PD-1/PD-L1在食管鳞癌中的研究进展

张 群 综述 李多杰 审校

PD-1/PD-L1在食管鳞癌中的研究进展

张 群1综述 李多杰2审校

食管癌的发病率和死亡率均较高，也是最难治疗和治愈的恶性肿瘤之一。当前，免疫检查点抑制剂在肿瘤治疗中取得了突破进展，相关研究已成为热点，针对免疫检查点“程序性死亡分子1”(PD-1)及其配体PD-L1抗体的临床研究也正在广泛开展，本文就PD-1/PD-L1在食管鳞癌中的研究进展做一综述。

PD-1；PD-L1；食管鳞癌

食管癌已成为全球癌症相关死亡的第五大因素，约有70%的食管癌病例发生在中国。其发病率仅次于肺癌、胃癌和肝癌，成为男性第四大常见的肿瘤，同时也为女性第五大癌症[1-2]。鳞状细胞癌占全世界所有食管癌的95%[3]，尽管肿瘤综合治疗手段不断进步，食管癌患者的预后仍不容乐观，中位生存时间仅约为1年，因此亟须新的治疗手段。

免疫疗法是癌症治疗的一个重大突破，PD-1/PD-L1通路则是近年来发现的参与肿瘤免疫逃逸的重要途径之一，并已成为肿瘤免疫治疗的研究热点，针对PD-1/PD-L1通路的单克隆抗体通过提高T淋巴细胞功能已发展为肿瘤免疫治疗，其临床试验也表现出令人振奋的疗效，特别在恶性黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾癌、膀胱癌以及弥漫大B细胞淋巴瘤中[4-5]。但其在食管鳞癌(Esophageal squamous cell carcinoma，ESCC)中的研究目前仍较少，它们的表达和食管鳞癌预后之间的关系仍存有争议，PD-1/PD-L1通路在食管癌中的作用机制也尚不清楚[6]。本文就PD-1/PD-L1及其在食管鳞癌中的研究进展做一综述。

1 PD-1/PD-L1

1.1 PD-1及其配体

PD-1(CD279)是一种来自CD28家族的抑制性受体，其在各种免疫细胞上表达，包括T、B淋巴细胞树突状细胞(DC)，单核-巨噬细胞[7]。其上调受T细胞受体(TCR)的介导，并且在活化和耗尽T细胞上都容易被观察到[8]。

PD-L1(B7-H1，CD274)和PD-L2(B7-DC，CD273)都是B7家族成员，也是目前唯一已知的PD-1配体。PD-L1在多种细胞上表达，如T细胞、B细胞、单核-巨噬细胞和DC上表达，并且通常随着细胞的激活而上调。不同于经典B7家族成员，如B7-1和B7-2主要限于在APC上表达，PD-L1在几种非造血组织中也表达，包括心脏、胰腺、胎盘、血管内皮、肝、肺和皮肤[9]。除了这些正常组织外，PD-L1也常在癌细胞上过表达，并以此作为免疫逃逸的机制[10]。相比于PD-L1，PD-L2的体内组织分布则具有较大局限性，其只在巨噬细胞、树突状细胞和一些B细胞亚类的膜表面表达，且往往呈低表达状态。因此，PD-L1成为PD-1阻断T细胞活化及介导肿瘤免疫抑制的主要配体[11]。

1.2 PD-1/PD-L1信号通路与T细胞免疫

PD-L1和PD-L2与PD-1结合后触发其下游信号转导。首先，PD-1聚簇并定位于TCR复合物上，PD-1可以抑制TCR CD3z链和Zap-70的磷酸化作用[12]，同时下游的Ras也被抑制[13]。与直接TCR信号一起，CD28通过激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/Akt途径递送共刺激信号。PD-1信号可通过阻断PI3K而抑制该途径激活[12]，从而抑制了T细胞的反应，使其分化、扩增受限，降低免疫反应强度。此外，还有研究显示，PD-L1在区分体内外诱导型调节性T细胞(iTreg)、影响T细胞的代谢中都起到重要作用[14]。最重要的是，阻断PD-1信号能够使CD8+T细胞功能恢复，并允许其从耗尽的表型中恢复细胞毒性能力[15]。

