B7 同源物3 在头颈部鳞状细胞癌中的研究进展

金凯强，成立新

1.宁波大学医学部，浙江宁波 315211；2.宁波市医疗中心李惠利医院耳鼻咽喉头颈外科，浙江宁波 315046

头颈部鳞状细胞癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）是来源于口腔、咽喉、下咽等部位的鳞状细胞恶性肿瘤的总称，90%及以上的头颈部肿瘤为HNSCC，其发病率逐年升高。HNSCC的侵袭性高，易出现淋巴结转移、局部复发和耐药性。传统治疗方法包括外科手术及放化疗等，其治疗效果并不理想，患者的预后较差。研究发现B7同源物3（B7 homolog 3，B7-H3）在免疫淋巴细胞、抗原提呈细胞和肿瘤细胞中均有表达；而B7-H3 在多种肿瘤中过度表达，可通过转录后调节、抑制免疫微环境、调节信号通路等方式诱导肿瘤的发生发展。

1 B7-H3 的分子结构及其受体

B7-H3 是一种Ⅰ型跨膜蛋白，主要由细胞外结构域、跨膜区及胞质区组成。2 免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）G B7-H3 细胞外结构域由一个Ig 可变样结构域（IgV）和一个Ig 恒定样结构域（IgC）组成，其在小鼠和人细胞中均有表达；而4Ig B7-H3 由两个IgV 和两个IgC 组成，是人B7-H3 的主要存在形式。两种亚型的功能相同，细胞外IgV和IgC 重复结构域由人编码B7-H3 IgV 和IgC 的外显子重复引起[1-2]。可溶性B7-H3 是一种2Ig 样可溶性异构体，缺乏跨膜和细胞质区域，存在于循环系统或血清中；外泌体和其他细胞外囊泡中也存在B7-H3 蛋白，由基质金属蛋白酶从细胞膜表面的B7-H3 切割或通过内含子的选择性剪接产生[3-5]。

B7-H3 受体不同于B7 家族其他受体。Hashiguchi等[6]研究发现，小鼠B7-H3 和髓细胞样转录物2 之间的相互作用可增强CD8 T 细胞增殖和γ 干扰素的生成，这可能是其潜在受体。但Leitner 等[7]开展的研究并不支持上述观点。B7-H3 还可通过Toll 样受体（toll-like receptor，TLR）依赖性方式刺激核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）的活化，从而增强炎症反应；通过TLR4/NF-κB 促进胰腺癌细胞的侵袭和转移[8-9]。B7-H3 的特异性受体仍需进一步确认。

2 B7-H3 在肿瘤中的作用及其机制

2.1 B7-H3 在肿瘤中的表达和作用

B7-H3 在乳腺癌、肺癌、肝癌、卵巢癌、结直肠癌、黑色素瘤、肾癌等多种肿瘤细胞中大量表达，其主要位于细胞表面和细胞质中。多项研究表明B7-H3 的表达与患者预后呈负相关。在结直肠癌患者中，B7-H3 的表达强度与肿瘤分期呈正相关，与肿瘤浸润淋巴细胞的浸润强度呈负相关，被确定为结直肠癌患者无病生存（disease-free survival，DFS）较差的重要独立预测因子[10]。在透明细胞肾癌和肺腺癌中，B7-H3 的表达与肿瘤分期和淋巴结转移呈正相关，B7-H3 可作为肺腺癌的独立预后标志物[11-12]。Li 等[13]研究表明B7-H3 可促进胃癌细胞的迁移和侵袭，其上调可增加肿瘤浸润的深度。

B7-H3 最早被认为可增强CD4 T 细胞和CD8 T细胞的增殖，诱导γ 干扰素的生成。在胃癌和胰腺癌中，B7-H3 表达过高与抗肿瘤作用有关，其中高表达患者的肿瘤浸润淋巴细胞较高，术后生存时间延长[14-15]。而与之矛盾的是，B7-H3 在多种肿瘤中与侵袭性较强、低浸润性的T 淋巴细胞密度和不良预后相关。尽管有研究发现B7-H3 在肿瘤中具有共刺激作用，但大部分研究表明，当B7-H3 在肿瘤中过表达时会抑制免疫反应，诱发免疫逃避，增强肿瘤进展和侵袭性。

2.2 B7-H3 在肿瘤中的作用机制

B7-H3 信使RNA 在正常组织中普遍表达，但蛋白质的表达受到限制，而在恶性肿瘤中却大量表达，这种差异化表达通过转录后调节实现。在多发性骨髓瘤中，长链非编码RNA NEAT1 通过抑制微RNA（microRNA，miR）-214 的释放，上调B7-H3 的表达，促进Janus 激酶2/信号转导及转录活化因子（signal transducer and activator of transcription，STAT）3 信号通路，促进巨噬细胞由M1 型转变为M2 型，从而加速肿瘤进展[16]。在结直肠癌中，剪切因子SRSF3的高表达与B7-H3 表达增强和预后不良相关，SRSF3通过直接与其外显子4 和（或）6 结合，参与B7-H3的剪接过程[17]。

