蔣莊亮綜述 王建中審校
腫瘤的發生、發展是多因素、多步驟的復雜過程,腫瘤免疫是其重要因素,而腫瘤細胞中共同刺激分子B7-CD28家族分子的高表達可使腫瘤細胞免于機體的免疫監視。B7-H4是新近發現的B7-CD28家族新成員,現就B7-H4的發現、分子結構、功能及其與婦科腫瘤的關系作一綜述。
共同刺激分子主要包括3個家族:CD28超家族、TNF-TNFR超家族、B7-CD28超家族。B7-CD28超家族隨新共同刺激分子的發現家族成員也不斷增加,B7-H4[1]是其中之一,該分子作用T細胞調節免疫反應。T細胞的激活依賴2個途徑:T細胞受體介導的信號和共刺激體信號[2]。B7-CD28家族成員能提供正性和負性共同信號。APC表面的共同刺激分子提供的共同刺激信號是T細胞調節免疫反應的第二信號。Greenwald等[3]認為這些分子向外周組織提供了調節T細胞激活和耐受的新途徑。Files等[1]認為它們在調節抗腫瘤免疫反應中T細胞的抑制和激活起到重要作用。共同刺激分子與淋巴細胞上的相應受體相結合發揮它們“同刺激”或“同抑制”的作用。Crispen等[4]認為B7-H4或在腫瘤進展中使轉化癌前細胞免于細胞免疫監視,從而惡化。上述觀點表明它或是某些腫瘤的標記并與腫瘤免疫逃逸有關,B7-CD28家族可能應用于腫瘤的免疫治療[5]。
Tringler等[6]將B7-H4初步定性為新基因編碼的膜糖蛋白,通過RT-PCR分析200例組織樣本,發現B7-H4在乳腺癌和卵巢癌中過表達,而在正常組織中表達卻明顯不同;并確定DDO110 與 B7-H4(B7x或 B7S1)同源[6]。這與 Salceda等[7]觀點一致。2003年有文獻報道[8]發現B7-H4即 DD-O110。B7-H4可通過抑制T細胞增殖和細胞因子的產生和細胞周期的進程,負性調節T細胞免疫[5]。
B7-H4屬于B7-CD28共信號分子家族/免疫球蛋白超家族,含胞內區,胞外區,跨膜區[9]。人 B7-H4的 eDNA 約1.8 kb,位于染色體1P11.1,在基因組上跨越66 kb,含有6個外顯子和5個內含子[10]。有文獻認為人染色體20p11.1有一假基因(pseudogene),可能這個可變的B7-H4基因組DNA被認為是B7-H4的假基因。有文獻報道B7-H4是GPI偶聯蛋白,而B7-CD28家族其他分子則為Ι型跨膜糖蛋白,這與很多報道不符。
根據T淋巴細胞雙信號學說:至少有2個信號參與T淋巴細胞的免疫調節,MHC-肽復合物提供的特異性信號和APC細胞上的共同刺激分子提供的信號。B7-H4對T細胞介導的免疫反應至關重要[5]。APC B7-H4與抗CD3+和 CD8+的刺激下的TCR相結合發揮著以下作用:①主要通過抑制CD4+T細胞使T細胞的細胞增殖周期停滯在G0/G1;②抑制抗腫瘤效應性細胞因子的釋放;③抑制了CD8+對腫瘤細胞的殺傷,盡管B7-H4對CD8+的抑制不是很明顯[11]。
2.2.1 B7-H4與細胞因子 Kryczek等[12]認為 T細胞通過APCs產生高水平的白介素-10(IL-10),阻斷B7-H4,以調節T細胞介導的免疫反應。體外實驗表明IL-10在T細胞介導的免疫抑制中作用次要,而體內實驗則說明IL-10在其中的作用是必要的,類似小鼠中的B7-H4的融合蛋白,人類APC B7-H4由IL-10誘導負性調節T細胞反應,以B7-H4為靶點可能是在體內恢復T細胞介導的免疫調節的新策略。CD28作為T細胞上的1個主要的共同刺激受體,已被普遍接受[13]。除 TCR外,通過APCs上的CD28的配體與CD28結合誘導了最佳的T細胞活化。B7-H4與T細胞表面的受體(TCR)結合抑制T細胞介導的免疫反應抑制Th1細胞來源的細胞因子白介素-2(IL-2),白介素-4(IL-4),IL-10 和IFN-γ 分泌。這與 Sugamata等[14]的觀點一致。同時IL-10,IL-6的增加可誘導單核細胞等的APC以自分泌的途徑表達B7-H4,而GM-CSF(集落刺激因子),IL-4則抑制APC表達B7-H4,抑制腫瘤細胞B7-H4的表達。此外干擾素(IFN)對誘導B7-H4的表達可能有影響。在腫瘤細胞中還未發現有IL-4,IL-6,IL-10,GM-CSF調節B7-H4的表達。在正常組織中B7-H4通常檢測不到,但是炎癥分泌因子包括白介素-6(IL-6)和IL-10在巨噬細胞和腫瘤細胞中的表達會使其上調[16]。可溶性B7-H4抑制同種反應性細胞毒性T細胞的產生[15]。盡管B7-H4的受體仍未確定,但是Krambeck等[8]認為體外用B7-H4轉誘導小鼠腫瘤細胞或B7-H4 Ig蛋白的研究顯示B7-H4可遞呈抑制信號到T細胞,從而抑制CD4+和CD8+T細胞增殖細胞周期進展和IL-2的產生。
