中医药调控PD-1/PD-L1免疫检查点的研究进展

王雯珺 张先稳 邢恩明

江苏省苏北人民医院，江苏省扬州市 225001

2017年美国临床肿瘤学会(American society of clinical oncology，ASCO) 将“免疫治疗2.0”列为年度主题，预示着肿瘤治疗正式进入了免疫时代。KEYNOTE-426研究、CheckMate 017/057等多项大型临床研究均显示，免疫检查抑制剂可以延长患者的生存期，疗效显著，是继传统放化疗、靶向治疗后又一重大突破[1-2]。中医药作为中国传统医学，一直参与恶性肿瘤的治疗，积累了丰富的临床经验。现代研究发现，中医药可以通过调控程序性死亡受体-1(Programmed death 1，PD-1)/程序性死亡受体配体-1(Programmed death ligand 1，PD-L1)等免疫检查点，从而达到调节免疫、阻止肿瘤细胞免疫逃逸的目的。本文将中药提取物和中药复方对PD-1/PD-L1免疫检查点的研究进展小结如下。

1 免疫逃逸与免疫检查点

肿瘤的形成是在诸多复杂因素的作用下，机体不能识别并清除突变的细胞，导致它们不断复制、转录，出现异常增殖，最终发展成恶性肿瘤。机体识别恶性肿瘤往往需要依赖T细胞，但是T细胞上存在着一类共抑制分子，它们阻止了T细胞的激活，抑制了机体的免疫功能，从而实现了肿瘤细胞的免疫逃逸，其中就包括细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4(CTLA-4)和PD-1[3]。免疫治疗通过阻断这些通路的形成，部分恢复T细胞的功能，识别并攻击肿瘤细胞，调动人体自身的免疫功能，最终达到杀死肿瘤细胞的目的[4]。

2 PD-1/PD-L1通路

PD-1属于T细胞共刺激信号B7-CD28家族成员，在活化的T细胞、B细胞和自然杀伤(NK)细胞中均有表达[5-6]。PD-1的主要功能是抑制T细胞的活化，从而抑制人体免疫反应，正常情况下是保护正常组织免受自身免疫系统的攻击[7]。PD-1共有2个配体，分别是PD-L1和PD-L2。PD-L1广泛表达于多种肿瘤细胞表面，另一配体PD-L2在免疫治疗中研究较少。PD-1与配体PD-L1结合，激活了PD-1/PD-L1信号通路，从而下调下游信号通路的 PIK3/Akt/mTOR 基因的表达，抑制T细胞的增殖和活性，同时抑制了细胞因子的产生，导致免疫抑制发挥作用，实现了肿瘤的免疫逃逸[8]。同时抗原提呈细胞表面所表达的 PD-1，其被激活后，可使核糖体蛋白激酶(S6)、Akt、mTOR和ERK2表达的水平下降，并使人类第10号染色体缺失的磷酸酶、张力蛋白同源的基因等表达的水平升高，从而使 CD4+T 淋巴细胞向诱导性Treg转化，且功能下降，并使效应T淋巴细胞活性受到抑制[9]。因此，PD-1/PD-L1抑制性抗体应运而生，通过阻断PD-1/PD-L1信号通路，激发了自身的免疫功能来消灭肿瘤细胞[10]。

3 中医药与恶性肿瘤免疫治疗

中医古籍中虽无明确的“恶性肿瘤”“癌”等病名的相关记载，但却有很多疾病的描述与西医的恶性肿瘤临床特征相类似，例如：乳岩、反胃、积聚、肺积等，中医对这些疾病的病因病机、辨证论治均有着系统而深刻的认识。病因方面，张景岳提出“壮人无积，虚人则有之”，中医认为正气亏虚、感受邪毒是肿瘤的基本病因；病程中，气血运行失常，寒邪、湿热、痰浊等病理因素相互搏结，气血瘀结成块，最终形成“积证”。中医认为这类疾病多属本虚标实，在治疗上强调辨证论治，讲究辨证与辨病相结合，攻伐药物不可过用，同时需要顾护正气、消补兼施、养正除积。随着现代中医分子层面研究的深入，人们尝试应用中医药观察其对PD-1/PD-L1信号通路的影响，并也证实了中医药可以通过影响PD-1/PD-L1信号通路的表达，重塑肿瘤微环境，调节免疫细胞，提高机体抗肿瘤免疫力[10]。

