协同共刺激分子B7-H4 参与肿瘤免疫逃逸的研究进展

王利飞 崔 澂 刘翠莲 郝淑维 (河北医科大学第四医院妇产科，石家庄 050035)

近年来恶性肿瘤的治疗方法虽然取得了较大进展，但5 年生存率仍不理想［1］，寻找新的治疗策略和有效的治疗靶点显得尤为迫切。B7 家族是近年来研究较广泛的共刺激分子，其中B7-H4 是新近发现的B7 家族新成员，对T 淋巴细胞介导的免疫应答起重要的负性调节作用。研究表明，B7-H4 在多种肿瘤细胞及组织中均高表达，与肿瘤免疫逃逸关系密切。研究B7-H4 在肿瘤中的表达和意义，有助于阐明肿瘤免疫逃逸机制，而且能为肿瘤的免 疫治疗提供新的靶点和思路。

1 B7-H4 的结构特性及生物学功能

2003 年，Sica 等［2-4］相继利用生物信息学方法发现了B7-H4 分子。人B7-H4 基因位于1 号染色体的p11.1 区，其长约1.8 kb 的cDNA 含有6 个外显子和5 个内含子，其中第6 位外显子有两种可变的剪切形式，因此可产生两种不同的剪切本。此外，在人染色体20P11.1 中存在一个基因，其与B7-H4的cDNA 核酸相似性达94%，但编码区仅含有1 个外显子和2 个终止密码子，分别位于第21 位和540位的2 个终止密码子可阻止全长B7-H4 蛋白的合成。这个可变的B7-H4 基因组DNA 被认为可能是B7H4 的假基因。

人B7-H4 蛋白共282 个氨基酸，包括1 个信号肽区、1 个免疫球蛋白功能区和1 个羧基末端疏水性跨膜区，通过糖基磷脂酰肌醇(Glycosylphosphatidylinositol，GPI)铆定于细胞膜上［3］。B7-H4 分子最显著的特征是胞浆区仅含有2 个氨基酸残基，在配体-受体结构域上与其他B7 家族成员的同源性分别为:B7-1(13%)、B7-2(13%)、B7h(14%)、B7-DC(16%)、B7-H1(20%)、B7-H3(24%)。

B7-H4 能够负性调节T 淋巴细胞免疫应答，目前已知的生物学功能主要包括:(1)抑制T 淋巴细胞增殖。构建能够稳定表达B7-H4 的细胞系，与小鼠脾细胞共培养后证实，B7-H4 具有抑制淋巴细胞增殖的作用［5］，外源性IL-2 能够逆转B7H4-Ig 诱导的T 淋巴细胞增殖抑制［3，4］;(2)控制细胞周期。B7-H4 作用于T 淋巴细胞活化的相对早期阶段，可使细胞增殖停滞在G0/G1 期，阻滞细胞周期进展［6］，从而抑制T 细胞的生长增殖;(3)降低细胞因子产生。B7H4-Ig 与T 淋巴细胞共培养，明显抑制T淋巴细胞增殖的同时，也明显抑制IL-2 和IL-10 的产生。B7H4-Ig 融合蛋白还能显著抑制B7-H1 介导的T 细胞分泌IL-2、IL-4、IL-10 和IFN-γ。

2 B7-H4 在肿瘤组织中的表达及其临床意义

人B7-H4 mRNA 在脾、肺、肝、肾、胰腺、胸腺、睾丸、卵巢、胎盘等多种组织中均有表达。然而免疫组织化学方法检测以上所有正常组织，未发现B7-H4 蛋白表达。但43% 的非小细胞性肺癌［7］、59.1%的肾癌［8］、85%的卵巢癌［9］、95.5% 的鳞状细胞食管癌［10］均有B7-H4 蛋白阳性表达。此外，子宫内膜癌［11］、前列腺癌［12］、胃癌［13］、乳腺癌［14］等多种肿瘤组织中均显示B7-H4 的高表达。以上研究结果表明，正常状态下机体组织能在翻译水平对B7-H4 的表达严格调控，但在肿瘤的发生过程中这种调控机制发生了紊乱。

