吴学雨，胡楠，张竞舟，洪义东，卞保祥，宋子琰，吴风雷

徐州医科大学附属连云港医院，江苏 连云港 222060

程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）是适应性和先天性免疫反应的抑制剂，PD-1 有两种配体，即程序性细胞死亡蛋白配体1（PD-L1）和PD-L2。PD-L1 作为重要的免疫检查点，在活化的T细胞、自然杀伤细胞和B淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞和单核细胞上均有表达。正常情况下，组织细胞表面的PD-1与其配体PD-L1 结合后，抑制T 细胞过度增殖活化来维持人体正常的免疫平衡，从而产生负调节作用；而过表达PD-1 与PD-L1 的结合可形成免疫抑制微环境，导致肿瘤逃脱免疫系统的监视和杀伤，发生免疫逃逸［1］。翻译后修饰是指多肽或蛋白质在翻译后所经历的共同加工过程，PD-L1 的翻译后修饰存在多种形式，例如糖基化、泛素化、磷酸化、甲基化、棕榈酰化和乙酰化等。翻译后修饰可影响PD-L1的蛋白质稳定性，促进PD-L1 介导的肿瘤免疫逃逸，阻断PD-L1 与PD-1 的结合，增强自身免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤功能，在PD-L1蛋白稳定性、易位和蛋白—蛋白相互作用中发挥重要作用。现将PD-L1翻译后修饰研究进展综述如下。

1 PD-L1的糖基化修饰

1.1 糖基化修饰的定义 糖基化修饰是指在内质网中合成的初生肽的NXT（Asn-X-Ser/Thr）基序内将寡糖连接到天冬酰胺残基上的一种协同修饰和翻译后修饰。蛋白质上的寡糖通过分泌途径进一步加工成为高甘露糖、杂化或复合型聚糖。根据聚糖结构连接的氨基酸位点的不同，糖基化修饰可分N-糖基化和O-糖基化两种。N-糖基化在蛋白质折叠、降解、细胞定位和蛋白质相互作用等许多生物化学和生物学事件中起关键作用。

1.2 PD-L1 糖基化修饰对肿瘤的治疗价值 大多数免疫相关受体和配体，包括PD-1 和PD-L1，都存在广泛的糖基化。在PD-L1 的胞外结构域，已经发现4 个N-糖基化位点N35、N192、N200 和N219［2］。研究表明，PD-L1 在非糖基化状态下不稳定，易降解，糖基化修饰后可提高其稳定性表达［3］。在头颈鳞状细胞癌中，Let-7a/b可通过β-catenin/STT3信号通路抑制PD-L1糖基化，降低PD-L1的稳定性［4］。在结肠癌中，β-catenin 抑制剂YA1797K 通过抑制β-catenin/STT3 信号通路抑制PD-L1 糖基化，降低PD-L1 的稳定性，从而解除免疫逃逸，诱导结肠肿瘤干细胞凋亡［5］。这为KYA1797K 作为结肠癌免疫治疗靶点提供了理论依据。

糖基化的异常调节导致蛋白质错误的组装或折叠，这些蛋白质被多泛素化，然后从内质网逆向移位至细胞质，随即被细胞质中蛋白酶体降解，这个过程被称为内质网相关降解。HSU 等［6］研究发现，N-糖基转移酶STT3 在肿瘤干细胞中高表达，增加了PD-L1 糖基化，导致肿瘤干细胞中PD-L1 上调和肿瘤免疫逃逸。这表明PD-L1糖基化有助于肿瘤干细胞中PD-L1的富集。

PD-L1 糖基化在PD-1/PD-L1 介导的肿瘤免疫抑制过程中发挥重要作用。动物实验表明，在BALBc 小鼠中，表达野生型PD-L1 的4T1 乳腺荷瘤小鼠的肿瘤生长速度比4NQ突变PD-L1荷瘤小鼠更快，但在SCID 小鼠中未观察到显著差异［7］。这表明PD-L1 糖基化对其体内免疫抑制功能很重要，其致瘤性的差异归因于免疫监视。在三阴性乳腺癌细胞中，2-脱氧-D-葡萄糖（2-DG）可干扰蛋白N-糖基化，逆转聚合酶抑制剂诱导的PD-L1 糖基化和免疫抑制［8］；在同基因的三阴性乳腺癌小鼠模型中，2-DG靶向PD-L1 糖基化联合EGFR 抑制肿瘤大小，增强由4-1BB 介导的抗肿瘤免疫［9］。体外实验显示，多酚化合物白藜芦醇通过促进PD-L1的异常糖基化和二聚化，在体外增加抗肿瘤免疫，导致PD-L1 失调、糖基化异常而发生内质网相关降解［9］。

