《TRENDS IN Cancer》:Targeting novel immune checkpoints in the B7-H family: advancing cancer immunotherapy from bench to bedside
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本文综述 B7-H 家族免疫检查点分子,探讨其在肿瘤免疫中的作用及治疗策略。
引言
在癌症治疗领域,免疫检查点抑制剂(ICIs)近二十年来掀起了革命性的浪潮。其中,CTLA-4 和 PD-1 作为 B7/CD28 超家族的关键成员,已成为恶性肿瘤治疗的核心靶点。而 B7-H 家族作为免疫调节网络的重要组成部分,包括 B7-H2(ICOSL)、B7-H3、B7-H4、B7-H5(VISTA)、B7-H6 和 B7-H7(HHLA2)等成员,在肿瘤免疫调节中发挥着多样且关键的作用,为癌症免疫治疗带来了新的契机。
B7-H 家族:肿瘤免疫与治疗的关键调节因子
B7/CD28 超家族根据进化关系可分为三组,B7-H 家族成员广泛分布于肿瘤微环境(TME)中的肿瘤细胞和免疫细胞上。它们在免疫激活和抑制过程中扮演着关键角色,对 T 细胞的激活、分化和效应功能产生影响,同时参与多种免疫细胞的募集和极化。这一特性使得 B7-H 家族成为癌症免疫治疗开发的潜在靶点,在肿瘤免疫治疗中具有重要意义。
B7-H 家族成员在肿瘤微环境中的特性与作用
- B7-H2(ICOSL)
- 分子特征与表达谱:ICOSL 的分子结构包含细胞外 N 端免疫球蛋白(Ig)可变(V 型)结构域、Ig 恒定(C 型)结构域、跨膜结构域和胞内结构域,缺乏经典的免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIMs)或激活基序(ITAMs)。它有多个已知配体,如 ICOS、CD28、CTLA-4 和潜在配体骨桥蛋白(OPN)。在 TME 中,ICOSL 主要由专职抗原呈递细胞(APCs)表达,也可在体细胞和非淋巴样细胞上表达。
- 免疫与肿瘤发生中的作用:ICOS/ICOSL 轴主要发挥免疫刺激作用,促进 T 细胞增殖,影响不同 T 细胞亚型的激活,同时在 APCs 上反向激活下游通路。然而,它在肿瘤发生中的作用存在两面性,既可以通过 ICOS 介导抑制肿瘤转移,又能借助 OPN 促进肿瘤增殖、迁移和血管生成。高 ICOSL 表达与多种癌症的不良预后相关。
- 临床试验与展望:目前针对 ICOSL 的研究主要集中于自身免疫性疾病,尚无针对癌症治疗的注册试验。未来研究可探索其与 PD-1/PD-L1 联合阻断治疗癌症的策略,以克服抗 PD-1 耐药性。
- B7-H3
- 分子特征与表达谱:B7-H3 是一种 I 型跨膜蛋白,存在 2IgB7-H3 和 4IgB7-H3 两种异构体。其受体尚未明确,虽有多个潜在受体被提出,但均未得到广泛认可。B7-H3 在多种肿瘤组织和免疫细胞中广泛表达。
- 免疫与肿瘤发生中的作用:在 TME 中,B7-H3 主要发挥免疫抑制作用,抑制 T 细胞增殖、细胞因子产生,诱导 T 细胞耗竭,调节 Treg 激活,促进 M2 巨噬细胞极化,影响 NK 细胞功能,还参与肿瘤血管生成和肿瘤相关成纤维细胞的调控。它通过激活多种细胞内通路促进肿瘤增殖、转移和耐药,与不良预后密切相关。
- 临床试验与展望:B7-H3 是 B7-H 家族中临床研究最多的靶点,包括靶向放射免疫治疗(RIT)、抗体 - 药物偶联物(ADCs)和嵌合抗原受体 T(CAR-T)细胞疗法等。然而,其治疗发展面临安全性挑战,未来需进一步明确其配体,扩大 ADCs 适应症,探索联合治疗方案。
- B7-H4
- 分子特征与表达谱:B7-H4 是一种 282 个氨基酸的 I 型跨膜蛋白,目前被认为是孤儿配体。它在多种肿瘤中广泛表达,其 mRNA 和蛋白表达常不一致,存在细胞质 - 核穿梭现象。
