简介:该文是关于肿瘤和肿瘤免疫方面论文范文资料与检查点有关论文范本.
摘 要：程序性死亡蛋白1（PD-1）是免疫系统中的膜结合型免疫检查点,可双重抑制T细胞的活化,在治疗感染、癌症和自身免疫性疾病中发挥了关键作用.可溶性PD-1（sPD-1）是以可溶性形式存在的检查点,作为内源性分子,不仅不会引起人体发生免疫排斥反应,弥补单克隆抗体的不足,并且存在于外周血,具有易于获得的特点.另外sPD-1能够竞争性阻断PD-1/PD-L1通路、促进树突状细胞（DC）成熟、增强T细胞的功能、具有肿瘤生物标志物及预测预后的潜能,还与癌性疼痛有关.因此,越来越需要研究sPD-1的功能及开发相关治疗方法.本文将从可溶性免疫检查点sPD-1的产生机制和功能及其在生物标志物、治疗方法等方面的相关研究进展做以简要综述.
关键词：可溶性免疫检查点;sPD-1;免疫治疗;肿瘤
中图分类号：R730.3 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2020）09-0066-05
程序性死亡蛋白1（programmed death-1,PD-1）可通过双重抑制T细胞活化,在免疫反应调节中发挥着重要的作用,是重要的免疫检查点.近年来,相关抗PD-1等单克隆抗体发展迅速,但由于制备成本过高及存在大部分患者发生了治疗后未经历完全反应或根本无反应的治疗效果等原因,使得抗PD-1抗体发展受到了限制.可溶性程序性死亡蛋白1（soluble programmed death-1, sPD-1）是一种可溶性免疫检查点,可竞争性阻断PD-1与配体PD-L1（programmed death ligand-1）形成的PD-1/PD-L1通路進而能够提高抗肿瘤免疫力.sPD-1是以可溶性形式存在的检查点,作为内源性分子,不仅不会引起人体发生免疫排斥反应,弥补单克隆抗体的不足,并且存在于外周血,具有易于获得的特点,已成为新的研究热点,并被认为是可用于治疗肿瘤的一种新的生物标志物及有效的潜在免疫治疗靶点.已有研究表明,在胰腺癌、三阴性乳腺癌及晚期食管癌等癌症中可检测到sPD-1的存在,并且其外周血水平与癌症的严重程度及预后有关[1-3].然而,至目前为止,针对可溶性免疫检查点对免疫调节及癌症治疗的研究却依旧较少,因此,越来越需要研究sPD-1的功能及开发相关治疗方法.本文对sPD-1的产生机制和功能及其在生物标志物、治疗方法等方面的生物学意义以及研究进展进行综述.
1 sPD-1概述
可溶性免疫检查点即可溶性受体和配体,是包括全长受体和配体在内的一个家族的一部分,通过mRNA表达或膜结合蛋白的裂解产生,不同于一般的膜结合型免疫检查点,在外周血中以游离的可溶性蛋白形式存在.这些实体可能通过可溶性受体与全长配体之间或可溶性配体与全长受体之间的相互作用而在免疫调节中发挥着重要的作用.在免疫调节中,一些共刺激分子分别以膜结合型蛋白以及可溶性蛋白这两种表达形式存在.其中,可溶性蛋白的产生一般有两种方式,一种方式是通过膜结合型蛋白的水解得到;另一种是通过对mRNA进行选择性剪切翻译得到[4].而sPD-1即由第二种方式得以产生.已有研究者通过对活化T细胞进行克隆等步骤得到了几种PD-1mRNA剪接变异体,其中一种剪接变异体由于缺失外显子3而被称为PD-1Deltaex3,负责对PD-1蛋白的跨膜区进行编码并可能参与编码sPD-1[5].研究认为sPD-1通过促炎症刺激因子作用于免疫细胞而产生,并已被证明与重症肌无力及类风湿性关节炎等自身免疫性疾病有关[4].随着近年来sPD-1与肿瘤相关关系的研究逐渐成为热点,已有研究证实sPD-1具有成为肿瘤标志物的潜能,故可通过对血液中sPD-1含量的测定进而对肿瘤患者的治疗效果、临床病理特征以及预后进行预测[4].
