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。
T细胞免疫需要双信号系统进行活化，其中B7/CD28分子介导的协同刺激信号发挥了必不可少的作用。目前已发现10个B7家族成员[1,2]（表1）。B7分子在淋巴和非淋巴器官均有表达，不同成员与相应受体结合介导正性或负性的免疫调控信号，决定了T细胞的活化增殖或者转变为无反应状态甚至凋亡，进而参与抗肿瘤免疫。另一方面，一些负性共刺激分子也通过非免疫调控作用直接参与肿瘤的形成[3]。靶向B7分子的免疫治疗已成为目前研究的热点，特别是近期应用一些负性共刺激分子（CTLA-4、PD-1、PD-L1）的单克隆抗体治疗进展期血液系统及多种实体肿瘤取得了显著的疗效，更是为肿瘤治疗提供了一个新的方向。
B7家族分子的结构、受体和共刺激信号性质以及肿瘤临床试验代表性抗体
B7家族分子的结构、受体和共刺激信号性质以及肿瘤临床试验代表性抗体
| B7家族分子 | 胞外区结构域 | 受体 | 信号性质 | 代表性抗体 |
|---|---|---|---|---|
| CD80(B7.1) | IgV+IgC | CD28 | + | Galiximab (anti-CD80), TGN1412 (anti-CD28) |
| CD152 (CTLA-4) | - | Ipilimumab (anti-CTLA-4) | ||
| CD274(PD-L1) | - | MPDL3280A(anti-PD-L1) | ||
| CD86(B7.2) | IgV+IgC | CD28 | + | TGN1412(anti-CD28) |
| CD152(CTLA-4) | - | Ipilimumab (anti-CTLA-4) | ||
| CD274(B7-H1) | IgV+IgC | CD279 (PD-1) | - | MPDL3280A(anti-PD-L1)，Pembrolizumab(anti-PD-1), Pidilizumab(anti-PD-1) |
| B7.1 | - | Galiximab (anti-CD80) | ||
| 未知 | + | 无 | ||
| CD273(B7-DC) | IgV+IgC | PD-1 | - | Pembrolizumab (anti-PD-1)，Pidilizumab (anti-PD-1) |
| CD275(B7-H2) | IgV+IgC | CD278 (ICOS) | + | 无 |
| CD28 | + | TGN1412(anti-CD28) | ||
| CD276(B7-H3) | IgV+IgC+IgV+IgC（人） | TLT-2（有争议） | -/+ | 8H9(anti-B7-H3), MGA271(anti-B7-H3) |
| IgV+IgC（鼠） | TLT-2 | - | 无 | |
| B7-H4 | IgV+IgC | BTLA(有争议） | - | 无 |
| B7-H5 | IgV | CD28H | +/- | 无 |
| B7-H6 | IgV+IgC | NKp30 | + | 无 |
| B7-H7 | IgV+IgC+IgV | CD28H | + | 无 |
注：＋：共刺激信号；-：共抑制信号
CD80/CD86是最早发现的B7家族成员，基因分别定位于人类染色体的3q13.3~q21和3q21区，两者有25％的氨基酸同源，胞外结构域均为IgV+IgC。CD86主要以较低水平表达于抗原呈递细胞（APC），但细胞激活后表达迅速上调；CD80仅在APC激活后表达。CD80/CD86与CD28结合传递共刺激信号，激活初始T细胞，促进T细胞增殖和IL-2分泌，并且诱导抗凋亡蛋白Bcl的表达。而细胞毒性T淋巴细胞（CTL）相关序列4 （CTLA-4）与CD80/CD86结合介导共抑制信号调节T细胞免疫，具有以下3个重要特性：①CTLA-4与CD80/CD86的亲和力更高；②传递的共抑制信号能减少IL-2和IFN-γ分泌，抑制T细胞增殖，增加调节性T细胞（Treg）的数目；③诱导APC免疫耐受[4]。
