新英格兰医学杂志:PD-1信号通路详解

由PD-1受体和它的配体PD-L1和PD-L2组成的信号通路在维持外周免疫耐受方面起着至关重要的作用。许多肿瘤和病原体可以利用这一通路来逃过T细胞介导的针对肿瘤和病原体的免疫反应。而靶向PD-1和它的配体的抗体疗法已经在治疗多种癌症中取得成功,和靶向CTLA-4的抗体一起,它们给癌症治疗带来革命性的变化。日前,《新英格兰医学》(NEJM)杂志上发表的文章专门对PD-1信号通路进行了详细介绍。

免疫检查点阻断作为癌症疗法

PD-1属于一个成员广泛的蛋白家族,这个家族的成员还包括B7, CD28, CTLA-4等成员。如下图所示,这个家族中有的成员能够起到刺激T细胞激活的作用(黑色箭头代表刺激信号),而CTLA-4, B7-1, PD-1蛋白作为受体媒介的是抑制T细胞激活的信号(红色箭头代表抑制信号)。这些抑制T细胞激活的免疫检查点的发现代表着癌症免疫疗法开发策略上的一个重要转变。过去研究人员试图通过加强激活信号的方法来刺激抗癌的免疫反应,如今的策略变为通过阻断抑制T细胞激活的信号来增强抗癌的免疫反应,并且效果卓着。


PD-1蛋白家族成员

PD-1对T细胞受体介导的信号通路的影响

那么PD-1是如何影响T细胞受体(TCR)介导的信号通路呢?PD-1与它的配体结合后可以通过三种方式影响T细胞受体激活的信号通路。1. PD-1与配体结合可以将SHP-2蛋白募集到T细胞受体周围,从而抑制T细胞受体近端激酶的激活,降低Lck介导的ZAP-70蛋白的磷酸化以及下游信号通路的启动(A框)。2. PD-1可以通过CK2蛋白抑制T细胞受体激活的PI3-Akt信号通路 (B框)。3.PD-1通过抑制PLC-g1和Ras的激活可以抑制Ras-MEK-ERK信号通路 (C框)。这些信号通路的改变导致了T细胞与呈现抗原的树突细胞之间的相互作用发生了改变。在T细胞激活过程中,T细胞与树突细胞需要为期8~20小时的稳定接触。而PD-1与PD-L1的结合会破坏T细胞与树突细胞之间稳定接触的产生,从而导致T细胞激活过程的中止。


PD-1对TCR信号通路的影响

PD-1对T细胞新陈代谢的影响

新陈代谢模式的重新调整对T细胞的分化和功能有重要影响。当T细胞被激活后,它新陈代谢的主要模式变为有氧糖酵解,对谷氨酰胺的吸收和分解代谢也有所增加。这些过程对效应T细胞的健康和记忆T细胞的发育至关重要。而PD-1抑制氧气消耗并且削弱激活的T细胞进行糖酵解和分解谷氨酰胺的能力。同时,当T细胞受到PD-1配体刺激时,细胞内会积累大量的多不饱和脂肪酸。而多不饱和脂肪酸是抑制T细胞免疫反应的重要因子(A框)。因此PD-1可以通过阻止T细胞对新陈代谢模式的转变来改变T细胞的分化结果。


PD-1对T细胞新陈代谢的影响

肿瘤提高其微环境中PD-1配体表达的机制

肿瘤限制宿主免疫反应的一个重要机制是提高PD-1配体在肿瘤微环境中的表达量。提高PD-1配体的表达量可以通过多种机制来进行。一种方式是肿瘤细胞本身癌变过程中信号通路的失常导致PD-1配体表达量上升。这些信号通路失常包括EGFR、MAPK、或者PI3K-Akt信号通路激活,STAT3和HIF-1表达量升高等等。另一种激发PD-1配体表达的方式是通过炎症细胞因子,特别是干扰素γ。炎症细胞因子不但能够激发肿瘤细胞表达PD-L1和PD-L2, 还会导致肿瘤微环境中包括巨噬细胞、树突细胞、和基质细胞等其它类型的细胞提高PD-1配体的表达。而能够识别肿瘤抗原的肿瘤浸润T细胞恰恰能够分泌干扰素γ。这意味着肿瘤引起的免疫反应为随之而来的免疫抑制开辟了一条道路。


