PD-L1 چیست؟ اهمیت آزمایش و مثبت‌بودن آن در ایمنی‌درمانی سرطان

یکی از راه‌های فرار سلول‌های سرطانی از دستگاه ایمنی، وجود فراوان پروتئین‌هایی به نام PD-L1 در سطح سلول است. PD-L1 مانند یک علامت توقف عمل می‌کند که سلول‌های T دستگاه ایمنی را غیرفعال می‌سازد.

میان سلول‌های سرطانی و دستگاه ایمنی، برهم‌کنش گسترده‌ای وجود دارد. نقطهٔ وارسی ایمنی نامی است که به این برهم‌کنش داده می‌شود؛ کشف مولکول‌هایی که در آن نقش کلیدی دارند، راه را برای ایمنی‌درمانی‌های سرطان گشوده است. شناخته‌شده‌ترین این مولکول‌ها عبارت‌اند از؛

• PD-1: مرگ برنامه‌ریزی‌شده-1 گیرنده (programmed death 1)،
• PD-L1: لیگاند مرگ برنامه‌ریزی‌شدهٔ 1 (programmed death ligand 1)،
• PD-L2: لیگاند مرگ برنامه‌ریزی‌شدهٔ 2 و
• B7.1.

چرا سلول‌های ما به مولکول‌های مهارکنندهٔ دستگاه ایمنی مانند PD-L1 نیاز دارند؟

در واقع دلیل بسیار ساده‌ای دارد: برای آنکه دستگاه ایمنی، سلول‌های خودِ بدن را بیگانه تشخیص ندهد. اما چون سلول‌های تومور نیز شکل تغییریافتهٔ سلول‌های خودمان هستند، این سازوکار مهم در سرطان می‌تواند به یک نقطه‌ضعف تبدیل شود.

در شکل زیرنشان داده شده است که چگونه سلول‌های T، از اجزای اصلی دستگاه ایمنی، با واسطهٔ مولکول‌های نقاط وارسی ایمنی، یکی از سلول‌های طبیعی ما، یعنی سلول اپی‌تلیال، را بیگانه تلقی نمی‌کنند.

PD-1یک گیرندهٔ غشای سلولی با ساختار پروتئینی از ابرخانوادهٔ ایمونوگلوبولین است که در سطح سلول‌های T فعال‌شده و سلول‌های ارائه‌کنندهٔ آنتی‌ژن قرار دارد.

PD-L1بر سطح سلول‌های سرطانی و در ریز‌محیط توموربر سطح سلول‌های دستگاه ایمنیِ موجود در آن و نیز بر سطح بافت‌های سالم گوناگون قرار دارد؛ این پروتئینِ غشای سلولی در مهار دستگاه ایمنی نقش مهمی ایفا می‌کند.

PD-L2پروتئین غشایی موجود بر سطح سلول‌های ایمنی ارائه‌کنندهٔ آنتی‌ژن است.

در شکل زیر، نشان داده شده است که پس از برهم‌کنش مولکول‌های نقاط وارسی ایمنی، سلول‌های T چگونه یک سلول توموری را خودی تلقی می‌کنند.

هدف مهارکننده‌های نقاط وارسی ایمنی، که نسل جدید ایمنی‌درمانی‌های سرطان هستند، فعال‌کردن دستگاه ایمنی در برابر سرطان با جلوگیری از برهم‌کنش مولکول‌هایی مانند PD-L1 و PD-1 است. جلوگیری از عملکرد مولکول‌هایی که دستگاه ایمنی را غیرفعال می‌کنند، با داروهایی دارای ساختار آنتی‌بادی مونوکلونال امکان‌پذیر است. با این حال، سلول‌های سالم نیز ممکن است تا حدی تحت تأثیر این افزایش پاسخ ایمنی قرار گیرند.

در شکل زیرداروهای ایمنی‌درمانی با ساختار آنتی‌بادی مونوکلونال نشان داده شده‌اند که هم علیه PD-1 و هم علیه PD-L1 ساخته شده‌اند.

PD-L1 مثبت یعنی چه؟

برخی تومورها مقدار زیادی پروتئین PD-L1 روی سطح سلول‌های خود دارند و به آن‌ها تومور PD-L1 مثبت گفته می‌شود. PD-L1، anti-PD-1 و anti-PD-L1 برای پیش‌بینی اثربخشی ایمنی‌درمانی‌های این گروه، یک نشانگر زیستیارزشمند است.

