B7—H4介導腫瘤免疫逃逸機制及臨床研究進展

摘 要 協同刺激分子B7-H4是B7家族中的新成員，能通過抑制T細胞增殖、減少細胞因子產生和減慢細胞周期進程而負性調控T細胞免疫應答。研究表明，B7-H4在多種腫瘤細胞及組織中均呈高表達，與腫瘤免疫逃逸關系密切，在腫瘤的發生、發展和轉歸中發揮重要作用。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，也為腫瘤的免疫治療提供新的靶點和策略。

關鍵詞 腫瘤 B7-H4 免疫逃逸

中圖分類號：R392 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1533（2016）10-0011-04

The role of B7-H4 in immune escape and its clinical research progress

WU Zhen1， ZHANG Hong2（1.Tumor Comprehensive Treatment Department， Hangzhou Tumor Hospital， Hangzhou 310002， China； 2. Department of Gastroenterolgy，

the 1st Hosptial affilliated to Zhejiang University， Hangzhou 310003， China）

ABSTRACT Costimulatory molecule B7-H4， which is a new member of B7 family， can negatively regulate T cell immune response by inhibiting T cell proliferation， reducing cytokine production and slowing down cell cycle. Studies have shown that B7-H4 was highly expressed in many tumor cells and tissues. It is closely related with tumor immune escape， and plays an important role in the occurrence， development and prognosis of tumors. Study of B7-H4 expression in malignant tumors is helpful to clarify the mechanism of tumor immune escape and offers new strategy to pursue for molecule targeted treatment in cancer.

KEY WORDS neoplasms； B7-H4； immune escape

目前已發現的共刺激分子包括B7-CD28超家族、腫瘤壞死因子（TNF）-TNF受體超家族和CD2超家族以及部分整合素。其中，B7∶CD28（配體∶受體）家族介導的第二信號（包括正性信號和負性信號）在調節性T細胞反應的過程中起著至關重要的作用[1]。隨著新的共刺激信號分子的不斷發現，B7-CD28家族的新成員也迅速增加，包括B7-H1、B7-H2、B7-H3、B7-DC、B7-H3、B7-H4和B7-H6等。研究發現，B7-H4在多種腫瘤細胞及組織中均呈高表達，與腫瘤免疫逃逸關系密切。本文綜述B7-H4的分子結構、免疫逃逸機制及其在腫瘤組織中的表達及臨床意義，期望能為腫瘤的免疫治療提供新的靶點和思路。

1 B7-H4分子結構及表達

2003年，Sica等[2]利用生物信息學方法發現B7-H4分子。B7-H4是一種非常保守的抗原，人和小鼠的B7-H4基因序列同源性達90%以上。小鼠B7-H4基因定位于3號染色體的F3區，而人B7-H4則定位于1號染色體的p11.1區。人B7-H4 cDNA約1.8 kb，含有6個外顯子和5個內含子，其中第6外顯子存在兩種可變剪切形式，由此產生兩種不同的剪切本。

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

人B7-H4 mRNA在正常組織如脾臟、肺、胸腺、胎盤、肝、骨骼肌、腎、胰腺、前列腺、睪丸、卵巢、小腸等組織均有表達。然而，用免疫組化法檢測所有正常組織，都未發現B7-H4蛋白表達，提示外周組織中B7-H4表達在翻譯水平受到嚴格控制。

2 B7-H4與腫瘤免疫逃逸

正常人體內每天可能有107～108個細胞突變，但是機體正常的免疫系統可通過免疫監視功能識別和清除這些突變的細胞以維持機體的生理平衡穩定，免疫監視功能異常可導致腫瘤發生。腫瘤免疫逃逸是指腫瘤細胞通過多種機制逃避機體免疫系統的識別與攻擊，腫瘤的形成與腫瘤細胞免疫逃逸有關。

