程序性死亡配體1在宮頸癌中的研究進展

李文晶，鄭寰宇

（華北理工大學附屬唐山工人醫院，河北 唐山 063000）

0 引言

宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一。據統計，全世界每年約50萬名婦女被診斷罹患宮頸癌，其死亡人數遠超約30萬[1]。盡管HPV疫苗和宮頸癌篩查的廣泛普及已大幅度降低了宮頸癌的發病率，但在發展中國家的婦科腫瘤中，其發病率高居于第二位[2]。其中，浸潤性或轉移性癌約占罹患宮頸癌總人數的70%以上，也是導致宮頸癌高死亡率的主要原因之一。目前，通過手術CCRT等有效治療，局部宮頸癌的5年生存率可達約75%-85%[3]。盡管如此，復發，持續及轉移性宮頸癌的5年生存率僅約15%。其預后不良的主要原因是治療選擇有限。這些患者中的大多數僅接受以鉑類為首選的姑息化學療法[4]。2014年，GOG 240的一項實驗表明，將貝伐單抗加入化療后，腫瘤緩解率從36%改善至48%，并且對于復發性，持續性，轉移性患者而言，其生存率可以從13個月延長至17個月，因此貝伐單抗聯合化學療法奠定了一線治療選擇的基礎[5]。然而，對于一線治療中取得獲益的患者而言，缺乏有效的二線治療仍然是導致其高死亡率的主要原因[6]。目前，免疫檢查點抑制劑，尤其是PD-1 / PD-L1抑制劑在治療子宮頸癌、卵巢癌等多種實體瘤方面取得了良好的療效。越來越多的證據表明，PD-1 / PD-L1抑制劑的應用有望成為治療宮頸癌最有前途的方法[7]。

1 PD-L1與腫瘤細胞

1.1 PD-L1的腫瘤學作用和機制

程序性死亡配體-1( Programmed death ligang-1，PDL1)，又稱為 B7-H1( B7 homolog 1) CD274，于1999年從人胎盤 cDNA 文庫中發現的一種Ⅰ型穿膜糖蛋白，是B7 家族的成員之一，腫瘤微環境上調 PD-L1 的表達，使其與活化的T細胞表面的 PD-L1 受體( PD-1) 結合而傳遞負性共刺激信號，抑制 T細胞的活化、增殖以及細胞因子的分泌[8-10]，使其功能減退或無功能，甚至凋亡，從而導致腫瘤細胞的免疫逃逸。相關研究發現 PD-L1 mRNA在多種免疫細胞和上皮細胞、組織、器官中廣泛表達[11-12]。

1.2 PD-L1在腫瘤細胞中的表達

近年來隨著腫瘤免疫研究的深入，通過免疫組化、細胞株、動物實驗結合臨床數據等方法發現 PD-L1 在許多腫瘤組織中高表達，包括黑色素瘤、肺癌( 特別是非小細胞肺癌)、食管癌、胃癌、大腸癌、甲狀腺癌、乳腺癌、肝癌、宮頸癌、膀胱癌、膽囊癌、腎癌、鼻咽癌、胰腺癌等多種實體腫瘤，并與這些腫瘤的不良預后相關。一直以來腫瘤的免疫治療未得到學者們的重視，隨著腫瘤免疫研究的深入，發現免疫抑制性檢查點在腫瘤細胞免疫逃逸中扮演著重要的角色，尤其PD-1/PD-L1檢查點的發現使學者們看到了腫瘤免疫靶點治療的曙光[13]。

