程序性死亡受体配体 2在恶性肿瘤中的研究进展△

谢骐骏，刘芳，黄武

南京医科大学附属常州第二人民医院神经外科，江苏 常州 213000

程序性死亡受体1（programmed cell death 1，PDCD1，也称 PD-1）/程序性死亡受体配体 1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也称PD-L1）通路与肿瘤的相关性已经被广泛研究，针对 PD-1（例如 Nivolumab或 Pembrolizumab）和PD-L1（例如Avelumab或Atezolizumab）的治疗方法已经被开发并被批准用于几种不同的肿瘤，包括黑色素瘤、非小细胞肺癌、淋巴瘤等。多项研究表明，免疫检查点阻滞剂抗细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4，CTLA-4）在黑色素瘤中成功应用，以及抗PD-1/PD-L1在多种肿瘤类型中成功应用，使免疫疗法成为肿瘤患者的一种可行的治疗选择，并为开发新一代免疫调节剂打开了大门。然而，程序性死亡受体配体2（programmed cell death 1 ligand 2，PDCD1LG2，也称PD-L2）并没有受到足够多的关注，其在调节肿瘤免疫中的作用尚不清楚。同时，PD-L1在某些肿瘤类型中已显示出可作为预测性生物标志物的重要作用，然而，很大一部分肿瘤患者对这些新的免疫疗法没有反应，PD-L1阳性患者对抗PD-1轴疗法的反应较差，而一些PD-L1阴性患者则显示出良好的反应，这可能表明PD-1可与除PD-L1以外的配体（包括PD-L2）相互作用。因此，PD-L2的表达可能在PD-1单抗治疗反应中起重要作用。本文就PD-L2的分子结构及其分布、PD-L2在恶性肿瘤中的表达及其与预后的关系、PD-L2与肿瘤浸润性免疫细胞（tumor-infiltrating immune cell，TIIC）的关系、PD-1/PD-L2轴介导的肿瘤免疫逃逸以及PD-L2在靶向免疫治疗中的发展前景作一综述。

1 PD-L 2的分子结构及其分布

PD-L2又称为B7-DC、CD273或PDCD1LG2，是继PD-L1后发现的与PD-1结合的第二重要配体。PD-L2蛋白是由

PDCD1LG2

基因编码的一种Ⅰ型跨膜蛋白，由270个氨基酸残基组成，与PD-L1都定位在9号染色体上。另外，PD-L2胞外区由一个膜远端免疫球蛋白样可变区（immunoglobulin variable，IgV）和膜近端恒定区（immunoglobulin constant，IgC）组成。其中，在人类中PD-L2分子由7个外显子组成，每个外显子编码PD-L2蛋白的不同部分。多项研究表明，PD-L2/PD-1相互作用的亲和力是PD-L1/PD-1的3～4倍，这种亲和力的差异被归因于色氨酸的存在，它是PD-L2所特有的，并被认为与PD-1表面的一个结合位点相结合。PD-L2蛋白主要由树突状细胞、巨噬细胞和肿瘤细胞表达，在肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）中通过PD-1/PD-L2轴下调T细胞的效应功能。一项研究表明，PD-L2可在活化的CD4T细胞和CD8T细胞亚群上表达，其可与T细胞上的PD-1受体结合，通过抑制T细胞活化和增殖来诱导PD-1信号转导和T细胞衰竭。

2 PD-L 2在恶性肿瘤中的表达及其与预后的关系

正常情况下，PD-L2主要表达在抗原呈递细胞（antigen presenting cell，APC）上，表明其可能在T细胞活化过程中起重要作用，而PD-1/PD-L2信号通路可能被肿瘤细胞利用来增强肿瘤环境中的免疫抑制机制。近年来，PD-L2也逐渐成为肿瘤领域的热点和焦点，其有望成为预测肿瘤预后的新的生物标志物。PD-L2可在多种肿瘤细胞中表达，如肺癌、结直肠癌、食管癌、淋巴瘤、肾癌、胃癌、胰腺癌等，并且其表达与TIIC的浸润和预后相关。

