李譯玄 陳霄鋌 關(guān)中

中山大學(xué)孫逸仙紀念醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，廣州 510120

腫瘤細胞在發(fā)生和發(fā)展中會產(chǎn)生一些特異抗原，被機體免疫系統(tǒng)識別并消除。T細胞免疫在腫瘤免疫中發(fā)揮重要作用。T細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答需要特異性抗原肽-主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）和共刺激分子雙重信號共同作用。B7-CD28家族是T細胞重要的共刺激分子，既有促進T細胞活化作用，也有抑制T細胞增殖、擴散的作用。B7家族蛋白在許多腫瘤組織中異常表達，參與腫瘤發(fā)生發(fā)展，發(fā)揮調(diào)節(jié)腫瘤免疫作用。目前，B7家族由10位成員組成：B7-1（CD80）、B7-2（CD86）、B7-DC［程序性死亡受體2（PD-L2）］、B7-H1（PD-L1）、B7-H2（CD275）、B7-H3（CD276）、B7-H4、B7-H5、B7-H6和B7-H7（HHLA2）。B7-H3由于在腫瘤中的異常表達以及多種功能而受到研究人員的關(guān)注。本文圍繞B7-H3分子的結(jié)構(gòu)、生理功能、在腫瘤中的作用、免疫治療等方面展開論述。

1 B7-H3的生物學(xué)特征

1.1 B7-H3的結(jié)構(gòu) B7-H3（CD276）是B7家族中新發(fā)現(xiàn)的Ⅰ型膜蛋白，由Chapoval等［1］于2001年在樹突狀細胞cDNA文庫中發(fā)現(xiàn)。人B7-H3基因定位于15號染色體，編碼316個氨基酸構(gòu)成的蛋白，相對分子量為45～66 kDa。整個B7-H3蛋白包括預(yù)測信號肽、胞外V-和C-樣Ig結(jié)構(gòu)域（IgV和IgC）、跨膜結(jié)構(gòu)域及胞內(nèi)尾端4個部分。人類B7-H3有2種異構(gòu)體：2IgB7-H3和4IgB7-H3。2IgB7-H3由1對IgV、IgC組成，而4IgB7-H3由于外顯子重復(fù)，胞外結(jié)構(gòu)域由2對重復(fù)的IgV、IgC組成，是在許多人類組織及細胞株發(fā)現(xiàn)的主要形式。B7-H3蛋白主要定位于細胞膜，在胞質(zhì)和細胞核內(nèi)也偶有表達［2］。人類B7-H3蛋白除了膜蛋白形式，在血清中還存在可溶性B7-H3［3］，后者主要是由金屬蛋白酶裂解單核-巨噬細胞、樹突狀細胞及活化T細胞上的膜B7-H3蛋白形成。B7-H3是B7家族中進化最保守的成員之一，在自硬骨魚到哺乳動物的各種動物中都有表達。小鼠B7-H3基因定位于9號染色體，編碼2IgB7-H3；其與人類B7-H3蛋白有88%一致性和93%相似性［1］。

1.2 B7-H3表達及調(diào)控 B7-H3 mRNA廣泛存在于人體許多組織中，如心臟、前列腺、胰腺、肝臟、結(jié)腸、胸腺等，而在正常組織中B7-H3蛋白質(zhì)卻極少表達［4］，提示可能與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)與正常組織相比，B7-H3在許多腫瘤組織中高表達，例如非小細胞肺癌［5］、胃癌［6］、結(jié)腸癌［2］、乳腺癌［7］、前列腺癌［8］和頭頸腫瘤［9］等。除了腫瘤細胞，B7-H3還可以在免疫細胞中被誘導(dǎo)表達，如活化的樹突狀細胞、單核-巨噬細胞、T細胞、B細胞和自然殺傷（natural killer，NK）細胞［10］。