• FDA تأییدشده توسط این سازمان، anti-PD-1 ایمنی‌درمانی‌ها: پمبرولیزوماب (نام تجاری Keytruda)، نیولوماب (Opdivo)، سِمیپلیماب (Libtayo) 
• anti-PD-L1 ایمنی‌درمانی‌ها: آتزولیزوماب (Tecentriq)، دوروالوماب (Imfinzi) و آولوماب (Bevancio)

روش‌های متفاوت اندازه‌گیری PD-L1

میزان PD-L1 در همهٔ تومورها یکسان نیست. با این حال، امروزه برای ارزیابی مثبت‌بودن PD-L1 از 3 امتیاز استفاده می‌شود.

1. TPS (امتیاز نسبت تومور)
2. CPS (امتیاز نسبت ترکیبی)
3. امتیاز TC (سلول تومور)، IC (سلول ایمنی)

در ادامه می‌توان دید که این 3 امتیاز متفاوت چگونه با رنگ‌آمیزی ایمونوهیستوشیمی (İHK) روی بلوک‌های پاتولوژی محاسبه می‌شوند:

توضیح شکل بالا: نمایش شماتیک معیارهای امتیازدهی موجود برای ارزیابی PD-L1. CPS (امتیاز مثبت ترکیبی): نسبت مجموع سلول‌های توموری و سلول‌های دستگاه ایمنی که PD-L1 مثبت هستند، به کل سلول‌های توموری است. TPS (امتیاز نسبت تومور): نسبت سلول‌های توموری با رنگ‌آمیزی مثبت PD-L1 به کل سلول‌های توموری است. IC (سلول ایمنی): نسبت سلول ایمنی PD-L1 مثبت به مساحت ناحیهٔ تومور است.

کیت‌های آزمایش PD-L1

برای انواع مختلف اندازه‌گیری PD-L1، کیت‌های آزمایش متفاوتی ساخته شده‌اند و FDA (سازمان غذا و داروی آمریکا)، اگر استفاده از یک ایمنی‌درمانی را به مثبت‌بودن PD-L1 وابسته کرده باشد ــ زیرا همهٔ تأییدیه‌های ایمنی‌درمانی مشروط به مثبت‌بودن PD-L1 نیستند ــ هم‌زمان در هنگام تأیید مشخص می‌کند که کدام کیت باید استفاده شود. در جدول زیر فهرست شده است که برای هر سرطان و هر گروه ایمنی‌درمانی، باید از کدام کیت آزمایش PD-L1 استفاده کرد.

بیایید از میان این‌ها، امتیاز نسبت تومور (tumor proportion score, TPS) را با مثال توضیح دهیم. TPS بیان می‌کند که چند درصد از سلول‌های سرطانی در نمونهٔ پاتولوژی از نظر PD-L1 مثبت هستند. بر اساس TPS، مثبت‌بودن PD-L1 در 3 دسته ارزیابی می‌شود:

1. TPS <%1: PD-L1 منفی
2. TPS %1 - 49: PD-L1 مثبت ضعیف 
3. TPS ≥%50: PD-L1 مثبت قوی

برای مثال، بر اساس مطالعه‌ای در بیماران مبتلا به سرطان ریهٔ غیرسلول‌کوچک (KHDAK)، در میان بیماران؛

• در %10.6، امتیاز TPS ≥%50؛
• در %24.7، امتیاز TPS %1 – 49 و 
• در %64.7، امتیاز TPS <%1 گزارش شد.

مشخص شده است تومورهایی که PD-L1 بیشتری دارند، به مهارکننده‌های نقاط وارسی ایمنی پاسخ بهتری می‌دهند.

دربارهٔ نشانگر زیستی PD-L1 نکات بحث‌برانگیزی نیز وجود دارد. برخی بیماران با وجود منفی‌بودن PD-L1 ممکن است به ایمنی‌درمانی‌ها پاسخ خوبی بدهند؛ این موضوع نشان می‌دهد سازوکارهای دیگری غیر از نقاط وارسی ایمنی شناخته‌شده نیز می‌توانند بر برهم‌کنش سرطان و دستگاه ایمنی اثر بگذارند. موضوع بحث‌برانگیز دیگر این است که PD-L1 نشانگری زیستی است که می‌تواند در طول زمان تغییر کند.

