癌症是全球性问题，是目前人类疾病死亡的一个主要原因之一，确诊病例不断增加，死亡率居高不下。肿瘤免疫疗法的出现为治愈癌症患者提供了新的希望。免疫疗法是通过激活人体的免疫系统，帮助免疫系统更好的控制和杀伤肿瘤细胞。免疫疗法中的免疫检查点抑制剂（ICI）发展较快、效果确切，被认为是有前途的肿瘤治疗策略。

程序性细胞死亡-1（PD-1）/及其配体1（PD-L1）和细胞毒性T淋巴细胞抗原4（CTLA-4）就是我们目前最熟知的免疫检查点。FDA批准的第一个ICI靶向蛋白CTLA-4-ipilimumab，用于治疗晚期黑色素瘤患者，推动癌症治疗领域的发展。随后，阻断PD-1/PD-L1途径的免疫疗法也被批准用于治疗多种肿瘤类型。

PD-1（CD279）由288个氨基酸残基组成，I型跨膜蛋白，属于CD28家族。它在多种免疫细胞上表达，如活化的T细胞、B细胞、NK细胞和DC细胞，在许多癌症类型中，PD-1在大部分肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）上表达。其结构组成：细胞外IgV结构域、疏水性跨膜结构域和细胞质尾部结构域—包含免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIMs）和免疫受体酪氨酸开关基序（ITSM）。

PD-L1（CD274）是PD-1的配体，就是可以与PD-1配对结合的蛋白，由290个氨基酸残基组成。它主要由三部分组成：短细胞质尾区、跨膜区、IgV和IgC样胞外结构域，在肿瘤细胞和抗原呈递细胞（APC）中表达。

图1 PD-1、PD-L1和PD-1/PD-L1结合的结构图，doi：10.24875/RIC.20000341

PD-1及其配体PD-L1通路控制肿瘤微环境中免疫耐受的诱导和维持。PD-1/PD-L1的活性负责癌症中T细胞的活化、增殖和细胞毒性分泌，从而降低退化的抗肿瘤免疫反应。

图2 PD-1/PD-L1通路抑制癌细胞内的T细胞活化、增殖、存活和细胞毒性分泌，

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在正常情况下，人体的免疫系统具有免疫监视功能。当恶性细胞出现时，人体的T细胞能够识别并且杀灭肿瘤，以防止肿瘤生长。T细胞的活化主要依赖于双信号。第一个信号包括主要组织相容性复合体（MHC）呈递抗原与T细胞受体（TCR）的结合；第二个信号由共刺激和共抑制信号构成。

图3 T细胞的共刺激和抑制信号，doi :10.1016/j.pbj.2016.03.004

T细胞上的PD-1与肿瘤细胞或APC上的PD-L1结合后，PD-1的ITIMs和ITSM被磷酸化，蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-2（Src同源磷酸酶2）被募集并激活，有效抑制T细胞活化，甚至导致T细胞凋亡、细胞因子产生减少、T细胞裂解和诱导抗原耐受性，从而使肿瘤逃避免疫监视。

PD-1/PD-L1抑制剂分别与PD-1或PD-L1结合，阻止PD-1与PD-L1之间的相互作用，恢复免疫细胞的识别和杀伤作用，避免肿瘤细胞的免疫逃逸。

图4 抗PD1/PD-L1免疫疗法的反应机制，doi: 10.3389/fimmu.2022.964442

（1）分子结构上：PD-1抑制剂大多为IgG4抗体，PD-L1抑制剂大多为IgG1抗体。IgG4抗体结构稳定性较差，因此几乎所有的PD-1抑制剂进行了修饰增加稳定性，不够完美的修饰，可能会导致不良反应的发生。IgG1单抗是最常用的单抗，半衰期长，稳定性好。

（2）作用靶点上：PD-1抑制剂靶细胞为T细胞，PD-L1抑制剂靶细胞为肿瘤细胞

（3）作用机制上：PD-1单抗阻断T细胞一侧的PD-1，PD-L1单抗阻断肿瘤细胞一侧的PD-L1

图5 PD-1和PD-L1单抗的作用机制图，doi：10.3390/jpm13030526

（4）不良反应上：

PD-1/PD-L1抑制剂在提高对肿瘤细胞的杀伤作用的同时，活化的T细胞也可能诱发自身免疫过激反应，产生一系列免疫治疗相关不良反应(irAEs)。

为了评估PD-1/PD-L1抑制剂治疗相关不良反应事件的发生率，2019年，科学家在JAMA Oncol上发表了一项Meta分析纳入125项应用PD-1/PD-L1单抗药物的临床研究，研究数据显示：与PD-L1抑制剂相比，PD-1抑制剂3级或更高级别不良事件的总体平均发生率更高（OR, 1.58; 95% CI, 1.00-2.54），可能原因是PD-1另一种配体PD-L2导致的。

图6 不同药物之间不良事件平均发生率的比较，doi:10.1001/jamaoncol.2019.0393

抗体药物口服生物利用度差、组织滞留时间和半衰期长、价格昂贵且储存运输不便等，限制了PD-1/PD-L1抗体药物的临床应用。与抗体相比，小分子抑制剂更适合口服给药，可以通过调节药物的半衰期来减少靶点占用时间，从而避免严重免疫相关不良事件的发生。

（1）肽基小分子抑制剂

AUNP-12是一种支链29个氨基酸肽，可被改造为包含人PD-1蛋白的细胞外PD-1结合域的一些序列，推测其可能结构如图7a；

D型肽DPPA-1，由12个氨基酸组成如图7e，对PD-L1具有特异性亲和力；

TPP-1多肽，由22个氨基酸组成如图7f，与PD-L1的结合的K_d达到74 nmol/L。

图7 靶向PD-1和PD-L1的肽基小分子抑制剂，doi：10.1038/s41401-020-0366-x

（2）非肽类小分子抑制剂

科学家基于PD-1:PD-L1相互作用的机制，开发了一系列联苯衍生物,旨在通过阻断PD-1/PD-L1结合来克服由PD-1和PD-L1激活引起的免疫拮抗性疾病。

图8 靶向PD-1/PD-L1的非肽基小分子抑制剂，doi：10.1038/s41401-020-0366-x

为了克服对PD-1/PD-L1抑制剂的低反应性，一种有前途的策略是，与其他靶向不同途径的抗肿瘤药物联合使用，增加肿瘤微环境的免疫原性，如与CTLA-4、VEGF）/VEGFR、MEK以及信号转导和转录激活因子3（STAT3）、细胞毒性化疗和放疗联合治疗，减少肿瘤免疫逃逸。一般来说，与单药治疗相比，联合治疗是安全的，没有明显的不良事件。涉及PD-L1/PD-1阻断的联合策略仍然是未来研究的重点。

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