2.1 PD-L 2与肺癌

肺癌是世界上病死率较高的恶性肿瘤之一，其中非小细胞癌占85%。尽管针对PD-1或PD-L1的免疫治疗已成为标准的药物治疗方法之一，但是PD-1或PD-L1免疫治疗的效果尚不理想，肺癌患者的总体预后仍然很差。越来越多研究报道了PD-L2表达作为预测肺癌预后生物标志物的临床意义及其与临床特征的关系。在对非小细胞肺癌患者的研究中，Takamori等发现PD-L2的表达可能是PD-L1阴性非小细胞肺癌患者抗PD-1药物作用的靶点，PD-L2表达可能作为预测免疫治疗反应的生物标志物。随后，在一项关于433例原发性肺腺癌患者的研究中，Takamori等还发现70.7%的肺腺癌组织标本显示PD-L2免疫组织化学染色呈阳性反应，PD-L2阳性患者的无病生存期（disease-free survival，DFS）和总生存期（overall survival，OS）均显著缩短，PD-L2阳性是OS的独立预测因素。Zhang等的研究证实了在手术切除肺腺癌患者中，PD-L2阳性和PD-L2阴性患者之间OS有显著差异，且PD-L2表达是整体生存率的独立预测因素。然而，与之前报道的结果相反，Matsubara等则通过对原发性肺鳞状细胞癌患者进行分析研究，发现了PD-L2阴性表达患者预后明显差于PD-L2阳性表达患者，且PD-L2阴性是原发性肺鳞状细胞癌患者预后的独立危险因素。上述研究表明，PD-L2在肺腺癌和肺鳞状细胞癌患者中呈现出完全不同的表达状态，可能与肿瘤患者的病理类型有关。因此，PD-L2与肺癌患者的预后有关，PD-L2可能是潜在的生物标志物和治疗靶点，这可用来指导肺癌的临床诊断和治疗。

2.2 PD-L 2与结直肠癌

结直肠癌是世界第三大常见肿瘤死亡原因。尽管最近在结直肠癌预后、诊断和治疗方面取得了进展，但在转移性结直肠癌中，手术和辅助治疗的临床疗效仍然较差。与传统疗法相比，肿瘤免疫疗法通常表现出更好的耐受性和更持久的效果。因此，需要新的生物标志物来预测患者的预后，以提高结直肠癌患者免疫治疗的成功率。在一项关于结直肠癌的研究报道中，Wang等用免疫荧光法检测了124例结直肠癌组织中PD-L2的表达情况，证明了PD-L2在约40%的结直肠癌中表达，并且PD-L2的过表达与结直肠癌患者低生存率相关。同时，该研究还提出PD-L2的表达可能会适度加速肿瘤的复发或转移，并与复发肿瘤的难治性表型密切相关。随后，Guo等报道了78.45%结直肠癌组织中有PD-L2表达，且41%的结直肠癌组织中存在PD-L2的强阳性表达，这与Wang等报道的40%结直肠癌组织中PD-L2呈中高表达是一致的。此外，PD-L2的过表达与分化程度、TNM分期和术前癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）显著相关。其中，肿瘤细胞PD-L2的表达水平与淋巴结转移和肿瘤分期呈负相关，提示PD-L2参与了肿瘤的侵袭。上述研究表明，结直肠癌细胞中PD-L2的表达水平与患者预后不良相关，提示PD-L2可作为结直肠癌一个有前途的治疗靶点。

2.3 PD-L 2与食管癌

食管癌是全球第六大肿瘤相关死亡原因，也是最难治疗和治愈的胃肠道肿瘤之一。尽管已经开发出包括手术、化疗和放化疗在内的多种治疗方式，但由于食管癌具有极高的侵袭性和极低的生存率，包括那些接受彻底切除的患者在内，食管癌患者的预后仍然很差。传统疗法对食管癌的治疗结果改善有限，促使人们寻找治疗食管癌的创新策略，特别是免疫治疗、靶向治疗。研究表明，PD-L2表达是食管癌患者OS的主要危险因素，且PD-L2状态被定义为重要的独立预后因素，并发现PD-L2表达与肿瘤浸润CD8T细胞呈负相关。Tanaka等用免疫组织化学法检测了180例食管癌根治术患者在接受或不接受新辅助化疗（neoadjuvant chemotherapy，NAC）后原发灶中PD-L2的表达情况，结果显示在接受NAC的患者中，PD-L2阳性表达患者的总体生存率明显低于PD-L2阴性表达患者，且发现PD-L2阳性表达的患者对化疗的反应较差。关于食管癌患者，之前的文献报道，食管癌中PD-L2的高表达与预后不良相关。随后，Okadome等也证实了PD-L2的表达与食管癌预后不良有关，提示PD-L2状态可能是食管癌患者预后的一个新的预测指标，并为开发针对PD-1/PD-L2通路的新型免疫治疗方法提供了理论依据。

