B7-H4與移植免疫

金成彥,姜 睿,趙吉光,孫 梅,李金東,張興義*

(1.吉林大學(xué)白求恩第二醫(yī)院 胸外科,吉林長(zhǎng)春 130041;2.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 骨科;吉林 長(zhǎng)春 130033;3.吉林大學(xué)白求恩第二醫(yī)院 心血管內(nèi)科,吉林 長(zhǎng)春 130041;4.吉林大學(xué)白求恩第二醫(yī)院 病理科,吉林 長(zhǎng)春 130041)

B7-H4與移植免疫

金成彥1,姜 睿2,趙吉光3,孫 梅4,李金東1,張興義1*

(1.吉林大學(xué)白求恩第二醫(yī)院 胸外科,吉林長(zhǎng)春 130041;2.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 骨科;吉林 長(zhǎng)春 130033;3.吉林大學(xué)白求恩第二醫(yī)院 心血管內(nèi)科,吉林 長(zhǎng)春 130041;4.吉林大學(xué)白求恩第二醫(yī)院 病理科,吉林 長(zhǎng)春 130041)

B7-H4是2003年發(fā)現(xiàn)的B7家族成員,在T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫中起負(fù)調(diào)節(jié)作用,抑制T細(xì)胞增殖和細(xì)胞因子分泌。盡管其mR NA在淋巴組織和非淋巴組織均有表達(dá),但其蛋白質(zhì)在正常組織、細(xì)胞中不表達(dá)或極低表達(dá)。本文就B7-H4與移植免疫的相關(guān)研究進(jìn)展作一綜述。

B7-H4;共刺激分子;移植;免疫學(xué)

(Chin J Lab Diagn,2010,14:0954)

在T細(xì)胞活化和耐受的免疫調(diào)節(jié)中,CD40:CDL,尤其是B7:CD28及家族成員介導(dǎo)的T淋巴細(xì)胞共刺激信號(hào)傳導(dǎo)途徑起著至關(guān)重要的作用。它們不僅在啟動(dòng)、增強(qiáng)和維持T細(xì)胞應(yīng)答中提供了關(guān)鍵的正性信號(hào),而且還可提供重要的負(fù)性信號(hào)來(lái)限制、終止或削弱T細(xì)胞的免疫應(yīng)答。T細(xì)胞活化需要識(shí)別雙信號(hào)系統(tǒng),即MHC-抗原肽提供的第一信號(hào)和共刺激分子提供的協(xié)同刺激信號(hào)。第一信號(hào)具有抗原特異性;第二信號(hào)是非抗原特異性的,但是T細(xì)胞抗原特異性激活所必需的,它決定抗原刺激的T細(xì)胞是進(jìn)入增殖、分化過(guò)程成為效應(yīng)細(xì)胞,還是進(jìn)入無(wú)反應(yīng)狀態(tài)或凋亡。共刺激分子中有正性和負(fù)性分子之分。免疫活化及反應(yīng)過(guò)程中,T細(xì)胞表達(dá)受體同時(shí)接受正性和負(fù)性共刺激信號(hào),免疫反應(yīng)的最終結(jié)局取決于免疫刺激和抑制系統(tǒng)平衡的結(jié)果,即正性和負(fù)性共刺激分子之間的平衡(圖1)。這些共激活分子多屬于B7分子。B7類(lèi)分子屬于免疫球蛋白超家族,成員間根據(jù)其氨基酸序列和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的特異性相互區(qū)別。B7類(lèi)分子胞外區(qū)含有單一IgV和IgC結(jié)構(gòu)域,并且有20-40%氨基酸相同,與T細(xì)胞表面其相應(yīng)受體結(jié)合后,在抗原特異性免疫應(yīng)答過(guò)程中發(fā)揮正性或負(fù)性調(diào)控作用。在病毒感染、腫瘤、移植免疫排斥以及自身免疫性疾病過(guò)程中適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)或干預(yù)這些共刺激信號(hào),將有助于這些疾病的治療及改善疾病癥狀。

