精準病理丨免疫組化伴隨診斷生物標志物之PD-L1

免疫組化（IHC）是靶向/免疫治療中的常見伴隨診斷，在時間和成本效益方面優于其他檢測技術。在某些情況下，免疫組化和突變特異性抗體甚至可以成為DNA檢測方法的有力替代方案。

伴隨診斷最早是在腫瘤學領域引入的。為了幫助醫生確定某種靶向/免疫療法是否適合某個患者，需要使用伴隨診斷。

伴隨診斷是一種用于預測性生物標志物的檢測，可將患者分為對特定治療藥物有反應者和無反應者。同時，伴隨診斷被FDA和NMPA認定為三類醫療器械（少數被FDA歸為二類），其檢測結果直接關系到藥物的使用。

1998年，FDA批準了第一個伴隨診斷產品HercepTest，成為免疫組化（IHC）作為伴隨診斷的原型。隨著藥物-診斷聯合開發模式的引入，監管機構批準的免疫組化伴隨診斷產品數量一直在穩步增加，涉及的生物標志物包括：

PD-L1，HER2等。

免疫組化，全稱為免疫組織化學染色，其核心原理是利用抗原與抗體特異性結合的特性，用帶有標記的抗體去識別特定蛋白質。其中，一抗是與特定蛋白質靶點/抗原結合牢固的抗體，可以直接標記，但為了提高靈敏度，它們通常與二抗一起使用（二抗與酶結合，與顯色劑或熒光分子反應，使它們沉積在組織上，從而提高靈敏度）。

▲ 免疫組化工作流程：I. 組織收集；II. 固定；III. 包埋；IV. 切片；V. 貼片；VI.抗原修復和封閉；VII. 一抗反應；VIII. 標記二抗反應；IX. 染色和復染

今天，我們來介紹下 PD-L1 這個免疫組化伴隨診斷生物標志物，它是多種腫瘤都推薦檢測的生物標志物，如（非鱗狀）非小細胞肺癌、宮頸癌、頭頸部鱗癌、食管鱗癌、三陰性乳腺癌、胃或胃食管交界處腺癌、尿路上皮癌等。

▲ 美國FDA批準PD-L1伴隨診斷信息

▲ 中國NMPA批準PD-L1伴隨診斷信息

當前，通過免疫組化技術檢測PD-L1表達水平，已成為指導免疫檢查點抑制劑治療的重要工具。

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PD-L1生物學特性

PD-L1（程序性死亡配體1）是一種重要的免疫檢查點蛋白，最早在1999年被鑒定為B7家族的成員，也稱為B7-H1。PD-L1屬于I型跨膜糖蛋白，由人類9號染色體上的CD274基因編碼，是PD-1（程序性死亡受體1）的配體。

PD-L1廣泛表達于多種細胞表面，包括抗原呈遞細胞、部分上皮細胞及胎盤滋養層細胞，在免疫調節中發揮核心作用。正常情況下，PD-1/PD-L1軸通過抑制T細胞的過度活化，保護正常組織免受自身免疫系統攻擊，維持免疫穩態。然而，在腫瘤微環境中，PD-L1常被腫瘤細胞高表達，與T細胞表面的PD-1結合后，通過招募酪氨酸磷酸酶SHP-2，抑制T細胞受體信號通路，降低T細胞的活化、增殖和細胞因子分泌，最終誘導T細胞凋亡或失能，實現免疫逃逸。這一機制使得PD-1/PD-L1軸成為腫瘤免疫治療的重要靶點。

▲ PD-1/PD-L1軸抑制T細胞活化、增殖、細胞毒素分泌和存活

研究表明，通過阻斷PD-1/PD-L1通路，可解除T細胞抑制導致的免疫逃逸，達到抗腫瘤的作用。目前，針對PD-1/PD-L1軸的抗體有超過1,000項臨床試驗正在進行評估，并已被批準用于治療包括黑色素瘤、非小細胞肺癌、腎細胞癌、霍奇金淋巴瘤、宮頸癌、頭頸部鱗癌、食管鱗癌、三陰性乳腺癌、梅克爾細胞癌、胃或胃食管交界處腺癌、尿路上皮癌、MSI-H/dMMR實體腫瘤及TMB-H實體腫瘤。

