肿瘤细胞上皮的转移及浸润[7-11]；是指当肿瘤上皮细胞转化为间质细胞时，肿瘤细胞便获得了侵袭和转移的能力。

3 PD-1/PD-L1与食管癌的关系

3.1 PD-1/PD-L1在食管癌中的表达及其预后的关系王耿杰等[12]采用免疫组化方法检测了观察组110例食管癌组织中PD-1、PD-L1的表达，以110例健康体检者为对照组。结果表明：观察组与对照组中PD-1阳性表达率分别为59.09%、10.91%，PD-L1阳性表达率分别为66.36%、14.55%，差异均有统计学意义。PD-1阳性表达与PD-1阴性表达的中位疾病无进展生存时间分别为24.3、39.8个月，PD-L1阳性表达与PD-L1阴性表达的中位疾病无进展生存时间分别为24.3、39.8个月，差异均有统计学意义。研究者得出结论：PD-1、PD-L1在食管癌中的阳性表达是预后不良的危险因素。

姚童祥等[13]收治符合标准的50例食管鳞癌患者，采用免疫组化、Western blot检测PD-L1在癌组织及相应癌旁组织中的表达及临床意义。结果表明：癌组织与癌旁组织PD-L1阳性表达率分别为42%、22%，差异有统计学意义。PD-L1阳性表达组与阴性表达组30个月生存率分别为38.1%、86.2%，研究得出结论：PD-L1高表达有更高的死亡风险，且研究者认为PD-L1表达水平与肿瘤浸润范围、TNM分期相关，而与食管癌患者性别、年龄、分化程度、区域淋巴结转移无关。有研究[14]收治2004年至2014年期间食管癌术后或经内镜活检后诊断的食管癌患者428例，采用免疫组化检测了食管癌组织中PD-L1的表达水平。通过患者的疾病无进展生存时间和总生存时间来评估PD-L1的表达及其与疾病预后的相关性。其中接受食管癌根治术或放化疗的患者250例，PD-L1阴性表达与PD-L1阳性表达的食管癌患者1、3、5 a疾病无进展生存率分别为79.5%、53.9%、32.3%和57.8%、31.1%、21.3%；总生存时间为92.5%、55.8%、36.5%和84.5%、36.3%、29.8%；差异均有统计学意义。研究者得出结论：患者的疾病无进展生存时间及总生存时间与PD-L1的表达显著相关；PD-L1阳性表达患者疾病无进展生存时间及总生存时间明显低于PD-L1阴性表达的患者，PD-L1的表达与食管癌患者预后恶化相关。Rong等[15]对中国人群的食管癌患者的临床病理特征与PD-L1表达之间的关系进行了研究。研究共收集原发性食管鳞癌378例，均经过手术根治术并未行新辅助放化疗。研究方法采取免疫组化进行检测，研究结果：PD-L1在食管癌组织中的阳性率为29.9%(113/378)，PD-L1阳性表达与PD-L1阴性表达患者的中位疾病无进展生存时间为18、41个月；PD-L1阳性表达与疾病无进展生存时间缩短相关(P=0.008)；中位总生存时间分别为36、60个月，PD-L1阳性表达的患者总生存时间缩短(P=0.140)，比较差异无统计学意义。研究者得出结论：PD-L1阳性与临床病理特征(年龄、分化程度、TNM分期、疾病无进展生存时间等)相关，且在食管癌中的表达是免疫治疗的一个指标。

宗旨，研究者认为PD-1、PD-L1高表达与食管癌预后不良相关，然而有许多研究者却发现PD-L1高表达是预后良好的因素[16-18]。由于目前其在食管癌上相关的研究有限，仍需我们进一步探究。

3.2 PD-1/PD-L1抑制剂与食管癌免疫检查点的阻断已经从根本上改变了恶性黑色素瘤的治疗方法，其有效性正在其他肿瘤中探索，包括胃肠道恶性肿瘤[19]。由于PD-1/PD-L1通路在肿瘤的免疫逃逸机制中起着重要作用，因此针对PD-1/PD-L1通路的靶向治疗是当前研究的热点。