圖1 移植免疫應(yīng)答

近幾年,隨著新的共刺激信號(hào)分子不斷被發(fā)現(xiàn)及相關(guān)功能研究進(jìn)展,B7:CD28家族成員迅速增加。這些新成員包括 B7-H1/B7-DC/PD-1、B7-H2/ICOS、B7-H3、B7-H4和 BTLA 等。B7-H4(又稱(chēng) B7S1和B7x)是B7:CD28家族中的最新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)成員,它能通過(guò)抑制T細(xì)胞的增殖、細(xì)胞因子的產(chǎn)生和細(xì)胞周期的進(jìn)程來(lái)負(fù)性調(diào)控T細(xì)胞的免疫應(yīng)答,而且在外周免疫耐受中可能具有非常重要的作用。本文就B7-H4與移植免疫的相關(guān)研究進(jìn)展作一綜述。

1 B7-H4的結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)

2003年,Chen等三個(gè)實(shí)驗(yàn)室利用生物信息學(xué)的方法相繼發(fā)現(xiàn)了B7-H4分子這個(gè)B7家族新成員。他們是以現(xiàn)有的B7家族成員的胞外段可變區(qū)(IgV+IgC)為查詢(xún)序列,對(duì)GenBank中的EST序列(表達(dá)序列標(biāo)簽)進(jìn)行搜索時(shí)發(fā)現(xiàn)的,并在人胎盤(pán)cNDA文庫(kù)中得到了全長(zhǎng)序列。人B7-H4的cDNA長(zhǎng)約1.8 kb,位于人的染色體1p11.1,在基因組上跨越66 Kbp,含有6個(gè)外顯子和5個(gè)內(nèi)含子。第6個(gè)外顯子存在兩種可變剪切形式,由此產(chǎn)生兩種不同的剪切本。此外,在人染色體20p11.1有一個(gè)假基因(pseudogene),它在編碼區(qū)僅含有一個(gè)外顯子和兩個(gè)終止密碼子且與編碼B7-H4的cDNA在核酸水平的相似性高達(dá)94%。兩者之間在序列上的差異主要在IgV和IgC區(qū)。兩個(gè)終止密碼子分別位于第21位和540位,這兩個(gè)點(diǎn)分別為信號(hào)肽區(qū)和跨膜區(qū)的外側(cè),阻止了全長(zhǎng)B7-H4蛋白的合成。因此,這個(gè)可變的B7-H4基因組DNA被認(rèn)為是B7-H4的假基因。這個(gè)假基因的功能尚未明了,但據(jù)最近的報(bào)道所述能表達(dá)的假基因在調(diào)控與它同源的編碼基因mRNA的穩(wěn)定性上起著重要的作用。

B7-H4表達(dá)在專(zhuān)職APC,并廣泛分布在非淋巴組織上。RT-PCR分析示,在胎盤(pán)、肝、骨骼肌、腎、胰腺、前列腺、睪丸、卵巢、小腸,有其mRNA表達(dá)。然而,用人B7-H4特異性單克隆抗體進(jìn)行免疫組化,從正常來(lái)源的上述組織中未發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性結(jié)果。流式細(xì)胞術(shù)(FACS)分析示,新鮮分離的T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核細(xì)胞、DC表面無(wú)B7-H4表達(dá),在體外刺激后,能被誘導(dǎo)表達(dá)。FACS和RT-PCR顯示,即使在用TNF-α和IFN-γ刺激后,人主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞也不表達(dá)B7-H4。鼠組織Northern雜交分析顯示,據(jù)組織類(lèi)型的不同,mB7-H4有4個(gè)不同的轉(zhuǎn)錄本。鼠B7-H4轉(zhuǎn)錄本在心臟、肺、肝、骨骼肌、腎、睪丸能檢測(cè)到,但在腦、脾未檢測(cè)到[1]。Chen等在人的B7-H4分子被鑒定的基礎(chǔ)上,利用類(lèi)似的生物信息學(xué)的方法找到了小鼠的B7-H4分子,該分子在蛋白結(jié)構(gòu)上與人B7-H4同源性高達(dá)87%,位于小鼠3號(hào)染色體上有6個(gè)編碼區(qū)。

