贾丁 王春红 杨孝燕 李强 吉宏明

摘要：脑胶质瘤一直是中枢神经系统肿瘤研究的重点及难点，高级别胶质瘤因其浸润生长快，位置特殊，综合治疗后效果并不理想。肿瘤免疫治疗通过维持肿瘤与免疫系统的平衡，恢复机体抗肿瘤免疫应答，从而限制肿瘤的发生、发展。目前免疫治疗已运用与多种实体瘤中，并取得了令人欣喜的结果，也为脑胶质瘤的治疗提供了新的思路。阻断PD-1/PD-L1是目前肿瘤免疫治疗的热点。本文就PD-1/PD-L1在脑胶质瘤中的研究及治疗进展进行综述。

关键词：脑胶质瘤;程序性死亡因子1;肿瘤免疫治疗

中图分类号：R739.41                                 文献标识码：A                                DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.10.017

文章编号：1006-1959（2019）10-0047-03

Abstract：Gliomas have always been the focus and difficulty of central nervous system tumor research. High-grade gliomas are not ideal because of their invasive growth and special location. Tumor immunotherapy restores the body's anti-tumor immune response by maintaining the balance between the tumor and the immune system， thereby limiting the occurrence and development of the tumor. At present， immunotherapy has been applied to a variety of solid tumors， and has achieved gratifying results， and also provides new ideas for the treatment of glioma. Blocking PD-1/PD-L1 is currently a hot spot in tumor immunotherapy. This article reviews the research and treatment progress of PD-1/PD-L1 in glioma.

Key words：Glioma;Programmed death factor 1;Tumor immunotherapy

脑胶质瘤（glioma）为颅内最常见的中枢神经系统肿瘤，高级别胶质瘤因其位置特殊，生长较快，预后较差，中位生存期仅14.6个月[1]。尽管目前手术治疗、放疗、化疗已让大多数患者获益，高级别胶质瘤尤其是胶质母细胞瘤的治疗效果并不理想，亟需一种新的治疗思路。肿瘤免疫治疗越来越成为研究的重点，其中阻断PD-1/PD-L1更是受到了广泛关注，了解PD-1/PD-L1的表达和免疫逃逸中的机制，可能会给我们提供新的思路。程序性死亡因子1（programmed death 1，PD-1）和其配体（programmed death ligand 1，PD-L1）所介导的免疫逃逸的发生越来越受到关注。脑胶质瘤免疫治疗在临床试验中已取得了突破性进展，但仍面临着许多挑战[2]。本文就PD-1/PD-L1介导免疫逃逸的机制及脑胶质瘤中的研究进展进行综述。

1 PD-1/PD-L1的结构及分布

PD-1（CD279）是一种由288个氨基酸组成的Ⅰ型跨膜蛋白，属于CD28家族成员，基因编码为PDCD1，其通过T细胞抗原受体和细胞因子受体在T细胞上被诱导表达[3]。PD-1主要有2个配体，分别为PD-L1（CD274）、PD-L2（CD273），PD-L1是其主要配体，PD-L1 是一种40-kDa大小的跨膜蛋白，由人CD274基因编码，表达于抗原提成细胞（APCs），如活化的T细胞、B细胞、树突状细胞、巨噬细胞等[4]。有研究发现，在黑素瘤、乳腺癌、肺癌、肝癌等多种类型的肿瘤组织中也有较高的表达，在免疫特权部位的细胞，如胎盘，睾丸和眼睛等也发现其高表达[3]，其作用为在自身免疫疾病中抑制免疫系统的功能。