不同类型急性髓系白血病（AML）细胞表面CD80分子均呈低表达或不表达，CD86表达则呈异质性，M3型多为阴性[5]。在慢性B淋巴细胞白血病（B-CLL）患者中，CD80的低表达与化疗耐受程度相关，可作为嘌呤类似物治疗敏感性的指标[6]；然而，CD86的表达亦明显较正常人降低，应用IFN-γ治疗后CD86可轻度升高，促进T细胞的抗CLL效应[7]。在多种B细胞淋巴瘤中，CD80信号的激活能够升高促凋亡分子的表达并降低抗凋亡蛋白的表达，进而诱导肿瘤细胞凋亡、抑制其生长[8]。研究表明，多种恶性血液病细胞株均表达或高表达CD86分子、低表达或不表达CD80分子，将CD80分子转入不表达的肿瘤细胞，能够增强其免疫原性，促进抗肿瘤T细胞的活化[9]。研究还发现，多发性骨髓瘤（MM）细胞表达CD28受体，是MM存活和凋亡抵抗的关键调节因子，CD28促存活信号依赖于下游PI3K/Akt的活化、转录因子FoxO3a的失活以及促凋亡分子Bim的表达下调，而阻断CD28-CD80/CD86信号能够使MM荷瘤鼠对化疗药物增敏进而显著降低肿瘤负荷[10]。
Ⅰ/Ⅱ期临床试验显示，CD80特异性单抗Galiximab (IDEC-144)能够降低近半数复发／难治滤泡淋巴瘤（FL）患者的肿瘤负荷，且无剂量相关毒性反应[11]。Galiximab联合利妥昔单抗治疗初发FL患者的一项Ⅱ期临床研究亦显示了良好的耐受性和疗效，FL国际预后指数（FLIPI）评分可预测治疗效果[12]。应用Galiximab单药治疗高度恶性复发的霍奇金淋巴瘤（HL），虽具有良好的耐受性，但总反应率仅为10.3%[13]。值得注意的是，在抗CD28人源化单克隆抗体（TGN1412）的Ⅰ期临床试验中，因激活T细胞、IL-2分泌过度增高，发生了细胞因子释放综合征，使患者淋巴细胞和单核细胞耗竭、出现多器官功能衰竭，这为之后靶向共刺激分子家族的研究敲响了警钟[14]。应用CTLA-4单抗Ipilimumab(MDX-010)治疗198例黑素瘤或肾细胞癌患者，客观反应率（ORR）为14%[15]；而其单独或联合gp100多肽疫苗治疗676例无法手术切除的Ⅲ、Ⅳ期黑色素瘤患者，无论是否联合gp100多肽疫苗，Ipilimumab均能显著延长患者生存[16]。因此，2011年Ipilimumab被FDA正式批准用于治疗难治性和转移性黑色素瘤。在复发／难治B细胞非霍奇金淋巴瘤（B-NHL）患者的一项Ⅰ期临床试验中，Ipilimumab也被证实能够通过增强T细胞免疫效应发挥抗肿瘤作用[17]。
人PD-L1/PD-L2基因均定位于9p24，两者仅间隔4.2 kb，分别编码由290和247个氨基酸组成的蛋白质，两者的胞外结构域均为IgV+IgC。PD-L1表达在多种淋巴和非淋巴组织中，而PD-L2限制性表达在树突细胞（DC）和活化的巨噬细胞。多数研究表明，PD-L1/PD-L2与PD-1结合，能够抑制T细胞活化和细胞因子的产生，负性调控抗肿瘤免疫应答[18]；然而，另一些研究却发现PD-L1在CTL的存活中起了至关重要的作用[19]，这可能与PD-L1存在其他受体有关。
小鼠AML系统模型中，肿瘤进展导致肿瘤部位Treg上调和CTLs表面PD-1表达升高；而阻断PD-1/PD-L1及随后的Treg耗竭，有利于根除AML[20]。Berthon等[21]研究发现，18％的AML患者诊断时PD-L1高表达且复发者表达明显升高；另外，IFN-γ诱导的PD-L1表达能够保护AML细胞免受CTL介导的细胞溶解，MEK抑制剂能下调PD-L1表达，恢复CTL介导的抗肿瘤作用。在MDS细胞株和患者标本中，IFN-γ和TNF-α能够诱导PD-L1表达，此过程与NF-κB活化有关，几乎能被NF-κB的抑制剂PDTC完全阻断[22]。在皮肤T和外周T细胞淋巴瘤中，PD-L1表达在肿瘤细胞、单核细胞、单核细胞来源的DC细胞上，能够抑制T细胞增殖、诱导Treg细胞生成，从而导致患者T细胞增殖紊乱[23]。Andorsky等[24]应用流式细胞术和免疫组化检测34种NHL细胞株和110例淋巴瘤样本，发现PD-L1广泛表达在间变大细胞淋巴瘤（ALCL）细胞株中，极少在B-NHL中表达，局限于非生发中心起源的弥漫大B细胞淋巴瘤（DLBCL）中（占原发DLBCL的24%），并且提示这些患者预后差、常于传统免疫化疗后复发。在经典型HL的Reed-Sternberg细胞中，PD-L1的过表达与染色体异常易位和JAK2通路的激活相关[25]。MM患者NK细胞上表达PD-1，与肿瘤细胞上PD-L1结合，可下调NK细胞对MM的杀伤作用[26]。