B7-H4基因有兩個(gè)不同的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,分別為2.0 kb和800 bp,共同存在于各種組織中,不具有組織特異性。B7-H4(2.0 kb)的表達(dá)水平高于B7-H4(800 bp),兩者與全長(zhǎng)B7-H4 cDNA同源,包含外顯子I至V,B7-H4(800 bp)是外顯子VI被部分剪接的產(chǎn)物。B7-1和B7-2經(jīng)選擇性剪接得到某些跨膜區(qū)缺失的蛋白質(zhì)分子,與此剪接機(jī)制不同,兩種B7-H4分子的跨膜區(qū)均保持完整,只是3'非翻譯區(qū)不同,可能影響B(tài)7-H4基因的翻譯效率[2]。

B7-H4 mRNA存在許多人體組織和器官中,如胎盤(pán) 、腎 、肝 、肺 、卵巢 、睪丸 、脾等 ,但在腦組織和心臟未發(fā)現(xiàn)其表達(dá)。B7-H4在非淋巴組織中表達(dá)說(shuō)明其可能在這些組織中起到調(diào)控免疫應(yīng)答的作用。在胸腺中的少量細(xì)胞,如CD4、CD8等細(xì)胞中可以檢測(cè)到B7-H4表達(dá),而在B220+脾細(xì)胞中,B7-H4基因則呈現(xiàn)組成性表達(dá)的特點(diǎn),另外B7-H4還表達(dá)于CD11b+巨噬細(xì)胞和骨髓來(lái)源的CD11c+樹(shù)突狀細(xì)胞,B7-H4在大量專(zhuān)職抗原提呈細(xì)胞表達(dá)特征說(shuō)明其可能參與調(diào)節(jié)T細(xì)胞免疫應(yīng)答[3]。RT-PCR顯示,在所有組織中均檢測(cè)到mRNA。盡管B7-H4的mRNA廣泛的分布于正常組織,然而免疫組化研究顯示正常人的組織、器官表達(dá)均陰性表明,正常外周組織能在轉(zhuǎn)錄水平對(duì)B7-H4的表達(dá)進(jìn)行嚴(yán)密的調(diào)控,同時(shí)提示該分子的表到可能具有重要功能[4]。已發(fā)現(xiàn),一些腫瘤細(xì)胞也呈組成性表達(dá)B7-H4,如卵巢癌[5]和肺癌細(xì)胞[6]、乳腺癌細(xì)胞[7]等。此外,小鼠脾細(xì)胞組成性表達(dá)B7-H4,而活化后則下調(diào)表達(dá)。對(duì)小鼠組織的Northern blot實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),根據(jù)組織類(lèi)型的不同,小鼠的B7-H4共有4種不同的mRNA剪切形式。肝組織擁有這四種剪切形式的高水平表達(dá),它們的大小分別為715 kb,4 kb,216 kb和118 kb。高靈敏的RT-PCR分析顯示,人類(lèi)的組織至少擁有兩個(gè)轉(zhuǎn)錄本[2]。

