PD-1/PD-L1 система та клони для імуногістохімії від Leica

У 1992 році Тасуку Хонджо відкрив один із ключових білків імунної системи, а у 2018 році отримав за нього Нобелівську премію. Цей білок – і терапія, заснована на взаємодії із ним – виявилася вражаюче ефективною в боротьбі з раком. Мова йде про PD-1. PD-1 (Programmed Cell Death Protein 1) – це білок програмованої клітинної смерті, який в нормі експресується на поверхні Т-клітин та В-клітин, а також на поверхні природніх кілерів (NK), моноцитів та деяких дендритних клітинах. Його роль полягає у гальмуванні відповіді клітин імунної системи на власні клітини організму, які несуть на своїй поверхні його ліганд (PD-L1 –  Programmed Cell Death Ligand 1). 

PD-1/PD-L1 система є одним із механізмів “імунних контрольних точок” (immune checkpoints), що захищає наш організм від надмірної активації Т-лімфоцитів та розвитку аутоімунних реакцій. Зв’язування PD-1 з його лігандом PD-L1 призводить до інгібування проліферації Т-клітин, зниження секреції цитокінів та, зрештою, до апоптозу антиген-специфічних Т-клітин. В нашому організмі значна кількість клітин мають PD-L1 – клітини імунної системи, мезенхімальні стовбурові клітини, клітини кісткового мозку, легень, печінки, підшлункової, плаценти, шкіри, нервової системи, тощо. Однак, що дуже важливо – PD-L1 також може експресуватись на поверхні пухлинних клітин. Власне, критична важливість PD-1/PD-L1 системи в онкології саме і полягає в тому, що пухлинні клітини використовують цей фізіологічний механізм для власного захисту. 

Han, Y., Liu, D., & Li, L. (2020). PD-1/PD-L1 pathway: current researches in cancer. American journal of cancer research, 10(3), 727–742.

Пухлини різних типів, зокрема рак легені, меланома, рак голови та шиї, нирково-клітинна карцинома та інші, часто надекспресують PD-L1 на своїй поверхні. Подібне явище називають “адаптивним імунним механізмом”. Т- та NK-клітини секретують інтерферон-гамма (IFN-γ), який індукує експресію PD-L1 на поверхні клітин-мішеней, в тому числі і на пухлинних клітинах. Таким чином, PD-L1 діє як протуморогенний фактор у клітинах раку шляхом зв’язування зі своїми рецепторами та активації проліферативних та сигнальних шляхів виживання. Крім того, PD-L1 бере участь і у подальшому прогресуванні пухлини. Зокрема, PD-L1 має неімунні проліферативні ефекти на різні типи пухлинних клітин: наприклад, у клітина раку нирок індукує епітеліально-мезенхімальний перехід (ЕМП) та фенотипи, подібні до стовбурових клітин. Більше того, внутрішньоклітинні сигнальні шляхи, такі як PI3K/AKT, MAPK та JAK/STAT, також залучені до регуляції експресії PD-L1, що робить цей процес багатофакторним і залежним від молекулярного контексту конкретної пухлини.

Розуміння механізму взаємодії PD-1 та PD-L1 призвело до революції в лікуванні раку — появи класу препаратів, відомих як інгібітори імунних контрольних точок (ICI — Immune Checkpoint Inhibitors). Принцип дії цих ліків полягає у використанні моноклональних антитіл, які специфічно зв’язуються або з рецептором PD-1, або з лігандом PD-L1. Імунотерапія проти цього комплексу зберігає Т-клітини, тим самим дозволяючи їм виробити імунну відповідь проти пухлини. Звісно, оскільки PD-1/PD-L1 система в нормі потрібна нашому організму і наявна не лише на пухлинних клітинах, то така терапія має значну кількість побічних ефектів. Однак, клінічні випробування терапевтичних засобів на основі ICI показали вражаючі результати, значно підвищуючи загальне виживання пацієнтів з пізніми стадіями раку, для яких хіміотерапія була малоефективною.