2.1 B7-H4在免疫調節中的作用

B7-H4能通過影響T細胞增殖、細胞因子產生和細胞周期進程調控T細胞免疫應答。在體外實驗中，B7-H4通過抑制CD4+和CD8+T細胞的活化、增生、克隆擴展，進一步抑制細胞因子白細胞介素（IL）-2和干擾素（IFN）-g的產生，同時通過抑制細胞周期進程抑制同種反應性細胞毒T細胞產生[3]。各種抗原遞呈細胞（APC）表面表達的B7-H4均能抑制T細胞增殖。在小鼠中，應用B7-H4單克隆抗體后可促進T細胞免疫應答，證實B7-H4能抑制T細胞活化[2]。Suh等[4]培育出B7-H4基因敲除的Balb/c小鼠，與野生型小鼠相比，其Th1免疫應答輕度活躍，感染碩大利什曼原蟲的可能性較低，提示B7-H4能抑制Th1細胞介導的與細胞毒和局部炎癥有關的免疫應答。但是，對于由Th1或Th2細胞介導的過敏性炎癥反應，B7-H4基因敲除小鼠與野生型小鼠差異無統計學意義，同樣，對于細胞毒性T細胞介導的病毒感染后炎癥反應也無明顯差異，說明B7-H4分子只是眾多T細胞介導的免疫應答負調節分子中的一員。

關于B7-H4與B淋巴細胞相關的作用機制目前研究報道較少。然而，Song等[5]發現在EB病毒感染引起的B淋巴細胞介導的體液反應中，B細胞中B7-H4表達上調，胞內活性氧水平升高，從而誘導Fas配體表達，導致Fas介導的Caspase依賴性細胞凋亡，線粒體內細胞色素C、凋亡誘導因子（AIF）、EndoG釋放增多。Park等[6]的研究發現，B7-H4能顯著減慢EB病毒陽性的B淋巴細胞增殖速度，通過下調CDK4/6、CDK2、cyclin E/D磷酸化Akt和磷酸化cyclin E，以及上調p21表達，使B細胞增殖停留在G0/G1期，并使其凋亡。這些研究結果都表明，B7-H4可以成為EB病毒陽性淋巴瘤的治療靶點。盡管尚缺乏全面研究，但仍可推測B7-H4同樣可以抑制B淋巴細胞的活化和增生，并促進其凋亡，進而影響人體特異性免疫系統。

目前，關于B7-H4在非特異性免疫方面的研究較少，有研究顯示，B7-H4能通過控制中性粒細胞生長而發揮對非特異性免疫的抑制效應[7]。B7-H4敲除小鼠比同窩其他小鼠更能耐受李斯特菌感染，提示B7-H4在先天性免疫中具有抑制性作用。進一步研究顯示，B7-H4敲除小鼠外周組織中有更多中性粒細胞，但殺菌功能沒有改變。體外實驗顯示，B7-H4可抑制骨髓來源的中性粒細胞前體生長，進而抑制中性粒細胞擴展。有研究證實，B7-H4是中性粒細胞應答時的負性調節因子，同時也為非特異性免疫缺乏患者提供了新的治療方向。

2.2 B7-H4與腫瘤微環境和腫瘤免疫逃逸

T細胞介導的細胞免疫是腫瘤免疫的主要組成部分。T細胞的充分活化是腫瘤免疫的關鍵，其活化至少需要2個信號，第一信號由T細胞表面的抗原特異性受體和APC或腫瘤細胞表面的主要組織相容性復合體（MHC）-抗原肽復合物結合所提供，第二信號則由APC上的共刺激分子與T細胞表面的對應受體結合產生。共刺激分子的缺失會導致T細胞表面的抗原特異性受體和MHC-抗原肽復合物的結合失敗，導致免疫缺失。

腫瘤微環境包含大量細胞因子和炎癥調節因子，其中一些分子參與調節B7-H4的表達。有研究報道，在腫瘤微環境中，B7-H4+巨噬細胞和CD4+CD25+FoxP3+調節性T細胞可抑制腫瘤相關抗原特異性T細胞免疫[6]。腫瘤相關巨噬細胞自發性分泌細胞因子CCL22可介導調節性T細胞攻擊腫瘤細胞，而調節性T細胞能誘導APCs和巨噬細胞B7-H4表達。研究證實調節性T細胞誘導巨噬細胞自發性分泌IL-10和IL-6，進而刺激B7-H4分泌[8]。

