協同共刺激分子B7-H4與母胎免疫

蔣夢琪 王雁林

B7-H4是B7家族之一，于2003年被發現，是一種負向調節分子。B7-H4可通過調節免疫細胞的增殖而發揮作用，同時與細胞的生長分化密切相關，可以調節免疫應答，在母體中發揮作用。有學者針對于妊娠期間B7-H4所起的作用進行研究，認為B7-H4主要在母胎界面表達，可能參與了妊娠的維持和發展。

一、B7-H4的分子結構與表達特性

B7-H4蛋白由282個氨基酸組成，通過糖基磷脂酰肌醇(Glycosyl phosphatidyl inositol，GPI)鉚定于細胞膜上。人的B7-H4分子有C端跨膜結構域，而鼠的B7-H4分子則由GPI連接在細胞表面，沒有跨膜結構域。人的B7-H4基因位于1號染色體上，包括6個外顯子和5個內含子，其中外顯子6可以被選擇性剪切產生兩個不同的轉錄本，B7-H4的開放讀碼框部分由849個堿基對組成，B7-H4的調控主要發生在轉錄后。相似的B7-H4結構定位在鼠的3號染色體上，是構成性表達[1]。B7-H4的配體目前尚不明確。該分子在b7家族的同源性分子分別為：B7-1(12%)，B7-2(13%)，B7-3(14%)，B7-H1(20%)，B7-H2(16%)及B7-H3(24%)。B7-H4 mRNA廣泛表達于腎、脾、胸腺、子宮、胎盤等多種組織中。然而，卻只有有限的幾種細胞能表達B7-H4蛋白。B7-H4蛋白主要表達在T細胞、NK細胞、 DCs細胞等淋巴細胞和單核細胞中，在某些腫瘤細胞中也呈現高表達狀態[2]。B7-H4蛋白在體內有膜性和可溶性兩種狀態，這兩種狀態對于免疫功能的調節均發揮重要作用。

二、B7-H4的生物學功能

目前已知的B7-H4的生物學功能主要有：(1)負性調節T淋巴細胞免疫應答，抑制T淋巴細胞增殖[3]；(2)控制細胞周期。B7-H4作用于T淋巴細胞活化的早期，可使細胞增殖停滯，阻滯細胞周期進展[4]，以此抑制T淋巴細胞的增殖；(3)降低細胞因子水平。B7-H4-Ig與T淋巴細胞共培養可發現B7-H4蛋白可顯著降低T淋巴細胞產生IL-2和IL-10等細胞因子；(4)維持并保護妊娠。有研究證明雌三醇能刺激DC細胞表面B7-H4表達上調[5]，并且在妊娠狀態下B7-H4+巨噬細胞穩定高表達以維持母胎界面免疫耐受狀態[6]；(5)免疫耐受。B7-H4蛋白高表達于多種腫瘤細胞中并促進腫瘤細胞逃避免疫監控。

三、B7-H4與免疫

有實驗證明[6]，調節性T細胞會觸發抗原遞呈細胞分泌大量的IL-10，而IL-10可以誘導相關免疫細胞表達大量的B7-H4分子，從而導致抗原遞呈細胞產生免疫抑制。敲除其上的B7-H4，可以抑制調節性T細胞介導的抗原遞呈細胞的免疫抑制作用。

近幾年有研究發現了一群新的免疫抑制性細胞，被稱為B7-H4+腫瘤相關巨噬細胞。腫瘤相關巨噬細胞是卵巢癌間質中的重要組成成分，且與腫瘤的進程密切相關[7]。B7-H4+腫瘤相關巨噬細胞可能與腫瘤細胞免疫監控逃避的功能有關，有利于免疫耐受。

四、B7-H4與妊娠維持

T淋巴細胞能識別抗原，并且能夠激發炎性反應消滅外來抗原起到免疫殺傷作用。免疫耐受在妊娠維持中起著關鍵性作用，胎兒作為一個半移植物對母體來說就相當于是一個外來抗原，免疫耐受與免疫殺傷作用之間的平衡關系著妊娠的成敗。在妊娠期間，在母胎界面有一類特異的免疫耐受細胞及分子能抑制T淋巴細胞及巨噬細胞等的殺傷作用以及抑制母體對胎兒的排斥。