1.1 B7-H4與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞

調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的免疫抑制作用機(jī)制有很多種,IL-10介導(dǎo)的復(fù)雜作用是其中的一種。通過(guò)研究調(diào)節(jié)性T細(xì)胞與抗原呈遞細(xì)胞(Antigen presenting cells,APCs)的相互作用,發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞會(huì)觸發(fā)APCs分泌大量的IL-10,IL-10可以誘導(dǎo)APCs細(xì)胞表達(dá)大量的B7-H4,導(dǎo)致APCs產(chǎn)生免疫抑制。敲除APCs上的B7-H4,可以抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞介導(dǎo)的APCs的免疫抑制作用。由APCs細(xì)胞分泌的IL-10可以刺激其本身表達(dá)更多的B7-H4,這是最新發(fā)現(xiàn)的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫抑制機(jī)制,這種機(jī)制是在APCs水平上發(fā)揮作用。實(shí)驗(yàn)證明,B7-H4在APCs上過(guò)表達(dá),產(chǎn)生了“調(diào)節(jié)性APCs”,從而抑制了免疫應(yīng)答反應(yīng)。為了進(jìn)一步研究在腫瘤環(huán)境中的B7-H4、巨噬細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞之間的病理關(guān)系,KryczekI等對(duì)103個(gè)患者體內(nèi)卵巢癌細(xì)胞和卵巢癌相關(guān)巨噬細(xì)胞上的B7-H4表達(dá)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),觀察到巨噬細(xì)胞上的B7-H4的密度與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞上的數(shù)量正相關(guān),且調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的數(shù)量和B7-H4的表達(dá)量與卵巢癌患者的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。同時(shí),調(diào)節(jié)性T細(xì)胞能通過(guò)促使巨噬細(xì)胞自分泌IL-10和IL-6,刺激B7-H4在巨噬細(xì)胞上表達(dá)增多,通過(guò)B7-H4的作用,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞將抑制信號(hào)傳遞給APCs(巨噬細(xì)胞來(lái)源)[3]。

1.2 B7-H4與B細(xì)胞

眾所周知,B7家族的共刺激分子在調(diào)節(jié)T細(xì)胞免疫應(yīng)答中起著重要的作用。如B7-1和B7-2與CD28結(jié)合時(shí),可以發(fā)揮正性的刺激作用,當(dāng)B7-1和B7-2與CTLA-4結(jié)合時(shí),發(fā)揮著抑制性作用。然而,B7家族共刺激分子如何調(diào)節(jié)B細(xì)胞的功能卻知之甚少。有-些研究證明,經(jīng)過(guò)LPS和CD40的刺激可以誘導(dǎo)B細(xì)胞表面B7家族分子的表達(dá),激活B細(xì)胞。SuvaS等證明了表達(dá)在細(xì)胞表面的B7家族分子,對(duì)正常的B細(xì)胞和B細(xì)胞淋巴瘤都發(fā)揮著重要的作用,因此可以認(rèn)為B7家族分子在決定B細(xì)胞的最終命運(yùn)上發(fā)揮著重要的作用[2]。

1.3 B7-H4在巨噬細(xì)胞表面的表達(dá)

經(jīng)過(guò)對(duì)抑制性免疫細(xì)胞數(shù)十年的研究,人們對(duì)主要的免疫抑制性細(xì)胞CD4-CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的功能了解已經(jīng)比較透徹。最近在卵巢癌患者體內(nèi)又發(fā)現(xiàn)了一群新的免疫抑制性細(xì)胞,稱(chēng)為B7-H4+腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞是卵巢癌間質(zhì)中的重要組成成分,且與腫瘤的進(jìn)程密切相關(guān)[8]。且現(xiàn)在多數(shù)B7-H4的實(shí)驗(yàn)都集中于腫瘤方面。

