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对PD-L1结合肽的识别和验证以确定肿瘤中PD-L1的表达方式

发表于 2018-11-02

阻断程序性死亡配体1(PD-L1)与其受体PD-1之间的相互作用是治疗多种类型癌症的有效方法,我们通常将它称之为PD-1/PD-L1免疫疗法。

某些肿瘤过度表达PD-L1,导致表达PD-1的宿主免疫细胞与PD-L1结合并停止杀伤肿瘤。抑制PD-L1和PD-1结合可以恢复宿主对肿瘤杀伤的免疫,目前已经有很多针对这种相互作用的新药问世。目前的PD-L1诊断方法根据抗体、检测试剂盒品牌、抗原检索方法以及FDA临床定义的方法而有所不同。为了完善PD-L1的检测,我们鉴定了一种肽RK-10,并用免疫组织化学或流式细胞术检测PD-L1表达的肿瘤。使用荧光肽(RK-10-Cy5)对细胞系和患者组织进行流式细胞术。使用生物素修饰肽(rk -10-生物素)对经fda批准的SP263克隆进行活检患者组织的免疫组化检测。

在这项研究中,我们使用IHC评估了RK-10在200多个患者组织中的特异性,包括非小细胞肺癌(NSCLC)和霍奇金淋巴瘤。RK-10在FFPE组织的肿瘤区域有染色,而SP263试剂盒没有。RK-10-Cy5肽也显示PD-L1在NSCLC、乳腺癌、鳞状细胞癌和黑素瘤中的检测。

免疫检查点抑制已成为治疗癌症的一种重要手段,近年来取得了显著成效。通过抑制免疫检查点,宿主免疫反应从肿瘤逃避中恢复。先天免疫反应可能会削弱肿瘤抵抗靶向治疗的能力,从而消除对连续治疗的需求。有许多药物已经批准或正在研制中,它们的目标是主要的免疫检查点,如PD-L1或CTLA4。对人类癌症特别有兴趣的一个免疫检查点是程序性细胞死亡受体1 (PD-1)与其配体,程序性细胞死亡配体1 (PD-L1)之间的相互作用。

PD-L1的过表达在许多不同类型的肿瘤中都有报道,如黑色素瘤(40-100%)、非小细胞肺癌(NSCLC)(35%-95%)、胶质母细胞瘤(100%)、卵巢癌(33-80%)和结直肠癌(53%)。PD-L1表达是免疫检查点规避的特征,使肿瘤细胞无法被免疫t细胞识别为外来的。当激活的t细胞通过t细胞受体与主要组织相容性复合体结合来识别抗原时,在t细胞识别出癌细胞是外来的之前,会检查其他检查点,如PD-1:PD-L1。当t细胞表面的PD-1与肿瘤表面的PD-L1发生相互作用时,t细胞将受到抑制,无法破坏外来细胞。

许多已获批准的药物旨在与PD-1或PD-L1结合并阻断它们,而PD-1或PD-L1会阻止受体-配体结合,并允许t细胞继续杀伤外来肿瘤细胞。这些药物在原发性和转移性癌症中均显示出治疗效果;然而,并不是所有的患者都会对这种基于初步诊断的治疗产生反应。为了确定应该选择哪些患者进行免疫检查点治疗,必须使用适当的诊断方法来确定肿瘤中PD-L1的水平。治疗的患者选择取决于组织中PD-L1染色水平。

在染色模式的某个“截止点”以上,患者将被认为是PD-L1阳性,预期对治疗有反应。一些临床试验证实,PD-L1表达水平较高的患者对药物反应增强。在其他的试验中,研究表明这种表达并不能明确预测病人的反应。事实上,由于专有的方法和诊断解释,在患者中诊断PD-L1表达多少有些争议。PD-L1检测正在“一种药物-一种试验”方法中开发,在这种方法中,试验评分和指南可以根据所用药物类型和诊断方法的不同而有所不同,而伴随的诊断开发通常与药物的临床结果有关。像nivolumab(Opdivo)这样的药物,使用PD-L1伴生试验来选择患者。

根据多项临床研究,目前用于检测患者组织中PD-L1的免疫组化(IHC)诊断试剂存在三个严重的局限性。

首先,PD-L1的IHC试剂基于针对PD-L1不同克隆的抗体;即使这些IHC试剂瞄准相同的标记物,它们识别标记物的不同部分。因此,这些试剂根据使用的克隆提供了不同的染色模式。

其次,用于检测与组织结合的初级IHC试剂的抗体在这些分析方法中也会不同,从而导致基于用于诊断的分析方法的不同性能。

第三,IHC代理由不同的公司设计和开发,它们需要使用自己的染色设备和评分算法。例如,Dako的IHC药物用于选择nivolumab和pembrolizumab的患者,使用Dako IHC autostainer和他们自己的评分算法。类似地,在选择使用阿特唑珠单抗和杜瓦鲁单抗等药物治疗的患者时,Ventana诊断学使用Ventana自动化IHC平台和他们自己的评分算法。

将这些用于患者反应的IHC试剂进行比较的数据——Blueprint项目——仍在进行中。该项目由6家大型制药公司合作,重点是将这些测试与患者反应数据进行比较。值得一提的是,肿瘤异质性等因素在预测患者反应中并不起作用,因为这种因素在PD-L1阳性和PD-L1阴性患者中都很常见。此外,对每种药物进行不同的检测评估是不切实际的,因为活检、周转时间和成本都很有限。如果使用不适当的检测或切断水平来作出治疗决定,可能会对病人造成潜在的伤害。其中,PD-L1标记物本身也有些不稳定,必须在活检后立即进行评估。

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