PD-1/PD-L1的抗体应用于多种恶性肿瘤的临床试验取得了突破性进展：抗PD-L1单抗MPDL3280A治疗68例转移性膀胱癌患者的Ⅰ期临床试验，发现43％的PD-L1阳性患者在治疗6周后肿瘤即缩小，随访12周后ORR升至52%，而11％的PD-L1阴性患者亦取得了积极反应[27]。MPDL3280A在包括非小细胞肺癌、黑色素瘤、肾细胞癌、结直肠癌、胃癌、头颈鳞状细胞癌、胰腺癌等在内的多种PD-L1高表达的实体肿瘤患者中取得了更高的反应率，特别是那些肿瘤浸润免疫细胞表达PD-L1者[28]。另外，应用PD-1单抗Pembrolizumab治疗46例转移性黑色素瘤患者，发现PD-1单抗阻断治疗能够使肿瘤缩小，这需要侵袭的肿瘤边缘预先存在CD8+T细胞，且这些T细胞被PD-1/PD-L1介导的适应性免疫耐受负性调控[29]。Pembrolizumab已被FDA批准用于进展期黑色素瘤的二线治疗。不仅如此，目前已研发出多种PD-1/PD-L1通路的阻断性抗体，通过增强T细胞的功能发挥肿瘤的免疫治疗效应，在黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾细胞癌和膀胱癌中反应率更为突出[30]。对于血液系统肿瘤，临床试验多集中在抗PD-1单抗Pidilizumab(CT-011)的研究：最早的一项Ⅰ期临床试验纳入17例恶性血液病患者（包括AML、CLL、NHL、HL和MM），达到了33％的临床反应率[31]。应用CT-011联合利妥昔单抗治疗32例FL患者的Ⅱ期临床研究显示，ORR达到66％，完全缓解率（CR）为52%，中位无进展生存时间（PFS ）18.8个月[32]。72例DLBCL患者行自体造血干细胞移植后应用CT-011治疗，可评估的66例患者中有72％达到了16个月的PFS，移植后可测肿块的35例患者中总有效率为51%[33]。
人B7-H2基因定位于21q22.3，编码含302个氨基酸的糖蛋白，胞外结构域为IgV+IgC。B7-H2是ICOS的唯一配体，生理状态下低表达在B淋巴细胞、DC和巨噬细胞上，通过与其受体ICOS或CD28的作用，介导T细胞的共刺激信号[34]。ICOS与B7-H2结合，刺激IFN-γ和IL-10、IL-4等细胞因子分泌，但与CD28/B7通路不同的是，其不影响IL-2的产生而主要促进Th2细胞增殖[35]。B7-H2在黑色素瘤肿瘤微环境Treg细胞中表达上调，可能参与肿瘤免疫耐受[36]。但多数研究发现，ICOS/ICOS-L轴介导共刺激信号，可能直接增强抗肿瘤免疫应答[2]。
Tamura等[37]研究发现，15.3％的AML患者B7-H2表达阳性，其中>25％的患者生存期明显缩短，而这些表达CD86和B7-H2的AML细胞体外能够诱导异基因CD4+ T细胞增殖以及IL-4、IL-10的分泌，提示功能性CD86和B7-H2分子的表达可能参与AML的进展。ICOS可作为恶性滤泡辅助性T细胞（TFH）来源淋巴瘤的一个分子标志，其限制性表达在血管免疫母细胞性T细胞淋巴瘤和部分外周T细胞淋巴瘤的TFH细胞中[38]。另外，ICOS在具有NPM-ALK融合突变的间变性大细胞淋巴瘤中的表达也被证明是肿瘤细胞潜在的生存机制[39]。在MM患者中，B7-H2虽表达率较低，但仅表达在肿瘤性浆细胞上，并且B7-H2+ MM细胞株增殖明显增加[40]。
人B7-H3基因定位于15q23~q24，编码含316个氨基酸的Ⅰ型跨膜蛋白，存在2种剪切体：胞外区由IgV-IgC组成的B7-H3a （2IgB7-H3）和胞外区由IgV-IgC-IgV-IgC组成的B7-H3b(4IgB7-H3)。人B7-H4基因位于1p13.1，编码含282个氨基酸的Ⅰ型跨膜蛋白，胞外结构域为IgV+IgC。B7-H3和B7-H4的受体尚未明确，曾认为髓细胞表达的触发受体（TREM）家族成员TLT-2与B和T淋巴细胞衰减因子BTLA分别是两者的受体，但后续研究并不支持[2]。B7-H3对免疫功能的调控具有共刺激和共抑制的双重作用，而B7-H4仅抑制T细胞免疫，多数研究发现B7-H3和B7-H4能抑制多种肿瘤的免疫应答、促进肿瘤发生发展。