2.2.2 B7-H4與中性粒細胞 Kyung等[11]發現 B7-H4通過抑制中性粒細胞的生長來負性調節,此外還抑制源于骨髓的中性粒細胞祖細胞Gr-1+CD11b增殖和分化,結果還顯示B7-H4抑制中性粒細胞的細胞周期進程,因此B7-H4可解釋這些因子的拮抗作用。這與Zhu等[9]的研究幾乎一致:B7-H4中性粒細胞對于感染反應是1個內源性負性調節體,還可以提高先天免疫的作用,并對其操控提供新靶點。
2.2.3 B7-H4與T細胞 B7-H4與受體結合后的T細胞免疫抑制作用即使通過CD28協同刺激也不能逆轉。但也有研究表明可通過外源性的IL-2依賴機制部分逆轉。Choi等[10]研究得出中性化的單克隆抗體(mAb)提高抗原(Ag)特異性的T細胞反應,以阻斷內源性的B7-H4,免疫活化細胞表面上的B7-H4能抑制經過Ag刺激的T細胞增殖。因此可在外周組織負性調節T細胞免疫。Kryczek等[16]把腫瘤巨噬細胞中的B7-H4分為B7-H4+和B7-H4-。B7-H4+和B7-H4-都是在劑量依賴途徑上明顯地抑制T細胞的增殖,前者是后者的2~6倍。有觀點表明腫瘤間質巨噬細胞(TAM)上的B7-H4介導了腫瘤免疫逃逸:巨噬細胞殺傷腫瘤細胞,呈遞腫瘤相關抗原誘導機體的免疫應答;而也有觀點認為TAM參加了腫瘤的發生發展和侵襲轉移。在腫瘤環境下高濃度IL-6和IL-10的表達,是因腫瘤T細胞以巨噬細胞誘導IL-6和IL-10產生,因此在卵巢癌中T細胞和B7-H4+呈正相關[17]。此外,B7-H4 表達在突觸細胞(DC)[3]上,而 DC表面的定向修改可以為T細胞提供有益信號。DC-R會減少B7-1(CD80)等因子的表達,而B7-H4除外,若下調共同刺激因子和 MHC,可以減少 GvHD 的發病率[17]。Krambeck等[4]實驗證明通過阻斷內源性的B7-H4可提高同種抗原免疫后小鼠的脾臟細胞毒性T淋巴細胞的活性。Kryczek等[16]對103例卵巢癌患者研究發現T細胞和巨噬細胞中B7-H4表達與疾病呈負相關。
Tringler等[18]通過實驗發現在漿液性卵巢癌,子宮內膜樣卵巢癌,透明性細胞卵巢癌中B7-H4的表達很高,而在正常組織中表達呈陰性或極低。有研究發現,卵巢癌患者(22/26)腹水中腫瘤相關巨噬細胞發現有大量B7-H4表達,后續的大樣本的研究顯示B7-H4在卵巢癌漿液性腺癌中有高表達,而低度惡性的腫瘤或正常組織B7-H4為低表達或陰性[19]。大量實驗表明B7-H4在卵巢癌中高表達,且有可能成為新的標志物。這與Choi[10],Ye 等[20]觀點一致。Kryczek 等[16]指出,卵巢癌中 B7-H4+腫瘤巨噬細胞形成1種新的抑制性細胞群,阻斷B7-H4或減少B7-H4陽性的腫瘤巨噬細胞或將成為加強T細胞腫瘤免疫的新策略。Simon等[19]通過敏感性雙重單克隆抗體夾心實驗(ELISA)分析了2500例卵巢癌B7-H4蛋白水平的表達,首次報道了DD-100(B7-H4)作為1個新的卵巢癌血清標志物。
子宮內膜癌早期發病手術治療預后很好,但晚期治療預后不佳,因此尋找與之相關的分子靶點顯得極為重要。Miyatake等[21]研究發現B7-H4廣泛表達在子宮內膜癌組織上,其中腫瘤細胞高度惡性腫瘤陽性率比低度惡性腫瘤或正常組織要高得多。在正常的、增生、癌的子宮內膜組織進展中B7-H4染色的比例和強度是漸增的。Galazka等[22]發現,增加B7-H4陽性巨噬細胞亞群數量能抑制T淋巴細胞中FOXP3+陽性細胞亞群的數量,這一發現證明B7-H4使腫瘤細胞能夠逃逸腫瘤細胞免疫的監視。因此B7-H4可能成為子宮內膜癌治療的新靶點。
Hu等[23]經ELISA夾心法檢測50例宮頸癌患者和40例子宮肌瘤患者的血清可溶性B7-H4(sB7-H4)水平,發現對照組50例健康者與子宮肌瘤患者血清sB7-H4水平無顯著差異,而宮頸癌患者血清B7-H4水平顯著高于前兩組,因此提示sB7-H4與宮頸癌發病相關,或是宮頸癌的1種較好的腫瘤標志物。目前B7-H4在宮頸癌中的研究還不是很多。
總之,B7-H4是近年的研究熱點,關于它的發現、分子結構、功能及與婦科腫瘤中的關系都有較多的研究。但B7-H4的受體,信號轉導機制以及B7-H4在腫瘤免疫中沒明確的問題等都有待進一步研究。B7-H4與T細胞的關系很可能為腫瘤的免疫治療找到1個新途徑,B7-H4很可能為其提供1個新的靶點。
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