PD-1及其配体PD-L1是调节免疫系统功能的重要免疫检查点蛋白。PD-1主要在T细胞上表达,而PD-L1通常在肿瘤细胞和某些免疫细胞上表达。当PD-L1与PD-1结合时,会抑制T细胞活性,减少免疫攻击,从而为肿瘤细胞提供免疫逃逸的环境。这一机制被认为是肿瘤免疫逃逸的核心环节,也是免疫治疗的重要靶点。
自1992年PD-1被发现后,研究揭示了其在免疫抑制中的核心作用。2010年代,PD-1/PD-L1抗体如nivolumab(Opdivo)和pembrolizumab(Keytruda)相继进入临床,开创了肿瘤免疫治疗的新纪元。2014年,FDA批准首个PD-1抑制剂pembrolizumab,用于黑色素瘤的治疗,其适应症范围逐步扩展至肺癌、肾癌、头颈部癌等。近年来,PD-1/PD-L1抑制剂与化疗、靶向治疗及其他免疫疗法的联合策略已成为提升疗效的重要手段。
2024年,PD-1/PD-L1靶点研究呈现多维度扩展,涵盖抗药性机制、新型抗体研发、生物标志物的精准诊断及非肿瘤应用等前沿领域。在抗药性研究中,科学家深入剖析原发性和继发性抗药的生物学基础,通过调控肿瘤微环境和免疫代谢途径探索克服耐药性的策略。新型双功能抗体和多靶点联合疗法在临床中展现出良好的效果,不仅增强了疗效,还显著减少副作用。此外,基于肿瘤突变负荷(TMB)和微卫星不稳定性(MSI)等生物标志物的个性化诊断工具推动了精准免疫治疗的发展。
在临床应用方面,PD-1/PD-L1的研究范围已逐步扩展至自身免疫病、感染性疾病及移植排斥反应等非肿瘤领域。结合溶瘤病毒、肿瘤疫苗和细胞因子疗法的联合策略为克服耐药性和提高疗效提供了新的解决方案。人工智能技术的引入显著提升了免疫检查点新药开发的效率,同时大规模真实世界数据的分析为PD-1/PD-L1疗法在罕见癌症和特殊患者群体中的应用提供了循证支持。这些突破性进展不仅深化了我们对PD-1/PD-L1通路的理解,也为肿瘤免疫治疗和其他疾病的治疗提供了更多可能性。
2、论文质量和增速
在近5年内,PD-1/PD-L1相关研究的论文发表主要集中于中国(共计15,202篇,占总量的38.7%)和美国(共计10,117篇,占总量的25.7%),占据了全球研究的主导地位。日本、意大利和德国紧随其后分列第三到第五,显示出该研究主题的国际化趋势和多国参与的特征。
(SCI论文国家分布)
按照发表论文的总影响因子排序,PD-1/PD-L1领域全球TOP5活跃的医院依次为:纪念斯隆凯特琳癌症中心、德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心、中山大学肿瘤防治中心、华西医院、国家癌症中心/国家肿瘤临床研究中心/肿瘤医院 2024年进入到全球PD-1/PD-L1领域累计影响因子TOP20的中国其他领先医院:中山医院、北京大学肿瘤医院及研究所、复旦大学上海肿瘤医院、同济医学院协和医院等均榜上有名,表明中国的多个顶尖医院在该研究中发挥了重要作用。
发表PD-1/PD-L1相关研究领域论文最多的SCI期刊依次为:
Front Immunol (IF=5.7), Front Oncol (IF=3.5), Cancers (Basel) (IF=4.5), J Immunother Cancer (IF=10.3), Int J Mol Sci (IF=4.9)等。
近年来PD-1/PD-L1相关研究聚焦于多个关键基因和疾病。基因方面,EGFR、STAT3、TIGIT 和 KRAS 是研究热点,这些基因涉及免疫调控和肿瘤生物学的核心机制,例如肿瘤微环境的免疫逃逸、细胞信号传导及肿瘤生长调控。相关基因如 CTLA4 和 CD274 (PD-L1) 等,也与癌症免疫疗法密切相关。
疾病研究方面,肺癌 是最重要的热点,其次是 黑色素瘤、乳腺癌 和 结直肠癌,这些癌种在免疫治疗中表现出显著的临床疗效。此外,胃癌、膀胱癌 和 卵巢癌 等多种实体瘤的研究也显著增加。
同时 类风湿性关节炎 和 结肠炎 等免疫疾病逐渐成为关注焦点。
值得注意的是,与放疗和免疫治疗联合应用相关的研究,以及针对 SARS-CoV-2 和 艾滋病 (HIV) 的研究,也在不断涌现,显示出PD-1/PD-L1靶点在多领域的广泛潜力。
(研究热点基因和疾病)
Powles, Thomas,伦敦玛丽女王大学巴茨癌症研究所 Saba, Nabil F,埃默里大学血液学和肿瘤内科 Luke, Jason J,UPMC Hillman 癌症中心 Zhou, Caicun,同济大学医学院上海市肺科医院肿瘤内科 Carlisle, Jennifer W,埃默里大学医学院温希普癌症研究所血液学和肿瘤内科