以上研究表明，PD-L1 糖基化对PD-L1 介导的免疫抑制至关重要，抗PD-L1 糖基化可阻断PD-L1/PD-1 的相互作用，直接靶向PD-L1 糖基化可能是增强免疫检查点治疗的有效策略。

2 PD-L1的磷酸化修饰

2.1 磷酸化修饰的定义 蛋白磷酸化修饰是指在蛋白激酶的催化下，将GTP 或ATPγ 位上磷酸基转移到目的蛋白的氨基酸残基上的过程。在细胞信号转导过程中，蛋白磷酸化具有重要作用。

2.2 PD-L1磷酸化修饰对肿瘤的治疗价值 PD-L1翻译后的磷酸化修饰通常由蛋白质激酶介导，目前已知的蛋白激酶有3 种，即糖原合酶激酶3β（GSK3β）、腺苷酸活化蛋白质激酶（AMPK）、杰纳斯激酶1（JAK1），在调节蛋白质稳定性、生理功能和亚细胞定位发挥重要作用。

GSK3β 是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，是Wnt信号通路的关键成分，在肿瘤发生中起重要作用。GSK3β 对PD-L1 的稳定性具有重要作用，可选择性地与非糖基化PD-L1 的C 端结合，诱导其磷酸化，促使其降解；GSK3β失活可使PD-L1稳定，进而增强肿瘤的免疫抑制。非糖基化PD-L1是一种半衰期约为4 h 的不稳定蛋白质。LI 等［10］发现，非糖基化PD-L1在被GSK3β 磷酸化后，被泛素/蛋白酶体系统降解。GSK3β 对PD-L1 的磷酸化导致PD-L1 与E3 连接酶β-TRCP结合，导致PD-L1在细胞质中降解。

研究显示，二甲双胍可以激活AMPK 磷酸化PD-L1的第195位丝氨酸（Ser195）残基，PD-L1的Ser在空间结构上与其糖基化修饰位点接近，Ser195 磷酸化可引起PD-L1 糖基化修饰的异常，蛋白构象改变导致PD-L1 在内质网内的堆积以及内质网相关降解［11］。

JAK1是JAK 家族成员之一，参与体内很多细胞信号转导，其自身的过表达及基因突变与肿瘤的发生发展有关。CHAN等［12］报道，在IL-6刺激下，JAK1可结合并磷酸化非糖基化PD-L1，同时聚集糖基转移酶STT3结合于PD-L1，促进PD-L1的糖基化修饰，增强PD-L1 在肝癌细胞中蛋白质的稳定性，诱导肿瘤免疫逃逸的发生。

3 PD-L1的泛素化修饰

3.1 泛素化修饰的定义 泛素化修饰是在泛素结合酶、泛素激活酶和泛素连接酶等酶的参与下，将泛素添加到目标蛋白上。泛素—蛋白酶体系统在促进蛋白质的多泛素化、蛋白质降解、控制各种细胞过程和疾病，包括免疫监视和肿瘤发生中起重要作用。泛素化是一个可逆反应，其逆反应是去泛素化。去泛素化抑制剂WP1130、P5091 和B-AP15 分别具有增强抗肿瘤活性、抑制肿瘤细胞增殖和诱导肿瘤细胞凋亡的作用［13］。