1.4 B7-H4的功能—負(fù)性調(diào)節(jié)T細(xì)胞的活化

目前大量的研究表明B7-H4負(fù)性調(diào)節(jié)T細(xì)胞的活化。Sica等通過(guò)固相化的抗CD3單克隆抗體模擬抗原對(duì)T細(xì)胞的第一信號(hào),從而分析了B7-H4交聯(lián)對(duì)T細(xì)胞激發(fā)作用,結(jié)果表明B7-H4抑制了T細(xì)胞反應(yīng)。在該實(shí)驗(yàn)中作者采用用固相化的抗CD3單抗作為抗原模擬刺激,檢測(cè)B7-H4與T細(xì)胞反應(yīng)之間的關(guān)系?？笴D3單抗能刺激從DO11.10轉(zhuǎn)基因小鼠新鮮分離的幼稚CD4+T細(xì)胞增殖,且呈劑量依賴(lài)關(guān)系。在培養(yǎng)開(kāi)始加入固相化的mB7-H4-Ig明顯抑制T細(xì)胞增殖,而對(duì)照Ig無(wú)此作用。B7-H4-Ig也明顯抑制了IL-2和IL-10的產(chǎn)生?？扇苄訠7-H4-Ig雖然不能抑制T細(xì)胞增殖,但在體外實(shí)驗(yàn)中,卻能部分抑制同種反應(yīng)性細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)的產(chǎn)生。除上述作用外Sica等還發(fā)現(xiàn)B7-H4能夠負(fù)性抑制B7-CD28共刺激作用。B7-CD28是T細(xì)胞增殖的早期活化信號(hào)。研究證實(shí),B7-H4誘導(dǎo)的T細(xì)胞增殖和IL-2分泌的抑制效應(yīng)僅能部分被CD2信號(hào)所逆轉(zhuǎn)。這也表明B7-H4是T細(xì)胞的一個(gè)強(qiáng)有力的減弱因子[3,4,9]。B7-H4的信號(hào)途徑與CTLA-4信號(hào)途徑頗為相似。CFSE(羧基熒光素二醋酸鹽琥珀酰亞胺酯)標(biāo)記的T細(xì)胞與固相化的抗CD3mAb和B7-H4-Ig融合蛋白共培養(yǎng)后,流式細(xì)胞儀分析發(fā)現(xiàn)在單獨(dú)CD3mAb刺激下T細(xì)胞在48小時(shí)出現(xiàn)了適度的細(xì)胞分裂,96小時(shí)約有70%的細(xì)胞發(fā)生超過(guò)了4次的分裂。而在同時(shí)加入B7-H4-Ig實(shí)驗(yàn)組的T細(xì)胞在48-96小時(shí)卻發(fā)生了顯著的細(xì)胞分裂抑制,分裂峰細(xì)胞比例的下降和分裂峰數(shù)目的減少。更進(jìn)一步的研究顯示B7-H4能把T細(xì)胞抑制在細(xì)胞周期的G0/G1期,但并不明顯促進(jìn)T細(xì)胞凋亡[3,9]。B7-H4對(duì)T細(xì)胞增殖的抑制可能是通過(guò)IL-2依賴(lài)的機(jī)制。這可表現(xiàn)在外源性IL-2能逆轉(zhuǎn)B7-H4-Ig誘導(dǎo)的增殖抑制作用。至今B7-H4作用的確切機(jī)制尚不明確,但已有的研究發(fā)現(xiàn)活化的T細(xì)胞在B7-H4的作用下,JunB分子呈明確下調(diào)表達(dá)。而JunB分子的作用之一是在T細(xì)胞活化后誘導(dǎo)調(diào)節(jié)IL-2的轉(zhuǎn)錄水平[3]。而B(niǎo)7-H4Ig的存在明顯抑制了增殖和IL-2分泌。B7-H4-Ig能抑制B7-H1共刺激的T細(xì)胞分泌IL-2、4、10和 IFN2-γ。結(jié)果顯示B7-H4誘導(dǎo)的 T細(xì)胞增殖抑制不能被CD28共刺激所逆轉(zhuǎn)。B7-H4具有選擇性的阻斷某一途徑的作用。將B6小鼠脾細(xì)胞輸入亞致死劑量照射的BDF1(B6×DBA/2),后者用B7-H4-Ig處理,發(fā)現(xiàn)B7-H4-Ig明顯減少了針對(duì)P815細(xì)胞的CTL活性,B7-H4-Ig在體內(nèi)能抑制CD8+CTL的增殖和成熟[4]。

1.5 B7-H4的可能受體—BTLA

BTLA(B和T淋巴細(xì)胞衰減子)的分子,可能是B7-H4在活化T細(xì)胞上的受體。BTLA作為CD28家族的新成員表達(dá)于活化T細(xì)胞和靜止B細(xì)胞,在其胞質(zhì)尾區(qū)有兩個(gè)ITIM并可能通過(guò)該結(jié)構(gòu)抑制T細(xì)胞反應(yīng)。然而,迄今唯一提示BTLA是B7-H4受體的現(xiàn)象是B7-H4-Ig融合蛋白可以與野生型T細(xì)胞而不能與BTLA缺陷T細(xì)胞結(jié)合[10]。但這僅只能作為間接證據(jù),因?yàn)锽7-H4的受體有可能是因?yàn)槿狈TLA而被下調(diào)或者BTLA影響B(tài)7-H4與其特異受體的結(jié)合表面。但另有實(shí)驗(yàn)表明,BTLA不是B7-H4的受體[11]。BTLA是否為B7-H4受體尚需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

