PD-1轴阻断已经被证明是一种成功的免疫治疗方法，适用于多种癌症类型，它被认为是通过扭转或预防T细胞耗竭来发挥作用。然而，这种癌症免疫治疗的确切作用方式尚未完全阐明，最近的研究表明，PD-1轴阻断背后的机制可能比以前认为的更加复杂。Oh等人基于肿瘤内髓样细胞在其表面表达PD-L1这一点，开始探索不同髓样细胞群体在调节T细胞免疫和PD-1/PD-L1阻断中的作用。这些结果最近发表在《自然·癌症》上。

由于知道PD-L1和B7-1（CD28配体）在髓样细胞表面发生顺式相互作用，Oh等人开始探索破坏这种相互作用将如何影响内源性抗肿瘤反应。为了研究这个模型系统，研究人员生成了具有嵌合受体的Jurkat细胞，包括一个细胞外PD-1结构域、一个细胞内人类CD3ζ信号链和一个荧光素酶报告基因。表达PD-L1、B7-1或两者的K562细胞被用作人工抗原呈递细胞。在确认PD-L1和B7-1的顺式结合减少了PD-1信号，但不影响CD28信号后，研究人员创建了选择性抑制PD-L1和PD-1、PD-L1和B7-1，或两者之间相互作用的抗PD-L1抗体。正如预期的那样，选择性破坏PD-L1/B7-1相互作用使更多的PD-L1可用，并且在这个实验中信号增加，而阻断PD-L1/PD-1相互作用则产生相反的效应。

与体外观察一致，在PD-L1缺乏的MC38结直肠肿瘤小鼠中，PD-L1仅来自宿主细胞，抗体阻断PD-1/PD-L1和PD-L1/B7-1相互作用减少了肿瘤生长，而仅阻断PD-L1/B7-1相互作用略微加速了肿瘤生长，因为PD-L1的可用性增加了。阻断这两种相互作用增加了浸润肿瘤的CD8+ T细胞数量，包括特异性于肿瘤新抗原M86的CD8+ T细胞。相反，仅阻断PD-L1/B7-1相互作用导致CD8+ T细胞数量增加较小，并且M86特异性CD8+ T细胞没有增加。这些实验表明，抗原呈递细胞（APCs）上的PD-L1通过PD-1相互作用在抗肿瘤T细胞反应中发挥了作用。

在肿瘤接种后的第3、7和14天对肿瘤浸润性髓样细胞的分析显示，大多数髓样细胞是巨噬细胞，远远超过了负责交叉呈递的树突状细胞（DCs）。大多数肿瘤内或肿瘤引流淋巴结内的髓样细胞表达PD-L1，而不共表达B7-1（但仍然表达B7-2，后者不与PD-L1发生顺式相互作用），因此留下了大量的PD-L1可以与T细胞上的PD-1相互作用。大多数肿瘤内PD-L1+髓样细胞是巨噬细胞（约75%），而交叉呈递DC仅占该髓样细胞亚群的不到2%，直到肿瘤接种后的第14天。人类非小细胞肺癌（NSCLC）肿瘤的RNASeq数据中观察到了类似的PD-L1表达分布。然而，有趣的是，在NSCLC肿瘤中，成熟的DC的PD-L1（和B7-1）的基础表达水平最高，属于肿瘤内髓样细胞群体中最高水平。

为了确定哪些表达PD-L1的髓样细胞是抗肿瘤免疫的主要调节因子，Oh等人创建了具有DC特异性PD-L1缺陷（PD-L1ΔDC小鼠）的小鼠。PD-L1丢失最多的是CD11b-F4/80-DC亚群。研究人员还创建了PD-L1ΔMF小鼠，其中在巨噬细胞，单核细胞和中性粒细胞中删除了PD-L1，而DC基本上没有受到影响。在PD-L1缺陷的动物中，与野生型（WT）小鼠相比，完全PD-L1敲除（KO）的小鼠更好地控制了PD-L1缺陷的MC38肿瘤的生长，如先前观察到的那样。PD-L1ΔDC小鼠像PD-L1 KO小鼠一样有效地控制肿瘤，而PD-L1ΔMF小鼠则不太有效，与WT对照组相比仅略微减少了肿瘤生长。在携带PD-L1充足的荷瘤小鼠中也观察到了类似的结果。用阻止PD-L1 / B7-1相互作用或同时阻止PD-L1 / B7-1相互作用和PD-L1 / PD-1相互作用的抗-PD-L1抗体治疗携带肿瘤的PD-L1ΔDC小鼠并没有进一步增强肿瘤控制。这些结果表明，尽管它们出现频率较低，但与更丰富的巨噬细胞相比，在PD-L1 / PD-1调节抗肿瘤反应中，DCs扮演着更重要和关键的角色作为PD-L1来源。此外，在DC上而不是在巨噬细胞上的PD-L1 / B7-1的顺式相互作用起到了限制PD-1信号和激活T细胞的作用。

