協同共刺激分子B7-H4 參與腫瘤免疫逃逸的研究進展

王利飛 崔 澂 劉翠蓮 郝淑維 (河北醫科大學第四醫院婦產科，石家莊 050035)

近年來惡性腫瘤的治療方法雖然取得了較大進展，但5 年生存率仍不理想［1］，尋找新的治療策略和有效的治療靶點顯得尤為迫切。B7 家族是近年來研究較廣泛的共刺激分子，其中B7-H4 是新近發現的B7 家族新成員，對T 淋巴細胞介導的免疫應答起重要的負性調節作用。研究表明，B7-H4 在多種腫瘤細胞及組織中均高表達，與腫瘤免疫逃逸關系密切。研究B7-H4 在腫瘤中的表達和意義，有助于闡明腫瘤免疫逃逸機制，而且能為腫瘤的免 疫治療提供新的靶點和思路。

1 B7-H4 的結構特性及生物學功能

2003 年，Sica 等［2-4］相繼利用生物信息學方法發現了B7-H4 分子。人B7-H4 基因位于1 號染色體的p11.1 區，其長約1.8 kb 的cDNA 含有6 個外顯子和5 個內含子，其中第6 位外顯子有兩種可變的剪切形式，因此可產生兩種不同的剪切本。此外，在人染色體20P11.1 中存在一個基因，其與B7-H4的cDNA 核酸相似性達94%，但編碼區僅含有1 個外顯子和2 個終止密碼子，分別位于第21 位和540位的2 個終止密碼子可阻止全長B7-H4 蛋白的合成。這個可變的B7-H4 基因組DNA 被認為可能是B7H4 的假基因。

人B7-H4 蛋白共282 個氨基酸，包括1 個信號肽區、1 個免疫球蛋白功能區和1 個羧基末端疏水性跨膜區，通過糖基磷脂酰肌醇(Glycosylphosphatidylinositol，GPI)鉚定于細胞膜上［3］。B7-H4 分子最顯著的特征是胞漿區僅含有2 個氨基酸殘基，在配體-受體結構域上與其他B7 家族成員的同源性分別為:B7-1(13%)、B7-2(13%)、B7h(14%)、B7-DC(16%)、B7-H1(20%)、B7-H3(24%)。

B7-H4 能夠負性調節T 淋巴細胞免疫應答，目前已知的生物學功能主要包括:(1)抑制T 淋巴細胞增殖。構建能夠穩定表達B7-H4 的細胞系，與小鼠脾細胞共培養后證實，B7-H4 具有抑制淋巴細胞增殖的作用［5］，外源性IL-2 能夠逆轉B7H4-Ig 誘導的T 淋巴細胞增殖抑制［3，4］;(2)控制細胞周期。B7-H4 作用于T 淋巴細胞活化的相對早期階段，可使細胞增殖停滯在G0/G1 期，阻滯細胞周期進展［6］，從而抑制T 細胞的生長增殖;(3)降低細胞因子產生。B7H4-Ig 與T 淋巴細胞共培養，明顯抑制T淋巴細胞增殖的同時，也明顯抑制IL-2 和IL-10 的產生。B7H4-Ig 融合蛋白還能顯著抑制B7-H1 介導的T 細胞分泌IL-2、IL-4、IL-10 和IFN-γ。

2 B7-H4 在腫瘤組織中的表達及其臨床意義

人B7-H4 mRNA 在脾、肺、肝、腎、胰腺、胸腺、睪丸、卵巢、胎盤等多種組織中均有表達。然而免疫組織化學方法檢測以上所有正常組織，未發現B7-H4 蛋白表達。但43% 的非小細胞性肺癌［7］、59.1%的腎癌［8］、85%的卵巢癌［9］、95.5% 的鱗狀細胞食管癌［10］均有B7-H4 蛋白陽性表達。此外，子宮內膜癌［11］、前列腺癌［12］、胃癌［13］、乳腺癌［14］等多種腫瘤組織中均顯示B7-H4 的高表達。以上研究結果表明，正常狀態下機體組織能在翻譯水平對B7-H4 的表達嚴格調控，但在腫瘤的發生過程中這種調控機制發生了紊亂。