2 B7-H4與移植免疫

已知B7-H4能抑制效應(yīng)性T細(xì)胞的增殖,減少細(xì)胞因子 IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ的生成,抑制免疫應(yīng)答[12,13],錢(qián)韻等在實(shí)驗(yàn)中用表達(dá)的mB7-H4與經(jīng)CD3刺激的T淋巴細(xì)胞共同培養(yǎng),并通過(guò)CCK-8、ELISA等方法分別檢測(cè)T細(xì)胞增殖情況及細(xì)胞因子(如 IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ)的分泌變化 ?；钚澡b定結(jié)果表明,加入Ppic9-mB7-H4轉(zhuǎn)染酵母提取的蛋白的實(shí)驗(yàn)組與經(jīng)CD3誘導(dǎo)的其他對(duì)照組相比,顯著地抑制T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的分泌,尤其是IL-2和IFN-γ的分泌水平。而與未經(jīng)CD3誘導(dǎo)的T細(xì)胞組相比,沒(méi)有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明表達(dá)的mB7-H4具有抑制活化T細(xì)胞的生物學(xué)活性,進(jìn)一步證明了mB7-H4重組酵母表達(dá)質(zhì)粒的成功構(gòu)建與mB7-H4重組蛋白的成功表達(dá)。mB7-H4表達(dá)質(zhì)粒的成功構(gòu)建與mB7-H4重組蛋白的成功表達(dá)為研究B7-H4的理化性質(zhì)、生物學(xué)活性及單克隆抗體制備提供了條件[14]。

迄今,利用B7-H4修飾的細(xì)胞或蛋白產(chǎn)物,觀察移植免疫耐受方面的報(bào)導(dǎo)不多。有實(shí)驗(yàn)室培育并鑒定出B7-H4基因敲除小鼠,實(shí)驗(yàn)證明:該小鼠在抵抗感染時(shí)可產(chǎn)生強(qiáng)烈的Th1反應(yīng)并產(chǎn)生大量IFN-γ,即小鼠B7-H4分子確實(shí)在免疫反應(yīng)中發(fā)揮負(fù)向調(diào)節(jié)作用,不過(guò)這種基因缺陷所體現(xiàn)對(duì)小鼠免疫系統(tǒng)的影響僅限于一定的免疫環(huán)境下,因?yàn)樵诙喾N因素影響的免疫反應(yīng)中,其他負(fù)向調(diào)控分子的作用可能掩蓋B7-H4基因缺陷所表現(xiàn)出的效應(yīng)[15]。

人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(hBMSCs)能夠抑制T細(xì)胞活化和增殖,但其機(jī)制尚未明確。Woong-Kyung等在實(shí)驗(yàn)中調(diào)查了負(fù)面刺激分子B7-H4對(duì)T細(xì)胞活化hBMSCs免疫效果的作用,結(jié)果表明,B7-H4表達(dá)對(duì)hBMSCs通過(guò)抑制細(xì)胞周期阻滯和抑制因子誘導(dǎo)T細(xì)胞活化和NF-κ B核轉(zhuǎn)位。阻斷B7-H4將減少活化的T細(xì)胞上清與hBMSCs共同培養(yǎng)的TGF-β1(轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1)。明確了B7-H4分子可以抑制hBMSCs對(duì)T細(xì)胞的活化與增值。這些結(jié)果強(qiáng)調(diào),hBMSCs在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的作用及在移植治療應(yīng)用的可能性,移植治療抗宿主病(GVHD)和自體免疫疾病[16]。

