综述
B7-H6分子在恶性肿瘤中的研究进展
肿瘤研究与临床, 2019,31(4) : 272-275. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1006-9801.2019.04.013
摘要

B7-H6分子是近年来发现的新型B7家族成员,可与自然杀伤(NK)细胞活化型受体NKp30特异性结合,介导NK细胞发挥肿瘤免疫杀伤作用。B7-H6在正常细胞表达中缺失,而在多种肿瘤细胞中表达上调。B7-H6分子的内在调控机制逐渐被揭示,B7-H6的靶向治疗在动物实验中获得了较好的效果,应用前景广阔。文章对B7-H6分子在恶性肿瘤中的最新进展进行综述。

引用本文: 杨思源, 王晶, 克晓燕. B7-H6分子在恶性肿瘤中的研究进展 [J] . 肿瘤研究与临床, 2019, 31(4) : 272-275. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1006-9801.2019.04.013.
参考文献导出:   Endnote    NoteExpress    RefWorks    NoteFirst    医学文献王
扫  描  看  全  文

正文
作者信息
基金 1  关键词  4
English Abstract
评论
阅读 1309  评论 0
相关资源
引用 | 论文 | 视频

版权归中华医学会所有。

未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。

除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。

B7分子家族是在抗原提呈细胞(APC)表面发现的一类免疫球蛋白超家族,可与T细胞表面CD28家族分子结合产生共刺激信号(第二信号),增强或减弱APC与T细胞间MHC-TCR信号(第一信号)的活性,在T细胞活化中发挥重要作用。随后研究证实共刺激信号不仅限于T细胞,自然杀伤(NK)细胞同样存在[1]。肿瘤细胞表面存在B7分子的失衡,干扰B7-CD28免疫检查点,使其逃脱免疫监视[2]。随着CTLA-4抗体伊匹单抗(ipilimumab)在2011年被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于晚期恶性黑色素瘤,其他免疫检查点抑制剂程序性死亡受体1(PD-1)、程序性死亡受体配体1(PD-L1)抗体也逐步应用于临床,获得了不错的疗效[3]。近年来新的B7分子家族成员逐步被发现并成为研究热点,目前B7分子家族包括3组10个成员[4],第1组:通过B7-1/B7-2/CD28/CTLA4和B7h/ICOS通路发挥作用的B7-1(CD80)、B7-2(CD86)和B7-H2(ICOSLG,CD275);第2组:通过PD-L1/PD-L2/PD-1通路发挥作用的B7-H1(PD-L1,CD274)及B7-DC(PD-L2,CD273);第3组:新型共刺激分子:B7-H3(CD276)、B7-H4(VTCN1)、B7-H5(VISTA)、B7-H6(NCR3LG1)和B7-H7(HHLA2)。文章就新型共刺激分子B7-H6在肿瘤中的研究进展进行综述。

1 B7-H6分子的发现及其受体

2009年,Brandt等[5]在探索NK细胞受体NKp30的配体时,利用NKp30-Fc探针捕获蛋白,经质谱分析,确定了假定蛋白分子DKFZp686O24166。DKFZp686O24166相对分子质量为51×103,为包含454个氨基酸的Ⅰ型跨膜蛋白,BLAST序列比对及氨基酸序列分析显示其与B7分子家族结构具有较高相似性,因此被命名为B7-H6,又称NCR3LG1。B7-H6胞外区含1个IgV和1个IgC结构域,胞内区则包含有ITIM、SH2、SH3等信号转导模块[5],但鲜见有关B7-H6信号转导机制的研究。

NK细胞是机体固有免疫发挥效应的主要细胞,可通过直接接触、膜融合、胞吐方式通过穿孔素/颗粒酶、抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)、释放肿瘤坏死因子(TNF)-α及干扰素(IFN)-γ等途径清除肿瘤细胞[1]。NK细胞的分子识别依赖表面的杀伤细胞活化受体/杀伤细胞抑制受体(KAR/KIR)。KAR包括NKG2D、2B4(CD244)、DNAM-1及自然细胞毒性受体(NCR)。作为B7-H6分子的受体,NKp30是NCR中重要的一员,其通过胞内段ITAM结构产生NK细胞活化信号,早已有研究发现其在肿瘤原代细胞溶解杀伤中的作用[6]。NKp30的序列及结构显示其与CTLA-4具有高度同源性的结果,不仅将其归属于CD28家族,而且进一步佐证了其配体B7-H6蛋白为B7家族成员[7]。对NKp30-B7-H6复合体结构的研究表明,与B7及PD-L1单纯结合于CTLA-4及PD-1的免疫球蛋白样结构域β折叠的前部不同,B7-H6的β三明治结构与NKp30免疫球蛋白样结构域β折叠的前部及背部均有结合[8]