В той же час, інгібітори контрольних точок є ефективними не для всіх пацієнтів. Ефективність терапії часто корелює з рівнем експресії PD-L1 у пухлинній тканині, тому точне визначення статусу PD-L1 є критично важливим етапом у підборі лікування.

Як для терапії препаратами анти-PD-1, так і для анти-PD-L1, імуногістохімічне (ІГХ) дослідження PD-L1 використовується як стандартний метод відбору пацієнтів для лікування. Оцінка експресії білка PD-L1 методом ІГХ проводиться з використанням різних систем підрахунку ,серед яких найбільш класичними є:

• CPS (Combined Positive Score): співвідношення кількості PD-L1 позитивних клітин (включаючи пухлинні та імунні) до загальної кількості пухлинних клітин.
• TPS (Tumor Proportion Score) визначає частку пухлинних клітин із позитивним забарвленням на PD-L1 відносно загальної кількості життєздатних пухлинних клітин. 

Станом на 2025 рік FDA схвалило 12 супровідних діагностичних тестів (companion diagnostics) PD-L1 для імунотерапії, кожен з яких використовує інші методи оцінки. Загалом, на основі результатів цих тестів приймається рішення про призначення дороговартісної імунотерапії. Помилка в діагностиці (хибно-негативний або хибно-позитивний результат) може призвести до призначення неефективного лікування пацієнту або навіть коштувати йому життя. 

У цьому контексті особливої уваги заслуговують клони антитіл до PD-L1 – 73-10 та CAL10 (від Leica Biosystems). Нові клони та автоматизовані протоколи для платформи BOND-III мають на меті підвищити точність діагностики та розширити коло пацієнтів, які можуть отримати користь від імунотерапії.

PD-L1 (73-10) – Leica Biosystems USA FDA class I IVD моноклональне антитіло – позиціонується як високочутливий інструмент для виявлення PD-L1. Дослідження Shilo et al. (2024) моноклональних антитіл LBS 73-10 на великій вибірці карцином молочної залози, колоректального раку та гепатоцелюлярної карциноми показало, що технічні характеристики аналізу можна порівняти з аналізами для виявлення PD-L1, схваленими FDA для супутньої/додаткової діагностики. 

Експресія клону 73-10 ліганду програмованої клітинної загибелі 1 (PD-L1) у карциномах молочної залози (A та D), товстої кишки (B та E) та печінки (C та F) у пухлинних клітинах (A–C) та в імунних клітинах (D–F). Імуногістохімія (IHC); початкове збільшення x200. (Shilo, K., Shen, T., Hammond, S., Parwani, A. V., Li, Z., Dayal, S., Chiweshe, J., & Lian, F. (2024). Performance Analysis of Leica Biosystems Monoclonal Antibody Programmed Cell Death Ligand 1 Clone 73-10 on Breast, Colorectal, and Hepatocellular Carcinomas. Applied immunohistochemistry & molecular morphology : AIMM, 32(6), 255–263. https://doi.org/10.1097/PAI.0000000000001202)

Більше того, інше дослідження Noda et al. (2025), проведене на когорті пацієнтів з плоскоклітинним раком голови та шиї (HNSCC), показало, що цей клон (73-10) демонструє вищу чутливість порівняно з п’ятьма FDA-затвердженими аналогами. Отримані дані мають надзвичайно важливе значення, оскільки використання клону з вищою чутливістю дозволяє ідентифікувати більше пацієнтів, які потенційно можуть відповісти на терапію, однак могли бути пропущені за рахунок використання менш чутливих тестів.

Інша важлива розробка — це аналіз із використанням PD-L1 клону CAL10 (RUO), спеціально оптимізований для платформи Leica BOND-III. У дослідженні Willet et al. (2025), присвяченому недрібноклітинному раку легені (NSCLC), порівнювали ефективність нового тесту CAL10 із іншим широко вживаним тестом. В експерименті аналізували 136 зразків NSCLC, що забезпечувало великий набір даних, з якого можна було зробити впевнені висновки щодо фарбування PD-L1. За допомогою сканера Aperio GT 450 були зроблені знімки скелець, а зображення відправляли зображення двом незалежним патологам для оцінки. Проведене дослідження показало, що CAL10 забезпечує високу загальну узгодженість (Overall Percent Agreement — OPA). Нижня межа 95% довірчого інтервалу OPA при пороговому значенні ≥50% TPS становила 86,2%, тоді як для порогового значення ≥1% TPS вона становила 94,0%. Таким чином, CAL10 дозволяє з надвичайно високою точністю визначити наявність клітин які експресують PD-L1 навіть в малій кількості.

