Trong sinh học, hệ thống miễn dịch thường đóng vai trò bảo vệ vật chủ khỏi các tác nhân gây bệnh, nhưng trong một số trường hợp nhất định, chẳng hạn như thai kỳ, hệ thống miễn dịch cần được điều chỉnh ở một mức độ nhất định để tránh các cuộc tấn công không cần thiết vào thai nhi. Hiện tượng này một phần là do sự biểu hiện của phối tử chết theo chương trình 1 (PD-L1), đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh phản ứng miễn dịch.
PD-L1 là một loại protein ức chế phản ứng miễn dịch thích ứng và trong thời kỳ mang thai, sự biểu hiện của nó giúp duy trì khả năng dung nạp miễn dịch giữa mẹ và thai nhi.
PD-L1 là protein xuyên màng loại I 40kDa được một nhóm nghiên cứu tại Phòng khám Mayo phát hiện lần đầu tiên vào năm 1999. Trong những trường hợp bình thường, hệ thống miễn dịch thích ứng phản ứng với các tín hiệu nguy hiểm ngoại sinh hoặc nội sinh bằng cách phản công thông qua việc nhân lên vô tính tế bào T CD8+ hoặc tế bào T hỗ trợ CD4+. Tuy nhiên, khi PD-L1 liên kết với thụ thể PD-1, nó sẽ truyền tín hiệu ức chế và làm giảm sự phát triển của tế bào T đặc hiệu kháng nguyên.
Vai trò của PD-L1 không chỉ giới hạn ở việc ức chế hoạt động của tế bào T mà còn giúp điều chỉnh sự sống còn của tế bào T điều hòa.
Trong thời kỳ mang thai, khả năng miễn dịch của mẹ đối với thai nhi là điều kiện cần thiết để sống sót. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng biểu hiện PD-L1 tăng lên ở nhau thai và các mô xung quanh, giúp tăng cường khả năng chịu đựng của mẹ đối với thai nhi. Quá trình này không chỉ ngăn ngừa thai nhi khỏi sự tấn công của hệ thống miễn dịch của mẹ mà còn giúp hình thành vi môi trường thích hợp để hỗ trợ sự phát triển bình thường của thai nhi.
Trong nhau thai, biểu hiện cao của PD-L1 cho phép các tế bào thai nhi tồn tại trong cơ thể mẹ trong khi tránh gây ra phản ứng miễn dịch.
Ngoài PD-1, PD-L1 cũng có thể tương tác với các phân tử đồng kích thích khác như CD80 và những tương tác này sẽ ảnh hưởng thêm đến quá trình khởi phát và ức chế phản ứng miễn dịch. Đặc biệt trong thời kỳ mang thai, các phân tử liên quan này hoạt động cùng nhau để đảm bảo hệ thống miễn dịch không phản ứng thái quá.
PD-L1 ức chế tín hiệu kích hoạt tế bào T bằng cách liên kết với PD-1. Cụ thể, sự liên kết này ảnh hưởng đến quá trình phosphoryl hóa ZAP70, do đó làm giảm sản xuất IL-2. Ngoài ra, PD-L1 còn thúc đẩy quá trình điều hòa giảm chuỗi CD3, làm giảm phản ứng của tế bào T ngây thơ đối với kháng nguyên.
Chức năng điều hòa miễn dịch của PD-L1 khiến nó trở thành mục tiêu điều trị tiềm năng, đặc biệt là trong điều trị các bệnh liên quan đến miễn dịch.
Với sự phát triển của liệu pháp miễn dịch ung thư, tầm quan trọng về mặt lâm sàng của PD-L1 đã dần được công nhận. Ví dụ, biểu hiện của PD-L1 có thể dự đoán phản ứng của bệnh nhân ung thư đối với liệu pháp miễn dịch. Ở một số khối u, việc điều hòa tăng PD-L1 có thể giúp tế bào ung thư trốn tránh sự giám sát của hệ miễn dịch vật chủ, do đó thúc đẩy khối u phát triển và lan rộng.
Ví dụ, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng những bệnh nhân mắc ung thư biểu mô tế bào thận có khối u biểu hiện mức PD-L1 cao có tỷ lệ sống sót giảm đáng kể, cho thấy PD-L1 có thể là một tín hiệu không mong muốn trong bệnh ung thư.
Ngoài ung thư, vai trò của PD-L1 trong các bệnh tự miễn cũng thu hút nhiều sự chú ý. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc chặn con đường PD-1/PD-L1 có thể khiến bệnh trở nên trầm trọng hơn ở một số mô hình tự miễn, cho thấy con đường này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa bệnh tự miễn.
Việc điều chỉnh PD-L1 có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của nhiều bệnh tự miễn và cung cấp góc nhìn mới để hiểu các bệnh này.
Vì vậy, vai trò của PD-L1 trong việc điều chỉnh phản ứng miễn dịch không thể bị đánh giá thấp, đặc biệt là trong thời kỳ mang thai, khi cơ chế này góp phần vào khả năng dung nạp thai nhi của người mẹ. Khi nghiên cứu sâu hơn, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về vai trò của loại protein này trong nhiều tình trạng sinh lý và bệnh lý khác nhau và đưa ra các phương pháp khả thi để phát triển các phương pháp điều trị mới. Trong nghiên cứu trong tương lai, cách sử dụng PD-L1 tốt hơn để cải thiện khả năng giám sát miễn dịch và hiệu quả điều trị của bệnh nhân là một câu hỏi đáng cân nhắc.