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编者按：非小细胞肺癌中的肺腺癌占比逐年升高。其病情发展迅速，转移速度快，大部分病人发现时已发展至中晚期，手术机会少，术后复发率高，预后差，晚期患者的5年生存率不足15%，肺腺癌已经成为了临床治疗的难点。虽然化疗和分子靶向治疗在非小细胞肺癌的治疗过程中取得了长足的进步，已成为肺癌治疗的主要方法。但目前化疗和分子靶向治疗均遇到了瓶颈，为了提升患者的治疗效果和延长其生存时间，探求新的更为有用的治疗方法有着非常重要的临床意义。免疫卡控点抑制剂很有可能成为肺癌常规治疗的重要组成部分，联合靶向和免疫治疗将是未来的一种新型治疗模式。PD-L1作为免疫卡控点(Immunecheckpoints)的重要成员可异常表达于诸多人类肿瘤组织及肿瘤浸润的免疫细胞中，参与肿瘤免疫逃逸，与患者的临床病理参数及预后密切相关，并与肺癌中EGFR等相关驱动基因的发生都有密切的关系，今天我们智慧病理医院/杭医院病理科赵明副主任医师重点讨论非小细胞肺癌中PD-L1的表达与肺癌相关驱动基因的关系。
专家介绍
赵明
医院/杭医院病理科副主任医师，主任助理。研究和擅长方向为外科诊断病理学，包括泌尿及男、女性生殖系统和软组织、分子病理学。近5年来以第一作者或通讯作者发表研究论文50余篇，参编著作或译著4部，主持3项省厅级科研项目。中华医学会病理学分会泌尿男生殖病理学组（筹）委员兼工作秘书，《中华病理学杂志》特约审稿人，参编世界卫生组织（WHO）第五版泌尿男生殖系统肿瘤分类。
非小细胞肺癌中PD-L1的表达与肺癌相关驱动基因的关系
近年来，表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂治疗晚期非小细胞肺癌患者(NSCLC)已成熟应用于临床，患者获益明显，但是耐药问题限制了药物的治疗效果。为延长患者的寿命,亟需研发新的治疗方法或药物，目前以程序性死亡因子1(PD-1)/程序性死亡因子配体1(PD-L1)单抗为代表的免疫卡控点抑制剂治疗是治疗晚期NSCLC最有希望的方法之一，成为医学肿瘤界研究的热点。临床研究已证实，对患者进行PD-L1蛋白水平的检测，有利于患者选择药物。年第6版美国国立综合癌症网络临床实践指南(NCCN)推荐对肿瘤患者进行更广谱的驱动基因检测,包括对PD-L1蛋白表达状态进行检测。
PD-L1的生物学功能
PD-L1(又名B7-H1、CD)，定位于人类染色体的9p24区段，其开放阅读框编码一个含有个氨基酸的I型跨膜蛋白，由胞外段IgV及IgC结构域、疏水性跨膜结构域、30个氨基酸残基的胞内段组成。PD-L1广泛表达于抗原递呈细胞（antigenpresentingcells,APCs），活化T、B细胞、巨噬细胞、胎盘滋养层、心肌内皮和胸腺皮质上皮细胞中。PD-L1与PD-1分子结合后，活化其胞内段ITIM基序，传递正向信号，负性调节T细胞的活化和功能。其生物学功能主要表现在［1-3］：(1)诱导T细胞无反应性：NOD小鼠中，PD-1阳性T细胞可在PD-L1阳淋巴器官或组织中被诱导成无反应性，而阻断PD-L1/PD-1可使这类T细胞重新活化；(2)诱导T细胞功能耗竭：在PD-L1阳性的黑色素瘤组织中，阻断肿瘤浸润淋巴细胞(tumorinfiltratinglymphocytes,TILs)表达PD-1可促使肿瘤抗原特异性T细胞增殖并发挥其功能；(3)促进IL-10分泌：肿瘤组织中浸润的PD-L1+DC可诱导T细胞分泌IL-10；(4)诱导调节型T细胞(Tregs)：PD-L1可通过诱导Tregs产生并维持其功能来抑制T细胞免疫应答。现已证实，IFN-γ可通过JAK/STAT1/IRF-1、MEK/ERK/STAT1、PKD2等信号途径参与PD-L1表达调控，这些信号途径最终通过转录调控因子IRF-1、STAT1或STAT3等直接或间接作用于PD-L1基因启动子区域使其mRNA及蛋白上调表达。目前已证实PD-L1在许多人类肿瘤组织中异常表达，并和肿瘤进展、转移及患者预后密切相关。
PD-L1/PD-1与肺癌的关系
当肿瘤细胞表面表达的PD-L1与其在T细胞上表达的受体PD-1相互结合后便可诱发细胞*T淋巴细胞(cytotoxicTlymphocye，CTL)的表达，最后诱导肿瘤细胞凋亡［1］。因此PD-L1在肿瘤免疫逃逸方面发挥着重要的作用。肺癌组织中，肿瘤细胞上PD-L1的表达水平与患者的预后呈显著负相关，与此同时，肺癌组织中肿瘤细胞上PD-L1的表达水平与T细胞浸润程度呈显著负相关，提示PD-L1在肺癌组织中的高表达是一个重要的分子标志，并且对于反映肿瘤微环境中T细胞介导的抗肿瘤免疫应答的水平具有重要提示作用。随着最近几年更加深入的研究发现，肿瘤组织的微环境中不仅存在着大量肿瘤细胞，并且也浸润着大量T淋巴细胞。大部分T淋巴细胞可以表达PD-L1分子，这说明PD-L1/PD-1信号不但介导T细胞凋亡，而且对T细胞的分化及功能发挥了更多的作用。
