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PD-1（程式性细胞死亡蛋白1）是一种由PDCD1基因编码的CD28超家族成员，包含五个外显子。其蛋白表达结构包括胞外的IgV型结构域、柄状结构域、跨膜域以及胞内域，其中胞内域具备免疫受体酪氨酸基抑制性基序（ITIM）和免疫受体酪氨酸基开关基序（ITSM）。另一方面，PD-L1则是B7家族中的成员，由CD274基因编码，构成一个290个氨基酸残基组成的I型跨膜蛋白。PD-L1的结构具有IgV样和IgC样胞外域、跨膜域及短胞内尾，胞内域内同样具有ITIM和ITSM基序。PD-1与PD-L1的结合形成的信号通路对免疫系统功能有显著影响。
在不同的免疫细胞中，PD-1的表达和功能各不相同。例如，在T细胞中，PD-1在细胞激活、耐受和耗竭过程中扮演关键角色，其异常表达与多种癌症及疾病相关。B细胞中的PD-1通过抑制细胞活性和因子的产生来调节免疫反应。它与类风湿性关节炎等疾病相关。在DCs（树突状细胞）上，PD-1与免疫抑制相关，影响T细胞的功能。NK细胞中的PD-1则影响其抗肿瘤功能。巨噬细胞的PD-1与免疫抑制和肿瘤的进展都有一定关系。
PD-1/PD-L1轴在免疫平衡中起关键作用。在正常情况下，抗原呈递细胞与T细胞的交互阻止了PD-1/PD-L1轴的过度活跃，而这种阻断有助于维持免疫系统的正常功能。然而，在肿瘤微环境中，PD-1与肿瘤细胞上的PD-L1的相互作用可能导致T细胞功能失常。例如，PD-1/PD-L1的相互作用可激活PI3K/AKT、MAPK、JAK-STAT等信号通路，导致T细胞功能减弱，促进肿瘤免疫逃逸。这些复杂的分子机制通过影响T细胞活性对肿瘤的增长、侵袭性和治疗应对产生深远的影响。
PD-1/PD-L1表达的调控受到多种因素影响，包括表观遗传修饰、转录因子调控以及翻译后修饰等。PD-1的表达人调控在急慢性炎症下存在差异，其在肿瘤环境里的持久性表达导致了免疫的长期耐受。同样，PD-L1的表达受到基因和转录层面控制的共同影响，其中包括mRNA的稳定性和翻译后修饰等多种机制。
在临床应用中，PD-1/PD-L1通路已成为癌症免疫治疗的重要靶点。通过开发PD-1/PD-L1抑制剂并运用于多种肿瘤类型治疗，如非小细胞肺癌、黑色素瘤及肾癌等，临床上已取得显著成效。这些药物通过解除T细胞的免疫抑制，不仅提高了肿瘤破坏能力，而且延长了患者的存活时间。此外，联合化疗和抗血管生成治疗等协同疗法也为癌症治疗提供了更多可能性。
然而，免疫治疗也带来了一定的挑战，包括可能导致的免疫相关不良事件和手术并发症等。同时，PD-1/PD-L1在其他疾病中的潜在应用，如自身免疫性疾病和各种慢性感染性疾病，也在不断被研究和探索。通过了解和调控PD-1/PD-L1通路，或许能为这些复杂病症的治疗选择提供新的突破口。
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