宋琛，郑绘霞

山西医科大学第一临床医学院，太原 030001

宫颈癌是女性生殖系统常见的恶性肿瘤之一，高危型人乳头状瘤病毒（human papilloma virus，HPV）持续感染是癌前病变及宫颈癌发生发展的关键因素[1]。近年来，手术、放疗和化疗等的综合治疗使早期宫颈癌患者的5年生存率达90%以上，但晚期和复发性宫颈癌患者的5年生存率仍不足20%和5%[2]。因此，缺乏治疗晚期宫颈癌的有效手段，必须寻找新且有效的治疗策略。目前，免疫治疗已成为肿瘤领域的研究热点，程序性死亡受体1（programmed cell death 1，PDCD1，也称PD-1）与程序性死亡受体配体1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也称PD-L1）结合，可抑制T淋巴细胞的增殖和活化，促进肿瘤细胞免疫逃逸。PD-1/PD-L1抑制剂已成为肿瘤的重要治疗手段之一。研究显示，HPV的感染状态与PD-L1的表达密切相关[3]。本文就PD-1/PD-L1信号通路在宫颈癌中的研究进展，包括PD-1/PD-L1与HPV感染状态的关系，以及PD-1/PD-L1抑制剂在宫颈癌治疗中的潜在作用作一综述。

1 PD-1/PD-L1概述

PD-1是一种重要的负性免疫调节因子，属于CD28/细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4，CTLA4）家族成员，是一种Ⅰ型跨膜糖蛋白，主要包括胞外免疫球蛋白可变区结构域、跨膜区及胞内区。PD-1的胞内区含97个酪氨酸，包括2个酪氨酸残基[免疫受体酪氨酸抑制模体（immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif，ITIM）和免疫受体酪氨酸转换模体（immunoreceptor tyrosine-based switch motif，ITSM）][4]。PD-1主要表达于T淋巴细胞和B淋巴细胞，也可表达于树突状细胞和自然杀伤细胞[5]。PD-1有PD-L1和PD-L2共2个配体，PD-L1可广泛表达于恶性肿瘤细胞、淋巴细胞、胎盘细胞、间质干细胞、抗原呈递细胞、造血细胞和上皮细胞等；PD-L2仅表达于树突状细胞和巨噬细胞[6]。一般情况下，T淋巴细胞不表达PD-1，但激活后的T淋巴细胞可诱导PD-1的表达[5]；PD-L1通过与活化的T淋巴细胞表面的PD-1结合，使T淋巴细胞胞内区的ITSM和ITIM磷酸化，激活RAS和磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称AKT）信号通路，抑制下游T淋巴细胞的活化[7-8]，从而形成免疫抑制的肿瘤微环境，促进肿瘤细胞的增殖和免疫逃逸。

2 PD-1/PD-L1信号通路与HPV感染相关宫颈病变的关系

2.1 HPV 与宫颈病变的关系

HPV是一种环状的双链DNA病毒，可编码8个早期蛋白（E1～8）和2个晚期结构蛋白（L1和L2），早期蛋白参与HPV的DNA复制、转录、翻译调控和细胞转化等功能[9]。E6、E7为转录调节因子，主要与病毒的细胞转化功能及致癌性相关；E2是一种超抗原性的负性调节因子，E2表达缺失可上调E6和E7的表达，促进抑癌基因p53和pRb的降解，最终导致细胞的恶性转化[10]。根据与宫颈病变的相关性，可将HPV分为高危型HPV和低危型HPV，其中高危型HPV16型和HPV18型是引起病变的主要分型[11]。HPV起源于宫颈转化区的基底上皮细胞，并积极进行复制和增殖，从而造成感染。多数HPV感染为一过性，可被免疫系统自发清除，而持续感染的HPV，其病毒DNA可与宿主细胞的基因组整合，导致部分早期基因表达缺失，特别是E2表达缺失可上调超抗原的表达并促进其恶性转化[10,12]。