肿瘤提高其微环境中PD-1配体表达

决定免疫检查点抑制剂抗癌疗效的分子因素

对肿瘤的全基因组测序发现每个肿瘤都携带有成百上千了新基因突变。这些基因突变导致产生的蛋白因为蛋白结构的改变成为新抗原。最近的研究表明,当患者接受免疫检查点抑制剂治疗后,这些新抗原可以成为一类重要的T细胞靶标。从分子角度上讲,肿瘤中携带的非同义突变的数量和这些突变导致新抗原产生的能力与接受免疫检查点抑制剂疗法的疗效息息相关。这也解释了为什么不同患者在接受类似治疗后的预后参差不齐。

结语

我们对PD-1诱导的生物化学和信号效应方面的知识正在不断地进步。这些知识将帮助我们了解PD-1介导的免疫抑制的机理。最终这些知识将引导我们设计出新的联合疗法来调节PD-1和它的下游靶标,从而达到改善机体对肿瘤的免疫反应的目标。

参考资料

[1] Molecular and Biochemical Aspects of the PD-1 Checkpoint Pathway

来源:药明康德(微信号:WuXiAppTecChina)

为你推荐

阿斯利康最新披露:在中国或面临800万美元新罚款资讯

阿斯利康最新披露:在中国或面临800万美元新罚款

据相关报道,英国当地时间4月29日,阿斯利康在最新季度的财报会议上透露,就在华涉嫌非法进口药品一事,公司可能可能会在中国面临一项新的罚款。

2025-04-30 15:53

君合盟生物重组A型肉毒毒素临床试验双线突破,覆盖严肃医疗与消费医疗两大领域资讯

君合盟生物重组A型肉毒毒素临床试验双线突破,覆盖严肃医疗与消费医疗两大领域

用于成人中、重度眉间纹适应症的III期临床试验在组长单位北京大学第一医院正式启动并完成首例入组。针对成人脑卒中后上肢痉挛治疗的II期临床试验由复旦大学附属华山医院牵头并顺...

2025-04-30 12:39

海关总署关于进口阿根廷牛黄的检疫和卫生要求资讯

海关总署关于进口阿根廷牛黄的检疫和卫生要求

本公告中的牛黄是指来自于阿根廷共和国国内养殖牛的胆囊或胆管的干燥胆结石。

2025-04-28 22:10

股价只剩2毛,这家上市15年的A股药企要退市了资讯

股价只剩2毛,这家上市15年的A股药企要退市了

上市15年后,吉药控股最终还是走向了退市的结局。

2025-04-28 17:50

科塞尔医疗完成近亿元B+轮融资,加速血管介入器械全领域平台化布局资讯

科塞尔医疗完成近亿元B+轮融资,加速血管介入器械全领域平台化布局

本轮融资由国内知名投资机构铁投巨石领投,苏高新金控持续追加投资,园雍投资跟投,资金将用于核心产品研发、全球市场推广及产能扩建。

2025-04-28 16:54

一款印度企业的原料药被暂停进口资讯

一款印度企业的原料药被暂停进口

昨日(4月27日),国家药监局发布公告称,暂停进口印度企业VITAL LABORATORIES PVT LTD 地高辛原料药。

2025-04-28 12:52

凯西集团2024财年实现双位数营收增长,不断投资研发,聚焦可持续发展资讯

凯西集团2024财年实现双位数营收增长,不断投资研发,聚焦可持续发展

凯西集团(Chiesi Group)是一家以研发为基石的意大利国际制药集团,总部位于意大利帕尔马,业务覆盖全球31个国家和地区。在2024财年,凯西集团圆满收官,取得了强劲的财务业绩...

2025-04-28 11:29

别让肺结节成心结,肺健康清“结”公益行动在人民日报社正式启动资讯

别让肺结节成心结,肺健康清“结”公益行动在人民日报社正式启动

2025年4月27日,《爱肺行动》之别让肺结节成心“结”——肺健康清“结”公益行动,在北京人民日报社正式启动,由广东省钟南山医学基金会、江苏养无极药业有限公司发起,联合京东健康...