2 sPD-1的来源
根据Christian Nielsen等人的研究,描述了人外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cells,PBMC）克隆的PD-1mRNA转录本的五个剪接变体：FLPD-1,PD-1 Deltaex2,PD-1 Deltaex3,PD-1 Deltaex2,3和PD-1 Deltaex2,3,4.其中的PD-1 Deltaex3变异体编码产生了sPD-1这种单体蛋白.由于sPD-1存在胞外结构域使得其具有结合PD-L1/PD-L2（programmed death ligand-2）配体的能力.研究表明健康人体内无法直接检测到PD-1 Deltaex3,而在临床前研究中,sPD-1在健康人中可检测到,其水平低于自身免疫性疾病和癌症患者[6],但其水平可在PBMC的激活作用下呈正比例升高,该现象表明sPD-1与PD-1在免疫反应中可能相互作用进而起到共同平衡免疫系统的作用.
3 sPD-1的生物学机制
3.1 sPD-1与PD-1竞争进而阻碍PD-1/PD-L通路
目前,检查点PD-1/PD-L1通路在T细胞无能及免疫抑制中的重要性已得到了证实[7].在PD-1/PD-L通路中存在三种起到抑制T细胞免疫反应的受体和配体,sPD-1能够与体内的PD-1竞争,能够阻碍PD-1与PD-L通路中全部三种配体相结合,进而促进肿瘤免疫.三种受体配体组合包括：PD-L1/PD-1,PD-L2/PD-1和PD-L1/B7-1（CD80）（图1）.
3.2 sPD-1与树突状细胞相互作用
sPD-1能够促进树突状细胞（dentritic cells,DC）的成熟,根据Song MY等的研究,DC能在共转染sPD-1DNA后促进其表面成熟标志物上调,如主要组织相容性复合体II（major histocompatibility complex Ⅱ,MHC II）,进一步促进DC成熟[7].由于DC的成熟是由活化的T淋巴细胞介导的,所以有研究推测DC成熟物的上调与T细胞功能活性增强有关[7].由于T细胞释放的细胞因子强烈地决定了它们在体内的功能活性,因此,在癌症和传染病中,产生多种细胞因子的能力与有益的免疫反应有关,而它们的进行性丧失则与T细胞耗尽、衰老和无能有关,故而免疫治疗的重中之重是增强T细胞的多功能状态.PD-1作为T细胞活性的关键负性调节因子,在T细胞被激活后通过表达PD-1进而与DC表面表达的PD-L1配体结合.在一项关于DC的研究中,通过mRNA电穿孔在人单核细胞来源的DC中瞬时表达sPD-1的可溶性胞外部分的策略可以提高共刺激分子如CD80的表达水平,并使细胞因子谱得到明显改变,具有分别以分泌IL-10和TNF-α的特征,同时在不诱导Treg细胞的情况下诱导多功能T细胞,进而改进基于mRNA的DC疫苗用于癌症或感染性疾病的治疗[8].并且,PD-1-Fc可以增强细胞促炎因子的表达,可以增加1型辅助性T（T helper type 1,Th1）细胞和Th17细胞的产生,故使得sPD-1能够增强T细胞的功能进而提升T细胞对肿瘤的杀伤作用的能力得到了进一步的证实.但是,根据Harmjan Kuipers等人的研究,将DC和T细胞与sPD-1共培养时他们观察到T细胞增殖和IL-2的产生受到抑制,据此他们推测,当sPD-1与DC上的PD-L1结合时,可能会发出反向信号（见图2）[9].
