PD-L1、B7-H3 及B7-H4 在宮頸癌免疫治療中的研究進(jìn)展

蘇雅婷，呂杰，牛雯娟，魏芳

宮頸癌是我國女性最常見的婦科惡性腫瘤，發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，嚴(yán)重影響患者的生活。眾所周知，宮頸癌與人乳頭瘤病毒（human papillomavirus，HPV）持續(xù)感染密切相關(guān)，同時(shí)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展也與免疫抑制有關(guān)[1]，故免疫因素在宮頸癌中的作用不容忽視。免疫檢查點(diǎn)是當(dāng)前惡性腫瘤治療的研究熱點(diǎn)，其是由腫瘤細(xì)胞或抗原提呈細(xì)胞表面的配體及免疫細(xì)胞表面的受體組成，通過抑制自然殺傷（natural killer，NK）細(xì)胞和T 淋巴細(xì)胞的活性及功能來促進(jìn)腫瘤的免疫逃逸，從而促進(jìn)各種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

在腫瘤免疫中，T 淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答占主導(dǎo)地位，激活T 淋巴細(xì)胞需要2 條信號(hào)通路：主要組織相容性復(fù)合物與T 淋巴細(xì)胞抗原受體結(jié)合是該細(xì)胞活化的第1 條通路；共刺激因子與T 淋巴細(xì)胞受體結(jié)合是第2 條通路。己知的免疫細(xì)胞受體有程序性死亡受體1（programmed death 1，PD-1）、T 細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白3（T-cell immunoglobulin domain and mucin domain-containing molecule-3，TIM-3）和細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞抗原4（cytotoxic T-lymphocyteassociated antigen 4，CTLA-4），其中PD-1 與程序性死亡配體1（programmed death 1 ligand，PD-L1）是目前研究較多的抑制性免疫檢查點(diǎn)。PD-L1 即B7-H1，與B7-H3 和B7-H4 都屬于常見的負(fù)性共刺激因子，是免疫球蛋白B7 家族的成員。隨著PD-L1 在多種惡性腫瘤治療中的成功應(yīng)用，B7 家族作為共刺激因子逐漸引起關(guān)注，迅速成為目前惡性腫瘤治療、自身免疫性疾病和器官移植等方面的研究熱點(diǎn)。在B7家族中，負(fù)性調(diào)控因子是很重要的組成部分，其通過抑制免疫反應(yīng)，使腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。眾多研究發(fā)現(xiàn)，PD-L1、B7-H3 及B7-H4 在惡性腫瘤中呈高表達(dá)且具有一定的臨床意義[2]，其能夠使人體正常的免疫細(xì)胞發(fā)生逃逸?，F(xiàn)對(duì)PD-L1、B7-H3 和B7-H4的生物學(xué)特征、在宮頸癌中的表達(dá)及其免疫治療中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 PD-L1、B7-H3 及B7-H4 的生物學(xué)特征

1.1 PD-L1PD-L1 和PD-1 是當(dāng)前最熱門、最新的免疫檢查點(diǎn)，PD-L1 作為最早發(fā)現(xiàn)的B7 家族之一，其主要結(jié)構(gòu)包括胞外區(qū)結(jié)構(gòu)域的免疫球蛋白可變區(qū)（IgV）、免疫球蛋白恒定區(qū)（IgC）、跨膜區(qū)及胞內(nèi)區(qū)[3]，其通過識(shí)別PD-1 受體來促進(jìn)抑制性細(xì)胞因子分泌和T 淋巴細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致癌細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視和破壞，與多種惡性腫瘤的產(chǎn)生、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移有不可分割的聯(lián)系。PD-L1 在乳腺癌、宮頸癌、卵巢癌、非小細(xì)胞肺癌、食管癌、胃癌、胰腺癌、結(jié)腸癌、腎癌和黑色素瘤等惡性腫瘤中均呈異常高表達(dá)，并且與臨床預(yù)后不良有關(guān)[4]。