有實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了關(guān)于注射人B7-H4-Ig融合蛋白抑制移植排斥反應(yīng)的研究,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)B7-H4-Ig融合蛋白以劑量依賴(lài)方式抑制T細(xì)胞的活化和IL-2的產(chǎn)生,在GVHD模型中,B7-H4-Ig可有效地抑制CTL的增殖、分化和成熟,從而延長(zhǎng)小鼠的壽命[17]。另-項(xiàng)新的研究報(bào)道了在胰腺β細(xì)胞中轉(zhuǎn)基因表達(dá)共刺激分子CD154可加速單個(gè)核細(xì)胞性胰島炎(包括DC、T細(xì)胞、B細(xì)胞)進(jìn)程,隨即導(dǎo)致β細(xì)胞功能缺陷,表明將免疫共刺激分子的基因轉(zhuǎn)染胰島細(xì)胞后可獲得有效表達(dá),并進(jìn)一步誘導(dǎo)相應(yīng)免疫效應(yīng)的增強(qiáng)。這提示使胰島細(xì)胞攜帶并表達(dá)負(fù)向調(diào)控分子B7-H4,可能有效誘導(dǎo)特異性免疫耐受以保障移植物的存活,并可能有助于抑制 IDDM的發(fā)生和發(fā)展[18]。

在針對(duì)B7-H4的細(xì)胞移植實(shí)驗(yàn)中,研究人員構(gòu)建了B7-H4-hrGFP重組質(zhì)粒并轉(zhuǎn)染原代培養(yǎng)胰島細(xì)胞,制備B7-H4修飾的胰島細(xì)胞,利用RT-PCR法獲得小鼠B7-H4基因的特異性片段,經(jīng)雙酶切后與質(zhì)粒rAAV-IRES-hrGFP連接,成功構(gòu)建表達(dá)該目的基因的重組質(zhì)粒mB7H4-hrGFP,純化出胰島細(xì)胞,將重組質(zhì)粒 mB7H4-hrGFP轉(zhuǎn)染胰島細(xì)胞。再將B7-H4基因修飾的胰島細(xì)胞移植給STZ誘導(dǎo)建立的同種異體糖尿病小鼠模型,緩解糖尿病癥狀,調(diào)節(jié)血糖至正常水平,與對(duì)照組相比,明顯延長(zhǎng)了移植胰島的平均存活期,并得出B7-H4基因修飾的胰島細(xì)胞在體外刺激T淋巴細(xì)胞增殖的能力顯著下降,并可明顯抑制IL-2、IFN-γ分泌的結(jié)論[19]。但移植組小鼠未能得到長(zhǎng)期生存,可能與B7-H4有與其他受體結(jié)合可能或其他信號(hào)傳導(dǎo)路徑尚未被發(fā)現(xiàn)。

3 展望

共刺激分子為移植免疫耐受的實(shí)現(xiàn)提供了嶄新的前景,成為目前的研究熱點(diǎn)。B7家族是最重要的共刺激分子,而B(niǎo)7-H4作為近期研究的熱門(mén),通過(guò)負(fù)性共刺激通路抑制免疫排斥反應(yīng),并已在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中取得了一定的成功。現(xiàn)階段對(duì)B7-H4在移植免疫方面的研究還不多,但隨著對(duì)共刺激通路研究的深入,B7-H4必將成為新的移植排斥研究熱點(diǎn)。

[1]Hirotsune S,Yoshida N,Chen A,et al.An expressed pseudogene regulates the messenger-RNA stability of its homologous coding gene[J].Nature,2003,423(6935):91.

[2]Choi IH,ZhuG,Sica GL,et al.Genomic organization and expression analysis of B7-H4,an immune inhibitory molecule of the B7 family[J].J Immunol,2003,171(9):4650.

[3]Prasad DV,et al.B7S1,a novel B7 family member that negatively regu-lates T cell activation[J].Immunity,2003,18:863.

[4]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.

[5]SIMON I,ZHUO S Q,CORRAL L,et al.B7-H4 Is a Novel membranebound proteinand a candidate serum and tissue biomarkerforovarian cancer[J].Cancer Research,2006,66(3):1570.