3 PD-L 2与TIIC的关系

许多研究已经描述了TIIC在各种肿瘤中的作用日益被视为驱动或介导肿瘤进展、影响治疗结果和患者预后的关键因素。在TME中，TIIC受到不同的细胞活化机制和细胞因子的影响，可产生不同的免疫应答。有相当多的证据表明，TIIC与肿瘤患者的抗肿瘤免疫明显相关，进而影响肿瘤患者的临床预后。此外，肿瘤可能通过吸引免疫抑制细胞，如调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）、肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophage，TAM）和髓系来源的抑制细胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）来逃避免疫。在各种肿瘤类型中，高T细胞浸润与良好的预后相关，而免疫抑制细胞和免疫抑制检查点与不良的临床结果相关。

TIIC特别是CD8T细胞在TME中起着重要的作用，CD8T细胞通过直接杀伤肿瘤细胞在TME抗肿瘤免疫调节中发挥重要作用。绝大多数肿瘤中，CD8T细胞在肿瘤中的浸润与临床预后有关。PD-1/PD-L2通路在体内对活化的T细胞，尤其是CD8T细胞的增殖具有重要的抑制作用。一项关于食管癌的研究报道中，Ohigashi等发现PD-L2表达与CD8T细胞的浸润程度呈显著负相关。CD8T细胞通常被认为在抗肿瘤免疫反应中起关键作用，并且CD8T细胞的存在已被报道为食管癌的预后因素。随后，Obeid等则通过研究147例转移性黑色素瘤患者中PD-L2的表达与TIIC密度和免疫类型之间的关系，发现有明确淋巴细胞浸润的转移性黑色素瘤细胞上PD-L2的表达明显高于无浸润的转移性黑色素瘤，肿瘤细胞的PD-L2表达与CD3T细胞和CD8T细胞密度之间存在显著相关性。此外，在表达PD-L2的肿瘤中，较高的CD8T细胞浸润进一步确定了肿瘤患者具有较高的总生存率。研究表明，PD-L2阳性表达患者CD8T细胞密度高于PD-L2阴性表达患者。这些结果与Tanegashima等的研究结果一致，研究证实了在肾癌和肺鳞状细胞癌中，PD-L2的表达与CD8T细胞浸润有关。这些发现为PD-L2的进一步免疫研究奠定了基础，并为PD-L2的免疫治疗策略提供了新的见解。

TIIC调节肿瘤进展，是很有吸引力的治疗靶点。肿瘤中表达的PD-L2可以通过抑制CD8T细胞的活化和增殖逃避免疫监视，通过研究PD-L2及TIIC在肿瘤免疫中的关键作用机制，对于肿瘤免疫治疗以及改善机体自身免疫状态具有重要意义，可为预测肿瘤患者预后和治疗疗效提供新思路。

4 PD- 1/PD-L 2轴介导的肿瘤免疫逃逸

PD-1/PD-L2通路在肿瘤的发生和发展中起到重要的作用。PD-L2在TME中对T细胞的调控作用一直存在争议，一些研究表明，PD-L2通过与PD-1共抑制受体结合来抑制免疫。然而，另一些研究表明，PD-L2是一种阳性的共刺激性分子，可以刺激T细胞增殖和细胞因子的产生，并且通过PD-1以外的受体发挥其功能。

在人类T细胞上，PD-L2仅作为T细胞活性的负性调节因子，通过与PD-1的相互作用来抑制T细胞增殖，减少细胞因子的产生，并使细胞周期停滞。PD-1/PD-L1（PD-1/PD-L2）通路经常被肿瘤细胞用作免疫逃逸的目标，该通路也介导有效的抑制信号，从而阻碍效应T细胞的增殖和功能，形成免疫逃逸微环境，抑制抗肿瘤免疫。