研究發(fā)現(xiàn)，引起PD-L1 表達(dá)升高的機(jī)制可能有兩方面，一是誘導(dǎo)激活致癌信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；二是激活特異性細(xì)胞因子，尤其是γ 干擾素（interferongamma，IFN-γ），通過介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的炎癥微環(huán)境從而顯著上調(diào)PD-L1 表達(dá)[5]。耿衛(wèi)樸[6]發(fā)現(xiàn)PD-L1 在乳腺癌組織中表達(dá)增加與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，陳宏偉等[7]也認(rèn)為PD-L1 一定程度上反映出甲狀腺癌轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)高低。關(guān)于膽囊癌的研究顯示，PD-L1 的高表達(dá)現(xiàn)象與膽囊癌生長和侵襲相關(guān)，PD-L1 在合并遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的膽囊癌組織中表達(dá)增加，表明PD-L1 參與了膽囊癌的轉(zhuǎn)移[2]。由此可見PD-L1 表達(dá)升高與惡性腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移具有一定的相關(guān)性，以PD-L1 為靶點(diǎn)的抑制劑可能更適合于有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤患者。

當(dāng)前，PD-L1/PD-1 與腫瘤的研究受到了廣泛關(guān)注。有研究認(rèn)為PD-L1 已成為免疫治療的新靶點(diǎn)，PD-L1 的高表達(dá)與胰腺癌患者預(yù)后較差有關(guān)[3]。在急性髓性白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）免疫逃逸的研究中，PD-L1 會(huì)促進(jìn)AML 進(jìn)展及免疫逃逸；施加抗PD-L1 抗體可以恢復(fù)機(jī)體的免疫水平，由此可見抗PD-L1 抗體在抑制AML 發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[8]。PD-L1 還通過促進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、抑制凋亡信號(hào)的方式加快細(xì)胞惡變過程[9]。由此推測(cè)PD-L1 在宮頸癌免疫治療中的應(yīng)用值得學(xué)者們進(jìn)一步探索。

1.2 B7-H32001 年，Chapoval 團(tuán)隊(duì)鑒定出B7 家族新成員B7-H3（CD276），其位于人類15 號(hào)染色體上，是由316 個(gè)氨基酸構(gòu)成的Ⅰ型跨膜蛋白，由胞外的IgC、IgV、胞質(zhì)區(qū)和跨膜區(qū)組成[10]。據(jù)報(bào)道，B7-H3在許多惡性疾病中異常表達(dá)，如子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、骨肉瘤、乳腺癌、口腔癌、食管癌、結(jié)直腸癌及血液系統(tǒng)的惡性腫瘤，與此同時(shí)，有研究顯示在膽囊癌、胰腺癌、前列腺癌和黑色素瘤等腫瘤中，B7-H3 的異常表達(dá)能增強(qiáng)細(xì)胞的侵襲性，促進(jìn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[2,11]，推測(cè)B7-H3 會(huì)影響癌細(xì)胞的生物學(xué)特征，并與某些惡性腫瘤的臨床預(yù)后不良具有相關(guān)性。

B7-H3 的受體暫不明確，且分子生物學(xué)功能曾有過爭(zhēng)議。Chapoval 等[12]認(rèn)為B7-H3 參與IFN-γ 的分泌，促進(jìn)T 淋巴細(xì)胞活化；但后續(xù)大多數(shù)研究證實(shí)B7-H3 是通過抑制T 淋巴細(xì)胞的活化來發(fā)揮免疫抑制作用。Zhang 等[13]證明腎透明細(xì)胞癌表達(dá)B7-H3可抑制T 淋巴細(xì)胞作用，促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展。Lee 等[14]將沉默B7-H3 基因的黑色素瘤細(xì)胞株接種于小鼠，發(fā)現(xiàn)其腫瘤生長速度明顯變慢，淋巴細(xì)胞數(shù)增多，說明B7-H3 表達(dá)減少，T 淋巴細(xì)胞數(shù)量增多，從而提高抗腫瘤免疫反應(yīng)。因此，推測(cè)B7-H3 是通過抑制T淋巴細(xì)胞的活化來發(fā)揮作用的。

