PD-1

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程序性死亡受体-1 (PD-1)
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PD-1 与配体 PD-L1 的相互作用
英文全称 Programmed cell death protein 1
CD 分类 CD279
蛋白类型 免疫检查点、跨膜受体
主要配体 PD-L1 (CD274)、PD-L2 (CD273)
主要功能 抑制 T 细胞活化 (免疫刹车)
药物类别 PD-1抑制剂 (单克隆抗体)
发现者 本庶佑 (Tasuku Honjo)
诺贝尔奖 2018年 生理学或医学奖

程序性死亡受体-1(英文:Programmed cell death protein 1,简称 PD-1),也称为 CD279,是一种主要表达在 T 细胞表面的免疫抑制分子。作为免疫系统中的关键“刹车”装置(免疫检查点),PD-1 的正常生理功能是抑制 T 细胞的过度激活,从而防止自身免疫性疾病的发生并维持外周免疫耐受[1]

然而,肿瘤细胞常利用这一机制,通过高表达 PD-1 的配体(PD-L1),向 T 细胞发送“休眠”信号,从而逃避免疫系统的杀伤。阻断 PD-1 通路的药物(PD-1 抑制剂)已成为现代肿瘤免疫治疗的基石。

分子结构与配体

PD-1 是免疫球蛋白超家族(Ig superfamily)的成员,是一种 I 型跨膜糖蛋白。

  • 基因定位: 位于人类第 2 号染色体 (*PDCD1*)。
  • 主要配体:
    • PD-L1 (B7-H1, CD274): 广泛表达于造血细胞、上皮细胞、内皮细胞及多种肿瘤细胞表面。
    • PD-L2 (B7-DC, CD273): 主要表达于树突状细胞 (DC) 和巨噬细胞上,亲和力比 PD-L1 更强。

作用机制

PD-1 信号通路被称为免疫系统的“负调节器”,其核心机制如下:

  1. 结合: 当 T 细胞表面的 PD-1 与肿瘤细胞或 APC 表面的 PD-L1/L2 结合时。
  2. 磷酸化: PD-1 胞内段的免疫受体酪氨酸抑制基团 (ITIM) 和转换基团 (ITSM) 发生磷酸化。
  3. 信号阻断: 磷酸化的尾部招募磷酸酶 SHP-2,SHP-2 去除 TCR 信号通路中关键分子的磷酸基团。
  4. 结果: T 细胞的增殖受阻、细胞因子(如 IFN-γ, IL-2)分泌减少,T 细胞进入“耗竭”状态 (Exhaustion)。

临床意义:PD-1 抑制剂

基于 PD-1 的免疫逃逸机制,科学家研发了抗 PD-1 单克隆抗体。这类药物不直接杀伤癌细胞,而是通过“解除刹车”,恢复患者自身 T 细胞识别和消灭肿瘤的能力。

代表性药物对比

全球及中国主要获批的 PD-1 抑制剂
通用名 商品名 研发企业 代表性适应症
帕博利珠单抗
(Pembrolizumab)
Keytruda
(K药)
默沙东 * 肺癌、黑色素瘤
* 泛癌种 (MSI-H/dMMR)
* 被称为“药王”
纳武利尤单抗
(Nivolumab)
Opdivo
(O药)
百时美施贵宝 * 肺癌、肝癌、胃癌
* 肾细胞癌
特瑞普利单抗
(Toripalimab)
拓益 君实生物 * 黑色素瘤、鼻咽癌
* 首个国产 PD-1
信迪利单抗
(Sintilimab)
达伯舒 信达生物 * 霍奇金淋巴瘤
* 胃癌
卡瑞利珠单抗
(Camrelizumab)
艾瑞卡 恒瑞医药 * 肝癌、食管癌
* 副作用主要为血管瘤

副作用:免疫相关不良事件 (irAEs)

由于 PD-1 抑制剂打破了全身的免疫耐受,激活的 T 细胞可能会攻击正常的身体组织,导致免疫相关不良事件 (irAEs)。这些反应可累及全身任何器官。

PD-1 抑制剂常见不良反应与受累器官
系统/器官 临床表现 处理原则
皮肤
(最常见)
皮疹、瘙痒、白癜风 (黑色素瘤患者多见) * 局部使用激素软膏
* 严重者口服激素
消化道 腹泻、结肠炎 (可能危及生命) * 立即停药
* 全身使用皮质类固醇
内分泌 甲状腺功能减退/亢进、1型糖尿病 * 激素替代治疗 (如优甲乐、胰岛素)
肺部 免疫性肺炎 (气促、干咳、缺氧) * 需高度警惕,早期CT诊断
* 高剂量激素冲击
肝脏 转氨酶升高、免疫性肝炎 * 保肝治疗,必要时激素

历史沿革

  • 1992年: 日本京都大学的本庶佑 (Tasuku Honjo) 教授团队首次发现 PD-1 基因,最初认为其仅与细胞凋亡有关。
  • 1999年: 证实 PD-1 的负向免疫调节功能(免疫刹车)。
  • 2006年: 在临床试验中首次尝试抗 PD-1 抗体治疗癌症。
  • 2014年: 纳武利尤单抗 (Opdivo) 和帕博利珠单抗 (Keytruda) 先后获 FDA 批准上市,开启肿瘤免疫治疗 2.0 时代。
  • 2018年: 本庶佑因发现 PD-1 及其在癌症治疗中的应用,与詹姆斯·艾利森 (James Allison) 共同获得诺贝尔生理学或医学奖[2]

参见

参考文献

  1. Okazaki T, Chikuma S, Iwai Y, et al. A rheostat for immune responses: the unique properties of PD-1 and their advantages for clinical application. Nat Immunol. 2013;14(12):1212-1218.
  2. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2018. NobelPrize.org. Nobel Media AB 2018.
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