3.2 PD-L1 泛素化修饰对肿瘤的治疗价值 细胞周期蛋白（D-CDK4）是蛋白质激酶家族中的一员，主要是与细胞周期蛋白的结合来促进细胞周期有序进行，是翻译后负调控因子，影响PD-L1 的泛素化。D-CDK4 对PD-L1 表达发挥负调控作用，抑制CDK5/6 可提高PD-L1 表达，因此调控泛素化与抗PD-1/PD-L1 疗法协同可增强肿瘤免疫。CKLF 样MARVEL跨膜结构域蛋白6（CMTM6）是一种广泛分布的蛋白质，它可与PD-1 结合，减少PD-L1 在细胞周期中的泛素化和溶酶体的降解，促进PD-L1 在细胞膜上稳定表达，提高肿瘤细胞抑制T 细胞的能力［13］。因此，PD-L1 多泛素化在不同细胞间隔或细胞周期阶段的调节机制可以作为改善恶性肿瘤患者免疫治疗效果的治疗靶点。

EGF 信号通路通过抑制GSK3β 对PD-L1 的磷酸化，阻止E3 连接酶适配器蛋白（β-TRCP）引起PD-L1 泛素化与降解，从而减少PD-L1 泛素化［14］；而EGF 抑制剂可显著增加PD-L1 泛素化，降低PD-L1水平［3］。研究显示，二甲双胍诱导PD-L1 磷酸化导致PD-L1 糖基化异常，从而促进PD-L1 泛素化，诱导蛋白酶体降解；在肿瘤微环境中，二甲双胍可增加CD8+T 淋巴细胞的活化和对肿瘤细胞的杀伤能力，协同CTLA4抑制剂能够明显抑制肿瘤的生长［11］。

4 PD-L1的棕榈酰化修饰

4.1 棕榈酰化修饰的定义 蛋白质的棕榈酰化是指16 碳脂肪酸棕榈酸酯通过不稳定的硫酯键共价结合到蛋白质特异性半胱氨酸残基（Cys）侧链上，导致细胞质蛋白的疏水性和对细胞质膜表面的亲和力增加。棕榈酰化是一种调节蛋白活性、稳定性、相互作用、定位、信号转导、凋亡和癌变的机制［15］。

4.2 PD-L1棕榈酰化修饰对肿瘤的治疗价值 PD-L1是一种表达于肿瘤和肿瘤浸润免疫细胞表面的T细胞调节分子，PD-L1通过棕榈酸与其272个半胱氨酸残基的共价结合而被棕榈酰化以获得稳定性。YANG 等［16］在乳腺癌的研究中提出，棕榈酰化可稳定PD-L1，并促进其他肿瘤类型的肿瘤生长，并确定了PD-L1 棕榈酰化修饰的氨基酸位点为第272 位半胱氨酸（Cys272）；棕榈酰基转移酶DHHC9 催化Cys272 发生S-棕榈酰化修饰后，PD-L1 蛋白的半衰期得到显著延长。YAO 等［17］研究表明，PD-L1 棕榈酰化可抑制PD-L1 的单泛素化，阻止其通过运输所需的内体分选复合体进入多泡体，阻碍了PD-L1 溶酶体降解，导致PD-L1 表达增加，从而抑制T 细胞的细胞毒性。新近研究发现，在EGFR 突变的耐药非小细胞肺癌中，脂肪酸合成酶介导的EGFR 棕榈酰化可能导致棕榈酰化增加和PD-1 表达［18］。与等基因对照细胞相比，在顺铂耐药膀胱癌细胞中也发现了其高棕榈酰化［19］，激活该通路可抑制细胞毒性T淋巴细胞的活化，导致肿瘤细胞免疫逃逸。目前应用最广泛的棕榈酰化抑制剂2-BP 是一种不可代谢的棕榈酸类似物，具有多效性作用。然而，尚无高亲和力、高特异性靶向棕榈酰化的抑制药物，目前对于棕榈酰化修饰仍有许多值得去探索，例如催化PD-L1 棕榈酰化的特异性酶，进一步分析棕榈酰化酶和去棕榈酰化酶。

5 PD-L1的甲基化修饰

5.1 甲基化修饰的定义 甲基化是甲基转移酶在靶蛋白上产生的主要翻译后修饰，可发生在组蛋白和非组蛋白调控域内特定精氨酸或赖氨酸残基上，从而使目标蛋白具有不同的特性。甲基化诱导的蛋白质功能转换变化是肿瘤的主要分子特征之一。无法触发识别甲基化以及随后的进一步激活或抑制，可最终导致异常靶基因的积累并导致肿瘤发展。

