除吸烟等外部因素外，肺癌的发生、发展和结局与机体的免疫功能状态密切相关。T细胞介导的细胞免疫在机体抗肿瘤效应中起主要作用，B7 家族是T细胞活化不可或缺的协同刺激分子，PD-L1是该家族中的第三个成员，多种肿瘤细胞高表达PD-L1在诱导肿瘤特异性T细胞凋亡和免疫逃逸过程中发挥重要作用，NSCLC的Ⅰ期临床试验显示PD-L1阳性可能是PD-1/PD-L1抑制剂有效的潜在生物标志物，目前PD-1/PD-L1抑制剂单药或与化疗和靶向药物联合治疗已进入NSCLC的Ⅰ-Ⅲ期临床试验，PD-L1在NSCLC患者临床标准治疗中疗效预测和评估中亦显示出一定价值。
1.PD-L1在免疫逃逸中的生物学功能
1.1 PD-L1及其分布
PD-L1也可称为B7-H1或CD274，属 I 型跨膜糖蛋白，一级结构有 290 个氨基酸，包括胞外区、疏水跨膜区和尾部胞浆区。PD-L1是1999 年Dong等从人类基因库中搜寻 B7-1 和 B7-2 免疫球蛋白可变区及恒定区同源分子时在胎盘 cDNA 文库中发现并确认的，其胞外区与 B7-1 具有 20%的氨基酸同源性，与 B7-2 具有 15%的同源性。mPD-L1主要表达于活化免疫细胞表面，活化T淋巴细胞、B淋巴细胞、树突状细胞、单核-巨噬细胞、NK细胞、活化的血管内皮细胞、间充质干细胞等免疫细胞均可表达。目前研究已证实多种肿瘤细胞的胞膜和胞浆亦有mPD-L1上调表达，如：肺癌、胸腺组织肿瘤、黑色素瘤、乳腺癌、肝癌、食管癌、胃癌、胰腺癌、肾细胞癌、结肠癌、膀胱癌、子宫癌和白血病和淋巴瘤等[3]。PD-L1蛋白除了以mPD-L1存在外还存在sPD-L1，Chen等通过ELISA首次证实肿瘤患者血清中高表达的sPD-L1是通过具有一定底物特异性的基质金属蛋白酶(MMPs)作用于细胞膜表面mPD-L1而产生，迄今为止MMPs家族中已有20多个成员，在NSCLC中sPD-L1具体由MMPs家族中哪个成员剪切细胞膜表面mPD-L1而产生目前尚无报道，sPD-L1在肺癌患者胸水中表达情况如何亦无研究，值得进一步研究。
1.2 PD-L1的受体
T 细胞的活化除了需要通过抗原提呈细胞(antigen presenting cell, APC)递呈抗原肽-MHC复合物(peptide-MHC complex, pMHC)给抗原特异性 T 细胞提供#信号外，还需要一系列来自细胞表面的受体和配体作为协同刺激分子提供第二信号，协同刺激分子包括共刺激分子和共抑制分子。共刺激分子以T细胞表面的CD28和APC表面的B7-1(CD80)、B7-2(CD86)最为重要，通过受体-配体结合启动活化信号从而激活T细胞;表达于活化免疫细胞和肿瘤细胞表面的PD-L1是负性调节T细胞功能重要的共抑制分子 。mPD-L1主要与活化T细胞表面的受体PD-1结合，去磷酸化T细胞受体(T cell receptor,TCR)信号通路上的多个关键分子从而抑制T细胞的增殖和活性 [2，6]。Park等发现PD-L1除了可与PD-1结合外还可以与表达于T细胞和APC表面潜在性的受体B7-1结合抑制免疫反应，PD-L1与B7-1的亲和力高于B7-1与CD28分子的相互作用，PD-L1干扰CD28/B7-1介导的正性协同刺激信号传导而抑制T 细胞激活。
1.3 PD-L1介导肿瘤免疫逃逸机制