2.3 B7-H4與腫瘤免疫逃逸機制

B7-H4可在樹突狀細胞（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。腫瘤浸潤組織中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出高水平的IL-10和TNF-a，提示在體內TNF-a不能對抗IL-10對B7-H4表達的上調作用，表明腫瘤微環境可使局部DC表型發生功能障礙，并且B7-H4的高表達可促進腫瘤浸潤組織中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。有研究發現，腫瘤相關T細胞誘發巨噬細胞產生IL-6和IL-10，進而刺激APCs通過自分泌和（或）旁泌性方式表達B7-H4[8]。因此，在腫瘤微環境內，細胞因子網絡的障礙能促使APCs表達B7-H4，而IL-4、IL-6、IL-10和粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子對腫瘤細胞的B7-H4表達無調節作用，提示B7-H4在腫瘤細胞和APCs的表達可能具有功能性差別，具有不同的調節機制[9]，這些不同的調節模式可能在腫瘤特異性免疫的產生和擴增中發揮重要作用。上述研究均表明腫瘤微環境中B7-H4表達異常是腫瘤免疫逃逸機制形成的重要環節。

多項實驗證明，腫瘤細胞B7-H4高表達與腫瘤細胞凋亡減少及細胞增殖加快密切相關。Peng等[10]的研究證實，B7-H4 siRNA能有效抑制細胞增殖，使細胞周期阻滯于G0/G1期，并抑制細胞的侵襲和遷移。有研究提出，在免疫缺陷小鼠中，B7-H4的過度表達能加快腫瘤細胞增殖，促進細胞播散、入侵和轉移，最終促進卵巢癌形成，這也顯示B7-H4在免疫系統之外，對腫瘤發生有直接作用[11]。Yi等[12]認為B7-H4能使癌前細胞進行“偽裝”，使其在腫瘤進展中不受體內免疫監視。然而，B7-H4作用于腫瘤免疫逃逸的具體機制仍有待進一步研究證實。

3 B7-H4在腫瘤組織中的表達及臨床意義

目前，已在多個腫瘤組織中發現B7-H4 mRNA和蛋白表達，并提示其與預后不良相關。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，但在腫瘤發生過程中調控機制發生紊亂，主要表現是在正常外周組織中B7-H4 mRNA均有表達，而B7-H4蛋白卻幾乎無表達，反而在一些腫瘤組織中，B7-H4蛋白有豐富表達。

多項研究報道B7-H4在多種腫瘤中呈高表達并參與腫瘤免疫逃逸，其中最常見的是卵巢腫瘤，其他包括食管癌、腎癌、胃癌、肝癌、肺癌、結腸癌、胰腺癌、乳腺癌、前列腺癌以及黑色素瘤。B7-H4與卵巢癌的研究最為多見，在卵巢腫瘤中B7-H4蛋白表達陽性率達80%～100%，且B7-H4的分子表達水平與卵巢腫瘤分期、分型以及患者生存率相關，這也提示B7-H4有望成為卵巢癌相關的診斷性血清標志物以及預后指標[8]。

目前，原發性肺癌是我國發病率和死亡率均位居前列的惡性腫瘤。王鵬等[13]的研究證實，非小細胞肺癌患者血清B7-H4水平明顯高于其他肺部良性疾病患者，而且還證實患者血清B7-H4水平與腫瘤的組織分化程度、TNM分期、是否有淋巴轉移及是否經過手術治療相關，而與其他因素如患者性別、年齡、吸煙與否、腫塊大小及腫瘤病理類型無關。所以，B7-H4可能參與肺癌的發生、發展及轉移，血清B7-H4的檢測對于非小細胞肺癌的診斷及評價手術效果具有重要意義。