然而，并非所有患者都能從涉及阻斷PD-1/PD-L1相互作用的抗體療法中獲益，因此，需要通過PD-L1檢測來篩選潛在優勢人群/指導治療決策。PD-L1在腫瘤中的表達已經成為預測患者對免疫治療反應的重要生物標志物。

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PD-L1流行病學

PD-L1在不同類型的腫瘤中均有不同程度的表達，其表達水平和陽性率因腫瘤類型、患者人群、檢測抗體、計算公式及cut-off值的不同而存在差異。

所以，很難準確描述不同腫瘤的PD-L1表達陽性率。

我們以DAKO 22C3抗體檢測為例，有研究采用TPS評分方法將腫瘤分為PD-L1高陽性（TPS≥50%）、PD-L1低陽性（50%>TPS≥1%）和PD-L1陰性（TPS<1%）時，得到的流行病學數據如下：

1）PD-L1高陽性比例：所有腫瘤都會存在PD-L1高陽性病例。整體比例從2.2%-31.1%不等，其中，非小細胞肺癌（31.1%）、內分泌腫瘤（22.3%）和未特定型腫瘤（17.3%）最高。

2）PD-L1低陽性比例：整體比例從12.3%-35.5%不等，其中，黑色素瘤（35.5%）、非小細胞肺癌（28.6%）和中樞神經系統腫瘤（25.9%）最高。

3）PD-L1陰性比例：整體比例從40.3%-84.6%不等。

▲ 所有腫瘤類型的PD-L1流行病學數據

值得注意的是，PD-L1的表達具有動態性，可能受到治療、炎癥等因素的影響而發生變化。

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PD-1/L1等免疫藥物

目前，已有多款PD-1/PD-L1抑制劑獲批用于治療多種PD-L1陽性的實體瘤，這些藥物通過阻斷PD-1與PD-L1的相互作用，解除免疫抑制，恢復T細胞的抗腫瘤活性。

自2011年FDA批準了第一個CTLA-4免疫檢查點抑制劑（ICIs）用于治療黑色素瘤以來，許多ICIs迅速被批準用于治療各種類型的癌癥，為延長患者的生存帶來了前所未有的機會。

截至當前（2025年11月），中美合計獲批ICIs藥物共有31款，其中，我國獲批ICIs共有24款（美國獲批14款），涉及靶點包括：PD-1，PD-L1，CTLA-4，PD-1/CTLA-4，PD-1/VEGR，LAG-3。

雖然我國ICIs獲批數量最多，但整體ICIs適應癥上市時間相對滯后。如果以FDA為參考，歐盟的ICIs適應癥上市時間滯后約118.5天，中國的ICIs適應癥上市時間滯后約344.0天。此外，在批準適應癥之前的時間包括審查時間和提交時間，NMPA（平均審查283.0天）也落后于FDA（平均審查181天）和EMA（平均審查243天）。

▲ ICIs藥物適應癥上市時間及審查時間對比

我國NMPA批準上市的24款ICIs藥物信息：

1）PD-1藥物批準12款：

2）PD-L1藥物批準8款：

3）CTLA-4藥物批準1款：

4）PD-1/CTLA-4藥物批準2款：

5）PD-1/VEGF藥物批準1款：

6）LAG-3藥物批準0款：

這些藥物的獲批為PD-L1陽性腫瘤患者提供了新的治療選擇，顯著延長了患者的生存期，改善了生活質量。

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PD-L1伴隨診斷

為了準確評估PD-L1的表達水平，指導免疫治療的選擇，多種PD-L1伴隨診斷試劑相繼獲批。這些試劑通過免疫組化（IHC）技術檢測腫瘤組織中PD-L1的表達情況，為臨床提供可靠的檢測依據。

