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程序死亡配体1在胰腺癌中的研究进展& p' `7 `" _6 ^6 q& F& `$ v
沈祥国 苏长青 李兆申 陈向荣 徐灿 r+ `( y+ P, @' d( ]7 z
4 n7 |, v! [4 n3 x胰腺癌是常见的消化道恶性肿瘤,具有恶性程度高、致死率高等特点,大多数患者初诊时已无外科根治手术条件,现有的各种治疗手段效果不甚理想。目前,肿瘤的精准治疗是研究热点,而肿瘤免疫治疗作为新型治疗手段成为研究热点之一。程序死亡配体1(programmed death一1igand 1,PD—L1)及其受体程序死亡受体1(programmed death一1,PD一1)是体内广泛存在的负性免疫调节信号通路。这一通路在多种肿瘤中异常表达,对肿瘤生物学过程起到促进作用。PD—L1及PD一1单克隆抗体均已进入临床,并在黑色素瘤、非小细胞肺癌、膀胱癌等肿瘤中取得疗效。本文就PD—L1在胰腺癌生物学过程中的作用及相关研究进展做一综述。 5 r3 Q! v+ i! I1 z: P+ H
8 T9 z5 x+ V K9 g一、PD—L1/PD一1信号通路
# H; c4 r" s) iPD.L1/PD一1通路是健康人体内重要的负性免疫调节通路,可抑制淋巴细胞增殖、抗原提呈和细胞因子分泌。PD—L1可以在T细胞、B细胞、单核细胞、抗原呈递细胞(an堍enpresenting cells,APcs)和上皮细胞中表达,在胸腺、心、肺等组织中高表达。APcs表面PD—L1表达水平决定T细胞活化水平,进而决定免疫耐受与自身免疫反应之间的阈值‘1。1。阻断PD—Ll,可在杀伤肿瘤同时维持体内免疫稳态。由于存在其他亚型,单独PD一1主要在抗原刺激后的记忆型T细胞表达,也可在B细胞、DC细胞、NK细胞和单核细胞上表达。内源性抗原刺激时,PD一1迅速升高以避免有害自身免疫反应;内源性抗原清除后,PD一1迅速消退,恢复正常免疫反应 阈值口J。故PD—L1/PD.1表达异常也常见于各类自身免疫性疾病。
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PD—L1分为膜型(membmnePD—L1,mPD—L1)和可溶型(soluble PD-L1,sPD—L1),目前认为sPD—L1是mPD—L1有生物学活性的片段。健康人群血清sPD-L1水平与年龄正相 关”J,提示可能和老龄人群免疫功能下降有关。所以,PD.L1/PD一1通路作用范围并非局限于细胞间直接接触,还应认 识到sPD—L1作为细胞因子在全身免疫调节中的作用。7 F& c, C$ v! Y, _$ ^* ?2 r
2 n4 q `8 z9 Z7 J二、PD—L1与胰腺癌( e6 X9 W9 V0 `: o; I* C) A+ p
1.PD-L1的作用机制:IJoos等。9 o研究发现,胰腺癌和癌旁组织PD-L1基因水平检测差异无统计学意义(100%比94.7%),但转录水平胰腺癌组织PD-L1mRNA表达是癌旁组织2.8倍,翻译后PD—L1蛋白仅在胰腺癌组织中表达。这提示胰腺癌PD—L1表达主要受到转录、翻译水平调控。涉及PD—L1的调控机制包括P13K/Akt、MAPK信号通路,HIF.STA仍、NF—KB转录因子,miR-513、miR-570、miR-34a、miR一197和miR一200等o。其中STArl3转录因子是多种调节机制的交汇点,而上述miRNAs均负性调节PD—Ll表达。在巨噬细胞和树突细胞中过表达的miR-24、miR一30b和miR.142—3p可以上调PD—Ll表达,抑制其抗原摄取与提呈能力。0 y( Z4 Z4 O1 r0 `- V7 L' O5 E7 ?! H
* B7 @9 Q: {& FIFN一1是重要的PD—L1表达诱导因子,可诱导多种肿瘤细胞PD—Ll表达增加并呈剂量依赖关系。研究提示,与TILs交界处肿瘤细胞PD—L1表达阳性率高,可能与TILs细 胞因子分泌相关。IFN-1虽然是重要的炎性反应和肿瘤杀伤因子,但是其对PD—L1的诱导作用使其在肿瘤免疫中具有两面性。PD—L1表达增加后,效应T细胞受到抑制,IFN.1 表达下降。MPDm280A临床试验。14 o中发现,药物阻断PD-1/PD—L1通路,IFN一1水平显著恢复,同时PD—L1表达水平显著增加,且△IFN一1与△PD—L正相关。Lee等发现,在肺癌细胞A549的PD—L1启动子中存在干扰素调节因子一(interfemn regulatory factor-1,IRF一1),IFN-^y通过对IRF一1的持续激活促进PD—L1表达。这一过程可被JAK/sTAT信号通路抑制剂阻断。IFN一1可能是肿瘤免疫激活与免疫抑制启动之间的关联点,PD—L1则是免疫抑制启动因子¨引。体外实验中,胰腺癌PANcl细胞PD—L1表达与IFN一1呈剂量依赖性¨“;而sTA,13信号被miR—155刺激增加后,胰腺癌细胞PANCl和C叩an-2的侵袭和迁移能力得到加强miR.34a、miR-200、miR—155在胰腺癌患者外周血及组织中较健康人群存在显著性差异。以上均提示PD—Ll相关调控机制在胰腺癌生物过程中有着显著变化。% Z. T4 U/ _* j5 X& K
