PD-1/PD-L1

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PD-1/PD-L1 通路 是免疫系统中最为关键的 免疫检查点 轴线之一,负责维持机体的免疫耐受并防止自身免疫损伤。PD-1(程序性死亡受体 1)主要表达于活化的 T 细胞表面,而其配体 PD-L1(程序性死亡配体 1)则广泛表达于抗原提呈细胞(APC)及多种肿瘤细胞。在生理状态下,这一通路的激活可诱导 T 细胞进入 耗竭 状态;而在肿瘤微环境中,恶性细胞通过高表达 PD-L1 劫持该通路,从而逃避 CD8+ T细胞 的免疫监视。针对该通路的单克隆抗体(如 帕博利珠单抗)已成为现代肿瘤免疫治疗的基础支柱。

PD-1/PD-L1 · 核心档案
Immune Checkpoint Profile (点击展开)
肿瘤免疫逃逸的“刹车”机制
受体 (Receptor) PD-1 (CD279)
配体 (Ligand) PD-L1 (CD274), PD-L2
胞内信号分子 SHP-2 磷酸酶
生物标志物 TPS, CPS, MSI-H, TMB
主要药物类别 PD-1抑制剂, PD-L1抑制剂
研究奠基人 本庶佑 (Tasuku Honjo)

分子机制:负向免疫调节的级联

PD-1/PD-L1 的结合通过干预 T 细胞受体(TCR)的近端信号传导,实现对 T 细胞活性的精准抑制。


  • 信号转导拦截: 当 PD-1 与 PD-L1 结合,其胞内段的免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM)和开关基序(ITSM)发生磷酸化,招募 SHP-2 磷酸酶。
  • TCR 信号钝化:

    SHP-2 去磷酸化 TCR 复合体下游的关键分子(如 ZAP70, PI3K),从而阻断细胞因子的产生、细胞增殖及杀伤颗粒的释放。
  • 代谢重编程: 持续的 PD-1 激活会迫使 T 细胞从糖酵解转向脂肪酸氧化,加剧 T 细胞的 耗竭 状态,使其对肿瘤失去攻击性。
  • 反向信号传导: 最新研究提示 PD-L1 在肿瘤细胞内也可能传递保护性信号,增强肿瘤对化疗药物的抗性。

临床景观:免疫检查点抑制剂 (ICI) 的革命

通过阻断这一通路,可以重新激活处于“停滞”状态的效应 T 细胞。目前市场已形成 PD-1 抑制剂与 PD-L1 抑制剂并行的格局。


药物类型 代表药物 (通用名) 作用逻辑与优势
PD-1 抑制剂 帕博利珠单抗 (K药)、纳武利尤单抗 (O药) 直接阻断受体,能同时切断 PD-L1 和 PD-L2 的抑制信号。适应症极为广谱。
PD-L1 抑制剂 阿替利珠单抗 (T药)、度伐利尤单抗 (I药) 靶向配体,保留了 PD-1 与 PD-L2 的相互作用,理论上 irAEs (免疫副作用) 发生率略低。
双特异性抗体 卡度尼利单抗 (PD-1/CTLA-4) 通过双靶点协同,旨在克服单通路阻断的耐药性,增强对“冷肿瘤”的浸润。

伴随诊断:精准筛选获益人群

  • PD-L1 表达量:
    1. TPS (肿瘤比例分数): 评价肿瘤细胞表达比例,常用于 NSCLC
    2. CPS (综合阳性分数): 综合统计肿瘤细胞及免疫细胞,是胃癌、宫颈癌的重要参考。
  • 微卫星不稳定性 (MSI-H / dMMR): 标志着肿瘤具有极高的突变负荷和抗原性,是免疫治疗的强效预测指标。
  • 肿瘤突变负荷 (TMB): TMB-H 患者往往能产生更多新抗原,从而对 PD-1 阻断产生更持久的应答。

关键关联概念

  • 免疫检查点 PD-1/PD-L1 所属的功能性蛋白质分类。
  • 耗竭 (Exhaustion): PD-1 信号通路导致的 T 细胞终末状态。
  • CTLA-4 另一个经典的免疫检查点,作用于 T 细胞活化的早期阶段。
  • irAEs 免疫检查点阻断后可能引起的自身免疫样不良反应。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Ishida Y, et al. (1992). Induced expression of PD-1, a novel member of the immunoglobulin gene superfamily, upon programmed cell death. EMBO Journal.
[学术点评]:发现史。本庶佑实验室首次克隆了 PD-1 基因,奠定了获得诺贝尔奖的基础。

[2] Dong H, et al. (1999). B7-H1, a third member of the B7 family, co-stimulates T-cell proliferation and cytokine production. Nature Medicine.
[学术点评]:配体发现。陈列平教授团队首次鉴定了 PD-L1 (B7-H1),并揭示了其在肿瘤免疫中的关键作用。

[3] Ribas A, Wolchok JD. (2018). Cancer immunotherapy using checkpoint blockade. Science.
[学术点评]:前沿综述。系统梳理了 PD-1/PD-L1 阻断剂在多种实体瘤中的临床获益及耐药机制。

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