非小细胞肺癌中PD-L1表达与EGFR突变之间的相关性
在NSCLC肿瘤细胞中，PD-L1在EGFR基因突变组中的表达水平显著高于野生组。研究指出，EGFR突变型患者的PD-L1表达率更高，这些EGFR基因突变、PD-L1表达阳性的患者对酪氨酸激酶抑制剂治疗的反应性较好。但是对于一些使用化疗初治非小细胞肺癌样本的研究显示EGFR突变NSCLC中的PD-L1表达低于EGFR野生型。通过EGFR酪氨酸激酶抑制剂治疗EGFR突变的患者中，PD-L1阳性者(70.9%)获得了较长的无进展生存期(13.0个月对8.5个月，P=0.)。PD-L1阳性患者和PD-L1阴性患者的总生存期为29.5个月和21.0个月。对于那些PD-L1阳性且接受EGFR酪氨酸激酶抑制剂治疗的EGFR突变患者，无进展生存期显著长于PD-L1阴性患者(13.0个月对8.5个月，P=0.01)。通过临床研究以及生物学特征分析，PD-1和PD-L1的表达存在较大差异。PD-1表达阳性的患者多为男性、吸烟者、组织学上为腺癌、KRAS突变，而PD-L1表达阳性的患者一般为女性、从不/既往吸烟者、组织学上为腺癌、EGFR突变或ALK易位［4］。对PD-L1的动态研究发现，使用吉非替尼治疗之后，患者肺癌组织中PD-L1的表达会明显上升，因此在靶向治疗之后应该再次取活检检测PD-L1的表达，以准确评估患者的PD-L1表达水平［5］。有体外研究发现EGFR突变阳性NSCLC可增强免疫逃逸，在细胞共培养体系中并未观察到EGFR-TKI和PD-1抑制剂杀伤肿瘤细胞的协同效应。但是PD-1抑制剂可能成为对TKI耐药的EGFR突变患者的选择。分析其原因，可能与EGFR基因突变患者采用TKIs治疗存在一定的关系，TKIs治疗干预因素对NSCLC患者的生存时间可能会有一定影响。这为我们PD-L1在EGFR野生型NSCLC或突变型EGFR患者是否可以加用PD-L1抑制剂治疗提出了新的研究思路。通过机制研究发现EGFR不仅作为NSCLC发生发展的直接驱动基因，而且还可以通过ERK通路上调PD-L1的表达，而上调的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合，通过PD-1/PD-L1通路诱导T细胞凋亡，促进肿瘤发生；除了抗PD-1、抗PD-L1抗体外，通过应用EGFR-TKIs可以解除对T细胞的抑制和增加IFN-γ的产生，间接发挥抗肿瘤免疫。
非小细胞肺癌中PD-L1表达与ALK融合之间的相关性
ALK基因融合突变发生在5%-6%的NSCLC患者中，最常见的突变形式为EML4-ALK融合。有研究表明，EML4-ALK融合基因的腺癌患者的PD-L1表达水平通过激活MEK-ERK、STAT3、缺氧诱导因子（HIF）-1α和PI3K-AKT途径而上调，随后又有研究发现携带EML4-ALK基因融合的腺癌细胞株中PD-L1的表达水平明显高于EML4-ALK阴性的腺癌细胞株。研究证明，EML4-ALK下调的信号通路对NSCLC肿瘤细胞中PD-L1的表达起重要的作用。然而Mei等［6］对例NSCLC患者肿瘤标本进行分析，发现PD-L1阳性率与ALK突变无显著相关性，有学者对至年发表的26项研究中纳入的例NSCLC患者进行分析也得出相同的结论［7,8］。这表明PD-L1阳性表达的NSCLC患者无论ALK基因突变与否，都可能从免疫抑制剂治疗中获得长的生存期。
PD-1的表达与KRAS突变密切相关
在一项纳入了PD1/PD-L1阳性的非腺癌患者的研究中［4］，44.8%患者携带EGFR突变、23.2%患者携带KRAS突变、8.0%患者携带ALK易位和24.0%的患者为EGFR/KRAS/ALK。PD-L1阳性与EGFR突变显著相关(P0.)，但没有观察到PD-L1阳性与其他生物标志物的相关性。34.4%病例中显示PD-1表达，PD-1阳性表达与KRAS突变状态显著相关(P=0.)，但未观察到PD-1阳性表达与其他生物标志物相关。通过对位非小细胞肺癌患者的研究分析进一步对PD-L1和PD-1的表达做了相关研究，明确分析了PD-L1、PD-1与EGFR和KRAS的突变之间的关系。组织样本检测表明PD-1表达与KRAS突变呈正相关，但PD-L1表达与KRAS突变无显著相关性。
小结
随着PD1/PD-L1抑制剂治疗NSCLC相关研究的不断进展，肿瘤突变驱动基因对其治疗疗效的影响随之被