2025-04-28 10:26

耀速科技获数千万元战略投资,以“AI+器官芯片”助力新药研发资讯

耀速科技获数千万元战略投资,以“AI+器官芯片”助力新药研发

本轮资金将用于加速公司“3D-Wet-AI”闭环技术体系的建设,并推动国际合作及多场景商业化落地。

2025-04-28 10:01

被忽视的“经期头痛”,专家提醒频繁发作需及时就医资讯

被忽视的“经期头痛”,专家提醒频繁发作需及时就医

偏头痛是一种常见的慢性神经血管性疾病,不仅有中到重度的头痛症状,还常伴随多种复杂症状比如恶心、呕吐、畏光、畏声等。女性偏头痛的发病率是男性的2~3倍,约20%~25%的女性偏...

2025-04-28 09:42

126个药品在辽宁省主动降价资讯

126个药品在辽宁省主动降价

辽宁全省所有医疗卫生机构将于04月30日起执行新的挂网采购价格。降价产品设置采购过渡期,时间为1周。

2025-04-27 18:35

A股上市公司未名医药的核心子公司,被停产资讯

A股上市公司未名医药的核心子公司,被停产

4月24日晚间,未名医药发布公告称,4月22日,天津市药监局发布公告,对公司控股子公司天津未名生物医药有限公司(以下简称“天津未名”)进行了药品GMP符合性检查。经综合评定、...

2025-04-27 11:34

瑞博生物港交所递表,小核酸药物龙头企业有望登陆资本市场资讯

瑞博生物港交所递表,小核酸药物龙头企业有望登陆资本市场

瑞博生物成立于2007年,专注于RNA干扰(RNAi)技术开发及小核酸药物产业化,是全球最早布局该领域的开拓者之一。

2025-04-27 10:36

Cytiva与中欧创新医药与健康研究中心签署全面合作协议资讯

Cytiva与中欧创新医药与健康研究中心签署全面合作协议

双方将携手在细胞治疗药物成果转化领域展开全面合作,推动大湾区生物医药产业的蓬勃发展,打造全球生物医药创新高地。

2025-04-25 19:49

精鼎医药任命 Charlotte Moser为公司首席医疗官,负责领导全球医学战略资讯

精鼎医药任命 Charlotte Moser为公司首席医疗官,负责领导全球医学战略

今日(4月25日),致力于为客户提供I至IV期全方位临床开发服务的跨国合同研究组织(CRO)精鼎医药宣布,公司已任命 Charlotte Moser博士出任首席医疗官。

2025-04-25 15:06

强生宣布锐珂(埃万妥单抗注射液)联合化疗方案在华获批,用于EGFR TKI经治后局部晚期或转移性非小细胞肺癌患者治疗 资讯

强生宣布锐珂(埃万妥单抗注射液)联合化疗方案在华获批,用于EGFR TKI经治后局部晚期或转移性非小细胞肺癌患者治疗

强生公司今日(4月25日)宣布,旗下创新治疗药物锐珂®(埃万妥单抗注射液)正式获得国家药品监督管理局批准,与卡铂和培美曲塞联合给药,适用于治疗携带表皮生长因子受体(EGFR...

2025-04-25 15:00

凶险的百日咳,发病率40年新高!专家:婴幼儿需“加速免疫”资讯

凶险的百日咳,发病率40年新高!专家:婴幼儿需“加速免疫”

2024年1至12月全国共报告百日咳近50万例,是2023年的12倍,跃升至近40年来的峰值。

2025-04-25 14:12

《新英格兰医学杂志》发布: 研究证实速福达可将流感病毒家庭传播概率降低32%资讯

《新英格兰医学杂志》发布: 研究证实速福达可将流感病毒家庭传播概率降低32%

罗氏全球今日(4月25日)宣布,速福达®(玛巴洛沙韦)III期临床试验CENTERSTONE研究详细结果在《新英格兰医学杂志》(NEJM)上发布。结果显示研究达到了主要终点:流感感染者单...

2025-04-25 13:34

阿斯利康携手本土创新力量,持续探索非小细胞肺癌联合治疗方案资讯

阿斯利康携手本土创新力量,持续探索非小细胞肺癌联合治疗方案

阿斯利康与石药集团、映恩生物和银珠医药三家本土生物医药公司正式签署临床研究合作协议

2025-04-25 10:58