3.3 sPD-1与癌症患者疼痛有关
目前已有研究表明sPD-1与癌症患者疼痛有关.相关研究表明PD-L1通过与PD-1受体结合进而抑制伤害性感受器神经元的活动,减轻急、慢性疼痛.外源性PD-L1作用于正常小鼠产生镇痛作用,而阻断内源性PD-L1和PD-1则引起疼痛[10].研究发现癌痛患者sPD-1和PD-1的阳性表达率高于正常人,并且PD-1/PD-L1通路的激活率受sPD-1和PD-1阳性表达、年龄、肿瘤类型和分化程度的影响.尽管具体机制尚不清楚,但结果表明,随着癌痛程度的增加,T细胞表面PD-1的表达减少,外周sPD-1含量增加[10].
4 sPD-1与肿瘤患者预后的关系
4.1 sPD-1与各种癌症之间不存在一致的预后或预测模式
有一项在小鼠身上展开的关于sPD-1的研究发现：sPD-1的存在促进了肿瘤特异性免疫,被认为与延长生存期有关,之后几年的有关sPD-1的研究中均有得出sPD-1与肿瘤患者的预后相关的结论.例如,在一项与胰腺癌相关的研究中,发现晚期胰腺癌患者sPD-1和可溶性 PD-1配体1（soluble programmed death 1 ligand 1,sPD-L1）水平与总生存率（overall survival,OS）呈负相关,并指出sPD-1与其他可溶性免疫检查点可作为不能切除胰腺癌患者的不良预后指标[3].有一项研究：在38名接受突变表皮生长因子受体抑制剂厄洛替尼治疗的非小细胞肺癌患者中,sPD-1水平较高与较长的无进展生存期和OS有关[11].在120例接受根治性切除的肝癌患者的队列中,sPD-1是有利的独立预后因素,并且是预测肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）患者DFS和OS的独立预后因子[14].值得注意的是,在乙肝病毒患者中,sPD-1升高的患者发生肝细胞癌的风险更高[11];在120例肝细胞癌患者中,sPD-1水平高的患者预后较差[11];在41例晚期胰腺癌患者中,sPD-1水平与预后无关[11].
通过上述列举的报告及其他检测sPD-1在各种癌症中的水平,目前尚未发现sPD-1与各种癌症之间存在一致的预后或预测模式[11].
4.2 sPD-1能够作为接受疫苗治疗的癌症患者的预后生物标记物或预测性生物标记物
由于sPD-1作为免疫检查点的作用,其水平可以作为接受疫苗治疗的癌症患者的预后生物标记物或预测性生物标记物,因为它在Th1免疫反应期间被干扰素γ上调到激活的淋巴细胞上[11].在癌症患者中,sPD-1水平的两个极端值代表着不同的意义,即非常低的sPD-1可能表明缺乏现有的抗癌免疫反应,而非常高的水平则可能表明主动免疫反应被抑制.在一项将sPD-1作为肿瘤患者特异性自体疫苗治疗预后和预测生物标志物的研究中[11],研究者认为在两个极端水平之间,注射抗癌疫苗后PD-1的下降可能表明免疫反应增强,但并未受到抑制.结果表明sPD-1的基线水平和接种三周疫苗后sPD-1水平的变化相结合,似乎可以预测接受自体树突状细胞疫苗（dendritic cell vaccine,DCV）治疗的转移性黑色素瘤患者的长期存活率.
