PD-1/PD-L1 система и клоны для иммуногистохимии от Leica

В 1992 году Тасуку Хонджо открыл один из ключевых белков иммунной системы, а в 2018 году получил за него Нобелевскую премию. Этот белок – и терапия, основанная на взаимодействии с ним – оказалась поразительно эффективной в борьбе с раком. Речь идет о PD-1. PD-1 (Programmed Cell Death Protein 1) – это белок программируемой клеточной смерти, который в норме экспрессируется на поверхности Т-клеток и В-клеток, а также на поверхности естественных киллеров (NK), моноцитов и некоторых дендритных клетках. Его роль заключается в торможении ответа клеток иммунной системы на собственные клетки организма, которые несут на своей поверхности его лиганд (PD-L1 – Programmed Cell Death Ligand 1). 

Система PD-1/PD-L1 является одним из механизмов «иммунных контрольных точек» (immune checkpoints), защищающих наш организм от чрезмерной активации Т-лимфоцитов и развития аутоиммунных реакций. Связывание PD-1 с его лигандом PD-L1 приводит к ингибированию пролиферации Т-клеток, снижению секреции цитокинов и, в конечном итоге, к апоптозу антиген-специфических Т-клеток. В нашем организме значительное количество клеток имеют PD-L1 – клетки иммунной системы, мезенхимальные стволовые клетки, клетки костного мозга, легких, печени, поджелудочной железы, плаценты, кожи, нервной системы и т.д. Однако, что очень важно – PD-L1 также может экспрессироваться на поверхности опухолевых клеток. Собственно, критическая важность PD-1/PD-L1 системы в онкологии именно и заключается в том, что опухолевые клетки используют этот физиологический механизм для собственной защиты. 

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.

Опухоли различных типов, в частности рак легких, меланома, рак головы и шеи, почечно-клеточная карцинома и другие, часто переэкспрессируют PD-L1 на своей поверхности. Подобное явление называют «адаптивным иммунным механизмом». Т- и NK-клетки секретируют интерферон-гамма (IFN-γ), который индуцирует экспрессию PD-L1 на поверхности клеток-мишеней, в том числе и на опухолевых клетках. Таким образом, PD-L1 действует как протуморогенный фактор в клетках рака путем связывания со своими рецепторами и активации пролиферативных и сигнальных путей выживания. Кроме того, PD-L1 участвует и в дальнейшем прогрессировании опухоли. В частности, PD-L1 обладает неиммунными пролиферативными эффектами на различные типы опухолевых клеток: например, в клетках рака почек индуцирует эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП) и фенотипы, сходные со стволовыми клетками. Более того, внутриклеточные сигнальные пути, такие как PI3K/AKT, MAPK и JAK/STAT, также вовлечены в регуляцию экспрессии PD-L1, что делает этот процесс многофакторным и зависимым от молекулярного контекста конкретной опухоли.

Понимание механизма взаимодействия PD-1 и PD-L1 привело к революции в лечении рака — появлению класса препаратов, известных как ингибиторы иммунных контрольных точек (ICI — Immune Checkpoint Inhibitors). Принцип действия этих лекарств заключается в использовании моноклональных антител, которые специфически связываются либо с рецептором PD-1, либо с лигандом PD-L1. Иммунотерапия против этого комплекса сохраняет Т-клетки, тем самым позволяя им выработать иммунный ответ против опухоли. Конечно, поскольку PD-1/PD-L1 система в норме нужна нашему организму и присутствует не только на опухолевых клетках, то такая терапия имеет значительное количество побочных эффектов. Однако клинические испытания терапевтических средств на основе ICI показали впечатляющие результаты, значительно повышая общую выживаемость пациентов с поздними стадиями рака, для которых химиотерапия была малоэффективной.

В то же время, ингибиторы контрольных точек эффективны не для всех пациентов. Эффективность терапии часто коррелирует с уровнем экспрессии PD-L1 в опухолевой ткани, поэтому точное определение статуса PD-L1 является критически важным этапом в подборе лечения.

Как для терапии препаратами анти-PD-1, так и для анти-PD-L1, иммуногистохимическое (ИГХ) исследование PD-L1 используется в качестве стандартного метода отбора пациентов для лечения. Оценка экспрессии белка PD-L1 методом ИГХ проводится с использованием различных систем подсчета, среди которых наиболее классическими являются:

• CPS (Combined Positive Score): соотношение количества PD-L1-положительных клеток (включая опухолевые и иммунные) к общему количеству опухолевых клеток.
• TPS (Tumor Proportion Score) определяет долю опухолевых клеток с положительной окраской на PD-L1 по отношению к общему количеству жизнеспособных опухолевых клеток. 