5.2 PD-L1 甲基化修饰对肿瘤的治疗价值 研究表明，PD-L1 启动子的DNA 甲基化状态可以作为各种恶性肿瘤的预后生物标志物。在结直肠癌中，PD-L1 的高甲基化与较短的总生存期和无复发生存期相关，并且是总生存期的独立预后因素［20］；在头颈部鳞状细胞癌中，DNA 甲基化和组蛋白修饰降低PD-L1的表达，PD-L1启动子的低甲基化与其mRNA和蛋白表达呈负相关［21］；在胶质母细胞瘤、大肠癌、前列腺癌中，PD-L1 甲基化均与其mRNA 呈负相关［22］；在前列腺癌中，PD-L1 甲基化是生化复发的预后因素［23］。研究发现，原发性乳腺癌和大肠癌PD-L1异常的启动子甲基化可能是导致其上调表达的潜在机制［20］。因此，去甲基化抑制剂联合抗PD-L1 抗体可能是更有效的肿瘤治疗策略。

6 PD-L1的乙酰化修饰

6.1 乙酰化修饰的定义 乙酰化是蛋白质残基通过乙酰辅酶A 的乙酰转移酶添加到乙酰基上的过程。对乙酰化中乙酰基的去除进行催化的脱乙酰基酶有组蛋白脱乙酰基酶（HDAC）和去乙酰化酶（SIRTs）两种，HDAC 通过从组蛋白的N-乙酰赖氨酸氨基酸中去除乙酰基来调节乙酰化［24］。

6.2 PD-L1乙酰化修饰对肿瘤的治疗价值 PD-L1通过p300在Lys263位点乙酰化，阻止其从质膜进入细胞核，导致PD-L1的细胞核部分减少，从而发生肿瘤细胞免疫监视的逃逸。HDAC 可以减少p300 介导的PD-L1 乙酰化，增加PD-L1 的核部分，从而调节肿瘤细胞的免疫监视。研究显示，HDAC 抑制剂LBH589 能够介导组蛋白3 乙酰化，随后在mRNA、蛋白质和基因乙酰化水平上调PD-L1表达。动物实验 显示，LBH589 可增 加C57BL/6 小鼠 的PD-L1 和PD-L2 表达。在黑色素瘤细胞中，LBH589 能够提高PD-L1 和PD-L2 启动子区域的组蛋白乙酰化程度［25］。动物实验显示，在淋巴瘤小鼠中，LBH589 与PD-1 阻断抗体联合应用可促进肿瘤消退，延缓肿瘤进展和提高生存率。

此外，HDAC3 抑制剂通过调节胰腺癌细胞中的信号转导子和转录激活子3（STAT3）降低PD-L1 mRNA 和蛋白水平，表明HDAC3 抑制剂可以增强免疫治疗。HDAC3抑制剂romidepsin通过增强组蛋白H3 和H4 的乙酰化和提高BRD4 表达上调PD-L1 表达，从而抑制结肠癌细胞的细胞免疫功能［26］。因此推测，HDAC 抑制剂靶向PD-L1 乙酰化可能有助于增强肿瘤免疫治疗。进一步研究PD-L1乙酰化如何参与调节其他翻译后修饰的调节机制，可能有助于找到靶向PD-L1 乙酰化而非HDACs 抑制剂的新方法。

既往研究认为，阻断T 淋巴细胞外PD-L1 和PD-1 的结合即可恢复T 淋巴细胞功能，然而最新报道表明，在肿瘤抗原的刺激下，T淋巴细胞表面PD-1蛋白表达也会随之上调，PD-1 对T 淋巴细胞的抑制作用增强，将导致T 淋巴细胞“耗竭”或耐药。单纯在细胞外阻断PD-1 信号通路只能使T 淋巴细胞功能部分正常化，如果在此基础上对细胞内的信号通路转导进行干预，才有可能实现T 细胞功能的完全正常化。因此，了解PD-L1/PD-1 的相互作用以及PD-L1 的多种翻译后修饰类型之间的关联具有重要意义。通过PD-L1翻译后修饰来干预肿瘤细胞的免疫应答，对肿瘤细胞的的增殖、侵袭、凋亡及免疫等产生影响，有助于提高临床抗PD-1/PD-L1 治疗的效果。