2 PD-L1與宮頸癌

2.1 PD-L1在宮頸癌中的表達及預后

過去有研究發現，PD-L1 在心、肝、腎、肺等多個器官上皮細胞和內皮細胞中廣泛表達，腫瘤發生時機體內的腫瘤微環境使得浸潤性T細胞表面的程序性死亡-1 受體（programmed death-1，PD-1）表達水平升高，同時腫瘤細胞中 PD-L1 的轉錄水平上調，與 PD-1 受體相結合，導致腫微環境中 PD-1/PD-L1信號通路持續開放，進而導致T 細胞凋亡，腫瘤細胞則逃脫機體的免疫監視，發生腫瘤免疫逃逸。有學者認為，PD-L1可能與婦科腫瘤有關，其可能與高危型HPV感染有關，并促成子宮頸癌的發生發展[14-17]。目前國內報道顯示，PD-1/PD-L1信號通路參與了宮頸癌的發生發展。在宮頸癌組織中浸潤的T細胞表面PD-1呈現高水平表達以及在外周血CD14+單核細胞 PD-L1 的表達同樣水平升高，且表達與FIGO分期呈正相關，說明外周血 CD14+單核細胞上PD-L1高表達，FIGO分期越高，患者預后越差，說明PD-L1可能與宮頸癌的預后有關[1]。

已有多項研究表明，PD-L1在包括宮頸癌在內的多種癌癥中均升高[18-19]。PD-L1的高表達通過抑制T細胞活性，從而促進機體免疫抵抗狀態[20]。此外，國外也有報道顯示，PD-L1過表達與宮頸癌患者總體生存預后差之間存在直接相關性[21]。值得注意的是，王等[22]人通過對比正常宮頸細胞和CIN病變細胞中PD-L1的表達情況發現，在CIN病變中PD-L1水平呈現過表達。同樣，Meng和Feng等人也分別檢測了宮頸癌患者病變組織中PD-L1的表達情況[18-19]，進而驗證了先前的結論。另外，Heeren等[23]研究人員發現，與成對的原發性腫瘤相比，緊鄰轉移性腫瘤的PD-L1陽性免疫細胞的豐度更高。這表明PD-1 / PD-L1軸在阻礙子宮頸癌免疫機制中發揮著重要作用且有望作為評估腫瘤轉移情況的重要通路之一。

2.2 PD-L1在宮頸癌中的表達機制

迄今為止，HPV是世界上最常見的性傳播病毒。此外，它被認為是導致宮頸癌及癌前病變的主要病原體。高危型HPV中的E5和E6 / E7則是具有轉化特性的致癌基因[24]。另外，免疫檢查點是生理條件下必不可少的作用機制，可使機體避免自身免疫并使過敏反應減至最小[25]。因此，考慮到HPV感染在宮頸癌中的突出地位，并了解高危HPV癌蛋白和PD-1 / PD-L1信號通路在宮頸癌發病機制中的相互關系，有望對宮頸癌的治療提供新的策略。

有研究表明，PD-1 / PD-L1軸在宮頸癌病因學有著至關重要的作用，且HPV陽性與PD-L1表達增強之間存在顯著關聯[22,26]。盡管強調宮頸癌中高危HPV的E5癌蛋白與PD-1 / PD-L1信號通路表達之間的聯系的研究較少。但Kim等人的一項研究表明，E5癌蛋白通過激活EGFR1從而上調VEGF的表達[26]。更重要的是，Chen等[27]通過研究發現，EGFR1可激活ERK1 / 2 / c-Jun磷酸化誘導PD-L1表達，從而可能導致T細胞凋亡。另外，Lee等[28]人分析了YAP在PD-1 / PD-L1激活途徑中的作用，這項研究得出結論，通過YAP靶向PD-L1可能是潛在的治療靶點。Yang等[29]人的研究結果也顯示T細胞上PD-1表達的增加與持續性高危HPV感染與宮頸上皮內瘤變（CIN）的發展密切相關。總而言之，E5癌蛋白通過激活EGFR和YAP，進而導致PD-L1上調，從而引發T細胞凋亡和持續性HPV感染，并增加子宮頸癌發展的風險。

盡管先前已確定HPV感染與宮頸腫瘤細胞中PD-L1表達之間的關聯，但仍需要大量研究以闡明PD-1/PD-L1途徑對HPV驅動宮頸腫瘤發生的具體作用。

2.3 PD-1 / PD-L1抑制劑在宮頸癌的研究進展

子宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一，大多數早期宮頸癌患者可通過手術兼同步放化療實現良好的康復。但對于復發，持續，轉移性宮頸癌患者而言，除貝伐單抗聯合化療為基礎的一線治療外，仍缺乏有效的治療方法，因此治療效果很不理想。目前，PD-1 / PD-L1抑制劑在宮頸癌治療方面已獲得確切的臨床益處。大量正在進行的研究也會為PD-1 /PD-L1途徑作為宮頸癌的治療靶標提供更多證據。