3.1 中药提取物与PD-1/PD-L1通路 现代研究发现，许多中药提取物，例如虫草素、黄芪多糖、人参皂苷等可以通过不同途径影响PD-1/PD-L1的表达，从而抑制肿瘤细胞的免疫逃逸，达到抗肿瘤的目的。王蔚等人采用人参皂苷Rg3对Lewis细胞进行干预，发现人参皂苷Rg3通过下调PI3K、mTOR表达，抑制Akt活化，降低小鼠非小细胞肺癌Lewis细胞表面PD-L1的表达，阻断肿瘤细胞的免疫逃逸[11-12]。万南燕等人发现芍药苷能降低人肝癌细胞株Hep G2中JAK、STAT3 的磷酸化水平，影响JAK/STAT3通路，从而逆转PD-L1与PD-1结合后对T细胞活性的抑制作用，从而改善肿瘤免疫逃逸[13]。安青等人研究发现从传统中医虫草中提取的虫草素作用于从B16黑色素瘤细胞中分离得到的CD4+淋巴细胞，能够降低其表面的PD-1的表达，抑制下游的PI3K/Akt信号通路，从而增强了淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤作用[14]。孟囿园发现黄连的提取物小檗碱可以抑制人卵巢癌细胞株A2780和SKOV-3的PD-L1表达，改善卵巢癌免疫抑制状态，抑制卵巢癌的免疫逃逸，改善了卵巢的预后[15]。

除了体外实验，很多体内实验也发现中药提取物可以影响PD-1/PD-L1的表达。瞿小玲等人对从黄芪干燥根部提取的黄芪甲苷进行研究，首先对宫颈癌小鼠模型进行灌胃，再抽取新鲜外周血检测PD-1和PD-L1的表达，发现其通过抑制P38信号通路活化，减少了PD-1及PD-L1的表达，减少了宫颈癌HeLa细胞的侵袭和迁移[16]。Yao G等人将木乃伊纳木瓜乙醇提取物通过强饲法予肝癌模型组小鼠，结果发现，木乃伊纳木瓜乙醇提取物抑制了PD-L1、Foxp3和TGF-β在小鼠肿瘤组织中的表达，抑制了小鼠的肿瘤生长，同时增强了小鼠的免疫反应[17]。Peng F等人发现从鸡血藤中分离出的(-)-Sativan(SA)能够对乳腺癌细胞发挥抗癌作用，通过腹腔注射SA给予小鼠，再对RNA、肿瘤重量体积的测量，发现SA通过上调miR-200c，抑制了PD-L1表达，影响三阴性乳腺癌中肿瘤的生长[18]。Liu Y等人从一组中药化学单体中提取出小檗碱(BBR)，并使用在了异种移植小鼠体内，发现BBR通过泛素/蛋白酶体依赖性途径，导致PD-L1泛素化和降解，表明BBR是用于癌症治疗的小分子免疫检查点抑制剂，是一种新型的PD-L1负调节剂[19]。

3.2 中药复方与PD-1/PD-L1通路 中药复方制剂是中医治病的重要手段，长期在临床广泛运用，承载着中医药文化的博大精深。因此,对中药复方的现代医学研究，对恶性肿瘤的综合治疗有着非常重大的临床意义。

目前，已经有很多中药复方发现可以作用于肿瘤微环境中的细胞或者细胞因子，重塑肿瘤免疫微环境，加强机体抗肿瘤的免疫反应。刘群英等人研究发现淋巴瘤患者的T淋巴瘤细胞在消瘰丸干预下，可以抑制CD4+T细胞PD-1(+)表达，提高具有细胞毒作用CD8+T 细胞膜表面 PD-1(+)的表达，通过PD-1/PD-L1信号通路，有效调节了患者的免疫功能[20]。Teng LX等人通过在GEO、TCGA、DisGeNET数据库中搜索发现，活血益气方-2(HYR-2)有14个PD-L1相关信号通路的活性成分靶标，可能通过阻断PI3K/Akt信号通路，从而下调PD-L1的表达[21]。