2 B7-H6在肿瘤中的表达及调控机制

B7-H6在大部分正常组织中表达缺失或弱表达,而在多种恶性肿瘤中表达上调。研究显示B7-H6 mRNA在结肠、十二指肠、小肠等消化道、脑、甲状腺、肾脏正常组织中弱表达[9]。但在恶性肿瘤,尤其是淋巴瘤、白血病、结肠癌、恶性黑色素瘤、子宫颈癌中均检测到B7-H6的高表达[5]。在卵巢癌及乳腺癌组织样本分别检测到69.1%及32.13%高表达B7-H6,其与远处转移、肿瘤分期及人类表皮生长因子受体(HER)2表达相关,提示预后不良[10,11]。口腔鳞状细胞癌中,亦检测到B7-H6高表达且与分化相关,预后不良[12]。而星形细胞瘤中虽有16.4%高表达B7-H6,但其与预后无关[13]。在胃癌及非小细胞肺癌中,并未检测到B7-H6表达与正常组织有差异[14,15]

针对B7-H6分子的调控机制研究尚处于探索阶段。Textor等[16]应用荧光素酶报告基因对B7-H6分子启动子序列进行分析定位,证实Myc蛋白作用于基因起始位点并促进B7-H6的表达。Che等[17]的研究发现脂多糖在胶质瘤细胞中可诱导B7-H6的表达。在病毒感染状态,细胞表面B7-H6也会发生改变。研究显示人巨细胞病毒(CMV)US18、US20基因可通过溶酶体降解B7-H6,下调其表达[18]。人疱疹病毒HHV-6B可通过抑制B7-H6来抵抗免疫清除作用[19];化疗、放疗、TNF-α均可提高肿瘤细胞B7-H6表达,增强NK细胞介导的免疫[20];维罗非尼治疗后的恶性黑色素瘤细胞B7-H6表达上调,NKG2D配体(MICA/ULBP)表达下调,改变了细胞表面NK配体的平衡[21]。而组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)可降低肿瘤细胞B7-H6的表达[22],这可能与可溶性分子sB7-H6有关。B7-H6跨膜蛋白可通过金属蛋白酶(ADAM)介导脱落形成sB7-H6,导致细胞表面低表达B7-H6从而逃脱NK细胞免疫[23]。sB7-H6在神经母细胞瘤、卵巢癌腹腔积液及胃肠间质瘤中均可检测,下调NK细胞NKp30表达,预后不良[24,25,26]

3 B7-H6在肿瘤治疗中的进展

因B7-H6在肿瘤细胞中高表达而在正常组织表达缺失,B7-H6的敲减实验在胶质瘤及淋巴瘤细胞中均有研究,并显示出一定的抗肿瘤作用[17,27,28],我们的前期研究显示敲减B7-H6可通过下调JAK-STAT3通路发挥抗肿瘤效应并提高化疗敏感性[28]。目前更多的研究集中于NKp30-B7-H6介导的肿瘤免疫治疗。2012年美国Sentman团队设计出多个NKp30-CAR细胞,其中包含CD28跨膜域的CAR(NKp30-CD28-3ζ)可通过PI3K途径提高杀伤活性,展示出一定作用效果,但在正常外周血单个核细胞(PBMC)中,未成熟树突状细胞(iDC)可表达NKp30受体从而激活CAR细胞[29]。2015年对其进行改进,通过鼠源抗B7-H6抗体(47.39)设计结合anti-B7-H6-CAR细胞,弥补了NKP30-CAR可被iDC激活的缺点[30]。基于鼠源化抗体对人可能导致的免疫原性,同年其团队开发出新的人源化抗体方法并于2017年在酵母表达系统中成功构建针对B7-H6的人源化抗体PB家族(PB1、PB6、PB9)。2018年设计建成人源化PB-CAR,人表达的PB6-CAR-T细胞展示出对B7-H6高表达细胞良好的杀伤活性[31,32,33]。随后再次对B7-H6-嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(CAR-T)细胞改造,添加T-bet转录因子,提高了其抗肿瘤活性[34]。2015年,Wu等[35]基于B7-H6设计双特异性T细胞衔接器(BiTE),通过B7-H6抗体及CD3抗体的衔接,增强T细胞杀伤肿瘤的效应。德国Kellner团队利用B7-H6为NKp30的配体,将B7-H6胞外区与CD20胞外区抗体融合,构建B7-H6:7D8融合蛋白可介导识别并连接CD20+淋巴瘤细胞及NK细胞,在细胞株、原代细胞中均发挥出杀伤作用[36]。2015年,该团队构建B7-H6:HER2-scFv融合蛋白,特异性捕获HER2阳性肿瘤细胞和NK细胞,增强曲妥珠单抗的ADCC作用[37]