По состоянию на 2025 год FDA одобрило 12 сопутствующих диагностических тестов (companion diagnostics) PD-L1 для иммунотерапии, каждый из которых использует другие методы оценки. В целом, на основе результатов этих тестов принимается решение о назначении дорогостоящей иммунотерапии. Ошибка в диагностике (ложноотрицательный или ложноположительный результат) может привести к назначению неэффективного лечения пациенту или даже стоить ему жизни. 

В этом контексте особого внимания заслуживают клоны антител к PD-L1 – 73-10 и CAL10 (от Leica Biosystems). Новые клоны и автоматизированные протоколы для платформы BOND-III призваны повысить точность диагностики и расширить круг пациентов, которые могут получить пользу от иммунотерапии. 

PD-L1 (73-10) – Leica Biosystems USA FDA class I IVD моноклональное антитело – позиционируется как высокочувствительный инструмент для выявления PD-L1. Исследование Shilo et al. (2024) моноклональных антител LBS 73-10 на большой выборке карцином молочной железы, колоректального рака и гепатоцеллюлярной карциномы показало, что технические характеристики анализа сопоставимы с анализами для выявления PD-L1, одобренными FDA для сопутствующей/дополнительной диагностики.

Экспрессия клона 73-10 лиганда программируемой клеточной гибели 1 (PD-L1) в карциномах молочной железы (A и D), толстой кишки (B и E) и печени (C и F) в опухолевых клетках (A–C) и в иммунных клетках (D–F). Иммуногистохимия (IHC); начальное увеличение 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)

Более того, другое исследование Noda et al. (2025), проведенное на когорте пациентов с плоскоклеточным раком головы и шеи (HNSCC), показало, что этот клон (73-10) демонстрирует более высокую чувствительность по сравнению с пятью одобренными FDA аналогами. Полученные данные имеют чрезвычайно важное значение, поскольку использование клона с более высокой чувствительностью позволяет идентифицировать больше пациентов, которые потенциально могут ответить на терапию, но могли быть пропущены из-за использования менее чувствительных тестов.

Другая важная разработка — это анализ с использованием PD-L1 клона CAL10 (RUO), специально оптимизированный для платформы Leica BOND-III. В исследовании Willet et al. (2025), посвященном немелкоклеточному раку легкого (NSCLC), сравнивали эффективность нового теста CAL10 с другим широко используемым тестом. В эксперименте анализировали 136 образцов NSCLC, что обеспечивало большой набор данных, из которого можно было сделать уверенные выводы относительно окрашивания PD-L1. С помощью сканера Aperio GT 450 были сделаны снимки стекол, а изображения отправляли двум независимым патологам для оценки. Проведенное исследование показало, что CAL10 обеспечивает высокую общую согласованность (Overall Percent Agreement — OPA). Нижняя граница 95% доверительного интервала OPA при пороговом значении ≥50% TPS составляла 86,2%, тогда как для порогового значения ≥1% TPS она составляла 94,0%. Таким образом, CAL10 позволяет с чрезвычайно высокой точностью определить наличие клеток, экспрессирующих PD-L1, даже в небольшом количестве.

(A–E): Соответствующие уровни экспрессии TPS от 1% до 100%. Изображения, полученные сканером Aperio GT 450 (увеличение: 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

Эти результаты свидетельствуют о том, что анализ Leica Biosystems PD-L1 (CAL10) является многообещающим для успешной оценки в цифровой патологии после завершения всех этапов проверки антитела.

Следовательно, очевидно, что правильный подбор иммунотерапии для пациента зависит от качества диагностического антитела и протокола окрашивания. Клоны от Leica Biosystems (в частности 73-10 и CAL10) демонстрируют высокую точность и конкордантность с золотыми стандартами. Более того, клон 73-10 (IVD) отличается высокой чувствительностью, что может быть критически важным для выявления пациентов с низким уровнем экспрессии PD-L1, которые все же могут получить пользу от лечения (в частности при HNSCC). А внедрение этих клонов на автоматизированных платформах (в частности, BOND-III) позволяет стандартизировать процесс и снизить риск диагностических ошибок. Все это в совокупности открывает больше возможностей для точной персонализированной медицины, где каждый пациент имеет шанс на получение наиболее эффективной терапии на основе надежных биомаркеров. Также лаборатории, оснащенные оборудованием Leica, могут выполнять высокоточную диагностику PD-L1 и получать результаты, эквивалентные другим отраслевым стандартам, без необходимости приобретения альтернативных 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 статьи : Козак Т.П, PhD, специалист отдела микроскопии АЛТ Украина