PD-L1参与NSCLC免疫逃逸的具体机制尚不完全清楚，可能有以下几个方面：①诱导T细胞发生凋亡抑制免疫反应：肿瘤细胞表达的PD-L1能通过与其受体结合促进抗原特异性T细胞的凋亡。Konishi等对手术切除的NSCLC患者组织标本分析发现mPD-L1阳性较阴性肿瘤区域内淋巴结浸润T细胞数目(TILs)数目显著减少。②诱导T细胞耐受：PD-L1与PD-1持续作用可抑制TCR介导的信号传递，导致T细胞的外周耐受。③调节炎性细胞因子的表达水平而调节免疫应答：由活化的免疫细胞分泌的IFN-γ在调节PD-L1的表达而影响T细胞功能中发挥了重要作用，陈成等发现高表达PD-L1分子的肺癌细胞株IFN-γ的分泌也受到下调，阻断该信号通路可上调细胞毒性T细胞CTL分泌IFN-γ并增强其杀伤效应。④增强调节性T细胞(Treg)功能：PD-L1可表达于Treg表面并参与其免疫抑制作用，表达PD-L1的血管内皮细胞可以在体外环境增加Treg数目，阻断PD-1/PD-L1信号通路可以抑制Treg细胞功能，加强抗肿瘤效应。⑤充当“分子盾牌”的作用抵抗肿瘤细胞被淋巴细胞清除，利用抗PD-1或抗PD-L1抗体阻断PD-1/PD-L1相互作用可增强CTL的细胞杀伤作用。⑥肿瘤细胞表面表达的PD-L1可作为受体传递给肿瘤细胞抗凋亡信号作为逃避免疫攻击。
2. PD-L1预测NSCLC PD-1/PD-L1抑制剂疗效临床试验
目前靶向针对PD-1/PD-L1免疫检查点抑制剂在NSCLC临床试验中展开的有抗PD-1抗体(nivolumab、pembrolizumab)和抗PD-L1抗体(MPDL3280A、MEDI-4736)。I期临床试验结果显示肿瘤细胞和肿瘤浸润免疫细胞mPD-L1的表达状态与PD-1/PD-L1抑制剂疗效相关。
2.1 肿瘤细胞mPD-L1与PD-1/PD-L1抑制剂
抗PD-1抗体BMS-936558(nivolumab)、MK-3475(pembrolizumab)是人源化的IgG4抗体，在T细胞上高亲和力结合PD-1，选择性阻断其与PD-L1和PD-L2结合，破坏其负性信号传递并恢复T细胞抗肿瘤作用。2012年Topalian等首次发现肿瘤细胞mPD-L1表达高的患者对抗PD-1抗体治疗比较敏感，在评估nivolumab治疗难治性实体瘤的安全性和有效性的I期临床试验中，研究纳入黑色素瘤、肾细胞癌、NSCLC等实体肿瘤患者，通过免疫组织化学(IHC)检测肿瘤细胞表面mPD-L1的表达状态，肿瘤细胞表面mPD-L1阳性定义为至少5%的肿瘤细胞有PD-L1表达，亚组分析结果显示：NSCLC肿瘤细胞表面mPD-L1表达阳性和阴性患者药物客观缓解率(ORR)分别为36%(9/ 25)、0(0/17)，NSCLC患者中肺鳞癌患者有效率显著高于非鳞癌(33% vs 12%)。初步的数据显示了PD-L1表达状态与抗PD-1抗体药物客观缓解之间的关系，且在肺鳞癌患者中显示出一定治疗优势。随后Gettinger等报道nivolumab单药一线治疗20例晚期NSCLC 的I期临床试验结果显示：药物ORR与病理类型无关而与肿瘤细胞mPD-L1的表达状态相关。Pembrolizumab单药对晚期初治和复治NSCLC患者的I期临床试验，将mPD-L1阳性定义为至少1%的肿瘤细胞或肿瘤间质细胞有PD-L1表达，其研究结果亦显示了肿瘤细胞mPD-L1高表达的患者对治疗敏感。
抗PD-L1抗体MPDL3280A、MEDI-4736是人源化的IgG1抗体，可以高亲和力结合PD-L1，选择性阻断其与活化免疫细胞表面PD-1和CD80等受体结合，破坏其负性信号传递并恢复T细胞抗肿瘤作用。Spigel等报告的一项多中心MPDL3280A剂量爬坡I期临床试验(NCT01375842)，研究结果显示肿瘤细胞mPD-L1阳性患者治疗缓解率明显高于mPD-L1阴性患者(36% vs 13%)。MEDI-4736的I期临床试验亦显示该药对肿瘤细胞mPD-L1阳性患者治疗缓解率高(39% vs 5%)。