B7-H3在mRNA水平和蛋白水平上的表達差異，提示可能存在嚴格的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制，抑制蛋白表達。B7-H3蛋白表達受細胞和細胞環(huán)境影響，已有文獻對此進行報道。粒-巨噬細胞集落刺激因子、脂多糖可以誘導(dǎo)B7-H3在T細胞、B細胞、單核細胞上表達，干擾素γ（interferon gamma，IFN-γ）、脂多糖聯(lián)合抗CD40可誘導(dǎo)人類樹突狀細胞（dendritic cell，DC）中B7-H3表達，而Th2細胞因子白細胞介素（IL）-4卻抑制其表達［11］。Zhang等［12］發(fā)現(xiàn)，免疫球蛋白轉(zhuǎn)錄物4（immunoglobulin-like transcript 4，ILT4）可通過PI3K-Akt-mTOR途徑增加非小細胞肺癌中B7-H3表達。Mahnke等［13］將調(diào)節(jié)性T細胞（CD4+CD25+regulatory Tcells，Treg）與骨髓來源DC共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)Treg誘導(dǎo)B7-H3表達上調(diào)、促進DC成熟，并削弱T細胞功能。miRNA是長度為18～24個核苷的內(nèi)源性非編碼單鏈小分子RNA，可以與靶標mRNA的3＇非翻譯區(qū)（3＇UTR）結(jié)合，阻遏mRNA翻譯來抑制基因表達。研究人員通過熒光素酶報告基因分析發(fā)現(xiàn)，miR-29［14］、miR-506［15］在B7-H3的3＇UTR端有保守靶點，可以在神經(jīng)母細胞瘤和套細胞淋巴瘤中抑制B7-H3基因表達。

B7家族配體需要結(jié)合相應(yīng)受體來發(fā)揮免疫作用，明確受體對了解B7-H3生物學(xué)功能有重要意義。2008年Hashiguchi等［16］發(fā)現(xiàn)鼠B7-H3可以與髓樣細胞樣轉(zhuǎn)錄物2（TREM-like transcript 2，TLT-2，TREML2）直 接 和 特 異 性 結(jié) 合。TLT-2是髓樣細胞觸發(fā)受體（Triggering Receptor Expressed on Myeloid cells，TREM）家族成員，在CD8+T細胞上結(jié)構(gòu)性表達。將與B7-H3結(jié)合的TLT-2轉(zhuǎn)導(dǎo)至T細胞可以增強IL-2及IFN-γ細胞因子表達，促進T細胞增殖及增強細胞毒性［17］。然而，Leitner等［18］在分析人B7-H3與高表達TREML2細胞結(jié)合的情況時，卻沒有發(fā)現(xiàn)任何B7-H3與TREML2結(jié)合現(xiàn)象。因此，目前認為TLT-2是B7-H3的潛在受體，并且可能存在其他受體與B7-H3作用，而人類B7-H3受體尚未被發(fā)現(xiàn)。

2 B7-H3生物學(xué)功能

T細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答需要抗原呈遞細胞和共刺激因子共同作用。T細胞共刺激分子在調(diào)節(jié)T細胞活化及T輔助細胞分化中發(fā)揮重要作用，負性共刺激分子抑制T細胞增殖和分化，維持免疫系統(tǒng)穩(wěn)定。B7-H3在調(diào)節(jié)T細胞活化過程中起到刺激和抑制兩種完全相反的作用。Chapoval等［1］首次提出B7-H3作為共刺激分子在體外協(xié)同刺激CD4+和CD8+T細胞活化，誘導(dǎo)和增強細胞毒性T細胞活性，并在TCR信號傳導(dǎo)情況下選擇性增強IFN-γ產(chǎn)生。同樣，研究發(fā)現(xiàn)B7-H3能明顯提高T細胞分泌IL-4、IL-6、IL-17、轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）和腫瘤壞死因子-α（TNF-α）的水平。在Th1介導(dǎo)的小鼠實驗性自身免疫腦脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE）和膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎模型中，敲除B7-H3導(dǎo)致T細胞活性下降，IFN-γ和IL-17分泌減少，從而改善炎癥［19］。Lupu等［20］通過在結(jié)腸癌小鼠中瘤內(nèi)注射鼠B7-H3/腺病毒表達載體，引起腫瘤縮小、繼發(fā)轉(zhuǎn)移減少和IL-2、IFN-γ分泌增加。上述實驗表明，B7-H3對T細胞活化及T輔助細胞分化有共刺激作用。

而隨著進一步研究發(fā)現(xiàn)，B7-H3也有抑制T細胞功能。Mahnke等［13］觀察到在表達B7-H3的非小細胞肺癌患者體內(nèi)，腫瘤浸潤CD8+T淋巴細胞數(shù)量明顯少于未表達B7-H3患者并且在體內(nèi)外實驗中，使用拮抗性抗體阻斷B7-H3與受體結(jié)合可提高T細胞增殖和IL-2分泌水平。Suh等［11］在小鼠EAE模型中，發(fā)現(xiàn)B7-H3缺陷的小鼠較野生型小鼠產(chǎn)生氣道炎癥的時間更早、癥狀更重，并且體內(nèi)CD4+和CD8+T細胞數(shù)量明顯高于野生型小鼠，對Th1細胞免疫起負調(diào)節(jié)作用。上述實驗結(jié)果均提示B7-H3是T細胞的負性調(diào)節(jié)因子。