2.2 HPV 感染相关宫颈病变

研究表明，PD-1/PD-L1信号通路与乙型病毒性肝炎（viral hepatitis type B，HBV）、人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）等相关的慢性感染性疾病密切相关，当机体存在病毒的慢性感染时，组织内淋巴细胞表面的PD-1持续高表达，从而抑制病毒的增殖和功能的发挥，发挥免疫清除作用[13]。HPV感染导致的宫颈病变也是一种慢性感染性疾病，宫颈脱落细胞学检查发现，PD-L1的表达与高危型HPV DNA病毒载量呈正相关[14]。有研究推测持续感染高危型HPV可抑制宫颈转化区对HPV的局部免疫反应[15-16]，HPV可能激活PD-1/PD-L1免疫抑制作用并逃避宿主对病毒的免疫反应，导致宫颈上皮内瘤变（cervical intraepithelial neoplasia，CIN）。Yang等[17]研究显示，HPV阳性表达的宫颈病变患者的T淋巴细胞和树突状细胞中的PD-1和PD-L1水平升高，且与CIN分级呈正相关。Yang-Chun等[18]的研究显示，PD-L1在HPV相关的CIN和宫颈癌组织中的表达水平明显高于正常宫颈组织，表明HPV感染是引起宫颈病变的主要原因。研究显示，感染过程中，HPVE6/E7基因的表达可能是PD-L1表达的关键[19-20]。此外，HPV与PD-L1位点结合可促进PD-L1等位基因3'-非翻译区（3'-untranslated region，3'-UTR）的扩增，从而上调PD-L1的表达[21]。表明激活PD-1/PD-L1信号通路可能负调节HPV感染相关宫颈癌细胞的免疫反应并参与HPV相关CIN的进展。研究显示，抗PD-1/PD-L1抗体对HPV感染相关的头颈部癌患者的临床疗效优于HPV阴性表达的患者[22]，表明HPV特异性T淋巴细胞的免疫反应可能在改善预后方面有重要作用。但也有研究发现，口腔鳞状细胞癌中PD-L1的表达与HPV感染状态无关[23]，因此，PD-1/PD-L1信号通路在HPV阴性表达宫颈病变中的临床疗效尚需要进一步的研究。

3 PD-1/PD-L1信号通路与肿瘤微环境

肿瘤微环境指肿瘤细胞及其周围浸润的免疫细胞、间充质细胞及其所分泌的活性因子与细胞外基质共同构成的微环境。肿瘤浸润淋巴细胞（tumor infiltrating lymphocyte，TIL）是主要存在于肿瘤微环境中的异质性淋巴细胞群，其在多种恶性肿瘤的发生发展过程中发挥重要作用，主要包括CD3+T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞，其中CD3+T淋巴细胞包含CD4+T淋巴细胞和CD8+T淋巴细胞两个亚群[24-25]。CD8+T淋巴细胞及其分化的细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）是重要的抗肿瘤效应细胞，与临床预后密切相关[26]。肿瘤细胞可通过PI3K/AKT、间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）/信号转导蛋白和转录激活物3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）、胞外信号调节蛋白激酶的激酶（mitogen-activated protein kinase，MEK）/胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）/信号转导蛋白和转录激活物1（signal transducer and activator of transcription 1，STAT1）等多种信号通路，激活PDL1的表达[7]。另一方面，转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）信号通路可抑制Th1细胞和细胞毒性T细胞的分化，产生并激活调节性T细胞[27]。TGF-β信号通路可通过直接抑制CD8+T淋巴细胞克隆和细胞毒性，诱导叉头框蛋白 3（forkhead box protein 3，FOXP3）的表达，从而抑制CD4+T淋巴细胞的表达，降低适应性抗肿瘤免疫反应[28]。研究显示，宫颈癌T淋巴细胞上的PD-1和树突状细胞上的PD-L1均可能抑制T淋巴细胞的增殖，从而抑制免疫功能，促进肿瘤细胞的生长和转移[29]。因此，阻断PD-1/PD-L1信号通路不仅可减少T淋巴细胞凋亡，还有助于恢复肿瘤的T淋巴细胞增殖能力，产生更多细胞因子，并增强对宫颈癌的免疫反应。

4 PD-L1表达对宫颈癌预后的影响

研究表明，PD-L1的表达与多种恶性肿瘤患者的预后相关[30]，但PD-L1的表达水平与预后的关系仍存在争议。研究表明，PD-L1的表达与食管癌、胃癌、结直肠癌和肺癌等恶性肿瘤患者的生存率较低有关[31-32]。PD-L1在免疫细胞中的表达可改善外阴鳞状细胞癌的预后[33]，但对喉鳞状细胞癌的预后没有影响[34]。研究表明，PD-L1在宫颈鳞状细胞癌中的阳性表达率高于宫颈腺癌，弥漫性PD-L1表达的鳞状细胞癌患者的无病生存率和疾病特异性生存率均明显低于肿瘤与癌旁组织PD-L1表达的患者[35-36]；PD-L1阳性表达宫颈腺癌患者的疾病特异性生存率更低[37]。Kim等[37]研究显示，PD-L1是治疗宫颈鳞状细胞癌的有效靶点，Gibney等[38]研究显示，PD-L1的表达与晚期宫颈癌患者的整体生存期或无进展生存期无关。这可能是由于对PD-L1表达情况的评估较为复杂，且PD-L1阳性表达的标准尚不统一，限制了其应用[39]。目前，Garon等[40]将PD-1/PD-L1在非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中的临界表达点（PD-L1＞50%为阳性表达）作为较为常用的PD-L1的阳性表达标准。而Heeren等[36]以＞5%为PD-L1阳性表达的标准，结果显示，PD-L1在宫颈腺癌患者中的阳性表达率明显低于宫颈鳞癌患者。由于PD-L1阳性表达的标准尚未达成一致，无法最终明确PD-L1在不同宫颈癌病理类型中的表达情况，尚需进一步的探讨。