Hu等[41]分析134例急性白血病（AL）患者骨髓样本，B7-H3膜蛋白的阳性表达率为44.8%，且在CD34+肿瘤细胞和具有高危染色体核型的患者中高表达，并与AL患者的预后呈负相关。淋巴瘤组织中B7-H3多呈低表达或不表达，但间变大细胞淋巴瘤组织中表达水平稍高，阳性率约占20%[34]。MM患者的CD138+细胞中亦检测到B7-H3高表达，并与MM的预后呈负相关、与骨质破坏程度呈正相关[42]。我们发现B7-H3在套细胞淋巴瘤细胞株中高表达并参与肿瘤形成和药物抵抗，靶向B7-H3的RNAi能够抑制肿瘤生长并使药物增敏[43]。应用靶向B7-H3的单抗8H9治疗Ⅳ期儿童神经母细胞瘤患者，显示了良好的安全性和有效性[44]；另一种B7-H3单抗MGA271能够杀伤多种B7-H3+肿瘤细胞，且在食蟹猴体内具有良好的安全性，已进入临床试验[45]。
王小梅等[46]应用ELISA法检测65例AL、34例淋巴瘤和12例MM患者血清可溶性B7-H4 （sB7-H4），发现其在淋巴瘤患者中表达升高，提示sB7-H4与淋巴瘤发病相关而与AL和MM无直接相关。原发于皮肤的B细胞淋巴瘤样本中发现滤泡中心淋巴瘤和DLBCL-腿型中B7-H4阳性表达，而B7-H4在边缘区B细胞淋巴瘤中不表达[47]。B7-H4在T细胞大颗粒淋巴细胞白血病亦高表达，可能参与其免疫介导的中性粒细胞减少[48]。
人B7-H5基因定位于10q22.1，编码311个氨基酸的蛋白，胞外结构域为单一IgV，具有3个额外的半胱氨酸残端。B7-H5在巨噬细胞、活化的DC和B细胞以及外周非造血器官上表达，与受体CD28H结合传递共刺激信号促进IL-2、IFN-γ和IL-10的分泌以及T细胞的存活；也有研究发现B7-H5/CD28H轴能传递共抑制信号[4]。Zhu等[49]检测了20株人类肿瘤细胞株，发现CD28H仅与其中3种B7-H5阳性株结合。
人B7-H6基因定位于11p15.1，编码454个氨基酸的蛋白，胞外结构域为IgV+IgC，能触发其受体NKp30介导的人NK细胞活化[50]。B7-H6在正常组织中不表达，但在包括AL和NHL等多种肿瘤组织和细胞株中高表达[50]。由B7-H6胞外功能区和CD20单链可变区7D8组成的融合蛋白B7-H6∶7D8模拟获得诱导型自身表型，可同时结合CD20抗原和NKp30受体，激活人NK细胞，诱导淋巴瘤细胞株和患者肿瘤细胞死亡[51]。嵌合表达NKp30的T细胞能够产生IFN-γ，杀伤B7-H6+肿瘤细胞；添加CD28信号区的NKp30嵌合受体T细胞抗肿瘤活性增强，可抑制B7-H6+小鼠淋巴瘤生长，使受体小鼠维持持续无肿瘤状态[52]。
人B7-H7基因定位于3q13.13，编码414个氨基酸的蛋白，胞外结构域为IgV+IgC+IgV，第一个IgV结构域与其他B7家族成员高度同源，其受体为CD28H。在促炎刺激下，B7-H7诱导表达在APC表面，B7-H7-CD28H轴在TCR存在下，以AKT依赖的方式传递强烈的共刺激信号，促进CD4+T细胞增殖和细胞因子的分泌[1]。
最近又发现了一些B7家族同系物，在肿瘤的免疫监视中可能起到重要的调节作用，包括嗜乳脂蛋白BTN家族和表皮T细胞相关Skint家族。嗜乳脂蛋白亚科3(BTN3)与B7-H4结构相似，在免疫细胞和人卵巢癌中均有表达，其激动剂能导致免疫反应受抑[2]。Skint-1结构与BTN家族基因相似，编码Ig样蛋白，参与γδT细胞的胸腺选择[53]。
B7家族分子及相应受体介导的共刺激或共抑制信号参与了包括血液系统在内的多种恶性肿瘤的免疫调控，研究较多的负性共刺激分子PD-L1、B7-H3和B7-H4参与了肿瘤的进展和转移，并与疾病的恶性程度及预后相关。多种靶向B7家族分子单克隆抗体的免疫治疗成为现今研究的热点，其中CTLA-4、PD-1和PD-L1的单抗治疗进展期血液系统和多种实体肿瘤的临床试验更是取得了突破性的进展。然而，B7家族分子在血液系统恶性肿瘤中的表达、作用及机制研究仍较少，相关的信号通路尚未完全阐明。B7家族单抗的临床应用存在免疫系统过度活化／抑制的风险，且尚不清楚这些单抗与现有化疗药物的何种组合疗效最佳、不良反应最少。因此，对这些亟待解决的问题进行深入研究，将为靶向B7分子的免疫疗法应用于血液系统肿瘤的综合治疗提供新的思路和方向。