除了調(diào)節(jié)T細胞的活化，B7-H3對其他免疫細胞也有影響。研究發(fā)現(xiàn)B7-H3在肝癌患者體內(nèi)的巨噬細胞、DC中過表達，并且人類和鼠B7-H3都可以抑制NK細胞活化，缺乏B7-H3的DC誘導(dǎo)NK細胞活化作用更為顯著，提示B7-H3可能通過機體固有免疫發(fā)揮作用［21］。Kreymborg等［22］發(fā)現(xiàn)在缺乏B7-H3的前列腺癌小鼠模型中，腫瘤內(nèi)浸潤的Treg顯著累積和腫瘤體積增大。Zheng等［23］在小鼠系統(tǒng)性紅斑狼瘡模型中發(fā)現(xiàn)，B7-H3表達可以抑制DC活化并減輕炎癥，向小鼠體內(nèi)注射重組B7-H3Ig可以抑制疾病進展。因此，B7-H3對NK細胞、Treg、抗原呈遞細胞活化及免疫細胞因子分泌有抑制作用，對獲得性免疫和先天性免疫都有抑制作用。

上述結(jié)論提示B7-H3發(fā)揮雙重免疫調(diào)節(jié)作用，而在近幾年研究中，越來越多實驗證明B7-H3在腫瘤中發(fā)揮免疫抑制作用，參考相關(guān)文獻包括以下幾種學(xué)說：首先，B7-H3可能存在不同的受體。目前發(fā)現(xiàn)TLT-2是B7-H3的潛在受體并增強T細胞活化，但仍有未知受體介導(dǎo)免疫抑制作用。其次，B7-H3可能與不同受體親和力不同，抑制性受體親和力高，甚至與刺激性受體競爭。兩次，B7-H3不同的異構(gòu)體在腫瘤細胞表達也可能導(dǎo)致作用不同。B7-H3發(fā)揮雙重免疫調(diào)節(jié)作用的具體機制仍需進一步研究。

3 B7-H3與腫瘤

B7-H3在許多腫瘤組織中異常表達，如非小細胞肺癌、結(jié)腸癌、肝癌、皮膚癌［24］、乳腺癌和頭頸腫瘤［25］。在126例膽囊癌患者病理切片免疫組化檢測中，66.7%患者異常表達B7-H3［26］，而在皮膚癌患者中該比例則高達85%。B7-H3異常表達可以影響腫瘤細胞增殖、侵襲、遠處轉(zhuǎn)移能力及耐藥性，與腫瘤的不良預(yù)后有關(guān)。B7-H3不僅具有調(diào)節(jié)腫瘤免疫的功能，還有其他的獨立功能影響腫瘤進展。

3.1 B7-H3在腫瘤免疫逃逸中的作用 研究認為，B7-H3與腫瘤免疫逃逸有關(guān)。目前已經(jīng)證明，B7-H3異常表達可以抑制T細胞等免疫細胞活化及免疫細胞因子分泌。Lee等研究發(fā)現(xiàn)，肝癌患者體內(nèi)的腫瘤細胞及腫瘤浸潤抗原呈遞細胞上高表達B7-H3蛋白，而淋巴細胞上過表達B7-H3抗體。在體內(nèi)外實驗中發(fā)現(xiàn)B7-H3-Ig融合蛋白與CD8+T細胞、NK細胞牢固結(jié)合，卻與CD4+T細胞不結(jié)合，應(yīng)用B7-H3單克隆抗體可以抑制腫瘤增長。這說明，B7-H3通過抑制細胞免疫起到腫瘤免疫逃逸作用。未成熟髓樣細胞，包括髓樣來源的抑制細胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSC）和腫瘤相關(guān)巨噬細胞（tumor-associated macrophages，TAMs）［27］，可以抑制腫瘤免疫、促進腫瘤轉(zhuǎn)化，與腫瘤預(yù)后不良相關(guān)。Mao等［25］發(fā)現(xiàn)，在小鼠頭頸癌模型中B7-H3異常表達與未成熟髓樣細胞數(shù)量呈強烈正相關(guān)，用抗B7-H3抗體治療后小鼠體內(nèi)未成熟髓樣細胞數(shù)量明顯減少。而在肝癌患者體內(nèi)，B7-H3與腫瘤組織中TAMs表達呈正相關(guān)并且加速肝癌發(fā)展［28］。