B7-H3 翻译后修饰也起至关重要的生物学作用，糖基化可影响蛋白质的溶解度、结构和功能。在三阴性乳腺癌中，岩藻糖基转移酶FUT8 可调节B7-H3核心岩藻糖N-聚糖处糖基化，稳定并促进三阴性乳腺癌患者B7-H3 高表达[18]。启动子高甲基化使染色质无法被转录因子接近，从而有效地消除转录；在多形性胶质母细胞瘤和间皮瘤中，低甲基化可导致B7-H3 过表达[19]。B7-H3 还可通过细胞内信号传导途径调节表型。B7-H3 通过磷脂酰肌醇 3 激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又称Akt）/STAT3 信号通路促进膀胱癌细胞的迁移和侵袭[20]。在胰腺癌中，B7-H3 通过激活TLR4/NF-κB 信号通路，促进白细胞介素-8 和血管内皮细胞生长因子的表达，促进肿瘤细胞的转移[9]。此外，B7-H3 还参与其他肿瘤相关的生物学过程，如可促进血管生成、增强化学耐药性、促进上皮间质转化并抑制糖酵解等。

3 B7-H3 与HNSCC

3.1 B7-H3 在HNSCC 中的表达与意义

通过TCGA 和CPTAC 数据库比较分析发现，HNSCC 中B7-H3 表达上调，B7-H3 主要位于细胞膜和细胞质，这与在其他肿瘤中的发现相类似，特别是肿瘤浸润前缘，这可能与预后不佳和耐药性相关[21-22]。研究发现，与癌旁正常细胞相比，口腔鳞状细胞癌B7-H3 表达上调时，肿瘤较大、分期较晚、总生存率降低，细胞的增殖、迁移、集落形成和侵袭性能力增强；阻断B7-H3 时，肿瘤细胞的增殖受到抑制；B7-H3 过表达或敲低B7-H3 后，口腔鳞状细胞癌生长增强[23-24]。Katayama 等[25]在下咽部鳞癌组织标本中发现，大部分患者的B7-H3 高表达，B7-H3 的高表达可促进肿瘤转移，降低患者生存率。在喉鳞状细胞癌中，B7-H3 的表达与不良预后、分期较晚和淋巴结转移相关，其是影响喉鳞状细胞癌患者总生存时间的独立因素[26]。综上所述，B7-H3在HNSCC 中过量表达，B7-H3 高表达会诱发免疫逃逸，从而促进肿瘤的生长和进展。

3.2 B7-H3 在HNSCC 中的作用机制

Yang 等[27]将B7-H3 基因转染口腔鳞状细胞癌后发现，T 细胞增殖和细胞毒性T 细胞活性均显著增强，从而增强抗肿瘤免疫效应。有趣的是，在随后的研究中发现，B7-H3 主要通过抑制T 细胞功能发挥促进肿瘤生长的作用。在小鼠HNSCC 模型中，B7-H3 的阻断可显著减少髓源性抑制细胞和肿瘤相关巨噬细胞，并促进细胞毒性T 细胞的γ 干扰素的分泌[28]。在下咽鳞癌中，Katayama 等[25]研究发现，B7-H3 的表达与肿瘤浸润CD8 T 细胞数呈负相关，B7-H3 高表达是下咽鳞状细胞癌肿瘤特异性死亡的独立预后因素。

在转录水平上，Li 等[29]发现LINC01123 充当miR-214-3p 海绵，通过上调B7-H3 来抑制CD8+T 细胞的激活，促进HNSCC 的进展；LINC01123 和B7-H3在HNSCC 中高度表达，与患者预后不良有关；LINC01123 或B7-H3 的过度表达或miR-214-3p 的下调抑制CD8+T 细胞的功能，促进HNSCC 进展；LINC01123 sh-RNA 转染HNSCC 细胞抑制B7-H3 的表达，增强对CD8+T 细胞的杀伤作用。而Wang 等[30]研究发现，在鼻咽癌中PDZ 连接激酶磷酸化可促进B7-H3 启动子上相关复合物的形成，导致组蛋白H4 Lys16 乙酰化增加，激活B7-H3 转录，且PBK 依赖B7-H3 调节T 细胞介导的细胞毒性。

肿瘤干细胞（cancer stem cell，CSC）是肿瘤组织的起源。CSC 可首先逃脱免疫细胞的杀伤，在淋巴结中增殖和分化，从而形成转移性肿瘤。Wang等[31]研究发现，在小鼠和人HNSCC 中，CSC 中的B7-H3 表达水平显著高于非干细胞群，B7-H3 的阻断可重塑鳞状细胞癌的异质性，并减少上皮间质转化过程。