4 小结与展望

固有免疫与"双信号"激活的细胞免疫互相协同,使得机体得以清除肿瘤细胞,发挥抗肿瘤免疫效应。新型共刺激分子B7-H6与NKp30均为跨膜蛋白且胞内区含有信号转导模块,二者特异性结合的配体-受体关系已被证实,但具体调控机制尚不清楚,尤其是B7-H6分子在肿瘤细胞特异性上调表达机制尚需深入探究。可溶性B7-H6分子在一定程度解释了B7-H6 mRNA高表达而膜蛋白表达下调,但sB7-H6对B7-H6的调控机制及其与NKp30的作用有待进一步验证。目前B7-H6分子的研究中,所应用的抗体绝大多数仍为鼠源抗体[22,38],其与人的免疫原性致使未来应用受限,人源性单克隆抗体应被更多地研究构建,靶向B7-H6有望成为未来新热点。随着B7-H6分子抗体的深入优化,作用于B7-H6阳性肿瘤细胞的CAR-T细胞应用前景广阔。

利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献
[1]
ChesterC, FritschK, KohrtHE. Natural killer cell immunomodulation:targeting activating,inhibitory,and co-stimulatory receptor signaling for cancer immunotherapy[J]. Front Immunol20156601. DOI:10.3389/fimmu.2015.00601.
[2]
郭寒菲钱磊崔久嵬.免疫检查点抑制剂耐药机制研究进展[J].肿瘤研究与临床20183011):780-784. DOI:10.3760/cma.j.issn.1006-9801.2018.11.015.
GuoHF, QianL, CuiJW. Progress of drug resistance mechanism in checkpoint inhibitors[J]. Cancer Research and Clinic20183011):780-784. DOI:10.3760/cma.j.issn.1006-9801.2018.11.015.
[3]
陈少华查显丰李扬秋.基于免疫抑制性受体的血液肿瘤靶向免疫治疗研究[J].白血病·淋巴瘤2015248):449-452. DOI:10.3760/cma.j.issn.1009-9921.2015.08.001.
ChenSH, ZhaXF, LiYQ. Advance in targeted immunotherapy for hematological malignancies based on immunosuppressive receptors[J]. Journal of Leukemia & Lymphoma2015248):449-452. DOI:10.3760/cma.j.issn.1009-9921.2015.08.001.
[4]
JanakiramM, ShahUA, LiuWet al. The third group of the B7-CD28 immune checkpoint family:HHLA2,TMIGD2,B7x,and B7-H3[J]. Immunol Rev20172761):26-39. DOI:10.1111/imr.12521.
[5]
BrandtCS, BaratinM, YiECet al. The B7 family member B7-H6 is a tumor cell ligand for the activating natural killer cell receptor NKp30 in humans[J]. J Exp Med20092067):1495-1503. DOI:10.1084/jem.20090681.
[6]
ByrdA, HoffmannSC, JarahianMet al. Expression analysis of the ligands for the Natural Killer cell receptors NKp30 and NKp44[J]. PLoS One2007212):e1339. DOI:10.1371/journal.pone.0001339.
[7]
KaifuT, EscalièreB, GastinelLNet al. B7-H6/NKp30 interaction:a mechanism of alerting NK cells against tumors[J]. Cell Mol Life Sci20116821):3531-3539. DOI:10.1007/s00018-011-0802-7.
[8]
LiY, WangQ, MariuzzaRA. Structure of the human activating natural cytotoxicity receptor NKp30 bound to its tumor cell ligand B7-H6[J]. J Exp Med20112084):703-714. DOI:10.1084/jem.20102548.
[9]
FagerbergL, HallströmBM, OksvoldPet al. Analysis of the human tissue-specific expression by genome-wide integration of transcriptomics and antibody-based proteomics[J]. Mol Cell Proteomics2014132):397-406. DOI:10.1074/mcp.M113.035600.
[10]
ZhouY, XuY, ChenLet al. B7-H6 expression correlates with cancer progression and patient's survival in human ovarian cancer[J]. Int J Clin Exp Pathol201588):9428-9433.
[11]
SunJ, TaoH, LiXet al. Clinical significance of novel costimulatory molecule B7-H6 in human breast cancer[J]. Oncol Lett2017142):2405-2409. DOI:10.3892/ol.2017.6417.
[12]
