这一期，我们来了解下PD-1/PD-L1是如何发挥作用的
（1）PD-1的表达与降解
在内质网（ER）上，PD-1的N49和N74发生糖基化，随后在高尔基体（Golgi）被岩藻糖基化，导致PD-1在细胞膜上持续表达，进而抑制信号的传递。Fut8是一种位于N49和N74位置的PD-1N-连接寡糖核心岩藻糖基化酶，可以调节PD-1在细胞表面的表达。基因敲除或药物抑制Fut8能够降低PD-1的岩藻糖基化、细胞表面的表达及信号通路的抑制，导致T细胞活化增加。FBXO38是PD-1的E3连接酶，介导PD-1K位点K48连接多聚泛素化，随后PD-1内化及蛋白酶体的降解。FBXO38基因敲除的小鼠，并不影响T细胞受体和CD28的信号转导，但会提高T细胞中PD-1的表达水平，导致小鼠肿瘤进展加快。在FBXO38表达缺乏的小鼠肿瘤治疗中应用抗PD-1治疗可以使小鼠肿瘤生长正常化，显示PD-1是FBXO38在T细胞中的主要作用靶点。（2）PD-L1的表达与降解
同样的，PD-L1的表达和稳定性也是通过在翻译后水平的糖基化和泛素化来调控的，研究发现只有非糖基化的PD-L1与糖原合酶激酶3β（GSK3β）相互作用，导致T和S位点的磷酸化，以及β-TrCP介导PD-L1泛素化和蛋白酶体降解。此外，EGFR介导的信号可以抑制GSK3β介导的PD-L1的磷酸化和降解，促进PD-L1的稳定和免疫抑制功能。应用PD-L1抗体针对已发生糖基化的PD-L1，阻断其与PD-1的相互作用，进而诱导PD-L1内化和降解。TNF-α与TNFR相互作用，介导的信号导致IKKβ（NF-κB激酶β抑制剂）介导的P65的激活剂核易位，导致CSN5（COP9信号复合体5）的转录，CSN5能够直接使PD-L1脱泛素化和抑制PD-L1泛素化来保持PD-L1的稳定性，从而免疫抑制的活性增强。CMTM6是细胞表面的一种非特征性蛋白，在许多肿瘤细胞中CMTM6可作为PD-L1的关键调控因子，与PD-L1结合并维持其在细胞表面的表达。PD-L1的成熟不需要CMTM6，但在血浆膜上CMTM6与PD-L1共存，它阻止PD-L1成为溶酶体介导的降解的靶点，同样，CMTM4被发现作为PD-L1表达的互补因子。所以CMTM4/6与PD-L1在细胞表面结合，减少其泛素化，增加PD-L1蛋白的半衰期。CMTM6在PD-L1中表现出明显的特异性，可能成为抑制肿瘤免疫逃逸的潜在治疗靶点。介绍完PD-1/PD-L1各自在细胞内的转运和传递，下一步了解下他们相互之间的作用及抗PD-1和抗PD-L1
（3）PD-1与PD-L1细胞内的信号传递过程
PD-1的细胞内信号传递：
PD-1胞内结构和信号转导机制：SHP-2相互作用和SHP-2激活PD-1在细胞内尾部具有两个基于酪氨酸的结构基序，一个以酪氨酸为基础抑制基序免疫受体(ITIM)，一个是基于酪氨酸的免疫受体开关基序(ITSM)。在酪氨酸激酶的作用下磷酸化，磷酸化的ITSM优先招募Src同源区域2结构域磷酸酶-2(SHP-2)，SHP-2具有两个串联的SH2结构域，即N端（N-SH2）和C端（C-SH2），及一个磷酸酶结构域PTP（蛋白酪氨酸磷酸酶）。在正常情况下，N-SH2结构域折叠成一个自体抑制的闭合构象，阻断PTP的活性位点，磷酸化的ITSM与C-SH2有很强的亲和力，将PD-1招募到SHP-2，随后N-SH2与磷酸化的ITIM基序结合，使得PTP位点激活，导致去磷酸化和下游信号通路的下调。多项研究表明，PD-1对由TCR和共刺激受体介导的信号通路的影响决定着PD-1与PD-L1结合后抑制活化T细胞的扩张和效应分化的程度，及抑制细胞因子的生产。PD-1与PD-L1/2复合体结合后，诱导PD-1细胞内尾部的ITSM和ITIM的磷酸化，SHP-2与磷酸化的ITSM结合并激活，进而抑制Zap-70和PI3K/Akt信号通路。Zap-70是TCR的转导信号，它被抑制后，TCR/CD28的信号降低，以及PI3K/Akt信号通路被抑制，会产生许多下游效应，如下调影响细胞生存和增殖的Bcl-xL和NFAT途径，导致p27kipl累积及IL-2，INF-γ的产生，进而T细胞活性被抑制。PD-L1的细胞内信号传递：
当肿瘤细胞上的PD-L1与T细胞上的PD-1结合后，向T细胞传递抑制信号，同样地，PD-L1也可能通过STAT3/caspase-7依赖通路向肿瘤细胞传递抑制信号，从而减弱IFN介导的细胞毒性。因此，PD-L1为肿瘤细胞逃避T细胞依赖性细胞毒性提供了双重的机制。（RMLDVEKC：PD-L1细胞质尾部序列；DTSSK：抑制RMLDVEKC功能的序列；IFNAR1：干扰素/受体链）（4）PD-1与PD-L1细胞外的相互作用
典型的PD-1/PD-L1相互作用是指在APCs或肿瘤细胞上表达的PD-L1与在T细胞上表达的PD-1的相互作用，减弱TCR/MHC和CD28/B7-1相互作用介导的激活作用，进而触发抑制信号，减弱T细胞的反应。通过应用PD-1或PD-L1抗体，来阻止PD-1/PD-L1的相互作用，缓解T细胞功能的抑制作用。小结：
当免疫细胞T细胞表面的PD-1识别PD-L1后，传导抑制信号，T细胞就不能发现肿瘤细胞及攻击肿瘤细胞，PD-1免疫疗法的作用机制是针对PD-1或PD-L1设计特定的蛋白抗体，阻止两者的识别过程，部分恢复T细胞功能，从而发挥杀死肿瘤细胞的作用。
参考文献
[1]NikolaosPatsoukis,QiWang,etal.RevisitingthePD-1pathway.ScienceAdvances().
[2]AnastasiaConstantinidou,ConstantinosAlifieris,DimitriosTTrafalis.TargetingProgrammedCellDeath-1(PD-1)andLigand(PD-L1):Aneweraincanceractiveimmunotherapy.PharmacologyandTherapeutics().[3]AntoniRibas,JeddD.Wolchok.CancerImmunotherapyUsingCheckpointBlockade.Science.March23.[4]周雅博,蒋晔,庞炳昕等.CMTM家族在肿瘤中的表达及作用.国际肿瘤学杂志().
作者：药学部PIVAS张凤莹编辑：药学部PIVAS周雪审核：药学部PIVAS穆殿平为临床提供优
质的药学服务
PIVAS药知道
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