Darmochwal-Kolarz團隊[8]檢測到在妊娠過程中，在CD303+ DC細胞上有B7-H4表達。他們發現在妊娠的早期和中期，B7-H4的表達水平基本沒有變化，但在妊娠晚期B7-H4的表達水平降低。除此之外，整個B7家族共刺激分子的表達水平也都是妊娠早期和中期的表達高于妊娠晚期。

五、B7-H4與分娩

分娩是一個復雜的過程，受多種機制及因素的調節和控制，包括細胞因子的分泌、免疫機制以及精神因素等。在妊娠過程中，母體的免疫耐受確保胎兒可以正常發育，并且在每一個特定的階段，母胎微環境都是在不斷變化的。

在妊娠的第一和第三階段以Th1型細胞因子為主的促炎反應占優勢，而在妊娠中期則以Th2型細胞因子為主的抑炎反應發揮著免疫耐受作用[9]。母胎界面中由細胞因子介導的炎性微環境能促進細胞膜的分離、子宮收縮、子宮頸的擴張，這些反應都會引發分娩反應[10]。分娩的發生與IL-6等促炎蛋白的水平變化相關。Kryczek團隊[7]發現，IL-6和IL-10都可以刺激巨噬細胞上B7-H4的表達。可溶性蛋白B7-H4是分娩發生相關免疫反應的抑制性因素，可以抑制毒性細胞的激活甚至使其凋亡[11]。例如，Galazka團隊[6]已經證實在宮頸擴張階段，母胎界面上有抑制性B7-H4+巨噬細胞的積累。

Mach團隊[12]實驗發現，剖宮產后病人血清中可溶性B7-H4水平有明顯升高。與此相反的是，自然分娩產前的血清可溶性B7-H4呈現明顯高水平，并在分娩后的一小段時間內保持穩定然后逐漸降低。足月自然分娩的發生伴隨著母體免疫耐受的改變。例如，在自然分娩中，子宮上段和下段的白細胞浸潤起著十分重要的作用[13]，然而，這些細胞的調節機制至今尚不明確。在分娩過程中，可以觀察到在蛻膜組織中有抑制性的CD14/B7-H4+巨噬細胞的積累，這可能是生殖系統免疫穩態的自我平衡和約束的過程[6]。

Kryczek團隊[14]觀察到細胞因子IL-6和IL-10可以刺激B7-H4在巨噬細胞上的表達。并且選擇剖宮產手術產婦血清中的IL-6水平低于自然分娩的產婦。他們同時還發現了正在進行分娩時的IL-6和IL-10水平比分娩前要高。血清中可溶性B7-H4水平的變化說明了B7-H4參與了母胎界面免疫抑制微環境的發展和改變，是生殖道內穩態和產后穩態所必需的一種蛋白。

六、B7-H4與未足月胎膜早破

未足月胎膜早破(preterm premature rupture of amniotic membranes，pPROM)發生率高達4.5%，會引發胎兒早產，而早產是影響新生兒發病率和死亡率水平的主要原因之一[12]。Mach團隊[15]發現，對比正常組、pPROM和PROM三組血清可溶性B7-H4水平，pPROM組B7-H4水平最高，其次是正常組，PROM組最低；并且在發生pPROM的病人中，急性絨毛膜羊膜炎病人的血液中可溶性B7-H4濃度比沒有炎癥的濃度高。

Azuma團隊[16]建立的小鼠模型顯示可溶性B7-H4相當于起到以誘餌分子的形式抑制細胞表面B7-H4功能的作用，從而增強了T細胞介導的自我免疫殺傷作用。但更多的證據證明可溶性B7-H4是T淋巴細胞的負性調節分子并幫助腫瘤細胞逃避免疫監控。Zhang團隊[17]提出不同來源的可溶性B7-H4可能有特異的結構和功能。羊膜的破裂促使免疫應答向Th1型轉化。B7-H4抑制Th1型免疫應答這一作用可以通過Th2型免疫應答向Th1型免疫應答轉化時可溶性B7-H4水平升高表現出來。在慢性感染的環境下，為了維持免疫耐受，這個模擬免疫系統也會增加選擇性抑制的強度以避免早產。這也就能解釋了pPROM病人尤其是伴隨急性絨毛膜羊膜炎的pPROM病人的血清中可溶性B7-H4水平高的現象。免疫系統的活化適應于妊娠的環境。因此，在妊娠初期血清中可溶性B7-H4水平升高可能預示著母胎界面上免疫殺傷作用的活化，這可以作為妊娠狀態監測的一個指標。