Pembrolizumab是一种针对PD-1的高亲和力的单克隆抗体，可以抑制PD-1与PD-L1、PD-L2的结合，阻断下游信号的转导，从而抑制肿瘤细胞增殖和促进肿瘤细胞凋亡[20]。Pembrolizumab在多队列Ib期研究KEYNOTE-028[21]中，PD-L1阳性晚期转移的食管癌患者对pembrolizumab持续反应时间较长，且pembrolizumab表现出持久的抗肿瘤活性以及可控的不良反应。KEYNOTE-180[22]是一项pembrolizumab全球的、开放的II期临床试验，采用pembrolizumab剂量为200 mg，每3周1次，用于治疗121例经2种或2种以上治疗后病情进展的晚期食管癌患者。随访中位生存时间为5.8个月，PD-L1阳性与PD-L1阴性食管癌患者客观缓解率分别为13.8%、6.3%；总之，其中15例(12.4%)发生与治疗相关的3～5级不良反应，5例(4.1%)因不良反应事件而停止治疗，1例治疗相关的肺炎死亡。患者的中位总生存时间为5.8个月，6个月的总生存率为49%；12个月总生存率为28%，这与之前研究得出的中位总生存时间<4个月以及12个月的中位总生存时间<13%比较差异有统计学意义的。因此研究者认为这些数据支持了pembrolizumab是一种有价值的治疗药物，对应用2种及2种以上治疗方案后病情进展的晚期转移性食管癌患者具有持久的疗效。KEYNOTE-059[23]临床试验中，入组了晚期胃或胃食管交界癌患者259例。受试者每3周静脉注射pembrolizumab 200 mg，直至疾病进展才终止。平均随访时间为5.8个月，中位有效率为11.6%，6例(2.3%)患者完全缓解；中位反应持续时间8.4个月，46例(17.8%)出现了3～5级不良反应，2例(0.8%)由于治疗相关的不良反应而停止，2例患者死亡与治疗相关。研究者认为pembrolizumab单药在晚期胃或胃食管交界癌患者治疗中显示出良好的活性和可控的安全性。KEYNOTE-061[24]临床研究中，纳入了592例既往含铂及氟尿嘧啶一线化疗后晚期胃或胃食管交界瘤患者，395例患者PD-L1阳性表达，并按照1:1的比例随机分配接受pembrolizumab(试验组)及紫杉醇治疗(对照组)，试验组196例患者每3周1次经静脉注射pembrolizumab，对照组199例患者接受紫杉醇标准剂量；试验组与对照组中位总生存时间分别为9.1个月、8.3个月，风险比为0.82；中位疾病无进展生存时间分别为1.5、4.1个月，风险比HR为1.27。结论：与对照组相比，试验组作为PD-L1阳性表达的晚期胃或胃食管交界癌的二线治疗并不能显著改善患者的总生存时间，但pembrolizumab组的安全性优于紫杉醇组。

Nivolumab是另一种针对PD-1的抗体，能在体外增加肿瘤抗原特异性T细胞的增殖和细胞因子的分泌，目前已被批准应用于非小细胞肺癌、黑色素瘤、霍奇金淋巴瘤以及肾细胞癌[25-28]。Kudo等[29]在2014年2月25日至11月14日期间，共纳入64例食管鳞癌患者，采用Nivolumab剂量为3 mg·kg-1，每2周1次，6周为1周期。结果显示，中位总生存时间为10.8个月，总有效率为17%，42%的患者疾病得到控制。最常见的4级不良反应是呼吸困难(2%)和低钠血症(2%)，最常见的3级不良反应是肺部感染(8%)、食欲下降(3%)、血肌酐磷酸激酶升高(3%)、脱水(3%)、间质性肺疾病(3%)等。没有治疗相关的死亡病例。研究者得出结论，Nivilumab对于晚期难治性或不适用于标准治疗的食管鳞癌患者可能是一种潜在的治疗选择。Katu等[30]收治226例晚期胃或胃食管交界瘤患者，并将受试者分为2组，包括试验组(152例)及对照组(74例)。采用Nivolumab剂量3 mg·kg-1，每2周1次的为试验组，对照组接受安慰剂注射；每6周为1周期，每周期进行肿瘤评估，共10周期。试验结果显示，试验组与对照组中位总生存时间分别为5.4、3.6个月；中位疾病无进展生存时间分别为3、1.4个月；发生严重不良反应分别为23%(35/152)、25%(18/72)；且试验组的死亡风险明显比对照组要低。

4 展望

目前，与现有的抗肿瘤药物相比，食管癌免疫治疗仍然处于研究阶段。阐明免疫治疗相关分子与食管癌临床病理因素的关系，将有助于建立预测免疫治疗效果的生物标志物[31]。目前，免疫检查点抑制剂的价值已经在黑色素瘤和非小细胞肺癌中得到了全面的证明，并在晚期食管癌治疗中出现了疗效数据[32]。因此PD-1/PD-L1的表达与食管癌预后的关系尚存在争议，还需要更多的研究来证实。

随着对PD-1/PD-L1通路机制更多深入的研究，免疫治疗有可能成为治疗恶性肿瘤新的策略之一，关于免疫治疗的使用，我们有必要考虑将现有的放疗或化疗与免疫治疗相结合。有报道称，PD-L1表达在化疗或放疗过程中呈上升趋势，且与其通路抑制剂相结合可能具有抗肿瘤协同作用及预防抗肿瘤耐药性[31]。总之，诸多研究结果显示PD-1/PD-L1通路抑制剂在治疗食管癌中有良好的临床疗效，同时对于临床医师而言，不仅要关注PD-1抑制剂抗肿瘤疗效，也要重视其带来的一系列不良反应，从而改善患者预后[33]。随着临床试验的不断增多及完善，未来将有越来越多的数据证实免疫治疗在食管癌中的临床价值，其研究结果值得我们期待。