12篇权威文献解读PD-L1免疫疗法进展

12篇权威文献解读PD-L1免疫疗法进展PD-1/PD-L1是什么？1992年，日本京都大学TasukuHonjo教授首次报道并克隆了PD-1基因[1]。1999年，华人学者陈列平教授报道了B7家族的第三个成员B7-H1（即日后的PD-L1）[2]。2000年，TasukuHonjo教授等人证明了PD-L1能与PD-1结合，进而抑制T细胞的增殖与细胞因子的分泌，负调控淋巴细胞的激活，从此，B7-H1被正式命名为PD-L1（陈列平教授则继续使用“B7-H1”命名）[3]。2003年，陈列平教授第一次成功地使用PD-L1封闭抗体联合T细胞回输技术治愈了约60%的头颈癌小鼠[4]。2014年12月，首个应用于肿瘤治疗的抗PD-1抗体药Keytruda（MSD）获FDA批准，三个月后，Opdivo（BMS）获FDA批准（Opdivo也将成为首个在中国大陆上市的PD-1单抗药）。2016年FDA批准首个抗PD-L1的抗体药Tecentrip（Roche）应用于肿瘤治疗（图1）。图1：PD-1/PD-L1发展历程中的部分关键节点PD-1/PD-L1工作机制是怎样的？PD-1/PD-L1免疫检查点抑制剂在癌症研究中倍受瞩目，而恶性肿瘤的十大重要标志之一就是免疫检查点参与的免疫逃避。PD-1与其配体PD-L1的结合会下调T细胞的活性，阻断体内免疫系统对肿瘤细胞的攻击。PD-1/PD-L1单克隆抗体是目前临床研究与应用最广泛的免疫检查点抑制剂。当阻断PD-1与PD-L1的结合时，负调控信号被阻断，T细胞恢复活性，杀死肿瘤细胞，在多种癌症治疗过程中显示出卓越的疗效[5]。图2：PD-1/PD-L1抑制剂的工作机理[6]TCR,Tcellreceptor;MHC,majorhistocompatibilitycomplex;

APC,antigenpresentingcell具体如图2所示，PD-1的生理功能简单来说就是免疫刹车：当免疫系统发现外来入侵者，启动免疫攻击时，为了不误伤自身，同时也启动免疫“刹车”。因此，T细胞被激活时会表达PD-1,而攻击性炎症因子IFN-γ会刺激细胞表达它的受体PD-L1和PD-L2。当PD-1与它的受体结合，就会抑制免疫反应。但是狡猾的肿瘤细胞在与免疫系统的战斗中，逐渐学会了这一招：通过大量表达PD-L1实现免疫逃逸。而PD抑制剂，包括anti-PD-1或者anti-PD-L1单抗药，就是通过阻断PD-1与其受体的结合，重新激活免疫系统来攻击肿瘤细胞[6]。为何要检测PD-L1？PD-L1组成性低表达于抗原递呈细胞（APCs）、非造血细胞如血管内皮细胞、胰岛细胞以及免疫豁免部位（如胎盘、睾丸和眼睛）。炎性细胞因子如I/II型干扰素、TNF-α和VEGF等均可以诱导PD-L1的表达[7]。大量研究表明，在癌症患者的样本中，PD-L1在很多情况下呈现高表达趋势[8]。在肿瘤微环境中，免疫抑制分子如PD-L1的高表达意味着当PD-1/PD-L1的结合被阻断时，患者更可能从中获益。因此对于癌症患者而言，如果PD-L1的表达水平较高，则使用PD抑制剂的疗效更为显著。目前的临床结果也印证了这一推测（图3,4）。正因为如此，PD抑制剂药物的使用，大多需要伴随/补充诊断检测PD-L1的表达，而PD-L1的检测方法主要是基于蛋白水平的免疫组化。那么为什么不选择检测PD-1呢？在使用抗PD-1抑制剂的条件下，PD-1水平通常不会发生变化，此时检测PD-L1可以反映没有结合的PD-L1水平，从而反映药物的作用程度。而PD-L1在多种细胞表面表达，包括恶化的肿瘤细胞表面，所以高表达PD-L1的肿瘤细胞预示其免疫逃逸能力强，当使用PD抑制剂时可能更有效。当然也有报道，肿瘤浸润的T细胞中PD-1对于无进展生存期（PFS）也有一定的指示意义[10]。实例1关于OPDIVO(nivolumab，PD-1单抗药)，BMS进行了将其应用于NSCLC（非小细胞肺癌）的临床项目（图3）。数据表明：PD-L1的表达与OPDIVO的疗效呈一定的正相关性。应用其伴随诊断抗体HYPERLINK28-8(ab205921,Abcam)的IHC染色信号越强，则使用OPDIVO所获得的总体生存率（OS）越高。PD-L1阳性表达组（≥1%）的总体生存率较之PD-L1阴性表达组（＜1%）有显著提升。当PD-L1的表达水平更高时（≥5%，≥10%），相应患者的死亡风险分别降低57%和60%。而对于Docetaxel（化学抗癌药）的使用，PD-L1的表达与总体生存率并无显著相关性[9]。图3：NSCLS患者对OPDIVO药效（总生存期OS）与PD-L1的表达呈正相关[9]实例22017年马里兰大学Greenebaum癌症中心进行了针对多发性骨髓瘤（MM）的三联免疫治疗研究[10]，即PD-1单抗药，pomalidomide（免疫调节药物）及低剂量地塞米松的联合用药。研究使用PD-L1抗体HYPERLINK28-8(ab205921,Abcam)对病人的组织样本进行IHC染色，根据信号强度分为阳性与阴性/弱阳性两组，并观察两组病人在联合用药下的治疗反应（sCR/CR，得到了严格的完全缓解/完全缓解；VGPR，有非常好的部分缓解）。PD-L1阳性组vs阴性/弱阳性组的治疗反应（sCR/CRVGPR）为54%vs20%。同时，研究对骨髓浸润的淋巴细胞中PD-1HYPERLINK（ab52587，Abcam）的表达水平进行检测，发现其与客观缓解率（ORR）并无明显的相关性。目前，PD-L1表达水平的检测已经写进了肺癌NCCN指南。此外，一些临床试验的研究显示，在其它肿瘤中，PD-L1的表达水平与患者使用免疫检查点抑制剂的疗效亦存在相关性[8,10]。4：PD-1和PD-L1的免疫组化分析[10](A)MM患者组织样本中PD-L1的表达水平检测(DAB)，1%(i),1%to49%(ii),50%(iii)，下方为相应的骨髓瘤细胞标志物MUM1的组织染色（ACE）(B)T淋巴细胞中CD3染色(i)和PD-1染色(ii)。适用于IHC检测的PD-L1抗体有哪些？目前FDA批准了2款PD-1抑制剂（Opdivo和Keytruda）和3款PD-L1抑制剂（Tecentriq、Imfinzi、Bavencio）上市。同时，也分别批准了相应的伴随/补充诊断抗体：28-8、22C3、SP142、SP263（克隆号，其中Bavencio无指定PD-L1诊断抗体）这4个PD-L1单抗，用于PD-L1表达水平的IHC检测[11]。目前在NSCLC（非小细胞肺癌）治疗中，每个PD抑制剂都开发了相应的特异性PD-L1免疫组化（IHC）检测方法，以评估NSCLC中恶性肿瘤和/或免疫细胞上的PD-L1表达水平。前文已经提到OPDIVO(nivolumab，BMS)在NSCLC患者的治疗中获得了极大的成功，且疗效与PD-L1的表达水平呈现相关性，证明了补充诊断的重要性[9]。下表列出了FDA以及在欧洲和日本批准的PD-L1单抗[12]：bbreviations:IC,immunecells;IVD,invitro