肿瘤能够通过多种机制诱导肿瘤免疫逃逸，逃避机体免疫杀伤，最终不断进展并转移。在肿瘤发生时，PD-1/PD-L2信号通路能诱导T细胞功能衰竭而促进肿瘤免疫逃逸。PD-L2对T细胞功能的抑制作用涉及磷脂酰肌醇-3-羟激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K）/蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又称AKT）和细胞外信号调 节 激 酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）/促分裂原活化的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）途径的调节。研究表明，PI3K/AKT通路和MAPK通路在T细胞活化中起着关键作用。其中，T细胞活性不仅受酪氨酸激酶的调节，也受非受体酪氨酸磷酸酶的调节。含Src同源结构域酪氨酸磷酸酶-1（Src homology region 1-containing protein tyrosine phosphatase-1，SHP-1）和SHP-2的研究表明，它们能够调节T细胞的活性。Saunders等的研究结果证实，PD-L2抑制PI3K/AKT和MAPK通路，同时提高SHP-2的磷酸酶活性，PD-1/PD-L2诱导的SHP-2激活参与了T细胞功能的负性调节、细胞因子产生和细胞黏附所需的早期信号转导事件。Xiao等的研究发现，PD-L2与PD-1结合，导致PD-1细胞质区域酪氨酸磷酸化，酪氨酸磷酸酶（特别是SHP-2）的募集以及抗原受体信号减弱。这恰好与之前报道的研究结果一致，上述研究发现伴随着T细胞受体（T cell receptor，TCR）或B细胞受体（B cell receptor，BCR）交联，PD-1与PD-L2结合，通过将磷酸酶（如SHP-2）募集到PD-1细胞质尾部的基于免疫受体酪氨酸的开关基序（immunoreceptor tyrosin-based switch motif，ITSM）来诱导抑制信号，导致参与下游TCR或BCR信号传递的效应分子去磷酸化。

5 小结与展望

综上所述，PD-L2在大多数肿瘤中呈高表达，如肺癌、结直肠癌、食管癌、淋巴瘤、肾癌、胃癌、胰腺癌等肿瘤，并且其表达与患者预后不良相关，提示PD-L2可能是潜在的生物标志物和治疗靶点，这可用来指导肿瘤的早期临床诊断和治疗。PD-L2可以通过抑制PI3K/AKT和MAPK通路，同时提高SHP-2的磷酸酶活性，进一步抑制T细胞的增殖，减少细胞因子的产生，促进肿瘤免疫逃逸。通过对上述与PD-L2相关信号通路的深入研究，可以发现多种信号通路在T细胞活化中起重要作用。学者应提高对PD-L2相关信号通路在肿瘤免疫逃逸中作用的认识，寻找更多免疫逃逸发生的相关信号通路，为后期开发出更多针对PD-L2相关信号通路的分子靶向药物打下基础。研究表明,PD-L2的表达与抗PD-1单抗Pembrolizumab治疗的肿瘤患者的临床反应独立相关，PD-L2的表达可能在PD-1轴靶向治疗中起重要作用。此外，PD-L2与PD-1的结合能力强于PD-L1与PD-1，这意味着当PD-L2与PD-L1共存时，PD-1优先与PD-L2结合，这独特的生物学特性仍需要进一步探索，以期使PD-L2的研究结果能够尽早地转化到临床应用中来。TME中的TIIC已显示在肿瘤发展中起关键作用，并将影响肿瘤患者的临床预后。PD-L2与TIIC关系的全面分析将有助于阐明肿瘤免疫逃逸的机制，其作为预测免疫治疗反应的生物标志物的潜在作用可能需要在未来的前瞻性研究中进行研究，这有望为PD-L2靶向治疗肿瘤提供新的突破口及治疗策略。

近年来，免疫治疗已经成为治疗肿瘤的一种很有前途的策略，免疫检查点的封锁似乎释放了抗肿瘤免疫反应的潜力，这种方式正在改变人类的肿瘤治疗方法。以PD-1/PD-L1为代表的免疫治疗也逐渐成为肿瘤领域的热点和焦点，现已经开发出针对PD-1和PD-L1的治疗方法，而PD-L2受到的关注较少。截至目前，临床对于PD-L2在肿瘤中的相关研究尚处于初步阶段，尚未有美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准的抗PDL2抗体用于临床治疗，其在调节肿瘤免疫中的作用尚不清楚。期待开展更多的临床研究探索PD-L2在肿瘤的早期诊断、免疫治疗的作用机制、临床预测和预后中的价值。随着单细胞RNA测序（scRNA-seq）和新一代测序技术的发展，PD-L2和TME的系统化研究将是可行的，并可能成为新的预测患者预后的肿瘤生物标志物和潜在治疗靶点，有望成为继手术、放疗和化疗后的又一重要治疗手段。因此，PD-L2可能成为免疫治疗策略的一个高度可及的靶点，如果将其用于联合其他靶点的免疫治疗以逆转T细胞衰竭，可能是肿瘤治疗的一种新的选择。