5 sPD-1的相关治疗方法
5.1 sPD-1与肿瘤疫苗联合治疗癌症
目前,sPD-1与肿瘤疫苗联合治疗癌症中显示出了令人振奋的结果.由于传统疫苗诱导的抗肿瘤免疫一直很不理想[12],但疫苗治疗方法一直被广泛认为是产生适应性肿瘤特异性T细胞的重要途径[12].研究者推测疫苗接种失败的一个可能原因是缺乏细胞因子作为T细胞对肿瘤反应后改善抗原提呈的关键因素.然而,肿瘤细胞表达PD-L1的水平在经疫苗治疗后得到了升高进而引起免疫抵抗.有趣的是,sPD-1能阻断PD-1/PD-L1、2途径,从而使T细胞免疫活性增强进而促进肿瘤免疫.最近,研究者将衰老肿瘤细胞疫苗（senescent tumor cell vaccine,STCV）联合sPD-1形成的新型STCV/sPD-1疫苗治疗乳腺癌,研究结果证实了STCV/sPD-1是一种更安全的疫苗.STCV/SPD-1不仅促进DC成熟,挽救耗尽的PD-1+T细胞,并且sPD-1的表达增强了STCV的疗效[12].
5.2 sPD-1与基因联合治疗癌症
sPD-1可与基因联合治疗,协同抑制肿瘤生长.目前,已有研究者将sPD-1与miR-206基因联合作用于小鼠肝癌皮下移植瘤的试验中.miR-206可作为抑癌基因或致癌基因,调控恶性肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移和凋亡,可靶向下调c-met、PD-L1等癌基因.肝癌组织中miR-206表达减少,与肿瘤形成、转移及预后相关[16].该研究结果显示,sPD-1及靶向PD-L1的miR-206联合治疗可有效阻断PD-1与PD-L1结合,促进肿瘤微环境IFN-7上调及PD-L1下调,逆转被抑制的T细胞,提高NK细胞及T细胞活性,进而提高细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte, CTL）的抗肿瘤作用[16].
5.3 sPD-1具有辅助其他肿瘤药物及肿瘤疫苗的功能
目前为止,虽然使用sPD-1的治疗方法应用于人类身上的研究还未有报道,但基于已有一些将sPD-1应用于小鼠模型的研究已经显示sPD-1具有辅助其他肿瘤药物及肿瘤疫苗的功能[9].近期,研究者將PD-1胞外区与IgG4中的CH3组成的融合蛋白导入Glypican-3（GPC3）特异性嵌合抗原受体修饰的T细胞（CAR-T）,组合成GPC3-28Z,以阻断PD-1/PD-L1通路.该研究表明共表达sPD-1的CAR-T细胞可以增强抗肿瘤活性,携带sPD-1的GPC3特异性CAR-T细胞有望作为肝癌患者的治疗手段[13].Chenlu等研究者将sPD-1构建成MUC1和Survivin靶向DNA疫苗（sPD-1/MS）用于小鼠结直肠癌模型和肺癌模型中,并检测了sPD-1/MS疫苗在两种癌症模型中的抗肿瘤作用[15].结果显示在两组模型中sPD-1/MS疫苗均表现出较好的抗肿瘤作用.总之,sPD-1/MS能有效激活淋巴细胞,增强免疫原性和抗肿瘤效应[15],该研究结果可能为应用治疗性DNA疫苗治疗癌症提供一种方法.
综上所述,sPD-1能够为治疗癌症提供新的方法.
6 结语
目前关于sPD-1的生物机制研究已经达到了新的高度,但是,其与肿瘤及PD-1之间的作用仍然十分复杂,并且现有的研究仍未存在一致的预后模式,因此未来应该更注重其机制的研究.通过对肿瘤患者sPD-1的动态监测与肿瘤临床病理特征的相结合的方法,有助于实现通过测定sPD-1发现肿瘤患者的一致的预测模式.同时,可通过降低患者体内sPD-1含量减轻癌性疼痛进而更好弥补单纯生物治疗的不足.另外,由于sPD-1与肿瘤相关基因、其他肿瘤药物及肿瘤疫苗联合使用能提升杀伤肿瘤效果,故应探寻更好的药物及疫苗来为肿瘤治疗提供新的指导.
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总结：归纳上述,本文是一篇关于对不知道怎么写检查点论文范文课题研究的大学硕士、肿瘤和肿瘤免疫本科毕业论文肿瘤和肿瘤免疫论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料.
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