1.3 PD-1/PD-L1信号通路与肿瘤

有研究发现，PD-L1在肿瘤细胞中过表达，且当与PD-1相互作用时可以诱导对T细胞的杀伤。这些PD-L1功能导致癌细胞上的“分子屏蔽”，阻止效应免疫细胞杀死癌细胞[10]，从而逃避免疫监视。PD途径介导的这种肿瘤免疫逃避可以被描述为“适应性抗性”。适应性抗性可以通过肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)识别肿瘤抗原来启动。经T细胞受体的特异性识别，TIL释放IFN-γ并可诱导肿瘤细胞上的PD-L1表达。PD-L1结合其Teffs上的受体，包括PD-1和B7-1，从而使T细胞瘫痪。IFN-γ是体内PD-L1的主要诱导剂[16]。因此，自适应抗性机制解释了癌症如何逃避免疫破坏。此外，该模型有助于解释为什么各种癌症的免疫治疗方法不能控制肿瘤生长(即癌症疫苗)以及达不到最大效应(即过继性细胞疗法)。此外，癌细胞还可通过IFN-γ非依赖性机制表达PD-L1。一些研究已经证明，磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)，组成型间变性淋巴瘤激酶(ALK)信号转导和EGFR突变的丧失可以直接上调癌细胞的PD-L1[17]。

2 PD-1/PD-L1在ESCC中的相关研究

2.1 PD-1/PD-L1在ESCC组织中的表达及预后关系

PD-L1在大多数癌细胞中表达，如黑色素瘤、肾细胞癌(RCC)、多发性骨髓瘤、乳腺癌、膀胱癌、结肠癌和肺癌[18]。黑色素瘤、RCC和非小细胞肺癌(NSCLC)实体肿瘤已通过免疫组织化学和RNA分析显示高水平的PD-L1表达，范围从66%～100%[19]。但目前有关量化食管癌中PD-1及PD-L1表达的研究仍较少。

在许多研究中，肿瘤组织中PD-1的表达与预后的关系尚存在争议[20]。 Feng等[21]对88个癌组织，35个癌旁非典型增生组织(PAHT)和30个相对正常食管组织(RNET)，免疫组化方法测定PD-1的表达。结果显示，在癌组织、PAHT和RNET的PD-1阳性率分别为51.2%，22.9%和6.7%(P<0.05)；PD-1的表达与淋巴结转移和病理分级显著相关。但PD-1阳性组和阴性组的中位总生存期为29.8个月和32.1个月，无统计学差异。结论认为PD-1可能在ESCC致癌过程中起关键作用，但与其预后和总生存率无关。

有研究[22]对接受手术治疗的536例原发性ESCC患者的手术标本进行免疫组化染色，观察PD-1和PD-L1的表达。结果显示，ESCC中PD-1和PD-L1的表达率分别为33.5%和41.4%。不同肿瘤位置、病理分级、淋巴结转移以及疾病阶段，PD-L1的表达都显著不同。此外，其表达与无病生存期(DFS)相关。与PD-L1阴性表达的患者相比，PD-L1阳性表达的患者疾病复发风险降低。PD-L1可能是ESCC预后的有利指标。然而，PD-1的表达与临床病理因素或是ESCC的预后无显著相关性(P>0.05)。这一结论也与Feng、Kim的研究相一致[21，23]。来自KEYNOTE-012的Ⅰ期研究也表明，随着PD-L1表达水平的提高，患者的总体反应率(ORR)，无进展生存期(PFS)都有明显降低的趋势[24]。造成这种截然相反结果的原因可能以Jiang等的研究发现做一解释：在早期食管鳞癌患者中，PD-L1高表达可作为ESCC患者的有利预后因素，可能是早期食管鳞癌患者体内PD-L1主要通过与机体内中某种未知免疫受体结合并非与PD-1结合而增强了抗肿瘤免疫反应，引起T细胞增殖，免疫分子如白介素-10和干扰素-γ的分泌增强。而疾病晚期PD-L1则主要与PD-1结合，诱导T细胞凋亡，造成免疫抑制，最终导致较差的临床预后[25]。

2.2 PD-1/PD-L1在ESCC患者外周血中的表达及预后关系

目前有多项回顾性分析证明[26-28]，在肾透明细胞癌、NSCLC、晚期胃癌等多种实体肿瘤中，PD-1在患者的外周血T细胞表面高表达，并与患者预后密切相关，然而对于PD-1/PD-L1在ESCC患者外周血中的表达及预后关系的研究至今仍甚少。黄海涛等[29]用流式分析术检测食管鳞状细胞癌患者外周血(n=78)和手术切除的同一个体的肿瘤转移淋巴结(n=8)及肿瘤未转移淋巴结(n=8)中CD14+HLA-DR-/lowMDSCs的数量和B7家族分子的表达水平，以研究ESCC患者外周血及淋巴结组织中CD14+HLA-DR-/lowMDSCs的数量变化、功能特征及临床意义。结果显示ESCC患者外周血和肿瘤转移淋巴结中CD14+HLA-DR-/lowMDSCs的水平明显增高，且与肿瘤负荷、肿瘤淋巴结转移和三年生存率有关；该CD14+HLA-DR-/lowMDSCs群体呈现PD-1高表达的特征，PD-1可能是CD14+HLA-DR-/lowMDSCs介导免疫抑制的重要免疫控卡点分子。