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胰腺癌患者常伴有糖尿病,说明糖尿病与胰腺癌关系密切。糖尿病患者人体内糖基化终产物(advanced出ycosylation end pmducts,AGEs)较健康人群显著升高。研究发现AGEs促进PaTu8988胰腺癌细胞PD-L1表达。
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2.PD—L1在胰腺癌中表达的意义:研究报道胰腺癌组织中PD—L1表达增高,但总体低于非小细胞肺癌、黑色素瘤等。日本Nomi等旧¨发现,39%(20/51)胰腺癌患者PD—L1表达升高。Herbst等。141对胰腺癌石蜡切片免疫组化染色后发现,PD—L1阳性率(阳性细胞>5%细胞总数,淋巴细胞和肿瘤细胞分别计数)较低,肿瘤浸润淋巴细胞(TIk)14.5% (12/83),胰腺癌细胞4.8%(4/83)。同一实验中非小细胞肺癌、黑色素瘤、肾细胞癌等肿瘤组织中PD—L1阳性率显著高于胰腺癌。以我国胰腺癌石蜡切片为样本的研究,上海仁济 ‘“128.7%(27/94)、苏州大学第一附属医院心纠57.1%(36/63)的样本PD—L1升高。虽然阳性标准存在差异,但总 ”。。体较Herbst等¨41的结果显著增高,且较之非小细胞肺癌、黑 色素瘤、肾细胞癌组织中PD—L1肿瘤细胞53%~89%、ⅡLs50%~100%的阳性率低ⅢJ。免疫组化PD—L1阳性率的差异性主要受到各种实验因素影响拉“,但各项实验均认为胰腺癌组织PD—Ll表达水平和胰腺癌术后总体生存率负相 ,是不良预后因子。不同人种之问胰腺癌组织PD.L1表达是否存在差异有待进一步扩大研究规模。
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胰腺癌患者外周循环中sPD-L1表达阳性率为4.8%~57.1%。但与癌组织mPD—L1相关性、影响因素及临床意义未见研究报道。笔者尚未发表的胰腺癌外周循环sPD— L1研究提示,sPD—L1在胰腺癌生物学过程中存在显著差异性表达,与肿瘤进展、转移显著相关。
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三、PD.Ll单抗治疗胰腺癌现状 7 Q' u+ a/ D1 w" {- W
PD—Ll单抗经美国FDA批准用于黑色素瘤、小细胞肺癌治疗。2016年PD—L1抗体Atezolizumab(商品名Tecentriq,试验代号MPDL3280A)首次获得FDA批准用于尿路上皮癌二线治疗心 ,并在申请非小细胞肺癌二线治疗。另有多种PD—L1单克隆抗体(MEDl4736、BMs.936559等)目前正在进行临床试验心7-28]。虽然PD—L1在部分胰腺癌患者组织中表达增高,但是现有资料提示单用PD-Ll单抗治疗胰腺癌效果不佳。MPDL3280A临床试验中,5例胰腺癌患者参加,l例符合统计要求,客观缓解率为0。BMs-936559是完全人源性PD—L1 IgG4单克隆抗体,临床试验中14例晚期胰腺癌未获得客观缓解。但是,MPDIJ3280A最近在日本人群中的I期剂量安全性试验中显示1例晚期胰腺癌患者(TILs阳性率1%~5%之间,肿瘤细胞阳性率<1%)获得了12.2个月的无进展生存期,且剂量仅为10 mg·kg~·3周 ,低于20.k~·3周“的标准剂量,总剂量也小于说明书的单次1 200 m∥20 ml
