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我国是乙型肝炎高发区,据统计全国约有1.2亿乙型肝炎病毒(HBV)携带者。持续的HBV感染将导致肝硬化,甚至肝癌,给广大人民群众的身体健康构成了严重威胁,也带来了沉重的经济负担和社会负担。据统计,肝癌患者确诊后的5年生存率低于5％--这主要是各种针对肿瘤的常规治疗,包括放疗、化疗,均无法有效的抑制肝脏肿瘤的发展所致。所以,探讨肿瘤发生发展的机制以及寻找有效的免疫干预手段则显得尤为迫切。近期的研究表明,PD-1/PD-L1免疫共抑制途径在各种肿瘤的免疫逃逸过程中起到了重要的作用。鉴于此,本实验以HBV相关性肝癌患者为研究对象,研究了PD-1/PD-L1免疫共抑制途径在肿瘤环境下对CD8+T细胞、CD4+细胞功能的影响。
对于CD8+T细胞,研究结果表明:(1)相对于健康对照和肝硬化患者,肝癌患者肿瘤组织内PD-L1分子的表达显著上调,特别是在肿瘤细胞上；(2)PD-1分子在肝癌患者肿瘤浸润的效应CD8+T细胞表面显著上调；(3)PD-1/PD-L1免疫共抑制途径可以抑制CD8+T细胞的增殖和分泌细胞因子的能力,特别地,抑制了肿瘤特异性CD8+T细胞分泌IFN-γ的能力。进一步对机制研究发现:(4)CD8+T细胞通过IFN-γ依赖的途径上调肿瘤细胞上PD-L1分子的表达；(5)PD-L1分子可以作为“分子盾牌”抑制CD8+T细胞对肿瘤细胞的清除作用,并进一步促进CD8+T细胞的凋亡和坏死。结合临床资料分析,我们发现:(6)外周血CD8+T细胞上PD-1分子的表达水平随肿瘤患者分期的加重而升高；(7)肝癌患者外周血CD8+T细胞PD-1分子表达水平与非肿瘤、肿瘤组织浸润CD8+T细胞表面PD-1表达水平呈正相关；(8)肝癌患者外周血或者肿瘤内PD-1表达水平与手术预后相关联。
对于CD4+T细胞,特别是T17细胞--一种新型促炎症CD4+T辅助亚群--的研究表明:(1)肝癌患者中CD4+T细胞表面PD-1表达水平显著高于健康对照、肝硬化患者；(2)Th17细胞PD-1分子的表达水平在健康对照、肝硬化患者以及肝癌患者中持续高表达--而肿瘤内的Th17细胞PD-1表达进一步升高；(3)PD-L1在Ⅲ期肝癌组织上表达上调,且高于Ⅰ期患者；(4)外周血中Th17表达在Ⅰ期肝癌患者中显著上调,且高于Ⅱ、Ⅲ期患者；(5)肿瘤内IL-17+细胞数目在Ⅰ期肝癌患者中显著高于Ⅱ、Ⅲ期患者；(6)肿瘤内IL-17细胞因子含量在Ⅰ期显著高于Ⅱ、Ⅲ期的水平；(7)PD-1/PD-L1信号通路可以抑制Th17分泌IL-17的能力。进一步的分析发现:(8)肿瘤内IL-17水平与促炎症因子(IL-23、IL-1β、IL-6、TNF-α)和化学趋向因子(MCP-1、IL-8)水平呈正相关；(9)IL-17可以通过活化单核细胞,加强促炎症因子的分泌。
综上所述,PD-1/PD-L1共抑制途径通过直接或者间接的方式,调节CD8+T细胞和Th17细胞所介导的肿瘤细胞炎症清除作用,进而导致肿瘤的免疫逃逸。最终此项研究将为以PD-1/PD-L1共抑制途径为机理的免疫治疗提供有力的实验室依据和必要的理论支持。