肿瘤细胞有氧糖酵解增加，被称为瓦尔堡效应，其被认为是恶性肿瘤转化过程中最基本的代谢改变之一。Li 等[24]研究发现，与正常组织相比，口腔鳞状细胞癌样本中的B7-H3 表达上调，B7-H3 可促进瓦尔堡效应；进一步研究发现，B7-H3 通过PI3K/Akt/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白途径增强口腔鳞状细胞癌的糖酵解过程，参与免疫抑制性肿瘤微环境形成。

Chen 等[32]研究发现，EB 病毒感染通过激活磷脂酰肌醇1 激酶/Akt/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路促进B7-H3 的表达。在原代自然杀伤（natural killer，NK）细胞过继转移的鼻咽癌异种移植小鼠模型中，肿瘤细胞上B7-H3 的缺失与抗程序性死亡受体配体1 治疗相结合，可恢复NK 细胞介导的抗肿瘤活性，并显着提高NK 细胞的抗肿瘤功效，这为基于NK 细胞的程序性死亡受体配体1 和B7-H3 双靶点免疫抑制来治疗EB 病毒相关的鼻咽癌提供依据[33]。

4 B7-H3 的临床应用前景

肿瘤的免疫治疗方法主要分为两大类，一种是利用免疫分子进行治疗，抗原抗体结合，触发免疫机制从而杀伤肿瘤细胞；另一种是利用免疫细胞进行治疗，即利用淋巴细胞、NK 细胞在体外扩增，回输患者体内发挥抗肿瘤效应。HNSCC 的免疫治疗也遵循上述方法。

4.1 免疫分子治疗

在结直肠癌的小鼠模型中，B7-H3 单抗阻断成功激活肿瘤内的细胞毒性T 细胞和NK 细胞，从而减轻肿瘤负荷并降低死亡率[34]。而应用B7-H3 特异性抗体阻断B7-H3 可抑制喉鳞状细胞癌发生发展，并能增强小鼠的抗肿瘤效应。Wang 等[21]还发现，在HNSCC 小鼠模型中，B7-H3 抗体可通过增强CD8 T细胞介导的抗肿瘤免疫消除CSC，从而抑制肿瘤生长和淋巴结转移，重塑肿瘤异质性并减少上皮间质转化。MGC018 是一种靶向B7-H3 的抗体偶联药物，在HNSCC 患者来源的异种移植小鼠模型中可观察到抗肿瘤活性[35]。在异种移植HNSCC 小鼠模型中，抗B7-H3×CD3 特异性双抗延缓肿瘤生长并延长生存时间[32]。而在一项依布妥珠单抗和帕博利珠联合治疗HNSCC 患者的临床Ⅰ/Ⅱ期试验中，初次接受检查点抑制剂治疗的HNSCC 患者表现出良好的抗肿瘤活性和安全性[36]。

4.2 免疫细胞治疗

嵌合抗原受体T 细胞治疗（chimeric antigen receptor T cell therapy，CAR-T）技术是靶向B7-H3进行免疫治疗的另一种有效方法。CAR-T 细胞治疗技术在各种临床前实体瘤模型中显示出疗效，目前已被批准用于儿童和年轻成人的难治性急性淋巴细胞白血病的治疗中。嵌合抗原受体自然杀伤细胞（chimeric antigen receptor natural killer cell，CAR-NK）在安全性方面优于CAR-T 细胞，在非小细胞肺癌移植小鼠模型中其可抑制肿瘤生长并延长生存时间。作为一种比较新颖的疗法，CAR-NK 治疗技术尚未在临床试验中进行测试。

5 小结与展望

免疫疗法是一种新颖的个体化治疗策略，通过激活或抑制免疫系统放大或减弱免疫反应。近年来，免疫疗法迅速发展并应用于各种类型的肿瘤治疗中。B7-H3 是多种肿瘤和HNSCC 中的潜在免疫检查点靶标。首先，在大多数肿瘤的研究中，其过表达与较差的临床结局密切相关，大部分研究支持其促进免疫逃避的观点。其次，B7-H3 的抑制可导致多种类型肿瘤生长的减弱及患者病死率的降低。最后，即使没有完全阐明其所有配体-受体相互作用机制，其免疫学和肿瘤学作用似乎也得到了较好的印证。

B7-H3 在HNSCC 微环境中的作用是复杂的，其机制尚未完全清楚。随着B7-H3 生物学特征及分子机制研究的不断深入，还需确定B7-H3 相关受体，探究其在HNSCC 中的转录水平、翻译水平、信号通路等相关作用机制，制订科学有效的诊断和治疗方法。因此，后续需纳入更大的样本量，建立标准评估手段，明确B7-H3 在HNSCC 中的预后和靶向疗效。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。