[6]TringlerB,Liu W,Corral L,et al.B7-H4 overexpression in ovarian tumors[J].Gynecol Oncol,2006,100(1):44.

[7]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.

[8]Kryczek I,Zou L,Rodriguez P,et al.B7-H4 expression identifies a novel suppressive macrophage population in human ovarian carcinoma[J].J Exp Med,2006,203(4):871.

[9]Zang X,Loke P,Kim J,et al.B7x:a widely expressed B7 family member that inhibits T cell activation[J].Proc Natl Acad Sci USA,2003,100(18):10388.

[10]Watanabe N,GavrieliM,Sedy JR,et al.BTLA is a lymphocyte inhibitory receptorwith similarities to CTLA-4 and PD-1[J].Nat Immunol,2003,4(7):670.

[11]Sedy JR,Gavrieli M,Potter KG,et al.B and T lymphocyte attenuator regulates T cell activation through interaction with herpesvirus entry mediator[J].Nat Immunol,2005,6(12):90.

[12]WAN G S,CHEN L.Cosignaling molecules of the B7-CD28 family in positive and negative regulation of T lymphocyte responses[J].M icrobes Infect,2004,6(8):759.

[13]MAO YX,CHEN YJ,MA HB,et al.Recombinant human B7-H4 expressed in Escherichia coli inhibits T lymphocyte proliferat ion and IL-2 secretion in vitro[J].Acta Pharmacol Sin,2006,27(6):741.

[14]Qian Y,Yao HP,Cheng LF,Shen L,Gu LJ,Tao L,Zhang LH.Expression and identification of recombinant mouse gene B7-H4.Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban,2009,38(2):117.

[15]Woong-Kyung Suh,Seng Wang,Gordon S.Duncan,et al.Generation and Characterization of B7-H4/B7S1/B7x-Deficient Mice,2006,26(17):6403.

[16]Xueguang Zhang,Xiying Luan.The biological effect of human bone marrow derived mesenchymal stem cells expressing B7-H4[J].Cell Research,2008,(18):s118.

[17]Ou DW,Wang XJ,Daniel L,et al.Suppression of Human T-Cell Responses to β-Cells by activation of B7-H4Pathway[J].Cell Transplantation,2006,15(5):399.

[18]Haase C,Skak K,Michelsen BK,et al.Local activation of dendritic cells leads to insulitis and development of insulin-dependent diabetes in transgenic mice expressing CD154 on the pancreatic β cells[J].Diabetes,2004,53(10):2588.

[19]Chun-lei Yuan,Fang Zheng and Fei-li Gong,et al.B7-H4 transfection prolongsβ-cell graft survival[J].Transplant Immunology,2009,21(3):143.

B7-H4 and transplantation immunology

JIN Cheng-yan1,JIANGRui2,ZHAOJi-guang3,et al.(Dept.of ThoracicSurgery1Cardiology3,and Pathology4,and the Second Bethune Hospital of Jilin University,Changchun130041,China.Dept.of Orthopediac Surgery2,Sino-Japan Union Hospital of Jilin University,Changchun130033,China)

B7-H4,a B7 family member,which was found in 2003 plays negatively regulating effect of T-cell mediated immune response via inhibiting T-cell proliferation and cytokines production.Although B7-H4 mR NA expression is seen in lymph and nonlymph tissues,protein is down-expressed or not expressed in normal tissues and cells.This study is to review advances in B7-H4 associated-transplantation immunology.

B7-H4;co-stimulating molecule,transplantation,immunology

R446.6

A

1007-4287(2010)06-0954-05

國(guó)家自然科學(xué)基金資助(合同號(hào):30870354);吉林省科技廳資助(合同號(hào):20070720;200805120);吉林省發(fā)展與改革委員會(huì)資助(合同號(hào):2009Y042J12314);吉林省衛(wèi)生廳科研資助(合同號(hào):20089002);2007年吉林大學(xué)科研種子基金資助

*通訊作者

金成彥(1982-),男,醫(yī)師,主要從事胸外科及移植研究;張興義(1963-),男,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事肺癌和食癌外科及器官移植研究。

2010-03-18)