1.3 B7-H42014 年，B7 家族另一新成員B7-H4被確定蛋白結(jié)構(gòu)，其胞內(nèi)區(qū)域有2 個(gè)氨基酸分子，胞外區(qū)域有IgC 和IgV 組成的結(jié)構(gòu)域和跨膜區(qū)、信號(hào)肽區(qū)、胞質(zhì)區(qū)[15]。B7-H4 也是跨膜蛋白，在許多惡性腫瘤組織中廣泛表達(dá)，如腦腫瘤、腎癌、卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌及消化道癌，且證實(shí)與臨床預(yù)后相關(guān)[16]。B7-H4 在卵巢癌的診斷中也顯示出巨大潛力[17]。有研究認(rèn)為B7-H4 的高表達(dá)現(xiàn)象和胰腺癌患者預(yù)后差相關(guān)，同時(shí)B7-H4 不僅是臨床預(yù)后和惡性腫瘤診斷方面的生物學(xué)標(biāo)志物，也是許多惡性腫瘤的候選治療靶點(diǎn)[3]。

然而B7-H4 的受體也不明確，大量研究表明，B7-H4 可能通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，如減少T 淋巴細(xì)胞活化、抑制IFN-γ、白細(xì)胞介素2（interleukin-2，IL-2）、IL-6 和IL-10 等細(xì)胞因子的產(chǎn)生進(jìn)行負(fù)性免疫調(diào)控，從而參與惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展；其也可能影響卵巢癌、腎癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲和遷移而直接致癌。而膽囊癌組織中B7-H4 的表達(dá)與腫瘤大小呈正相關(guān)，表明B7-H4 促進(jìn)原位膽囊癌生長，且與侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)[2]。此外有學(xué)者用單克隆抗體mAb 阻斷B7-H4，發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)結(jié)腸癌移植瘤的生長被抑制，從反面證實(shí)了B7-H4 的致癌作用[15]。由此可見B7-H4 的表達(dá)可能間接或者直接導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

2 PD-L1、B7-H3 及B7-H4 在宮頸癌中的表達(dá)及在免疫治療中的應(yīng)用

2.1 PD-L1 與宮頸癌關(guān)于PD-L1 在宮頸癌中的表達(dá)，有研究顯示PD-L1 在正常的宮頸組織中幾乎不表達(dá)，在宮頸癌細(xì)胞和組織中，PD-L1 呈高表達(dá)，且腫瘤浸潤超過10 mm 的組織中PD-L1 表達(dá)高于腫瘤浸潤低于10 mm 的組織（P＜0.05）[18]，提示PD-L1在宮頸癌患者組織中的高表達(dá)與淋巴結(jié)侵襲力及腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)。Tao 等[19]對(duì)12 例宮頸癌組織進(jìn)行免疫組織化學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)，PD-L1 抑制宮頸癌細(xì)胞中T 淋巴細(xì)胞的活化，然而，在使用特異性封閉抗體下調(diào)PD-L1 的表達(dá)后，T 淋巴細(xì)胞的抑制作用被抑制。因此推測(cè)，PD-L1 是抑制宮頸癌免疫應(yīng)答的關(guān)鍵分子，介導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞的免疫逃逸。

在宮頸癌治療方面，美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)了5 種抗PD-L1/PD-1 抗體，包括抗PD-1 抗體——帕博麗珠單抗和納武利尤單抗，抗PD-L1 抗體——阿特珠單抗、阿維魯單抗和度伐單抗，它們通過阻斷PD-1 和PD-L1 的結(jié)合，盡可能恢復(fù)T 淋巴細(xì)胞的數(shù)量及正常功能，激活T 淋巴細(xì)胞殺傷癌細(xì)胞的能力，進(jìn)而消滅腫瘤細(xì)胞及避免腫瘤逃逸，已在多種惡性腫瘤如頭頸部鱗癌、尿路上皮癌、黑色素瘤、肺癌及腎癌等臨床試驗(yàn)中取得了顯著療效[20-21]。Chung 等[22]對(duì)98 例復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移性宮頸癌患者進(jìn)行帕博麗珠單抗藥物治療，其中79%的患者表達(dá)PD-L1，總體緩解率達(dá)14.3%，由此美國FDA 批準(zhǔn)帕博麗珠單抗用于化療后病情惡化且高表達(dá)PD-L1 的晚期宮頸癌患者[5]，但單藥治療很難達(dá)到理想的臨床療效，需結(jié)合傳統(tǒng)放化療或其他方法來增加免疫治療的抗腫瘤活性及有效性[23]。