آزمایش PD-L1 چگونه انجام می‌شود؟

توصیه می‌شود آزمایش PD-L1 روی نمونهٔ بیوپسی گرفته‌شده از تومور انجام شود. برای انجام آزمایش PD-L1 با روش بیوپسی مایع (از نمونهٔ مایع، از خون) نیز تلاش‌هایی صورت گرفته است، اما آزمایش مایع PD-L1 هنوز تأییدیهٔ FDA ندارد.

• پزشک نمونه‌ای از سرطان بیمار (بیوپسی) می‌گیرد و به آزمایشگاه پاتولوژی می‌فرستد. آزمایشگاه نمونهٔ سرطان را در پارافین قرار می‌دهد و آن را به برش‌های نازک تقسیم می‌کند.
• در آزمایشگاه، این برش‌های بلوک پارافینی با روش رنگ‌آمیزی ایمونوهیستوشیمی اختصاصی PD-L1 بررسی می‌شوند. هرچه برش از نظر PD-L1 مثبت‌تر باشد، تصویر به همان نسبت قهوه‌ای تیره‌تر خواهد بود.
• نتیجهٔ آزمایش PD-L1 معمولاً ظرف 10 روز کاری ارائه می‌شود.
• نمونهٔ فرستاده‌شده برای آزمایش باید دست‌کم 100 سلول توموری داشته باشد تا برای ارزیابی کافی تشخیص داده شود.

نتیجه‌گیری

PD-L1 مولکولی است که فعال‌شدن سلول‌های T دستگاه ایمنی را مهار می‌کند و موجب پیشرفت تومورها می‌شود. مشخص شده است که در سرطان‌هایی مانند سرطان ریه، معده، کبد، کلیه، مری، پانکراس، تخمدان و مثانه، بیان بیش‌ازحد یا مثبت‌بودن PD-L1 با پیامدهای بالینی نامطلوب همراه است، اما در سرطان پستان با پیامدهای بالینی بهتر ارتباط دارد. ارزش پیش‌آگهی‌دهندهٔ بیان PD-L1، یعنی ارزش آن برای پیش‌بینی سیر بیماری، در سرطان کولورکتال و ملانوما مورد بحث است. به همین دلیل، برای مثال در سرطان‌های کولورکتال، نشانگرهای زیستی دیگری مانند (MSI, TML و موارد مشابه) بیشتر در کانون توجه هستند.

مطالعات نشان می‌دهند که سطح PD-L1 در سلول‌های تومور می‌تواند در انتخاب درمان، یعنی ایمنی‌درمانی، راهنما باشد. اگرچه این موضوع بسته به نوع سرطان و اندامی که سرطان از آن منشأ گرفته متفاوت است، بیماران دارای تومور PD-L1 مثبت در مقایسه با بیماران دارای تومور منفی، به داروهای مهارکنندهٔ نقاط وارسی ایمنی 2-3 برابر پاسخ عینی بیشتری می‌دهند.

امروزه روش آزمایشی توصیه‌شده برای اندازه‌گیری PD-L1 که تأییدیهٔ FDA دارد، اندازه‌گیری پروتئین PD-L1 در بافت تومور با روش ایمونوهیستوشیمی است. اما در بیمارانی که نمونهٔ بیوپسی بافتی ندارند یا بیوپسی برایشان امکان‌پذیر نیست، می‌توان PD-L1 را با بیوپسی مایع، یعنی از خون یا مایع، بررسی کرد. گزارش‌هایی نیز وجود دارند که نشان می‌دهند پروتئین sPD-L1 در بخش پلاسمایی خون در برخی سرطان‌ها افزایش می‌یابد و این افزایش با پیش‌آگهی نامطلوب، یعنی سیر نامطلوب بیماری، و متاستاز ارتباط دارد. در بیمارانی که بافت تومورشان PD-L1 مثبت است، پروتئین sPD-L1 پلاسما می‌تواند نشانگر زیستی قدرتمندی برای پیگیری درمان با ایمنی‌درمانی باشد. با این حال، نباید به‌تنهایی برای تصمیم‌گیری درمانی استفاده شود؛ بلکه باید همراه با سطح PD-L1 در بافت تومور و همهٔ پارامترهای دیگری که بر پیش‌آگهی تومور اثر می‌گذارند، ارزیابی شود. 

*

موضوعات مرتبط

- اصطلاحات سرطان‌شناسی که معنای آن‌ها مورد پرسش است

- عوارض جانبی داروهای ایمنی‌درمانی چیست و چگونه درمان می‌شوند؟

- ناپایداری ریزماهواره‌ای چیست؟ ترمیم عدم تطابق DNA چه معنایی دارد؟