在接种后的第10天分析T细胞反应，发现PD-L1 KO和PD-L1ΔDC小鼠的PD-L1缺陷MC38肿瘤中CD8 + T细胞的频率和数量增加，与WT对照组相比。两种类型的小鼠中肿瘤内CD8 + T细胞的水平都有所增加。特异性抗原CD8 + T细胞反应是可变的，但在PD-L1 KO和PD-L1ΔDC小鼠中也呈上升趋势（通过测量疫苗诱导的SIINFEKL反应单独确认的趋势），进一步凸显了DC PD-L1在调节免疫反应中的重要作用。在所有三种类型的小鼠中，CD8 + T细胞表现出PD-1 + LAG3 + TIM3 +表型，通常与衰竭一致。

在接种后的第23天，PD-L1缺陷（PD-L1 KO和PD-L1ΔDC）小鼠的肿瘤比WT对照组小得多。在那个时间点，所有三种类型的小鼠中都观察到了新抗原特异性的肿瘤浸润CD8 + T细胞，以及高度活化的PD-1+LAG3+TIM3+ CD8+ T细胞（后者与对照组相比在PD-L1 KO和PD-L1ΔDC小鼠中增加）。PD-1+ Tox+ CD8+ T细胞在PD-L1 KO和PD-L1ΔDC小鼠中也有所增加。这些结果表明，在PD-L1 KO和PD-L1ΔDC小鼠与对照组相比，肿瘤内CD8 + T细胞高度活化。令人惊讶的是，尽管肿瘤控制得到改善，但CD8 + T细胞更有可能出现“衰竭”状态，这挑战了衰竭表型状态必然会降低抗肿瘤活性的观念。研究人员假设，在激活或扩增过程中DC上的PD-L1丢失可能会导致衰竭的肿瘤内CD8 + T细胞的活性增强，或者可能会增加浸润肿瘤的CD8 + T细胞数量，或者两者都可能起作用。此外，这些实验澄清了PD-L1不是诱导肿瘤内T细胞出现衰竭表型所必需的。

总的来说，Oh等人证明，在肿瘤内髓系细胞群中，表达PD-L1的DC通过PD-L1/B7-1在DC上的顺式相互作用和DC与T细胞之间的PD-L1/PD-1相互作用最终在调节抗肿瘤T细胞反应方面发挥关键作用。这些结果表明，PD-1/PD-L1阻断可能以比以前认为的更复杂的方式起作用：除了逆转或预防T细胞衰竭外，这也出乎意料地取决于DC/T细胞相互作用，PD-1轴阻断可能在T细胞激活和扩增期间发挥作用。需要更全面地了解这些机制，以优化抗PD-1/抗PD-L1癌症免疫治疗。

本周，第一作者Soyoung Oh回答了我们的问题。

长期以来，PD-1或PD-L1的阻断被认为是通过恢复耗竭型的肿瘤浸润CD8 + T细胞的功能来发挥作用。这种范式将PD-1/PD-L1阻断的机制集中在肿瘤中，尽管PD-L1可以由肿瘤细胞和免疫细胞表达，但普遍的观点是阻断肿瘤细胞上表达的PD-L1推动了这些治疗的功效。但是，我们对几个观察结果感到困惑，这些结果表明PD-L1在抗PD-L1治疗中的作用比肿瘤细胞上的PD-L1更为复杂。小鼠的研究表明，肿瘤和非肿瘤（例如免疫细胞）来源的PD-L1在调节抗肿瘤免疫方面发挥着不可替代的作用。在人类癌症中，PD-L1主要由浸润肿瘤免疫细胞表达，这也是对治疗反应的预测因子。我们想确定特定（非肿瘤性）细胞来源的PD-L1是否可能对调节抗肿瘤T细胞反应具有主导作用。尽管多种类型的免疫细胞都可以表达PD-L1，但我们最感兴趣的是髓系细胞的贡献，特别是树突状细胞上PD-L1的作用。值得注意的是，髓系细胞（而不是肿瘤细胞）也可以表达B7-1，这是我们最近发现受到PD-1信号抑制的CD28共刺激途径的配体。

虽然我怀疑树突状细胞将是PD-L1的重要来源，但令人惊讶的是，具有树突状细胞特异性PD-L1缺失的小鼠与全身PD-L1缺陷小鼠一样有效地控制肿瘤。更加引人注目地是，具有巨噬细胞特异性PD-L1缺失的小鼠在控制肿瘤方面不如DC特异性或全身PD-L1敲除动物有效。

我的五岁儿子痴迷于关于动物的事实书。由于和他一起阅读，我最近了解到了“不死水母”Turritopsis dohrnii。在某些条件下，这种物种可以从其成熟的成年状态（水母）转变为不成熟的、分化程度较低的状态（多肉）。令人难以置信的是，Turritopsis dohrnii似乎没有限制地进行这种转分化过程的次数。