Garo, L. P., Ajay, A. K., Fujiwara, M., Beynon, V., Kuhn, C., Gabriely, G., Sadhukan, S., Raheja, R., Rubino, S., Weiner, H. L., & Murugaiyan, G. (2019). Smad7 Controls Immunoregulatory PDL2/1-PD1 Signaling in Intestinal Inflammation and Autoimmunity. Cell reports, 28(13), 3353–3366.e5. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.07.065 Fujiwara, M., Garo, L., Ajay, A. K., Cannon, A. S., Kolypetri, P., Dhuppar, S., & Murugaiyan, G. (2023). Protocol for analyzing transforming growth factor β signaling in dextran-sulfate-sodium-induced colitic mice using flow cytometry and western blotting. STAR protocols, 4(2), 102249. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.xpro.2023.102249 Ajay, A. K., Zhao, L., Vig, S., Fujiwara, M., Thakurela, S., Jadhav, S., Cho, A., Chiu, I. J., Ding, Y., Ramachandran, K., Mithal, A., Bhatt, A., Chaluvadi, P., Gupta, M. K., Shah, S. I., Sabbisetti, V. S., Waaga-Gasser, A. M., Frank, D. A., Murugaiyan, G., Bonventre, J. V., … Hsiao, L. L. (2022). Deletion of STAT3 from Foxd1 cell population protects mice from kidney fibrosis by inhibiting pericytes trans-differentiation and migration. Cell reports, 38(10), 110473. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110473 Dhuppar, S., & Murugaiyan, G. (2022). miRNA effects on gut homeostasis: therapeutic implications for inflammatory bowel disease. Trends in immunology, 43(11), 917–931. https://doi.org/10.1016/j.it.2022.09.003 Fujiwara, M., Raheja, R., Garo, L. P., Ajay, A. K., Kadowaki-Saga, R., Karandikar, S. H., Gabriely, G., Krishnan, R., Beynon, V., Paul, A., Patel, A., Saxena, S., Hu, D., Healy, B. C., Chitnis, T., Gandhi, R., Weiner, H. L., & Murugaiyan, G. (2022). microRNA-92a promotes CNS autoimmunity by modulating the regulatory and inflammatory T cell balance. The Journal of clinical investigation, 132(10), e155693. https://doi.org/10.1172/JCI155693
论文质量与发表增速:近年来,PD-1/PD-L1相关研究论文呈现出显著的增长趋势,截至目前共发表超过5.7万篇文章,其中高影响因子期刊(IF ≥ 20)的文章数量超过3,900篇。这一领域的研究质量稳步提升,表明PD-1/PD-L1研究在肿瘤免疫治疗中的地位日益巩固,成为全球学术界的热点。 国家研究分布:中国和美国在PD-1/PD-L1研究领域占据领先地位,占据全球大多数研究份额。日本、印度和欧洲国家(如意大利、德国)也在该领域表现活跃,显示了这一领域的广泛国际合作和关注。 研究热点基因与相关疾病:研究热点基因主要包括 EGFR、STAT3、TIGIT 和 KRAS 等,这些基因与肿瘤免疫逃逸和信号通路调控密切相关。在疾病方面,PD-1/PD-L1的研究主要集中于 肺癌、黑色素瘤、乳腺癌 和 胃癌 等多种实体瘤,以及某些慢性炎症性疾病(如类风湿性关节炎和结肠炎),显示出该靶点在肿瘤和炎症性疾病治疗中的多样化应用潜力。 研究基金支持:美国国立卫生研究院(NIH)对PD-1/PD-L1领域的资助力度显著增加,2024年资助项目超过1,000项,总资助金额达约4.6亿美元。这表明PD-1/PD-L1相关研究得到了强有力的政策支持和财政投入,为未来进一步的临床和基础研究提供了坚实保障。
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