在臨床中，PD-1/PD-L1通路的阻斷能否延長膠質(zhì)瘤患者的生存期尚未得到充分證實(shí)。隨著惡性程度的增加，缺氧作為一種主要的腫瘤微環(huán)境因子廣泛存在于膠質(zhì)瘤中，但缺氧對腫瘤免疫逃逸的影響尚不清楚。為了驗(yàn)證PD-L1與HIF-1α之間的關(guān)系，研究人員將U251和U343膠質(zhì)瘤細(xì)胞株在缺氧條件下培養(yǎng)不同時間，檢測PD-L1的表達(dá)。結(jié)果顯示，在缺氧(1% O2)條件下培養(yǎng)24、48和72小時，HIF-1α和PD-L1水平均高于對照組(21% O2)（圖一）。
圖一：PD-L1和HIF-1α在膠質(zhì)瘤細(xì)胞系中的表達(dá)
根據(jù)這些數(shù)據(jù)，再使用1%的氧氣(72 h)作為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的缺氧條件。同樣，可以觀察到在缺氧模擬CoCl2處理下PD-L1表達(dá)也增加。為了進(jìn)一步分析缺氧條件下HIF-1α在PD-L1上調(diào)中的作用，研究人員首先使用siRNA敲除HIF-1α，或者使用HIF-1α抑制劑(PX-478)抑制HIF-1α的活性，然后檢測PD-L1的表達(dá)。結(jié)果顯示，缺氧條件下，HIF-1α敲除或PX-478處理均可顯著降低膠質(zhì)瘤細(xì)胞PD-L1的表達(dá)（圖二）。鑒于HIF-1α蛋白可以通過直接結(jié)合其啟動子激活其靶基因，研究人員通過ChIP-qPCR實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了PD-L1在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中是否是HIF-1α的直接靶點(diǎn)。
圖二：不同處理下HIF-1α和PD-L1 mRNA的表達(dá)
結(jié)果表明，HIF-1α直接與PD-L1啟動子區(qū)(距離轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)約0.5 kb)相互作用（圖三）。此外，PD-L1和HIF-1α在膠質(zhì)瘤小鼠模型中共染色顯示PD-L1在腫瘤缺氧區(qū)高表達(dá)（圖四）。這表明缺氧通過增加膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的HIF-1α來上調(diào)PD-L1。
圖三：PD-L1啟動子的染色質(zhì)免疫沉淀(ChIP)分析
圖四：腫瘤細(xì)胞HIF-1α和PD-L1表達(dá)的免疫熒光染色分析
假設(shè)聯(lián)合抗PD-L1和HIF-1α抑制劑會觸發(fā)抗腫瘤作用。將GL261細(xì)胞接種到野生型小鼠中，并用抗PD-L1抗體和/或HIF-1α抑制劑處理小鼠。從腫瘤生長和存活兩方面評估，聯(lián)合治療比單一治療具有更顯著的抗腫瘤作用。有趣的是，原位膠質(zhì)瘤模型(Luci+GL261)， PX-478也可以提高抗pd - l1抗體的顱內(nèi)療效。免疫方面結(jié)果顯示，聯(lián)合治療顯著提高了腫瘤浸潤C(jī)D4+ T、CD8+ T、CD11c+ DC的百分比，同時也降低了PD-L1的表達(dá)。
此外，實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)細(xì)胞毒性CD8+ T細(xì)胞(IFNγ+CD8+)數(shù)量增加。綜上所述，聯(lián)合治療可逆轉(zhuǎn)膠質(zhì)瘤的免疫抑制微環(huán)境。
總之，研究結(jié)果表明PD-L1和HIF-1α在膠質(zhì)瘤中呈正相關(guān)，并提供了抑制HIF-1α的替代策略，作為聯(lián)合治療來推進(jìn)膠質(zhì)瘤的治療。
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