2.2 肿瘤浸润免疫细胞mPD-L1与PD-1/PD-L1抑制剂
在寻找有可能从PD-1/PD-L1途径抑制剂治疗中受益的患者和有效生物标志物的过程中，早期的研究工作是将焦点放在检测肿瘤细胞mPD-L1表达情况，然而部分肿瘤细胞mPD-L1表达阴性的患者亦显示出对PD-1/PD-L1途径抑制剂治疗有效，最近研究者关注肿瘤浸润免疫细胞表达mPD-L1的重要性并显示出成功迹象。Roy等在探讨预测MPDL3280A疗效的相关生物标志的剂量爬坡I期临床试验的拓展研究中，研究纳入黑色素瘤、肾细胞癌、NSCLC等实体肿瘤患者，结果显示：肿瘤浸润免疫细胞mPD-L1高表达的患者药物反应更佳，对其中53例NSCLC患者进行亚组分析亦得到一致结论。MPDL3280A单药一线治疗晚期膀胱癌的I期临床试验亦显示肿瘤浸润免疫细胞mPD-L1的表达状态与药物疗效相关。肿瘤浸润免疫细胞mPD-L1预测药物疗效有待大样本Ⅱ期Ⅲ期临床试验进一步验证，目前尚无肿瘤细胞mPD-L1联合mPD-L1预测PD-1/PD-L1抑制剂疗效的研究，为更好的推进肿瘤个体化治疗提供一定参考。
3 PD-L1在NSCLC标准治疗中的潜在价值
PD-L1可作为临床靶向治疗和化疗疗效预测和评估的参考指标。研究显示肿瘤细胞表面mPD-L1表达状态与表皮受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)药物疗效相关，可一定程度上预测靶向药物治疗效果。A D’Incecco等对123例不同分子分型的NSCLC患者分析其肿瘤细胞mPD-L1的表达情况，结果显示mPD-L1表达与EGFR突变相关，PD-L1阳性较阴性患者经过EGFR-TKI药物治疗后治疗缓解率高(61.2% vs 34.8%)，也为进一步探讨靶向药物与PD-1/PD-L1途径抑制剂联合使用的价值提供一定参考。通过ELISA可动态监测NSCLC患者外周血sPD-L1的表达水平并在临床疗效评估中显示出一定价值，已有研究显示sPD-L1动态变化与临床疗效评估结果一致，可以评价抗肿瘤个体化治疗效果。王晓景等采用ELISA检测肺癌患者治疗前和4周期化疗后血清sPD-L1表达水平，疗效评价按实体瘤疗效评价标准(TECIST)，旨在探讨肺癌患者化疗前后血清中sPD-L1的表达变化及其临床意义，结果显示：sPD-L1动态变化与临床疗效的评估结果基本一致，化疗后疗效评定为部分缓解(PR)和病情稳定(SD)患者sPD-L1水平较治疗前下降，疾病进展(PD)患者较治疗前显著升高。以上探讨PD-L1在NSCLC标准治疗中的潜在价值的研究为PD-1/PD-L1途径抑制剂联合靶向药物治疗和化疗提供一定参考。
4结语
NSCLC可高表达PD-L1参与肿瘤免疫逃逸，PD-1/PD-L1抑制剂在NSCLC临床试验的成功驱使着研究者寻找可预测其疗效的#生物指标，现有临床试验显示肿瘤细胞和肿瘤浸润免疫细胞mPD-L1的表达状态与药物疗效相关，此外PD-L1还可作为NSCLC临床标准治疗疗效预测和评估的指标。通过ELISA可检测患者体液中sPD-L1表达情况，不仅取材简单、受外界干扰因素影响少，而且可动态监测其表达水平变化。于此，sPD-L1单项或联合mPD-L1与NSCLC患者PD-1/PD-L1途径抑制剂疗效有待大样本前瞻性研究证实，为临床针对其靶点的免疫治疗推广提供详实的基础，从而丰富NSCLC综合治疗和个体化治疗的内容。
宋霞