(A–E): Відповідні рівні експресії TPS від 1% до 100%. Зображення, отримані сканером Aperio GT 450 (збільшення: 20×). Willett, F., MacLennan, M., Khelifa, S., Vennapusa, B., Gautrey, H., Parkin, M., Wilson, K. R., O’Toole, K., Dayal, S., Chiweshe, J., Monroe, R., & Lian, F. (2025). Development of a Novel IHC Assay for PD-L1 Detection in Non-Small Cell Lung Cancer. Biomedicines, 13(10), 2359. https://doi.org/10.3390/biomedicines13102359

Ці результати свідчать про те, що аналіз Leica Biosystems PD-L1 (CAL10) є багатообіцяючим для успішної оцінки в цифровій патології після завершення всіх етапів перевірки антитіла.

Отже, очевидно, що правильний підбір імунотерапії для пацієнта залежить від якості діагностичного антитіла та протоколу фарбування. Клони від Leica Biosystems (зокрема 73-10 та CAL10) демонструють високу точність та конкордантність із золотими стандартами. Більше того – клон 73-10 (IVD) вирізняється високою чутливістю, що може бути критично важливим для виявлення пацієнтів з низьким рівнем експресії PD-L1, які все ж можуть отримати користь від лікування (зокрема при HNSCC). А впровадження цих клонів на автоматизованих платформах (зокрема, BOND-III) дозволяє стандартизувати процес та зменшити ризик діагностичних помилок. Усе це сумарно відкриває більше опцій для точної персоналізованої медицини, де кожен пацієнт має шанс на отримання найбільш ефективної терапії на основі надійних біомаркерів. Також, лабораторії, оснащені обладнанням Leica, можуть виконувати високоточну діагностику PD-L1 та отримувати результати, еквівалентні іншим галузевим стандартам без необхідності придбання альтернативних платформ.

1. Han, Y., Liu, D., & Li, L. (2020). PD-1/PD-L1 pathway: current researches in cancer. American journal of cancer research, 10(3), 727–742.
2. Noda, Y., Atsumi, N., Nakaya, T., Iwai, H., & Tsuta, K. (2025). High-Sensitivity PD-L1 Staining Using Clone 73-10 Antibody and Spatial Transcriptomics for Precise Expression Analysis in Non-Tumorous, Intraepithelial Neoplasia, and Squamous Cell Carcinoma of Head and Neck. Head and neck pathology, 19(1), 65. https://doi.org/10.1007/s12105-025-01798-8
3. Shilo, K., Shen, T., Hammond, S., Parwani, A. V., Li, Z., Dayal, S., Chiweshe, J., & Lian, F. (2024). Performance Analysis of Leica Biosystems Monoclonal Antibody Programmed Cell Death Ligand 1 Clone 73-10 on Breast, Colorectal, and Hepatocellular Carcinomas. Applied immunohistochemistry & molecular morphology : AIMM, 32(6), 255–263. https://doi.org/10.1097/PAI.0000000000001202
4. Willett, F., MacLennan, M., Khelifa, S., Vennapusa, B., Gautrey, H., Parkin, M., Wilson, K. R., O’Toole, K., Dayal, S., Chiweshe, J., Monroe, R., & Lian, F. (2025). Development of a Novel IHC Assay for PD-L1 Detection in Non-Small Cell Lung Cancer. Biomedicines, 13(10), 2359. https://doi.org/10.3390/biomedicines13102359

Автор статті: Козак Т.П, PhD, спеціаліст відділу мікроскопії АЛТ Україна