除腫瘤細胞外，腫瘤微環境中的腫瘤相關巨噬細胞(Tumor associated macrophage，TAM)、血管內皮細胞等亦高表達B7-H4。Kryczek 等［15］發現，B7-H4在卵巢癌TAM 中的表達強度與腫瘤浸潤調節性T細胞(regulatory T cell，Treg)數量呈正相關，且兩者與患者生存率呈負相關;Krambeck 等［8］發現腎癌組織血管上皮的B7-H4 表達水平顯著高于正常腎組織周圍血管上皮。這些研究結果表明，腫瘤微環境中B7-H4 分子的異常高表達是導致腫瘤免疫逃逸機制形成的重要環節。也有研究發現［16］，卵巢癌患者血清和腹水中可溶性B7-H4 (soluble B7-H4，sB7-H4)含量顯著高于正常人和生殖系統良性病變婦女，且sB7-H4 水平不隨年齡和月經周期而改變，提示外周血sB7-H4 異常升高可作為腫瘤標記物協助卵巢癌的早期診斷。

B7-H4 在腎癌［8］的表達與其不良的臨床病理特征相對應，陽性表達B7-H4 的患者死亡可能性是缺乏B7-H4 表達患者的3 倍;B7-H4 在鱗狀細胞食管癌［10］中高表達，其表達水平與患者性別、遠處轉移、TNM 分期顯著相關，且與患者生存期呈負相關;B7-H4 在前列腺癌［12］中的表達與腫瘤的分型、分期、轉移以及患者的預后及轉歸密切相關，B7-H4 呈高表達的前列腺癌患者更容易發生擴散、復發，病死率亦較高;B7-H4 在胃癌［13］中的陽性表達與腫瘤浸潤深度和淋巴結轉移顯著正相關、與患者生存時間呈負相關，侵入肌層組患者的B7-H4 陽性率顯著高于未侵入組，淋巴結轉移組B7-H4 陽性率顯著高于未轉移組;B7-H4 在卵巢癌TAM［15］中的表達水平與腫瘤組織中的Treg 細胞數呈正相關，并且與患者預后呈負相關。由此推斷，B7-H4 表達水平可作為判斷惡性腫瘤患者預后及轉歸指標之一。

3 B7-H4 參與腫瘤免疫逃逸的免疫機制

正常生理狀況下，協同共刺激分子(或稱共抑制分子)B7-H4 通過抑制T 淋巴細胞增殖、控制細胞周期、降低細胞因子的產生發揮負性調節T 細胞免疫應答的作用，以維持機體內環境穩定。B7-H4分子表達異常可使機體由對腫瘤免疫監視發展為對腫瘤的免疫耐受，從而實現腫瘤免疫逃逸，最終導致腫瘤的發生發展。

既往多認為，巨噬細胞在抗瘤免疫中發揮重要作用，但是近年來的研究證實，腫瘤間質中的巨噬細胞并不直接發揮抗腫瘤作用，而是參與腫瘤的發生發展、侵襲轉移過程。Kryczek 等［17］發現，卵巢癌細胞的B7-H4 表達定位于胞漿內，而在TAM 則表達定位于胞膜，據此推測TAM 可抑制腫瘤相關抗原特異性T 細胞免疫反應。

體外研究發現［18］，B7-H4 可在樹突狀細胞(Dendritic cell，DC)中適度表達，且IL-10 可使其表達上調，而TNF-α 則拮抗IL-10 對B7-H4 表達的上調作用。腫瘤浸潤DC 高水平表達B7-H4，阻斷其高表達后可顯著促進T 細胞增殖、明顯增加IFN-γ的產生。另外，在腫瘤組織中可同時檢測到高水平的IL-10 和TNF-α，提示在體內TNF-α 不能對抗IL-10 對B7-H4 表達的上調作用。這項研究表明，腫瘤微環境可能使局部DC 表型發生功能障礙，并且B7H4 的高表達促進腫瘤浸潤DC 調節的免疫損傷，提示腫瘤微環境DC 細胞表型及功能變化是實現腫瘤免疫逃逸的機制之一。