2.3.1 細胞學實驗相關進展

Saglam等[30]人通過免疫組化法檢測宮頸病變組織中PD-1 和 PD-L1的表達水平，結果顯示PD-L1表達與HPV陽性顯著相關，并與CIN嚴重程度分級和宮頸癌的腫瘤轉移呈正相關。在宮頸癌中，PD-L1在鱗狀細胞癌中的表達率為34%，而腺癌和腺鱗癌的陽性率分別為17%和29%。另外，通過免疫細胞計數和流式細胞術研究宮頸癌中腫瘤浸潤性炎癥細胞（TIL）中PD-L1的表達水平，結果顯示與子宮內膜癌和卵巢腺癌相比，宮頸鱗癌TIL成分中PD-L1陽性表達率更高。與此同時，Yang等[29]人分別對40名HR-HPV陰性/陽性的婦女進行宮頸采樣，并檢測宮頸組織T細胞和樹突狀細胞中PD-1和PD-L1的表達情況，結果顯示PD-1和PD-L1的表達水平與CIN嚴重程度分級呈正相關且與HPV陽性密切相關。這些實驗數據充分說明PD-1 / PD-L1信號通路在宮頸癌的發生發展中起到了至關重要的作用。

2.3.2 動物學實驗相關進展

眾所周知，高危型HPV感染是導致宮頸癌以及其他HPV相關腫瘤的主要因素。其中，HPV癌蛋白E6和E7在細胞轉化和惡性腫瘤中起到了關鍵作用，因此成為了宮頸癌治療的重要靶標。然而，由于E7蛋白具有較差的免疫原性，目前仍缺乏有效的治療性E7疫苗。樹突狀細胞（DC）可能是誘導細胞毒性T淋巴細胞（CTL）反應的最有效的抗原呈遞細胞，對控制腫瘤起著至關重要的作用。HPV病毒E7抗原靶向DC是否會引起治療性抗腫瘤CTL反應有待進一步證實。因此，Liu[31]等人將最新開發的一種HPVE7長肽融合蛋白（scFv（DEC205）-E7）聯合PD-L1抑制劑應用于宮頸癌小鼠模型中觀察其治療性抗腫瘤反應，結果顯示這種融合蛋白疫苗在幼稚小鼠中表現出高效的DC靶向效果并引起了強烈的保護性CTL反應，更重要的是，PD-L1抑制劑進一步改善了E7疫苗的治療效果，為宮頸癌的治療提供了有效策略。為進一步評估聯合應用PD-1抑制劑能否增強HPV E7的DNA疫苗的治療效果，Moeini等[32]人將次級淋巴組織趨化因子（SLC）聯合PD-L1抑制劑應用于宮頸癌小鼠模型上并觀察其治療效果，最終得出結論CCL21佐劑聯合PD-1阻斷劑可極大增強CTL的產生以及淋巴細胞的增殖速率，并抑制腫瘤的進展。以上研究結果充分說明HPV病毒E7癌蛋白通過上調PD-L1的表達從而實現免疫逃逸，參與宮頸癌的發生發展，另一方面又說明PD-1/PD-L1通路抑制劑聯合其他抗腫瘤藥物作為宮頸癌的二線治療具有廣闊的前景，是一種新型且有效的宮頸癌治療策略。