3.2 B7-H3在腫瘤血管形成中的作用 腫瘤生長同時伴隨腫瘤血管生成，腫瘤血管不僅為腫瘤細胞提供營養(yǎng)和氧氣，還促進腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移，因此腫瘤血管生長被認為是實體瘤的重要標志。血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是腫瘤生長的關(guān)鍵因素，針對VEGF的抗腫瘤藥物已經(jīng)作為一線藥物應(yīng)用于結(jié)腸癌治療。Wang等［29］分析125例結(jié)腸癌患者發(fā)現(xiàn)，B7-H3在腫瘤血管內(nèi)皮細胞中表達，并可通過核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）通路上調(diào)VEGF受體A表達，促進血管生長。B7-H3表達與腫瘤微血管密度（microvessel density，MVD）、腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率正相關(guān)。同樣，可溶性B7-H3（soluble B7-H3，sB7-H3）也可以通過TLR4-NF-κB通路，增強胰腺癌腫瘤微環(huán)境中IL-8、VEGF表達，誘導(dǎo)血管生成、腫瘤侵襲和遷移［30］。相反，在一項224例乳腺癌患者研究中發(fā)現(xiàn)，B7-H3與VEGF表達和MVD呈負相關(guān)，而且在體外研究中，沉默B7-H3可以增加VEGF表達［7］。這提示我們B7-H3在腫瘤發(fā)生過程中存在動態(tài)變化。

3.3 B7-H3在腫瘤代謝中的作用 即使氧氣充足條件下，腫瘤細胞代謝仍然有糖酵解及乳酸生成的特征，這被稱為Warburg效應(yīng)或有氧糖酵解［31］，有氧糖酵解通過提供能量和生物合成的前體產(chǎn)物來賦予腫瘤細胞生長優(yōu)勢；而富含乳酸的腫瘤微環(huán)境促進腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移［32］。研究發(fā)現(xiàn)B7-H3參與調(diào)節(jié)腫瘤有氧糖酵解，并且與腫瘤預(yù)后不良有關(guān)。Shi等［33］在體外實驗中觀察到B7-H3促進結(jié)腸癌細胞的葡萄糖消耗和乳酸產(chǎn)生，并且在體內(nèi)外實驗證明B7-H3通過STAT3信號通路上調(diào)己糖激酶2（hexokinase 2，HK2）表達，促進有氧糖酵解。而在乳腺癌和口腔癌［34］中，研究發(fā)現(xiàn)B7-H3可以上調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）及它的直接靶點LDHA、PDK1蛋白或PFKFB3/Glut1蛋白表達，增強有氧糖酵解。腫瘤細胞有氧糖酵解同時提供化療抵抗的微環(huán)境，增強腫瘤耐藥性［35］，未來可以進一步研究B7-H3誘導(dǎo)的腫瘤代謝重編輯與腫瘤免疫的關(guān)系。

3.4 B7-H3在腫瘤中的其他作用 上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是通過改變上皮細胞骨架和形態(tài)，增加細胞足突和運動能力來提高腫瘤侵襲和遷移能力。Jiang等［36］研究發(fā)現(xiàn)B7-H3在結(jié)腸癌組織中高表達，并且表達水平與腫瘤浸潤深度呈正相關(guān)。B7-H3通過激活PI3K-Akt通路，上調(diào)Smad1表達進而促進腫瘤發(fā)生EMT。Li等［37］將編碼全長B7-H3的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染膀胱癌5637細胞系中，發(fā)現(xiàn)膀胱癌細胞中PI3K-Akt-STAT3通路被激活、基質(zhì)金屬蛋白酶表達增加、腫瘤細胞遷移能力和侵襲能力增強。研究發(fā)現(xiàn)，B7-H3在調(diào)節(jié)腫瘤細胞凋亡方面也發(fā)揮重要作用。Zhang等［38］在體外實驗發(fā)現(xiàn)B7-H3通過激活JAK2-STAT3通路，促進結(jié)腸癌細胞中抗凋亡蛋白（B-cell CLL/lymphoma 2，Bcl-2）和Bcl-xl表達，增強腫瘤細胞抗凋亡能力并降低化療敏感性。Chen等［39］研究發(fā)現(xiàn)，Ca9-22口腔癌細胞中B7-H3糖基化水平較正常細胞高，這可能也是導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的機制。

在腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）中，腫瘤細胞與基質(zhì)細胞比例失調(diào)與腫瘤預(yù)后有關(guān)?；|(zhì)含量高的腫瘤，其總體生存率和無病生存率都較低，這可能與TME中免疫細胞浸潤密度、免疫細胞類型相關(guān)。Costa等［40］研究發(fā)現(xiàn)乳腺癌腫瘤相關(guān)成纖維細胞（cancer-associated fibroblasts，CAFs）上的B7-H3異常表達可以誘導(dǎo)T細胞分化。MacGregor等［41］通過免疫組化檢測發(fā)現(xiàn)上皮性卵巢癌組織標本中的基質(zhì)細胞和腫瘤細胞中均表達B7-H3分子，而在基質(zhì)細胞中B7-H3表達高于腫瘤細胞。B7-H3高水平可以反映出腫瘤基質(zhì)和CAFs含量高，這些都可能與預(yù)后不良相關(guān)。