张海桥对接种H22肝癌细胞株的荷瘤小鼠予龟鹿二仙胶灌胃，发现龟鹿二仙胶可以通过抑制T细胞凋亡，降低肿瘤周围T淋巴细胞PD-1+表达的比例，从而减少免疫抑制，保护患者细胞免疫；同时还能减少化疗引起的免疫抑制[22]。苏乐等人前期已经验证了细胞水平上miRNA-570与B7-H1/PD-1通路之间的负性反馈机制，用健脾化瘀方对肝原位癌术后复发的裸鼠模型进行干预，发现健脾化瘀方能够上调miRNA-570，抑制B7-H1/PD-1通路，达到促进肝癌向休眠转归、防治肝癌术后复发的作用[23]。张星星等人构建小鼠体内肺癌移植瘤模型，予芪玉三龙汤进行灌胃，发现芪玉三龙汤可以降低脾脏组织PD-1mRNA及肿瘤组织PD-L1mRNA表达，下调致癌基因miRNA21水平，上调抑癌基因PTEN的表达，负向调控细胞关键的生存信号通路PI3K/Akt/mTOR的发展，预测可能成为治疗非小细胞肺癌的新方法[24]。王英泽等人发现利用黄芪、金银花等6种成分组成的中药复方处理小鼠，能显著减少T淋巴细胞PD-1的表达量，其mRNA水平呈现出剂量依赖效应，提示中药复方可能是通过抑制PD-1基因转录，或降低mRNA的稳定性从而抑制肿瘤免疫逃逸，调节了机体免疫功能[25]。梁颖等人用益脾活血方处理肝癌术后小鼠模型，发现B8-H1表达量降低，减少了与PD-1的结合，恢复了T淋巴细胞功能，改善了免疫失衡，防止肝癌术后复发[26]。Pang L等人通过在异种移植小鼠模型中评估了补肺汤的体内抗癌作用，发现补肺汤通过抑制A549和H1975肿瘤的生长，降低了IL-10、PD-L1和CD206的表达[27]

4 讨论

随着国家对传统医学的不断重视，中医临床及实验研究在近些年来蓬勃发展，均取得不错的临床疗效和实验室研究结果，积极参与到了恶性肿瘤的放疗、化疗以及靶向治疗等，并成了恶性肿瘤治疗的重要手段之一。本文发现中医药提取物、中药复方通过调控PI3K/Akt/mTOR、JAK/STAT3、P38、PTEN、miRNA等多条通路信号、转录后调控因子等，影响PD1/PD-L1信号通路，抑制T细胞的免疫功能，在免疫应答的负性调控方面发挥着重要作用。因此，笔者猜测中医药是阻断免疫检查点的潜在治疗方式。但是目前的研究仍存在一些不足之处，例如：(1)诸多研究仅停留在了分子机理，多为动物实验、体外试验，缺乏临床研究报告。(2)中药汤剂在煎煮过程中成分不稳定，中药复方临床运用中可能存在疗效差异。(3)未运用中医药的优势，充分发挥中医的辨证论治；现代中医学也开始从中医药理论去探讨西药的中药性能，并定义其性味和归经，运用中医药的辨证施治，尝试进一步拓展中西医结合抗肿瘤治疗的思路和前景[28-29]。中医药虽然在干预恶性肿瘤免疫微环境中的重要信号通路中有着巨大潜力，但是仍需要多中心、双盲、大样本的临床随机对照研究来验证。因此，中医药是否能在恶性肿瘤PD-1/PD-L1信号通路的抑制方面取得突破性进展，或者结合免疫治疗能否起到增效减毒的临床效应，值得进一步探索。