- 免疫与肿瘤发生中的作用:B7-H4 主要抑制 T 细胞激活和免疫功能,诱导 T 细胞凋亡、耗竭,促进 Treg 细胞分化,调节 Th 细胞分化,营造促肿瘤免疫环境。在肿瘤发生方面,它激活多种下游通路促进肿瘤进展,但在急性髓系白血病(AML)中可作为肿瘤抑制因子。高 B7-H4 表达与多种癌症的不良预后相关。
- 临床试验与展望:针对 B7-H4 的临床试验主要集中于实体瘤,包括抗 B7-H4 单克隆抗体(mAb)、双特异性抗体(BsAb)和 B7-H4 ADC 等。这些试验显示出一定的抗肿瘤活性,但仍需提高疗效并关注安全性,同时探索其在更多肿瘤类型中的应用。
- B7-H5(VISTA)
- 分子特征与表达谱:VISTA 是一种 I 型跨膜蛋白,含有特定的结构域,与多种配体相互作用。它在多种肿瘤组织和髓系 / 单核细胞免疫细胞上显著表达。
- 免疫与肿瘤发生中的作用:VISTA 主要抑制 T 细胞激活,促进 Treg 细胞转化和募集,调节其他免疫细胞功能,塑造促肿瘤免疫微环境。它与肿瘤免疫逃逸和免疫治疗耐药相关,其表达与不同癌症的预后关系存在差异。
- 临床试验与展望:针对 VISTA 的临床试验主要使用人源化 mAbs 和小分子拮抗剂。由于其独特的表达模式,目前主要应用 mAbs 进行治疗,未来需优化治疗策略,探索其在酸性 TME 中的作用及免疫耐药机制。
- B7-H6
- 分子特征与表达谱:B7-H6 是一种 I 型跨膜蛋白,其唯一已知配体为 NKp30。它在多种肿瘤中显著过表达。
- 免疫与肿瘤发生中的作用:B7-H6 与 NKp30 结合可增强 NK 细胞细胞毒性,但也参与塑造免疫抑制性 TME,且其高表达与肿瘤恶性行为相关,通过激活多种信号通路促进肿瘤发生。其在癌症中的临床意义尚不清楚。
- 临床试验与展望:目前有两种 B7-H6/CD3 双特异性 T 细胞衔接器(BiTEs)处于临床试验阶段。未来需进一步明确其在免疫微环境中的作用,探索如何有效利用其双重作用进行治疗。
- B7-H7(HHLA2)
- 分子特征与表达谱:HHLA2 是一种 I 型跨膜蛋白,与两种功能相反的配体 TMIGD2 和 KIR3DL3 相互作用。它在多种癌症和 TME 中的免疫细胞及肿瘤细胞上表达。
- 免疫与肿瘤发生中的作用:HHLA2 通过与不同配体结合发挥相反的免疫作用,与 TMIGD2 结合促进免疫激活,与 KIR3DL3 结合则抑制免疫反应。在肿瘤发生中,它通过多种信号通路促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭,其表达与患者预后关系不一致。
- 临床试验与展望:目前有三项针对 HHLA2 的临床试验正在进行,未来需选择性阻断其抑制性通路,增强刺激性通路,以提高抗肿瘤效果。
B7-H 家族成员的协同效应与共表达
B7-H 家族成员在 TME 中不仅作为单个免疫检查点发挥作用,还存在协同效应和共表达现象。例如,B7-H3 与 PD-L1 具有协同作用和部分共表达,B7-H4 和 HHLA2 与 PD-L1 存在互斥表达,这些关系影响着 TME 的免疫状态和肿瘤的发展,为联合免疫检查点治疗提供了理论基础。
结论与展望
靶向 B7-H 家族的疗法是癌症免疫治疗的重要进展,拓宽了免疫检查点调节的范围。B7-H3、B7-H4 和 VISTA 主要发挥免疫抑制作用,B7-H2 和 B7-H6 具有共刺激功能,HHLA2 则具有双重免疫效应。早期临床试验结果显示,针对 B7-H3 和 B7-H4 的疗法在实体瘤治疗中展现出潜力。未来,需要进一步优化这些治疗方式,探索联合治疗策略,明确受体 - 配体相互作用,深入研究较少被了解的 B7-H 家族成员,以扩大 B7-H 靶向疗法的应用范围,为癌症患者带来更多希望。同时,还需关注 B7-H 家族在慢性炎症或自身免疫性疾病等非肿瘤领域的潜在应用。目前仍存在诸多未解决的问题,如 B7-H3 和 B7-H4 的未鉴定配体、各成员靶向疗法的优化、生物标志物开发等,这些将是未来研究的重点方向。