5 PD-1/PD-L1抑制剂在宫颈癌中的应用

5.1 抗PD-1抗体

抗PD-1抗体——帕博利珠单抗和纳武单抗，已被证实可有效治疗转移和（或）复发性宫颈癌。帕博利珠单抗是一种人源化单克隆免疫球蛋白G4（immunoglobulin G4，IgG4）抗体，可阻断 PD-1与PD-L1间的相互作用，促进免疫系统杀死肿瘤细胞，已被美国食品药品管理局（FDA）批准用于PD-L1＞50%的NSCLC患者的一线治疗和PD-L1＞1%患者的二线治疗[41-42]。2016年，美国临床肿瘤学会（American Society of Clinical Oncology，ASCO）关于抗PD-1抗体帕博利珠单抗治疗进展性实体肿瘤安全性和有效性的临床研究（KEYNOTE-028）结果显示，帕博利珠单抗有望成为复发性或转移性宫颈癌PD-L1阳性表达患者的有效疗法，耐受性较好[43]。Frenel等[44]的研究对24例PD-L1表达阳性比例≥1%的晚期宫颈癌患者采用帕博利珠单抗治疗，中位随访11个月，客观缓解率（objective response rate，ORR）为17%，其中3例患者病情稳定，5例患者出现皮疹、蛋白尿等3级不良反应。2017年ASCO年会中，Schellens等[45]的Ⅱ期临床研究数据表明，帕博利珠单抗在15例随访时间超过27周的晚期宫颈癌患者中是有效的，且随着随访时间的延长，ORR也将随之升高。Chung等[46]的研究对复发或转移性宫颈癌患者的临床效果进行评估，结果显示，PD-L1≥1%晚期宫颈癌患者中位随访10.3个月的ORR为13%，其中17例患者病情稳定，疾病控制率为31%，治疗相关不良反应通常可以耐受，11例患者发生3～4级不良反应。基于帕博利珠单抗研究的结果，2018年美国国立综合癌症网络（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）首次发布了宫颈癌指南，将帕博利珠单抗作为高度微卫星不稳定性/错配修复缺陷的复发性或转移性宫颈癌的二线治疗方案[47]。

目前，帕博利珠单抗已经显示出单药活性和较好的临床效果，并对总体预后不良和治疗选择有限患者的耐受性较好。纳武单抗是一种高纯度人源化IgG4亚型单克隆抗PD-1抗体，可阻断PD-1与PD-L1和PD-L2的相互作用，恢复T淋巴细胞的抗肿瘤作用[48]。目前，纳武单抗已被批准用于黑色素瘤、NSCLC、肾细胞癌、头颈部鳞状细胞癌、经典霍奇金淋巴瘤、结直肠癌和尿路上皮癌等恶性肿瘤[49-54]。目前，两项纳武单抗治疗晚期或复发性宫颈癌的Ⅰ/Ⅱ期临床试验（NCT02488759，NCT02257528）正在进行中。

5.2 抗PD-L1抗体

阿特珠单抗是一种人免疫球蛋白G1（immunoglobulin G1，IgG1）同种型抗PD-L1单克隆抗体，可阻断PD-1与PD-L1的结合。两项临床试验（NCT02914470和NCT02921269）为评估阿特珠单抗与卡铂/环磷酰胺、贝伐珠单抗联合治疗复发性或持续性宫颈癌的疗效正在进行中[55-56]。阿维单抗是一种完全人类IgG1抗PD-L1单克隆抗体，2017年就已经被FDA批准用于治疗Merkel细胞癌和局部晚期或转移性尿路上皮癌[57-58]。目前，两项临床试验（NCT03260023和NCT03217747）正在进行中，以评估阿维单抗治疗宫颈癌的临床疗效。

6 小结与展望

PD-1/PD-L1信号通路的免疫治疗可能在宫颈癌的治疗中发挥重要作用，但仍需大样本、多中心的临床试验进行验证，且其在HPV感染相关恶性肿瘤发生发展中的具体作用机制尚不完全清楚，需要进一步探讨。HPV感染状态、PD-L1的表达及肿瘤微环境均是评估宫颈癌免疫检查点抑制剂治疗宫颈癌临床疗效的生物学指标，但这些标志物是否具有单独或联合检测的评估价值，以及如何进行检测，尚需进一步的研究探讨。此外，如何在单独或联合采用PD-1/PD-L1抑制剂时，最大限度地降低不良反应发生率和提高临床疗效，尚需进一步的研究。