目前，抗PD-L1 抗體用于宮頸癌免疫治療的成果較少，故越來越多的學(xué)者研究抗PD-L1 抗體治療宮頸癌的可行性。在Zheng 等[24]的研究中，盡管混合阿特珠單抗的DCCIK 細(xì)胞不能完全根除腫瘤，但其在異種移植小鼠中表現(xiàn)出中等強(qiáng)度的抗腫瘤活性，同時(shí)提高了存活率。多個(gè)臨床中心為進(jìn)一步了解抗PD-L1 抗體治療宮頸癌的療效和安全性正在進(jìn)行大量研究，提示PD-L1/PD-1 在宮頸癌的免疫治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.2 B7-H3 與宮頸癌Han 等[10]通過免疫熒光和免疫組織化學(xué)染色發(fā)現(xiàn)B7-H3 主要表達(dá)在宮頸癌細(xì)胞的胞質(zhì)中，并與宮頸癌細(xì)胞的深層間質(zhì)浸潤相關(guān)（P=0.001 3）。B7-H3 在SiHa、CaSki 和H8 細(xì)胞中的沉默抑制了細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。裸鼠成瘤實(shí)驗(yàn)也進(jìn)一步證實(shí)了B7-H3 的致瘤潛能，敲除B7-H3基因，抑制SiHa 細(xì)胞中B7-H3 的表達(dá)，最終抑制了裸鼠體內(nèi)腫瘤的生長。由此推測(cè)，B7-H3 參與宮頸上皮內(nèi)瘤變（cervical intraepithelial neoplasia，CIN）和宮頸癌的進(jìn)展。

另有研究顯示，B7-H3 在宮頸癌組織中的高表達(dá)與患者的臨床分期以及預(yù)后不良呈正相關(guān)；進(jìn)一步采用慢病毒轉(zhuǎn)染技術(shù)來研究B7-H3 對(duì)宮頸癌細(xì)胞的生物學(xué)行為產(chǎn)生的影響，結(jié)果顯示下調(diào)B7-H3會(huì)抑制宮頸癌細(xì)胞增殖，而上調(diào)則正好相反，其高表達(dá)也促進(jìn)了宮頸癌細(xì)胞的遷移和侵襲[11]。這一結(jié)果與既往B7-H3 在其他腫瘤中的研究結(jié)果類似。例如膽囊癌相關(guān)的研究表明，B7-H3 表達(dá)增加與膽囊癌生長、侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān)[2]。而在腎癌中，B7-H3 除了抑制腫瘤免疫通路外，還通過促進(jìn)腫瘤的血管生成來加速腎癌的侵襲轉(zhuǎn)移[25]。上述研究表明，B7-H3 有助于腫瘤轉(zhuǎn)移，或?qū)⒊蔀閷m頸癌及其他惡性腫瘤抗轉(zhuǎn)移治療的潛在靶標(biāo)。

Zuo 等[26]研究提示B7-H3 表達(dá)下調(diào)和功能阻斷均可抑制細(xì)胞增殖，并削弱細(xì)胞遷移、侵襲能力，同時(shí)，抑制B7-H3 還能降低HeLa 細(xì)胞的惡性程度，說明B7-H3 還可能是抑制腫瘤惡性程度的關(guān)鍵靶點(diǎn)。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，抗PD-L1 和抗B7-H3 雙重阻斷比PD-L1 或B7-H3 單獨(dú)阻斷提供更多的CD8+T 淋巴細(xì)胞，說明兩者有協(xié)同抗腫瘤作用。B7-H3 還能與PD-1 抑制劑共用卻不增加不良反應(yīng)，提示抗B7-H3治療可實(shí)現(xiàn)雙通路抑制而不增加不良反應(yīng)，未來可能是更有價(jià)值的治療靶點(diǎn)。

2.3 B7-H4 與宮頸癌B7-H4 通過抑制機(jī)體T 淋巴細(xì)胞免疫反應(yīng)，減弱機(jī)體抗腫瘤免疫，使腫瘤細(xì)胞逃避免疫攻擊，促進(jìn)惡性腫瘤發(fā)生。此外Chen 等[27]發(fā)現(xiàn)喉癌組織中高表達(dá)B7-H4 可能與腫瘤復(fù)發(fā)密切相關(guān)，其通過活化相關(guān)信號(hào)通路促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。那么，B7-H4 與宮頸癌的生長、侵襲轉(zhuǎn)移及預(yù)后情況是否有關(guān)呢？