2 PD-1/PD-L1参与肿瘤免疫逃逸机制

肿瘤免疫逃逸的发生与多种因素有关，是一个多种机制调控的复杂过程。近年来PD-1/PD-L1在促进肿瘤发生、发展过程中的作用受到了广泛的关注。

2.1 PD-1/PD-L1影響免疫细胞功能  肿瘤浸润淋巴细胞（tumor infiltrating lymphocyte，TIL）与肿瘤细胞特异性结合后，可杀伤肿瘤细胞或诱导肿瘤细胞凋亡，从而起到抗肿瘤的作用。IFN-γ是一种促炎细胞因子，主要由抗原识别和适应性免疫中的激活后的T淋巴细胞产生。有研究证明，在识别肿瘤抗原后，肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）产生IFN-γ，其驱动肿瘤细胞中的PD-L1表达[5]。研究发现，CD8+T细胞表面存在高表达的PD-1分子，其与肿瘤细胞表达的PD-L1结合后，可能导致细胞毒性T淋巴细胞（TIL）细胞耗竭[6]。Liu J[7]等通过细胞实验，阻断结直肠癌中CD8+肿瘤侵润T淋巴细胞中PD-1/PD-L1，可使特异性CD8+T细胞的数量和功能得到恢复，从而增强了机体对肿瘤的特异性免疫功能，也证实了PD-L1与PD-1的结合对T细胞的抑制作用。调节性T细胞（Treg细胞）是CD4+淋巴细胞的亚组，在作为免疫抑制剂和维持外周免疫耐受中起着至关重要的作用。Dong L等[8]在小鼠胃癌模型的研究发现，部分胃切除术可导致Th17/TREG失衡，并增加PD-1和PD-L1的表达。阻断PD-1/PD-L1通路改变了的Th17/Treg细胞失衡。

2.2肿瘤微环境参与肿瘤细胞发生  免疫逃逸肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）是肿瘤细胞生活的特殊环境，肿瘤的形成是癌细胞与外周微环境中多种细胞共同作用的结果。肿瘤微环境包括肿瘤细胞间质、间质细胞、微血管、免疫细胞和炎性反应细胞等[9]。有研究显示，肿瘤微环境对肿瘤免疫逃逸的发生有着重要的作用[10]。肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages，TAMs）为间质细胞，其作为免疫抑制细胞对肿瘤的生长、侵袭、免疫逃逸起着至关重要。Gordon SR等[11]研究发现在TAMs上可表达PD-1，并且在小鼠荷瘤模型上发现随着时间增加TAM上PD-1的表达也在增加，且在疾病的不同阶段其表达也不同，TAM PD-1表达与针对肿瘤细胞的吞噬作用呈负相关，阻断PD-1/PD-L1可增加巨噬细胞吞噬作用，减缓肿瘤生长。以往的研究观点认为PD-L1主要存在于肿瘤细胞的细胞膜上，因此推断其对T细胞的抑制作用也主要局限于局部微环境中。近期研究发现，外泌体可通过自分泌或旁分泌途径参与对局部或远处细胞的功能调控，影响细胞外微环境[12]。Chen G[13]等研究发现，在转移性恶性黑色素瘤患者及小鼠荷瘤模型中，肿瘤细胞分泌的富含PD-L1的外泌体可进入机体外周血并对肿瘤微环境以外的T细胞起抑制作用。

3 PD-1/PD-L1在脑胶质瘤中的表达

Berghoff AS[14]等对43例WHO分级为Ⅱ～Ⅳ级且完成IDH基因检测的胶质瘤组织进行肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）侵润分析及PD-L1表达分析，发现IDH突变状态与TIL侵润及PD-L1表达相关。相较IDH突变型组织，IDH野生型脑肿瘤组织发现显着更高的PD-L1基因表达水平，提示脑胶质瘤免疫肿瘤微环境与IDH突变状态有关，可能为脑胶质瘤的诊断及治疗提供新策略。Wang Y[15]等通过荧光定量PCR分析发现，miR-34a表达水平与PD-L1表达水平呈负相关，异位表达miR-34a可抑制胶质瘤细胞增殖。Nduom EK等[4]应用免疫组织化学方法检测94例GBM患者PD-L1表达的阳性率，并与The Cancer Genome Atlas（TCGA）数据库中PD-L1 mRNA表达相对比，发现PD-L1基因表达与相同TCGA数据集中结果之间存在显着关联。PD-L1高表达组的中位生存期显著短于低表达组（11.42个月vs 14.9个月，P=0.023）。但通过生存分析发现PD-L1的表达水平的高低与预后无统计学意义。研究发现，FKBP5在多种肿瘤大量表达，在黑素瘤中有调节PD-L1表达中的作用[17，18]。D'Arrigo P[18]等通过免疫印迹法对U251神经胶质瘤细胞进行检测，发现FKBP51s在胶质瘤癌细胞系中也显示出不同程度的表达，通过运用SAFit化合物（FKBP51的抑制剂，其选择性地抑制FKBP51的催化活性）沉默FKBP51s，降低了糖基化PD-L1形式的表达水平。