2.3 PD-1/PD-L1相关抗体

在Her2扩增腺癌中加入抗Her2单克隆抗体曲妥珠单抗，显著改善生存，是第一个改善晚期食管癌预后的分子靶向药物[30]。最近批准的血管内皮生长因子受体2(VEGFR-2)抗体Ramucirumab也已显示出对胃食管连接(GEJ)腺癌患者的生存改善[31]。虽然曲妥珠单抗和Ramucirumab对食管癌患者带来一定程度的缓解率，但患者的总生存率仍然很低，迫切需要新的分子靶点。

2016年美国临床肿瘤学会胃肠道肿瘤研讨会(ASCO GI 2016)上报告，PD-L1抗体Nivolumab和Pembrolizumab分别在各自的Ⅰ/Ⅱ期临床试验中显示了对PD-L1阳性患者约30%的缓解率。Nivolumab的CheckMate-032研究[32]公布了食管癌等患者中Nivolumab单药治疗的结果，结果显示经Nivolumab单药治疗的局部晚期/转移性胃癌、食管癌、胃食管结合部癌患者的总缓解率为14%，PD-L1表达>1%和>5%患者的客观缓解率分别为27%和33%，其中包括1例完全缓解，中位生存期为5个月，1年生存率为36%。研究者认为，Nivolumab适合治疗转移性胃癌、食管癌、胃食管结合部癌患者。另外，Pembrolizumab的KEYNOTE-028(MK-3475)研究中[33]，90例入组的PD-L1阳性晚期食管癌患者，最终共23例PD-L1阳性患者接受了治疗，其中鳞癌17例(74%)、腺癌5例、黏液腺癌1例，中位随访7.1个月，缓解率为30.4%，均为部分缓解，其中腺癌40.4%，鳞癌29.4%；52.2%的患者显示了一定程度的肿瘤缩小；40周中位疗效持续时间，且6/7在治疗中止后继续有效；无治疗相关的死亡时间和相关不良反应所致的治疗中止。

3 小结与展望

PD-1抑制剂在美国已获批用于肾细胞癌、恶性黑色素瘤和肺癌的治疗，还在三阴性乳腺癌、头颈部癌、肝癌等实体瘤和几个血液性肿瘤中显示出疗效[5]。目前研究显示的PD-1抗体在食管癌中也达到30%的缓解率[32]，提示该类疗法作用机理的广谱性。更有部分患者获得较长缓解期，如Pembrolizumab试验中70周无进展的患者和Nivolumab试验中一例完全缓解患者[33]。但需要指出的是这些临床数据多来自于西方人群的食管腺癌或食管胃结合部癌，在食管癌靶向治疗研究中还缺少中国人群的数据。因此还需要进一步探索适合中国人群鳞癌为主的PD-1/PD-L1分子靶向治疗。

PD-L1的高表达已被许多研究证明与食管癌较差的预后相关[25]，作为PD-1/PD-L1信号通路的触发者，以阻断PD-L1免疫检查点起作用的相关抗体在食管癌中的研究也正在进行中，其研究结果值得期待。

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(收稿：2017-01-10)

Research progress of PD-1/PD-L1 in esophageal squamous cells

ZHANGQun1，LIDuojie2

1.Bengbu Medical College， Bengbu 233000，China；2.Department of Radiotherapy，The First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College

Esophageal cancer morbidity and mortality are high，but it is also the most difficult to treat and cure one of the malignant tumors.At present，immunoinhibitors have made breakthroughs in the treatment of cancer，and related research，Which have become a hot field for the clinical study of immunological checkpoint “procedural death molecule 1”(PD-1)and its ligand PD-L1 antibody.In this paper，we reviewed the progress of PD-1/PD-L1 in esophageal squamous cell carcinoma.

PD-1；PD-L1；Esophageal squamous cell

蚌埠医学院2016研究生创新计划项目(Byycx1651)

1.蚌埠医学院(蚌埠 233000)；2.蚌埠医学院第一附属医院肿瘤放疗科

张群，女，(1991-)，硕士研究生，从事肿瘤放射治疗方向的研究。

李多杰，E-mail：liduojie@163.com

R735.1

A

10.11904/j.issn.1002-3070.2017.03.012