據(jù)報(bào)道，B7-H4 于宮頸癌細(xì)胞胞膜及胞質(zhì)中彌漫性表達(dá)，在腫瘤間質(zhì)細(xì)胞膜及胞質(zhì)中也選擇性表達(dá)，并隨著宮頸癌組織病理分級(jí)增加，其陽性表達(dá)率逐步增高[16]。Qiu 等[28]研究也發(fā)現(xiàn)，B7-H4 的表達(dá)水平從宮頸炎到宮頸癌逐漸增高（P＜0.001），說明B7-H4 與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。該研究還認(rèn)為血清可溶性B7-H4（serum-soluble B7-H4，sB7-H4）水平升高與HPV 感染呈正相關(guān)，對(duì)CIN 和宮頸癌有一定的診斷價(jià)值，血清sB7-H4 可作為評(píng)價(jià)患者免疫狀態(tài)的標(biāo)志物。由此，B7-H4 可用于監(jiān)測(cè)HPV 相關(guān)宮頸癌的進(jìn)展。B7-H4 在正常的宮頸組織中沒有表達(dá)，而在宮頸癌組織中高表達(dá)，此現(xiàn)象與淋巴侵襲力及轉(zhuǎn)移相關(guān)[18]。采用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）檢測(cè)到B7-H4 可能通過靶向血管生成因子、基質(zhì)金屬蛋白酶2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）、MMP-9 和血管內(nèi)皮生長因子來增強(qiáng)宮頸癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力[15]。而B7-H4 高表達(dá)也與宮頸癌患者預(yù)后不良相關(guān)[29]。由此推測(cè)，B7-H4 或?qū)⒊蔀樵u(píng)估宮頸癌患者臨床預(yù)后的潛在標(biāo)志物。

另有一項(xiàng)B7-H3 和B7-H4 共同影響宮頸癌的研究，選擇在HeLa 和CaSki 細(xì)胞中過表達(dá)B7-H3和B7-H4，然后與人單核細(xì)胞U-937 細(xì)胞共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)B7-H3/B7-H4 過表達(dá)可誘導(dǎo)U-937 細(xì)胞增殖，并可抑制U-937 細(xì)胞凋亡[30]。此外，共培養(yǎng)上清液中IL-10 和轉(zhuǎn)化生長因子β1（transforming growth factor-beta1，TGF-β1）的含量及其蛋白表達(dá)水平均升高，裸鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，IL-10 和TGF-β1 的表達(dá)水平隨B7-H3/B7-H4 表達(dá)的增加而顯著增加。而JAK2/STAT3 信號(hào)通路的磷酸化是誘導(dǎo)IL-10 和TGF-β1 產(chǎn)生的重要途徑[31]，該通路的激活與癌變有關(guān)[32]，故研究者檢測(cè)了U-937 細(xì)胞的P-JAK2/STAT3通路，發(fā)現(xiàn)其在共培養(yǎng)模型中更為活躍，表明受PJAK2/STAT3 信號(hào)通路的調(diào)控。因此推測(cè)，B7-H3 和B7-H4 可能通過激活P-JAK2/STAT3 通路來促進(jìn)免疫抑制因子IL-10 及TGF-β1 的表達(dá)，從而導(dǎo)致宮頸癌。這為B7-H3 和B7-H4 應(yīng)用于宮頸癌的免疫治療提供了新的方向，但B7-H3 和B7-H4 的受體及免疫抑制通路尚需進(jìn)一步探索。

3 結(jié)語與展望

宮頸癌的發(fā)生與免疫功能紊亂有關(guān)，作為免疫調(diào)節(jié)的關(guān)鍵分子，負(fù)性共刺激因子PD-L1、B7-H3 和B7-H4 與宮頸癌關(guān)系密切，他們?cè)趯m頸癌中異常表達(dá)且具有相應(yīng)的臨床意義。PD-L1 和PD-1 在宮頸癌免疫治療的臨床試驗(yàn)中已經(jīng)取得了一定療效，而B7-H3 和B7-H4 在宮頸癌治療中的應(yīng)用尚處于早期階段，仍需進(jìn)一步明確其受體及相關(guān)通路。深入鉆研B7-H3 和B7-H4 確切的阻斷機(jī)制，有望為宮頸癌甚至其他惡性腫瘤的免疫治療提供新靶點(diǎn)，具有潛在的臨床意義。