放射治疗（RT）是肿瘤患者的主要治疗策略之一，但有研究证明，RT可诱导各种人类癌症中的PD-L1表达[19]。Song X等[20]对人脑胶质瘤细胞系（U87，U251）进行了照射，然后在24、48和72 h后检测了PD-L1蛋白质和mRNA水平的表达，发现两种细胞系中PD-L1蛋白质和mRNA的表达水平均显著上调，另外单独运用RT或PD-L1 Ab相比，当肿瘤细胞（U87和U251）与人CD8+T细胞共培养时，RT和PD-L1 Ab的联合应用可促进肿瘤细胞凋亡。

4 PD-1/PD-L1在脑胶质瘤中的治疗进展

PD-1与PD-L1配体结合可促使效应T细胞耗竭产生免疫抑制效应，阻断PD-1/PD-L1信号可增强抗肿瘤免疫反应，因此，PD-1/PD-L1是肿瘤细胞逃离机体免疫杀伤的重要免疫抑制靶点[21]。在过去几年中，由于其在黑素瘤和非小细胞肺癌临床试验中的显著临床疗效，PD-1/PD-L1的靶向治疗一直处于免疫治疗的最前沿。PD-1抑制剂包括pembrolizumab、nivolumab和pidilizumab，PD-L1抑制剂包括durvalumab、atezolizumab和avelumab，有若干针对脑胶质瘤的临床研究正在进行之中[22]。Lukas RV[23]等对复发胶质母细胞瘤患者评估了抗PD-1单克隆抗体pembrolizumab在20种晚期实体瘤类型中的安全性和有效性，有12例患者中位持续时间为39.4周，中位无进展生存期为2.8个月，中位生存期为14.4个月。吲哚胺2，3-双加氧酶（IDO）是一种色氨酸分解代谢酶，在抗原呈递细胞和肿瘤细胞中过表达，在96%的GBM中已经描述了IDO的表达，并且与患者的总体存活率相关[24]。Wainwright DA等[25]在GL261小鼠腦胶质瘤细胞中分别单独给予1-MT（一种IDO抑制剂）、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4（CTLA-4）mAb、PD-L1单克隆抗体，或CTLA-4和PD-L1单克隆抗体联合给药原位植入。结果表明，100%接受三联疗法，即PD-L1mAb，CTLA-4mAb和1-MT，显示出更好的存活率。Zhai L[26]等通过实验证实，非肿瘤细胞中IDO对胶质母细胞瘤中免疫阻断治疗有着重要的意义。一项针对10例复发性或难治性儿童颅内肿瘤nivolumab治疗的回顾性分析显示，10例儿童中PD-L1阳性患者的中位生存期为13.7周，而PD-L1阴性患者为4.2周，nivolumab在10例儿科复发性脑肿瘤中耐受性良好[27]。

5 PD-1/PD-L1在脑胶质瘤中挑战与展望

针对PD-1/PD-L1轴作为胶质瘤患者的治疗方式的临床应用存在一些挑战。首先最重要的是，尚未定义对PD-1或PD-L1抑制有反应的患者的生物标志物。另外，缺乏用于检测PD-L1的标准化方法和用于确定脑胶质瘤细胞中PD-L1阳性的评分标准。其次，评估实体瘤对常规治疗的反应的标准，其可能不太适合免疫疗法。

抗PD-1/PD-L1抗體在胶质瘤的免疫治疗策略中的使用正在引起越来越多的关注。为了提高抗PD-1/PD-L1免疫疗法的功效，许多研究集中于联合治疗包括靶向多种免疫抑制剂、放射治疗、消融、化学疗法和其他分子靶向疗法。由于需要更好和更安全的神经胶质瘤治疗策略，因此需要启动更多与阻断免疫检查点相关的连续临床试验以及进一步探索肿瘤免疫机制。

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收稿日期：2019-3-22;修回日期：2019-4-2

编辑/杨倩