Quandt 等［19］研究了B7-H4 在黑色素瘤中的表達及其與患者生存期的關系，發現B7-H4 在腫瘤原發灶和轉移灶中均有表達，且表達水平與CD68+巨噬細胞數量呈正相關，與腫瘤浸潤CD8+T 細胞數量無統計學關系，與患者的生存期呈負相關。在體外將功能性T 細胞和黑色素瘤細胞共培養，顯示B7-H4 僅在黑色素瘤細胞株的胞內表達，且腫瘤細胞中B7-H4 的高表達并未改變CD8+效應性T 細胞的細胞毒性，但明顯抑制CD8+T 效應性T 細胞分泌細胞因子，提示B7-H4 通過負向調節T 淋巴細胞免疫應答而引發腫瘤免疫逃逸的可能作用機制。

利用B7-H4 陰性表達的4T1 乳腺癌細胞分別轉染B7-H4 基因敲除［B7H4(-/-)］小鼠和野生型小鼠的肺部［20］。結果顯示，與野生型小鼠相比較，B7H4(-/-)小鼠肺部癌結節數量明顯減少，生存期明顯延長，且其對腫瘤的再次轉染具有記憶反應。該研究還發現，B7-H4 的存在與腫瘤特異性及非特異性T 細胞的細胞因子反應相關，亦與浸潤的免疫抑制細胞(包括腫瘤相關中性粒細胞、巨噬細胞以及Treg)數量增多相關。重要的是，腫瘤相關中性粒細胞可與B7-H4 蛋白強烈結合，抑制CD4+和CD8+效應性T 細胞的增殖。以上實驗結果表明，B7-H4 高表達可能通過固有性和適應性免疫應答的相互作用使腫瘤細胞逃避局部抗腫瘤反應。

4 B7-H4 靶向性免疫干預策略

新收集的卵巢癌患者腹水和實體腫瘤細胞均可檢測到B7-H4 表達，但經體外短期培養建立卵巢癌細胞系后B7-H4 的表達迅速降低［21］，提示B7-H4的誘導需要一個穩定的體內環境。研究者制備了一種抗B7-H4 試劑，體外實驗表明該試劑能夠逆轉B7-H4 蛋白對CD3 激活的T 細胞免疫抑制作用，而且可以明顯恢復腫瘤抗原特異性T 細胞活性，而腫瘤抗原特異性T 細胞活性在與B7H4 +專職抗原提呈細胞、B7H4+腫瘤細胞或B7H4+腫瘤細胞與B7H4 +TAM 共同存在時受到明顯抑制。因此，可與B7-H4 競爭性結合的抗體或其他蛋白能夠恢復T細胞的抗瘤效應。

利用小發夾RNA(small hairpin，shRNA)使非小細胞肺癌中的B7-H4 表達沉默，并將該癌細胞與Jurkat 細胞共培養［22］，非小細胞肺癌細胞中B7-H4mRNA 和B7-H4 蛋白表達水平顯著降低后，可顯著增強共培養體系中Jurket 細胞的增殖、抑制細胞凋亡、刺激細胞周期，同時可極大促進IFN-γ、IL-10、IL-2 的產生。

因此，以B7-H4 為抗瘤生物靶點，抑制或減少腫瘤組織中B7-H4 的異常高表達、阻斷B7-H4 與受體結合后引發的細胞免疫應答負向調控，或許可以阻礙機體對腫瘤的免疫耐受狀態的形成，延緩甚至逆轉腫瘤的發生發展和侵襲轉移。

5 展望

作為負性調節T 細胞免疫應答的協同(抑制)共刺激分子，B7-H4 在腫瘤組織中的表達被認為是機體對腫瘤產生免疫耐受的重要機制之一，但是B7-H4 及其相應受體調節免疫功能的確切機制尚未明確。深入研究B7-H4 在腫瘤形成及發展進程中的作用及其表達調控機制，不僅有助于闡明腫瘤的免疫逃逸機制，更可能為惡性腫瘤的臨床免疫治療提供新的干預策略和治療靶點。

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