目前，FDA和NMPA已批準多款PD-L1伴隨診斷試劑：FDA批準4款，抗體克隆號分別為22C3，28-8，SP142和SP263，分別來自安捷倫（Dako）和羅氏（Ventana）2家公司；NMPA批準8款，抗體克隆號分別為22C3，28-8，SP142，SP263，E1L3N，JS311和WD160，分別來自安捷倫（Dako），羅氏（Ventana），邁杰、艾德和藥明澤康這5家公司。

PD-L1伴隨診斷試劑配套染色平臺多為安捷倫 Autostainer Link 48 全自動免疫組化染色機，羅氏 Ventana BenchMark Ultra 全自動免疫組化染色機，Leica BOND及國產全自動免疫組化平臺或手染。

▲ FDA和NMPA批準PD-L1伴隨診斷情況

注：尿路上皮癌中的ICP（免疫細胞比例）是指腫瘤相關免疫細胞占腫瘤比例。此外，為規范管理PD-L1檢測試劑，多地藥監局/市場監督管理局已取消多款PD-L1一類備案試劑。

PD-L1的IHC檢測流程包括組織固定、包埋、切片、抗原修復、一抗反應、二抗反應、染色和復染等步驟。其中，一抗的選擇和評分系統的建立是關鍵。

目前，常用的PD-L1 IHC評分系統包括TPS（腫瘤比例評分）、CPS（聯合陽性評分）、TC（腫瘤細胞，概念等同于TPS，部分說明書會用TC替代TPS，但含義一致）和IC（免疫細胞，概念等同于IPS，免疫細胞陽性比例分數）等。TPS主要評估腫瘤細胞中PD-L1的表達比例，而CPS則綜合考慮腫瘤細胞和免疫細胞中PD-L1的表達情況。不同的評分系統伴隨著不同的藥物和腫瘤類型，臨床應根據具體情況選擇合適的評分系統。

▲ PD-L1 IHC評分

值得注意的是，PD-L1并不是一個泛癌種的生物標志物，不同癌種、不同藥物對應的陽性閾值不同，需嚴格遵循伴隨診斷試劑的說明書和臨床指南。臨床應使用循證醫學證據充足的IHC檢測平臺和抗體試劑（批準伴隨診斷試劑），確保檢測結果的準確性和可靠性；在尚無伴隨診斷產品獲批的場景下（可LDT檢測，重點關注病理資質及質控體系），相關疾病僅可以提供PD-L1評分，未獲批癌種的PD-L1檢測結果僅供參考，不能作為臨床治療的直接衣服，更無法給出陰陽性判斷結果，避免誤導治療決策。

舉個例子，一個結直腸癌患者做了PD-L1的檢測，檢測機構檢出的結果是TPS<1% CPS=10，沒有給出陰陽性判斷。患者想要用藥，讓檢測機構給出陰陽性結果判讀，并需告知能不能用免疫治療。這時候，如果按照TPS≥1%作為陽性閾值來判讀，則是陰性，如果按照CPS≥10作為陽性閾值來判讀，則是陽性，關鍵是無任何循證醫學證據支持，既往文獻報道的研究數據有的是支持TPS，有的則支持CPS。更為關鍵的是，目前多部指南共識指出，不支持將PD-L1表達水平作為結直腸癌患者免疫治療的參考依據，PD-L1在結直腸癌中的表達與免疫治療臨床療效及預后無相關性。PD-L1高表達但MSS的結直腸癌患者并不能從免疫治療中獲益。因此，我們應認識到該標志物的不完美，而不是把PD-L1作為泛癌免疫治療標志物去看待。

正如科學探索永無止境，對腫瘤免疫微環境的理解也在不斷深化，PD-L1檢測作為伴隨診斷的基石，將繼續在精準醫療的道路上發揮關鍵作用。

綜合而言，多款國內外免疫檢查點抑制劑藥物的獲批為實體腫瘤患者群體引入了一種新的生物標志物和免疫療法，臨床應重點關注PD-L1表達的檢測。盡管其存在一定局限性，但PD-L1表達依然是免疫治療伴隨診斷的重要基石，未來將與其他生物標志物（腫瘤微環境檢測，如三級淋巴結構）聯合應用，進一步推動腫瘤精準免疫治療的發展，為患者帶來更具針對性的治療方案。

參考資料：

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