除肿瘤细胞外，肿瘤微环境中的肿瘤相关巨噬细胞(Tumor associated macrophage，TAM)、血管内皮细胞等亦高表达B7-H4。Kryczek 等［15］发现，B7-H4在卵巢癌TAM 中的表达强度与肿瘤浸润调节性T细胞(regulatory T cell，Treg)数量呈正相关，且两者与患者生存率呈负相关;Krambeck 等［8］发现肾癌组织血管上皮的B7-H4 表达水平显著高于正常肾组织周围血管上皮。这些研究结果表明，肿瘤微环境中B7-H4 分子的异常高表达是导致肿瘤免疫逃逸机制形成的重要环节。也有研究发现［16］，卵巢癌患者血清和腹水中可溶性B7-H4 (soluble B7-H4，sB7-H4)含量显著高于正常人和生殖系统良性病变妇女，且sB7-H4 水平不随年龄和月经周期而改变，提示外周血sB7-H4 异常升高可作为肿瘤标记物协助卵巢癌的早期诊断。

B7-H4 在肾癌［8］的表达与其不良的临床病理特征相对应，阳性表达B7-H4 的患者死亡可能性是缺乏B7-H4 表达患者的3 倍;B7-H4 在鳞状细胞食管癌［10］中高表达，其表达水平与患者性别、远处转移、TNM 分期显著相关，且与患者生存期呈负相关;B7-H4 在前列腺癌［12］中的表达与肿瘤的分型、分期、转移以及患者的预后及转归密切相关，B7-H4 呈高表达的前列腺癌患者更容易发生扩散、复发，病死率亦较高;B7-H4 在胃癌［13］中的阳性表达与肿瘤浸润深度和淋巴结转移显著正相关、与患者生存时间呈负相关，侵入肌层组患者的B7-H4 阳性率显著高于未侵入组，淋巴结转移组B7-H4 阳性率显著高于未转移组;B7-H4 在卵巢癌TAM［15］中的表达水平与肿瘤组织中的Treg 细胞数呈正相关，并且与患者预后呈负相关。由此推断，B7-H4 表达水平可作为判断恶性肿瘤患者预后及转归指标之一。

3 B7-H4 参与肿瘤免疫逃逸的免疫机制

正常生理状况下，协同共刺激分子(或称共抑制分子)B7-H4 通过抑制T 淋巴细胞增殖、控制细胞周期、降低细胞因子的产生发挥负性调节T 细胞免疫应答的作用，以维持机体内环境稳定。B7-H4分子表达异常可使机体由对肿瘤免疫监视发展为对肿瘤的免疫耐受，从而实现肿瘤免疫逃逸，最终导致肿瘤的发生发展。

既往多认为，巨噬细胞在抗瘤免疫中发挥重要作用，但是近年来的研究证实，肿瘤间质中的巨噬细胞并不直接发挥抗肿瘤作用，而是参与肿瘤的发生发展、侵袭转移过程。Kryczek 等［17］发现，卵巢癌细胞的B7-H4 表达定位于胞浆内，而在TAM 则表达定位于胞膜，据此推测TAM 可抑制肿瘤相关抗原特异性T 细胞免疫反应。

体外研究发现［18］，B7-H4 可在树突状细胞(Dendritic cell，DC)中适度表达，且IL-10 可使其表达上调，而TNF-α 则拮抗IL-10 对B7-H4 表达的上调作用。肿瘤浸润DC 高水平表达B7-H4，阻断其高表达后可显著促进T 细胞增殖、明显增加IFN-γ的产生。另外，在肿瘤组织中可同时检测到高水平的IL-10 和TNF-α，提示在体内TNF-α 不能对抗IL-10 对B7-H4 表达的上调作用。这项研究表明，肿瘤微环境可能使局部DC 表型发生功能障碍，并且B7H4 的高表达促进肿瘤浸润DC 调节的免疫损伤，提示肿瘤微环境DC 细胞表型及功能变化是实现肿瘤免疫逃逸的机制之一。