3.5 以B7-H3為靶點的免疫治療 免疫治療，目前已經(jīng)與手術(shù)治療、放療及化療共同活躍在腫瘤治療一線。腫瘤中B7-H3異常表達與腫瘤免疫逃避、腫瘤生長、侵襲及轉(zhuǎn)移相關(guān)，因此，B7-H3可以作為腫瘤免疫治療的新靶點。

阻斷性單克隆抗體（monoclonal antibodies，mAb）可以部分或完全阻斷抑制性配體與受體結(jié)合，從而實現(xiàn)抗腫瘤功能。B7家族單克隆抗體研究已經(jīng)取得巨大成功。MGA271、8H9作為B7-H3單克隆抗體已經(jīng)在許多研究中展現(xiàn)出較好的安全性和有效性。MGA271是一種工程化抗B7-H3單克隆抗體，在表達B7-H3的腎癌和膀胱癌異體移植物中顯示出強有力的抗腫瘤作用；Fc修飾的MGA271單克隆抗體通過增加外周血中T細胞增殖來調(diào)節(jié)腫瘤免疫［42］。該單克隆抗體目前正針對難治性B7-H3腫瘤表達和B7-H3脈管表達患者進行Ⅰ期臨床藥物試驗。8H9是碘-131標記的B7-H3特異性單克隆抗體，可用于轉(zhuǎn)移性中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)母細胞瘤治療，并已在體外實驗取得成功［43］。

雙特異性抗體是由2個不同mAb片段組成的人工生成抗體。2016年，Ma等［44］人研究出可同時靶向T細胞受體和腫瘤相關(guān)抗原的抗CD3和抗B7-H3雙特異性抗體，并且在皮下和肺癌轉(zhuǎn)移的研究中觀察到抑制作用。Liu等［45］將B7-H3雙特異性抗體應(yīng)用于頭頸腫瘤中發(fā)現(xiàn)類似的效果。

多種方法共同治療腫瘤可以發(fā)揮巨大的協(xié)同作用。單克隆抗體治療方案協(xié)同化療、免疫檢查點抑制劑方案已經(jīng)在許多研究中得到證實。研究表明，腫瘤細胞中B7-H3異常表達可以誘導(dǎo)紫杉醇耐藥，在沉默B7-H3的乳腺癌細胞模型中應(yīng)用紫杉醇治療，DNA損傷較對照組明顯增多；在同系小鼠模型中腫瘤體積減少80%，與野生型小鼠模型對比差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）［45］；抗B7-H3和抗PD-1聯(lián)合療法在晚期腫瘤中也有強大的治療效果。這也為腫瘤化療耐藥患者的治療提供一個新思路。

嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor，CAR）T細胞療法是將特異性抗體衍生單鏈可變片段與識別特定腫瘤抗原的T細胞融合，并過繼到患者體內(nèi)治療，對于肉瘤治療有顯著效果［45］。B7-H3 CAR-T在針對移植性骨肉瘤和尤因氏瘤研究中顯示有力優(yōu)勢［46］。

4 總結(jié)與展望

B7-H3是B7家族中新發(fā)現(xiàn)的成員，因在腫瘤組織中廣泛表達而受到關(guān)注。B7-H3表達受多種因素調(diào)節(jié)。不同文章報道B7-H3在免疫調(diào)節(jié)和腫瘤進展中發(fā)揮雙重作用，而越來越多研究證明B7-H3與腫瘤不良預(yù)后相關(guān)。目前，已經(jīng)有單抗MGA271和8H9進行藥物臨床試驗，嵌合抗原受體T細胞療法也成為治療新方向。B7-H3作為腫瘤診斷標志物和腫瘤免疫治療靶點顯示出巨大潛力，而目前仍未發(fā)現(xiàn)B7-H3明確受體，關(guān)于它的生物學(xué)功能和作用機制還需進一步探索。B7-H3與自身免疫性疾病的關(guān)系有少量文章報道，但二者相互作用及其機制有待研究。因此，對于B7-H3的深入研究可以幫助我們更好地理解B7-H3與腫瘤的關(guān)系，并為腫瘤免疫治療提供新的方向。