WangJ, JinX, LiuJet al. The prognostic value of B7-H6 protein expression in human oral squamous cell carcinoma[J]. J Oral Pathol Med2017469):766-772. DOI:10.1111/jop.12586.
[13]
GuoJG, GuoCC, HeZQet al. Clinical significance of B7-H6 protein expression in astrocytoma[J]. Onco Targets Ther201693291-3297. DOI:10.2147/OTT.S103771.
[14]
ChenXJ, ShenJ, ZhangGBet al. B7-H6 protein expression has no prognostic significance in human gastric carcinoma[J]. Pathol Oncol Res2014201):203-207. DOI:10.1007/s12253-013-9686-1.
[15]
ZhangX, ZhangG, QinYet al. B7-H6 expression in non-small cell lung cancers[J]. Int J Clin Exp Pathol2014710):6936-6942.
[16]
TextorS, BosslerF, HenrichKOet al. The proto-oncogene Myc drives expression of the NK cell-activating NKp30 ligand B7-H6 in tumor cells[J]. Oncoimmunology201657):e1116674. DOI:10.1080/2162402X.2015.1116674.
[17]
CheF, XieX, WangLet al. B7-H6 expression is induced by lipopolysaccharide and facilitates cancer invasion and metastasis in human gliomas[J]. Int Immunopharmacol201859318-327. DOI:10.1016/j.intimp.2018.03.020.
[18]
Charpak-AmikamY, KubschT, SeidelEet al. Human cytomegalovirus escapes immune recognition by NK cells through the downregulation of B7-H6 by the viral genes US18 and US20[J]. Sci Rep201771):8661. DOI:10.1038/s41598-017-08866-2.
[19]
SchmiedelD, TaiJ, Levi-SchafferFet al. Human herpesvirus 6B downregulates expression of activating ligands during lytic infection to escape elimination by natural killer cells[J]. J Virol20169021):9608-9617. DOI:10.1128/JVI.01164-16.
[20]
CaoG, WangJ, ZhengXet al. Tumor therapeutics work as stress inducers to enhance tumor sensitivity to natural killer(NK)cell cytolysis by up-regulating NKp30 ligand B7-H6[J]. J Biol Chem201529050):29964-29973. DOI:10.1074/jbc.M115.674010.
[21]
FrazaoA, ColomboM, Fourmentraux-NevesEet al. Shifting the balance of activating and inhibitory natural killer receptor ligands on BRAF(V600E)melanoma lines with vemurafenib[J]. Cancer Immunol Res201757):582-593. DOI:10.1158/2326-6066.CIR-16-0380.
[22]
FieglerN, TextorS, ArnoldAet al. Downregulation of the activating NKp30 ligand B7-H6 by HDAC inhibitors impairs tumor cell recognition by NK cells[J]. Blood20131225):684-693. DOI:10.1182/blood-2013-02-482513.
[23]
SchleckerE, FieglerN, ArnoldAet al. Metalloprotease-mediated tumor cell shedding of B7-H6,the ligand of the natural killer cell-activating receptor NKp30[J]. Cancer Res20147413):3429-3440. DOI:10.1158/0008-5472.CAN-13-3017.
[24]
SemeraroM, RusakiewiczS, Minard-ColinVet al. Clinical impact of the NKp30/B7-H6 axis in high-risk neuroblastoma patients[J]. Sci Transl Med20157283):283ra55. DOI:10.1126/scitranslmed.aaa2327.
[25]
PesceS, TabelliniG, CantoniCet al. B7-H6-mediated downregulation of NKp30 in NK cells contributes to ovarian carcinoma immune escape[J]. Oncoimmunology201544):e1001224. DOI:10.1080/2162402X.2014.1001224.