七、B7-H4與子癇前期

子癇(eclampsia)是妊娠期高血壓疾病綜合癥的特殊表現，以抽搐及昏迷為特點，可并發腎功能衰竭、心力衰竭、肺水腫、顱內出血、胎盤早期剝離等并發癥。子癇前期(pre-eclampsia，PE)則是于抽搐前，在妊高癥基礎上伴有頭痛、頭暈、眼花、上腹不適、惡心等癥狀，預示子癇即將發生的階段。子癇及子癇前期是造成母胎界面損傷及母嬰死亡的重要病因之一，發生率為3%～5%[18]。

Mach團隊[19]發現在孕早期有PE高風險的患者血清可溶性B7-H4水平遠高于低風險患者。而在孕晚期，在早發型PE患者的胎盤中檢測到了高表達的B7-H4 mRNA；另外，相比于正常妊娠者，早發型和遲發型患者胎盤中可溶性B7-H4和B7-H4 mRNA均呈高表達。由此，Mach團隊得出結論，可溶性B7-H4在孕晚期PE患者的母胎耐受中起到重要作用，并且可溶性B7-H4可能作為PE疾病的一個免疫靶點有待于進一步研究。

八、小結與展望

不良妊娠與機體免疫功能異常的關系已受到了廣泛的關注。眾多的研究表明，機體免疫狀態在妊娠維持的過程中起到了至關重要的作用。但是對于母胎界面的確切免疫機制至今還尚無定論，因此，深入研究母胎界面的免疫機制，對于預防和治療不良妊娠具有十分重要的意義。

B7-H4又稱B7S1或者B7x，在正常組織中不表達或者低表達，而在多種腫瘤組織中呈現高表達。在腫瘤組織中，B7-H4通過與T細胞表面相應受體結合從而影響CD4+T細胞和CD8+T細胞的增殖、細胞周期及其細胞因子的產生。有研究[20]發現B7-H4在腫瘤微環境中選擇性表達，腫瘤相關巨噬細胞通過抑制B7-H4從而誘導T細胞周期阻滯，由此抑制腫瘤特異性T細胞免疫，從而導致腫瘤細胞可以逃避免疫監視。另外，B7-H4也以可溶性的形式存在于血液和體液中，抑制同種反應性細胞毒性T細胞的產生。有研究顯示乳腺癌、宮頸癌等患者血清sB7-H4水平顯著升高，提示sB7-H4可能也參與了腫瘤的免疫逃逸。因此，sB7-H4被認為是一種新的腫瘤標記物。除了影響T細胞的增殖，B7-H4作為負性調節分子在腫瘤組織中對巨噬細胞、DC等免疫細胞的活性及細胞因子的產生也產生重大影響。

本文就B7-H4在妊娠、分娩以及未足月胎膜早破等中的免疫作用進行相關闡述。在妊娠維持過程中B7-H4高表達，而在不良妊娠中母胎界面B7-H4表達量降低，提示B7-H4與妊娠維持與母胎免疫平衡有關。由此可以推斷，胎兒作為一個半移植物對母體免疫來說與抗腫瘤免疫機制大致相似，而B7-H4的高表達可以幫助胎兒逃避機體的免疫攻擊從而維持正常妊娠狀態。母胎界面中的B7-H4分子高表達被認為是母體對胎兒產生免疫耐受的重要機制之一，深入研究B7-H4在母胎免疫中的作用及其表達調控機制，不僅有助于進一步了解母胎免疫機制，更可能為不良妊娠的臨床免疫治療提供新的治療方案。