2.3.3 PD-1 / PD-L1抑制劑在臨床中的應用

Pembrolizumab是由美國默克公司生產的一種靶向PD-1的高度選擇性人源化單克隆IgG4K同種型抗體。它主要用于復發性黑素瘤，轉移性頭頸部鱗狀細胞癌（HNSCC），小兒復發或難治性經典霍奇金淋巴瘤和微衛星不穩定性高或錯配修復缺陷型癌癥患者的治療[33]。目前已有研究表明PD-1/PD-L1通路在宮頸癌發病機制中發揮的作用，推測PD-1可能是晚期宮頸惡性腫瘤的重要治療靶點[14,17]。因此，一項Ib KEYNOTE-028 I期試驗[34]分析結果表明，對PD-L1陽性的晚期宮頸癌患者，派姆單抗具有良好的耐受性，并具有持久的抗腫瘤活性，目前可作為一種治療PD-L1陽性實體瘤的治療方法。Schellens等[35]的一組KEYNOTE-158 II期臨床研究數據表明，47例晚期宮頸癌患者的ORR (objective response rate) 為17% (95%CI為8%～31%)。后隨訪其中15例患者至少27周，ORR約為27% (95%CI=8%～55%)。因此,進一步驗證了先前派姆單抗在治療晚期宮頸癌且延緩生存期中取得的臨床獲益。

此外，由于治療選擇有限仍是導致晚期宮頸癌患者高死亡率的主要原因，尤其對于IVB期宮頸癌，這些患者往往合并復發型宮頸癌，其5年生存率僅為10%，因此探索新的治療方式對于宮頸癌的預后至關重要。目前，PD-1 / PD-L1抑制劑的出現打破了治療瓶頸，并改變了傳統的治療模式，在臨床上獲得了良好效益[36]。一些研究表明化學療法和免疫療法之間具有協同關系，化學療法和免疫療法聯合治療可改善單獨化療效果[37-38]。M等[39]人對宮頸癌IVB期且對兩種化療方案均不敏感的患者轉用nab-紫杉醇和卡鉑聯合PD-1抑制劑pembrolizumab，并經過兩個周期的治療后發現，腫瘤標志物顯著下降，影像報告顯示幾乎所有初始腫瘤的病灶明顯消退。再經過四個周期后，生物標志物幾乎恢復正常，PET-CT結果表明所有病變幾乎完全消失。直到六個周期末，患者無任何不適主訴，僅遭受1-2級骨髓抑制。這表明對于宮頸癌IVB患者，聯合使用化學療法（納布-紫杉醇和卡鉑）和派姆單抗取得了積極作用且具有安全性，這與許多臨床試驗結果一致。當然，這種情況并不排除白蛋白紫杉醇的單獨作用。曾有文獻證明白蛋白紫杉醇也是治療宮頸癌的有效化療藥物，并被NCCN指南推薦為復發或轉移性宮頸癌的二線治療[40-41]。因此，除了一些先前的報道和正在進行臨床試驗之外，化學療法與PD-1 / PD-L1抑制劑聯合應用在宮頸癌中的研究相對較少，仍需要大量的基礎性研究來證明。

3 總結與展望

宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一。由于生活方式、孕產次、吸煙等多方面因素導致其發病趨于年輕化，患者因此身心遭受巨大痛苦并承受巨大的經濟負擔。目前，隨著細胞篩查技術以及治療方式的不斷改進使得宮頸癌在發病早期得以醫治。但對于持續性，復發性及轉移性的患者而言，其治療依然處于瓶頸期。隨著以貝伐單抗為代表藥物的靶向治療的加入，使得末期宮頸癌的生存率顯著改善。但由于患者個體差異所表現出對藥物的耐受程度不同，因此，末期宮頸癌患者仍然因缺乏有效的治療手段而延誤治療。近些年越來越多的學者致力于PD-1 / PD-L1信號通路的研究，在腫瘤免疫療法中取得了已取得了巨大進展。尤其是PD-1 / PD-L1免疫抑制劑的出現打破了傳統的治療模式，它作為二線治療配合以鉑類為基礎的一線化療藥物在臨床上取得了良好的治療效果，成為了最有研究前景的宮頸癌治療方案。對于免疫藥物的耐藥性以及不良反應的處理仍是當前研究面臨的巨大挑戰，PD-1 / PD-L1免疫抑制劑與其他療法（例如中藥、放療）聯合治療效果仍需大量的研究證實。另外，PD-L1是目前最具有潛力的腫瘤標記物之一，但它是否與HPV病毒存在協同作用促使宮頸癌的發生發展且是否在宮頸錐切術后患者的轉歸中具有預測價值有待進一步研究，期待日后免疫療法能實現腫瘤領域中質的突破，為癌癥患者帶來生存的希望。