diagnostic;

NA,notapplicable;NSCLC,non–small-celllungcancer;NSQ,non-squamous;PD-L1,programmeddeath-ligand1;SQ,squamous;TC,tumorcells.*Allassaysscorecellsatanyintensity.†TC0＜1%,TC11%to＜5%,TC25%to,50%,

＜50%,TC3

≥50%,IC0＜1%,IC11%to＜5%,IC25%to,10%,IC3≥

10%.表1：用于NSCLCIHC诊断的PD-L1抗体[12]目前PD-L1检测仍然存在一些问题，包括：检测技术方面，如不同的检测抗体、平台以及不同阈值的问题；生物学方面，如肿瘤内和肿瘤间异质性；组织来源方面，如细胞学标本，存档标本与新鲜标本，原发部位与转移灶等。样本制备推荐参考FDA批准的尿路上皮癌IVD分析中的操作（表2）NBF,neutralbufferedformalin;TC,tumorcell;UC,urothelialcarcinoma，From

HYPERLINKhere除了染色技术外，抗体的特异性也尤其重要。而目前我国PD-L1的检测比较混乱：染色技术及条件的不统一染色的抗体多样病理评价标准尚未统一这些都导致患者检测PD-L1的价值降低。因此，选择合适的抗体至关重要。推荐选择经FDA批准的克隆号28-8、SP142，用于IHC、WB、流式检测。点击下图查看详情：有订制肿瘤免疫解决方案的用户，请点击下图或者阅读全文，下载肿瘤免疫解决方案手册（英文）。参考文献1.Ishida,Y.,etal.,InducedexpressionofPD-1,anovelmemberoftheimmunoglobulingenesuperfamily,uponprogrammedcelldeath.EMBOJ,1992.11(11):p.3887-95.2.Dong,H.,etal.,B7-H1,athirdmemberoftheB7family,co-stimulatesT-cellproliferationandinterleukin-10secretion.NatMed,1999.5(12):p.1365-9.3.Freeman,G.J.,etal.,EngagementofthePD-1immunoinhibitoryreceptorbyanovelB7familymemberleadstonegativeregulationoflymphocyteactivation.JExpMed,2000.192(7):p.1027-34.4.Strome,S.E.,etal.,B7-H1blockadeaugmentsadoptiveT-cellimmunotherapyforsquamouscellcarcinoma.CancerRes,2003.63(19):p.6501-5.5.Chen,D.S.andI.Mellman,Elementsofcancerimmunityandthecancer-immunesetpoint.Nature,2017.541(7637):p.321-330.6.Shukuya,T.andD.P.Carbone,PredictiveMarkersfortheEfficacyofAnti-PD-1/PD-L1AntibodiesinLungCancer.JThoracOncol,2016.11(7):p.976-88.7.Grosso,J.,etal.,Programmeddeath-ligand1(PD-L1)expressioninvarioustumortypes.JournalforImmunoTherapyofCancer,2013.1(1):p.P53.8.Patel,S.P.andR.Kurzrock,PD-L1ExpressionasaPredictiveBiomarkerinCancerImmunotherapy.MolecularCancerTherapeutics,2015.14(4):p.847-856.9.PD-L1IHC28-8pharmDx.pdf.2015.10.Badros,A.,etal.,Pembrolizumab,pomalidomide,andlow-dosedexamethasoneforrelapsed/refractorymultiplemyeloma.Blood,2017.130(10):p.1189-1197.11.AncevskiHunter,K.,M.A.Socinski,andL.C.Villaruz,PD-L1TestinginGuidingPatientSelectionforPD-1/PD-L1In