B7-H4 mRNA和蛋白在乳腺癌上存在表達現象。Tringler等[14]檢測193例原發性乳腺癌和146例轉移性乳腺癌患者B7-H4表達情況，發現陽性率分別為95.4%和97.6%，同時B7-H4表達陽性率與孕激素受體陰性率、HER-2受體陰性率呈正相關。B7-H4可導致乳腺上皮細胞惡性轉化，促進乳腺癌的發生、發展及轉移[15]。

Krambeck等[16]檢測259例腎癌新鮮冰凍標本，結果顯示腫瘤細胞和腫瘤血管內皮上B7-H4的陽性率為81.5%，而正常腎組織僅6.5%，表明B7-H4可能參與腫瘤血管的新生和維持。但在早期腎癌中，B7-H4的陽性率僅為17.6%，且與年齡、性別、TNM分期、淋巴結浸潤無相關性，但與腫瘤復發和患者生存率相關[17]。

蔣敬庭等[18]發現胃癌浸潤深度和淋巴結轉移與B7-H4表達顯著關聯，淋巴結轉移組B7-H4陽性率高于未轉移組，B7-H4的高表達與胃癌患者的生存時間呈負相關，證實B7-H4為一負性調節分子，可作為預測胃癌生存期的指標。

Awadallah等[19]研究發現B7-H4在胰腺癌中呈過度表達，并與腫瘤分級密切相關。B7-H4在正常胰腺導管及良性病變胰腺導管上皮細胞幾乎不表達或低表達；而在惡性胰腺腫瘤導管上皮細胞的膜周和胞質中大量表達，提示B7-H4蛋白表達增強可能導致腫瘤免疫逃逸，從而與胰腺癌的發生有關，B7-H4可能是胰腺癌的促癌基因。

此外，有關黑色素瘤、胰腺癌、子宮內膜癌、前列腺癌、食管鱗狀細胞癌等的研究均報道B7-H4陽性率達90%以上，表明B7-H4可能成為判斷上述腫瘤患者預后的標志物和免疫治療的有效靶標。

4 B7-H4的靶向治療研究

已有學者研制出抗B7-H4單鏈抗體，并通過體外實驗表明該抗體可逆轉B7-H4蛋白對CD3激活的T細胞的免疫抑制作用，可以明顯恢復腫瘤抗原特異性T細胞活性，提高T細胞抗腫瘤免疫應答。而腫瘤抗原特異性T細胞活性在與B7-H4+專職APC、B7-H4+腫瘤細胞或B7-H4+腫瘤細胞與B7-H4+腫瘤相關巨噬細胞共存時受到明顯抑制，證明B7-H4分子是腫瘤免疫治療的有價值

的靶標分子[20]。

Sun等[21]利用小發夾RNA使非小細胞肺癌中的B7-H4表達沉默，并將該癌細胞與Jurket細胞共同培養，發現非小細胞肺癌細胞中B7-H4 mRNA和蛋白表達水平顯著降低，并顯著增強共培養體系中Jurket細胞的增殖，抑制細胞凋亡，同時促進IFN-g、IL-10、IL-2的產生。

因此，以B7-H4為抗瘤生物靶點，抑制腫瘤組織中B7-H4的異常高表達或阻斷B7-H4與受體結合所引發的細胞免疫應答負向調控，或許可以避免腫瘤的免疫逃逸，延緩甚至逆轉腫瘤的發生和發展。

5 展望

協同刺激分子B7-H4作為T細胞免疫應答的負性調節因子，能下調T細胞增殖，減少細胞因子產生，減慢細胞周期進程，并抑制毒性T細胞的發生過程，其在腫瘤免疫逃逸機制中的地位越來越受到重視。深入研究B7-H4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策略和治療靶點。

參考文獻

[1] Leung J， Suh WK. The CD28-B7 Family in anti-tumor immunity： emerging concepts in cancer immunotherapy[J]. Immune Netw， 2014， 14（6）： 265-276.

[2] Sica GL， Choi IH， Zhu G， et al. B7-H4， a molecule of the B7 family， negatively regulates T cell immunity[J]. Immunity， 2003， 18（6）： 849-861.

[3] Smith JB， Stashwick C， Powell DJ Jr. B7-H4 as a potential target for immunotherapy for gynecologic cancers： a closer look[J]. Gynecol Oncol， 2014， 134（1）： 181-189.

