PD-L1/PD-1轴在肛管疾病进展中的表达模式及其预后意义:从非病变组织到高级别鳞状上皮内病变再到鳞状细胞癌的连续分析

《Modern Pathology》:Expression of programmed death ligand-1 and programmed cell death-1 across the anal neoplasia disease continuum and association with survival in anal cancer

【字体: 时间:2025年10月18日 来源:Modern Pathology 5.5

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  本研究针对肛管鳞状细胞癌(aSCC)免疫治疗生物标志物不明确的问题,研究人员通过分析PD-L1/PD-1在非病变组织、肛管高级别鳞状上皮内病变(aHSIL)和aSCC中的表达模式,发现PD-L1在免疫细胞中的表达从HSIL阶段开始上调,而在肿瘤细胞中的表达仅限于癌症阶段。研究证实联合阳性评分(CPS)是aSCC的独立预后因素,为免疫检查点抑制剂在肛管癌治疗中的应用提供了重要依据。

  
肛管鳞状细胞癌(Anal Squamous Cell Carcinoma, aSCC)是一种相对罕见但发病率持续上升的恶性肿瘤,特别是在HIV感染人群和男性同性恋者中。近年来,免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Inhibitors, ICIs)为晚期aSCC患者带来了新的希望,然而PD-L1(Programmed Death-Ligand 1)和PD-1(Programmed Death-1)作为预测生物标志物在aSCC中的表达模式和临床意义尚不明确。尤其缺乏从正常肛管组织到癌前病变(高级别鳞状上皮内病变,HSIL)再到浸润性癌的连续研究。
为了解决这一知识空白,由Joel M. Palefsky教授领导的研究团队在《Modern Pathology》上发表了一项深入研究,系统分析了PD-L1/PD-1轴在肛管疾病连续谱中的表达动态。研究人员收集了96例样本,包括22例非病变肛管组织、22例aHSIL和52例aSCC,采用免疫组织化学(IHC)方法检测PD-L1和PD-1的表达,并通过RNA原位杂交(RNAscope)技术验证了关键发现。
研究结果显示,PD-L1在肛管上皮细胞中的表达呈现出明显的疾病阶段性特征。在非病变组织中完全缺失,在aHSIL中仅有个别病例(4.5%)呈阳性,而在aSCC中则显著上调(53%阳性)。相比之下,PD-L1在免疫细胞(Immune Cells, ICs)中的表达从HSIL阶段就开始增加,表明免疫抑制机制在癌前阶段已被激活。PD-1表达则仅限于免疫细胞,随着疾病进展而增加。
更重要的是,研究人员采用联合阳性评分(Combined Positive Score, CPS)评估PD-L1表达时发现,CPS阳性(≥1)与显著改善的总生存期(Overall Survival, OS)相关(HR=15.2,p=0.0004)。这一发现确立了CPS作为aSCC独立预后因素的重要地位。
技术方法上,研究团队主要运用了免疫组织化学(IHC)对PD-L1(克隆SP263)和PD-1(克隆NAT105)进行染色评分,采用肿瘤比例评分(TPS)和联合阳性评分(CPS)等标准化评估系统。同时,利用RNAscope多重荧光原位杂交技术检测了IFN-γ、PD-L1、PD-1和CD68的mRNA表达,并结合免疫荧光染色标记CD3+ T细胞,实现了对肿瘤微环境的多参数分析。所有样本均来自加州大学旧金山分校(UCSF)的档案库,并进行了全面的HPV基因分型。
PD-L1和PD-1在肛管上皮细胞和免疫细胞中的表达量化
研究发现PD-L1在上皮细胞的表达具有明显的疾病阶段性。肛管鳞状上皮细胞PD-L1染色评分(ESS)或肿瘤比例评分(TPS)在三组间差异显著(p<0.0001),而PD-1在上皮细胞中几乎不表达。免疫细胞浸润(Total IC)从非病变组织到HSIL再到SCC逐渐增加(p<0.0001)。PD-L1阳性免疫细胞(Overall-PD-L1 IC)和PD-1阳性免疫细胞(Overall-PD-1 IC)的比例也呈现相同的递增趋势。这些结果表明PD-L1/PD-1通路在肛管癌发生早期就被激活,可能参与免疫逃逸机制。
肛管鳞癌中的PD-L1表达模式与肿瘤浸润淋巴细胞分布揭示不同的肿瘤微环境
根据PD-L1表达和肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)分布,研究人员将肿瘤微环境分为三种类型:适应性免疫抵抗型(92%)、免疫耐受型(5.8%)和固有诱导型(7.7%)。大多数肿瘤表现出适应性PD-L1表达特征,即PD-L1在肿瘤细胞和/或免疫细胞上表达,且与TILs密度和PD-1阳性细胞相关。RNA原位杂交证实了IFN-γ在肿瘤微环境中的存在,其与CD3+PD-1+ T细胞共定位,并邻近PD-L1+巨噬细胞和肿瘤细胞,支持了适应性免疫抵抗的机制。
TPS和CPS与SCC患者临床特征及生存结局的关联
分析显示,PD-L1表达(TPS或CPS)与患者性别、年龄、种族、免疫状态、肿瘤分期和分级等临床特征无显著相关性。五年总生存率为74%。虽然TPS与生存期的关联未达统计学意义,但CPS阳性患者显示出显著更好的总生存期(log-rank p<0.0001)和无进展生存期(log-rank p=0.0099)。Cox比例风险模型证实,CPS阴性是OS的独立危险因素(HR=15.2)。
干扰素-γ在肛管肿瘤微环境中的表达
通过RNA原位杂交结合免疫荧光技术,研究在适应性PD-L1表达的肿瘤微环境中检测到IFN-γ信号。IFN-γ mRNA与CD3+ T细胞(包括PD-1+亚群)共定位,这些细胞靠近表达PD-L1的巨噬细胞和肿瘤细胞。这一空间关系为PD-L1的适应性诱导机制提供了直接证据,说明T细胞来源的IFN-γ驱动了PD-L1的上调。
该研究系统描绘了PD-L1/PD-1轴在肛管疾病连续谱中的动态变化,首次发现PD-L1在免疫细胞中的表达从HSIL阶段开始上调,而在肿瘤细胞中的表达是癌症阶段的特征性事件。这一发现表明,PD-L1/PD-1介导的免疫抑制在肛管癌发生的早期阶段即被激活,可能是HSIL向浸润性癌进展的关键机制。研究确立了CPS作为aSCC强有力的预后生物标志物,为PD-L1表达可能反映预先存在的抗肿瘤免疫反应("免疫活跃"肿瘤微环境)的观点提供了支持。这些发现不仅深化了对肛管癌免疫生物学的理解,也为免疫检查点抑制剂在肛管癌治疗中的应用,特别是将治疗时机前移至癌前病变阶段提供了理论依据。未来需要前瞻性临床试验来验证PD-1/PD-L1抑制剂在早期aSCC和选择性aHSIL患者中的疗效。
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