[26]
RusakiewiczS, PerierA, SemeraroMet al. NKp30 isoforms and NKp30 ligands are predictive biomarkers of response to imatinib mesylate in metastatic GIST patients[J]. Oncoimmunology201761):e1137418. DOI:10.1080/2162402X.2015.1137418.
[27]
JiangT, WuW, ZhangHet al. High expression of B7-H6 in human glioma tissues promotes tumor progression[J]. Oncotarget2017823):37435-37447. DOI:10.18632/oncotarget.16391.
[28]
WuF, WangJ, KeX. Knockdown of B7-H6 inhibits tumor progression and enhances chemosensitivity in B-cell non-Hodgkin lymphoma[J]. Int J Oncol2016484):1561-1570. DOI:10.3892/ijo.2016.3393.
[29]
ZhangT, WuMR, SentmanCL. An NKp30-based chimeric antigen receptor promotes T cell effector functions and antitumor efficacy in vivo[J]. J Immunol20121895):2290-2299. DOI:10.4049/jimmunol.1103495.
[30]
WuMR, ZhangT, DeMarsLRet al. B7H6-specific chimeric antigen receptors lead to tumor elimination and host antitumor immunity[J]. Gene Ther2015228):675-684. DOI:10.1038/gt.2015.29.
[31]
ChoiY, HuaC, SentmanCLet al. Antibody humanization by structure-based computational protein design[J]. MAbs201576):1045-1057. DOI:10.1080/19420862.2015.1076600.
[32]
HuaCK, GacerezAT, SentmanCLet al. Development of unique cytotoxic chimeric antigen receptors based on human scFv targeting B7H6[J]. Protein Eng Des Sel20173010):713-721. DOI:10.1093/protein/gzx051.
[33]
GacerezAT, HuaCK, AckermanMEet al. Chimeric antigen receptors with human scFvs preferentially induce T cell anti-tumor activity against tumors with high B7H6 expression[J]. Cancer Immunol Immunother2018675):749-759. DOI:10.1007/s00262-018-2124-1.
[34]
GacerezAT, SentmanCL. T-bet promotes potent antitumor activity of CD4+ CAR T cells[J]. Cancer Gene Ther2018255-6):117-128. DOI:10.1038/s41417-018-0012-7.
[35]
WuMR, ZhangT, GacerezATet al. B7H6-specific bispecific T cell engagers lead to tumor elimination and host antitumor immunity[J]. J Immunol201519411):5305-5311. DOI:10.4049/jimmunol.1402517.
[36]
KellnerC, MaurerT, HallackDet al. Mimicking an induced self phenotype by coating lymphomas with the NKp30 ligand B7-H6 promotes NK cell cytotoxicity[J]. J Immunol201218910):5037-5046. DOI:10.4049/jimmunol.1201321.
[37]
PeippM, DererS, LohseSet al. HER2-specific immunoligands engaging NKp30 or NKp80 trigger NK-cell-mediated lysis of tumor cells and enhance antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity[J]. Oncotarget2015631):32075-32088. DOI:10.18632/oncotarget.5135.
[38]
XuX, Narni-MancinelliE, CantoniCet al. Structural insights into the inhibitory mechanism of an antibody against B7-H6,a stress-induced cellular ligand for the natural killer cell receptor NKp30[J]. J Mol Biol201642822):4457-4466. DOI:10.1016/j.jmb.2016.09.011.
展开/关闭提纲
查看图表详情
回到顶部
放大字体
缩小字体
标签
关键词