[4] Suh WK， Wang S， Duncan GS， et al. Generation and characterization of B7-H4/B7S1/B7x-deficient mice[J]. Mol Cell Biol， 2006， 26（17）： 6403-6411.

[5] Song H， Park G， Kim YS， et al. B7-H4 reverse signaling induces the apoptosis of EBV-transformed B cells through Fas ligand up-regulation[J]. Cancer Lett， 2008， 266（2）： 227-237.

[6] Park GB， Song H， Kim YS， et al. Cell cycle arrest induced by engagement of B7-H4 on Epstein-Barr virus-positive B-cell lymphoma cell lines[J]. Immunology， 2009， 128（3）： 360-368.

[7] Zhu G， Augustine MM， Azuma T， et al. B7-H4-deficient mice display augmented neutrophil-mediated innate immunity[J]. Blood， 2009， 113（8）： 1759-1767.

[8] He C， Qiao H， Jiang H， et al. The inhibitory role of B7-H4 in antitumor immunity： association with cancer progression and survival[J]. Clin Dev Immunol， 2011： 695834. doi： 10. 1155/2011/695834.

[9] Torres MP， Ponnusamy MP， Lakshmanan I， et al. I mmunopathogenesis of ovarian cancer[J]. Minerva Med， 2009， 100（5）： 385-400.

[10] Peng HX， Wu WQ， Yang DM， et al. Role of B7-H4 siRNA in proliferation， migration， and invasion of LOVO colorectal carcinoma cell line[J]. Biomed Res Int， 2015： 326981. doi： 10. 1155/2015/326981.

[11] Cheng L， Jiang J， Gao R， et al. B7-H4 expression promotes tumorigenesis in ovarian cancer[J]. Int J Gynecol Cancer， 2009， 19（9）： 1481-1486.

[12] Yi KH， Chen L. Fine tuning the immune response through B7-H3 and B7-H4[J]. Immunol Rev， 2009， 229（1）： 145-151.

[13] 王鵬. 血清可溶性分子B7-H4檢測在非小細胞肺癌中的應用[J]. 檢驗醫學， 2013， 28（12）： 1140-1141.

[14] Tringler B， Zhuo S， Pilkington G， et al. B7-H4 is highly expressed in ductal and lobular breast cancer[J]. Clin Cancer Res， 2005， 11（5）： 1842-1848.

[15] Abadi YM， Jeon H， Ohaegbulam KC， et al. Host b7x promotes pulmonary metastasis of breast cancer[J]. J Immunol， 2013， 190（7）： 3806-3814.

[16] Krambeck AE， Thompson RH， Dong H， et al. B7-H4 expression in renal cell carcinoma and tumor vasculature：associations with cancer progression and survival[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2006， 103（27）： 10391-10396.

[17] Jung SG， Choi KU， Lee SD， et al. The relationship between B7-H4 expression and clinicopathological characteristics in clinical stage T1 conventional renal cell carcinoma[J]. Korean J Urol， 2011， 52（2）： 90-95.

[18] 蔣敬庭， 吳昌平， 沈月平， 等. 共刺激分子B7-H4在胃癌組織中表達及其與預后的關系[J]. 中華實驗外科雜志， 2009， 26（9）： 1155-1158.

[19] Awadallah NS， Shroyer KR， Langer DA， et al. Detection of B7-H4 and p53 in pancreatic cancer： potential role as a cytological diagnostic adjunct[J]. Pancreas， 2008， 36（2）： 200-206.

[20] Dangaj D， Lanitis E， Zhao A， et al. Novel recombinant human b7-h4 antibodies overcome tumoral immune escape to potentiate T-cell antitumor responses[J]. Cancer Res， 2013， 73（15）： 4820-4829.

[21] Sun SQ， Jiang CG， Lin Y， et al. Enhanced T cell immunity by B7-H4 down regulation in nonsmall-cell lung cancer cell lines[J]. J Int Med Res， 2012， 40（2）： 497-506.