Quandt 等［19］研究了B7-H4 在黑色素瘤中的表达及其与患者生存期的关系，发现B7-H4 在肿瘤原发灶和转移灶中均有表达，且表达水平与CD68+巨噬细胞数量呈正相关，与肿瘤浸润CD8+T 细胞数量无统计学关系，与患者的生存期呈负相关。在体外将功能性T 细胞和黑色素瘤细胞共培养，显示B7-H4 仅在黑色素瘤细胞株的胞内表达，且肿瘤细胞中B7-H4 的高表达并未改变CD8+效应性T 细胞的细胞毒性，但明显抑制CD8+T 效应性T 细胞分泌细胞因子，提示B7-H4 通过负向调节T 淋巴细胞免疫应答而引发肿瘤免疫逃逸的可能作用机制。

利用B7-H4 阴性表达的4T1 乳腺癌细胞分别转染B7-H4 基因敲除［B7H4(-/-)］小鼠和野生型小鼠的肺部［20］。结果显示，与野生型小鼠相比较，B7H4(-/-)小鼠肺部癌结节数量明显减少，生存期明显延长，且其对肿瘤的再次转染具有记忆反应。该研究还发现，B7-H4 的存在与肿瘤特异性及非特异性T 细胞的细胞因子反应相关，亦与浸润的免疫抑制细胞(包括肿瘤相关中性粒细胞、巨噬细胞以及Treg)数量增多相关。重要的是，肿瘤相关中性粒细胞可与B7-H4 蛋白强烈结合，抑制CD4+和CD8+效应性T 细胞的增殖。以上实验结果表明，B7-H4 高表达可能通过固有性和适应性免疫应答的相互作用使肿瘤细胞逃避局部抗肿瘤反应。

4 B7-H4 靶向性免疫干预策略

新收集的卵巢癌患者腹水和实体肿瘤细胞均可检测到B7-H4 表达，但经体外短期培养建立卵巢癌细胞系后B7-H4 的表达迅速降低［21］，提示B7-H4的诱导需要一个稳定的体内环境。研究者制备了一种抗B7-H4 试剂，体外实验表明该试剂能够逆转B7-H4 蛋白对CD3 激活的T 细胞免疫抑制作用，而且可以明显恢复肿瘤抗原特异性T 细胞活性，而肿瘤抗原特异性T 细胞活性在与B7H4 +专职抗原提呈细胞、B7H4+肿瘤细胞或B7H4+肿瘤细胞与B7H4 +TAM 共同存在时受到明显抑制。因此，可与B7-H4 竞争性结合的抗体或其他蛋白能够恢复T细胞的抗瘤效应。

利用小发夹RNA(small hairpin，shRNA)使非小细胞肺癌中的B7-H4 表达沉默，并将该癌细胞与Jurkat 细胞共培养［22］，非小细胞肺癌细胞中B7-H4mRNA 和B7-H4 蛋白表达水平显著降低后，可显著增强共培养体系中Jurket 细胞的增殖、抑制细胞凋亡、刺激细胞周期，同时可极大促进IFN-γ、IL-10、IL-2 的产生。

因此，以B7-H4 为抗瘤生物靶点，抑制或减少肿瘤组织中B7-H4 的异常高表达、阻断B7-H4 与受体结合后引发的细胞免疫应答负向调控，或许可以阻碍机体对肿瘤的免疫耐受状态的形成，延缓甚至逆转肿瘤的发生发展和侵袭转移。

5 展望

作为负性调节T 细胞免疫应答的协同(抑制)共刺激分子，B7-H4 在肿瘤组织中的表达被认为是机体对肿瘤产生免疫耐受的重要机制之一，但是B7-H4 及其相应受体调节免疫功能的确切机制尚未明确。深入研究B7-H4 在肿瘤形成及发展进程中的作用及其表达调控机制，不仅有助于阐明肿瘤的免疫逃逸机制，更可能为恶性肿瘤的临床免疫治疗提供新的干预策略和治疗靶点。

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