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, |; a9 T4 O6 h- yPD—L1治疗胰腺癌疗效不佳可能与以下因素相关:首先,肿瘤组织PD—L1表达阳性率是目前PD一1/PD—L1单抗治疗人群筛选的重要依据,但尚未建立统一评价标准。受检测技术、试剂、治疗状况以及PD—Ll表达动态变化等因素影响,癌组织PD.L1检测准确性、可靠性受到限制。2L”1。免疫组化选材时应保证组织样本充足,尽量选取初诊样本、肿瘤与 TILs交界部位进行染色,有条件应同时进行转移灶检测并评估相同样本TILs浸润情况。Atezolizumab临床试验中发现,TILs PD—L1阳性率和有效应答之间存在相关性(P=0.007),与肿瘤细胞PD—L1阳性率无明显相关 (P=0.079)。1“。对于PD—L1抗体治疗效果不佳的各类肿瘤标本进行分析,发现具有相类似的特点:缺乏TILs浸润;PD—L1低表达或不表达;免疫细胞仅在肿瘤组织周围浸润。有研究‘21。认为胰腺癌组织中C玟+T细胞分布和PD—L1分布呈负相关,符合理论上PD—L1可以诱导T淋巴细胞凋亡。实际操作中,无手术指征晚期胰腺癌病理组织获取困难,EuS—FNA样本量少、癌细胞发现率较低,均影响PD—L1免疫组化检测结果。部分免疫组化PD—L1阴性患者也有确实疗效,故PD.L1免疫组化可能并非单一患者筛选指标。其次,生物单抗类制剂自身药物特点。此类药物,如治疗克罗恩病的TNF一仅单抗(英夫利昔单抗等),静脉用药会与循环目标抗原结合。如循环目标抗原浓度过高,可导致病灶药物浓度不足;而长期使用英夫利昔单抗可能产生抗抗体,加速药物中和,缩短药物谷浓度维持时间。PD—Ll单抗静脉用药尚未见相关研究资料。第三,胰腺癌组织特点为乏血供、纤维组织含量较多,纤维组织分割包裹癌组织,静脉药物难以充分进入病灶。以上这些因素均可能影响PD—L1单抗对胰腺癌的治疗效果。
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安全性方面,Atezolizuma在日本人群中的剂量20 mg·k~·3周‘1安全有效,和美国人群研究无差异”。Atezolizuma说明书(Reference ID:3934412)明确指出I型糖尿病伴3级高血压、自身免疫性胰腺炎患者用药均应谨慎,且药物诱发自身免疫性胰腺炎的概率是0.1%(2/1978)。
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y9 p& X6 R) [! h8 ~% @四、PD—Ll在胰腺癌治疗中的方向
; x# f x1 f9 g; L( i) ]3 M) e联合治疗、协同克服制约因素,是PD—L1靶点在胰腺癌治疗中的方向。在小鼠原位胰腺癌模型上发现‘2 ,剔除肿瘤相关成纤维细胞(carcinoma-associated fibroblasts,CAFs),阻止成纤维细胞激活蛋白(仙mblast activation pmtein,FAP)表达,PD—L1抗体疗效显著提高。FAP+cAF分泌的趋化因子配体12(cxcLl2),屏蔽了趋化因子,抑制了T细胞向胰腺癌组织浸润。使用cxcLl2受体4抑制剂(AMD3100),可以促进T细胞浸润并增强PD—L1单抗疗效。
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2 H+ E5 t! ~3 r: A; O& O Y人胰腺癌组织中有较多T细胞浸润,且多为CD。,+,具有IFN.^y分泌功能¨ 。由此推断,免疫功能抑制较抑制淋巴细胞浸润可能更加重要。胰腺癌肿瘤微环境中的相关免疫抑制机制有:胰腺癌组织较外周血单核细胞(PBMc)中cD。+F0xP3+Treg细胞和分泌IL一17的cD8+T细胞显著增多,促进肿瘤浸润T细胞PD—l表达显著增加,负性调节加强;低分化标本中骨髓抑制细胞和Treg细胞比例更高等。在CTLA.4单抗治疗黑色素瘤的研究中发现,起主要作用的是内源性肿瘤反应T细胞激活,而激活的T细胞会受到其他免疫抑制机制抑制∞“。联合使用不同机制的肿瘤免疫疗法会获得协同效应。目前,针对黑色素瘤的大规模、多中心研究也证实了联合免疫治疗的协同疗效。
1 _4 l' I0 m. X0 Q基于以上观点,未来肿瘤免疫治疗方向应是联合治疗。PD—L1/PD一1单抗可联合其他治疗方式,如化疗、cTLA_4单抗、肿瘤疫苗、联合新辅助治疗、cD。激动剂抗体增强胰腺癌组织免疫源性、降低Treg细胞和髓系抑制细胞比例,提高疗效。3 n9 L$ I7 m- Y3 w/ G, D, h9 F
6 A$ ?4 c3 I* e. o综上所述,PD—L1在部分患者胰腺癌组织中高表达,并受到包括IFN一1、miRNAs在内的多种细胞因子和信号通路调控。目前有限研究数据显示东亚人群胰腺癌组织PD—L1阳性率可能高于欧美人群、PD—L1单抗可能对于胰腺癌患者有 效、安全。进一步研究PD.L1在胰腺癌进展、转移、全身免疫抑制过程中的作用、相关调节机制及人种表达差异性,有助于了解胰腺癌免疫抑制状态产生的原因及演变过程,并为胰腺癌免疫治疗寻找新的思路与方向。& j8 Q1 l* j. h& P) O6 r; y
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