B7-H3在前列腺癌治疗中的研究进展

郭文静，王德朝，林章兴，周煜新，郭青龙

（中国药科大学，江苏省肿瘤发生与干预重点实验室；天然药物活性组分与药效国家重点实验室，江苏 南京210001）

0 引言

前列腺癌(PCa)是男性中最常见的癌症，统计结果表明早期局限性前列腺癌的发病率保持稳定，但转移性前列腺癌的发病率每年增加[1]。大约50%的PCa患者被诊断为转移性前列腺癌，且原发性前列腺癌患者会较快进展到晚期。早期PCa的治疗策略包括手术切除和雄激素剥夺疗法(ADT)，但患者治疗后1-2年便会产生耐药并发生转移，转移性CRPC (mCRPC)目前没有良好的治疗方案，针对mCRPC药物的开发依旧是前列腺癌治疗的研究重点。免疫检查点阻断剂、肿瘤靶向抗体和肿瘤疫苗的开发对实体瘤的治疗产生了重大影响，也为前列腺癌治疗提供了新的思路。

B7-H3是一种在免疫系统中发挥共刺激/共抑制双重作用的免疫调节蛋白，已在多种癌症中进行了广泛研究。B7-H3的表达与肿瘤患者预后差、生存率低及治疗后复发相关[2]。迄今为止，许多靶向B7-H3的免疫治疗方案已在临床前模型中展现出了良好的抗肿瘤活性和安全性[3]。B7-H3表达增加与PCa患者侵袭性癌症、转移和不良临床结果的临床病理学指标相关[4,5]，且B7-H3的表达往往与雄激素信号传导和免疫再激活有关[6]，能够作为PCa诊断、预后评估和靶向治疗标志物[7]。本文综述了B7-H3的结构、分布及免疫和非免疫功能，总结了B7-H3在前列腺癌中的作用并将其作为治疗前列腺癌的一种有效策略。此外，本文还总结了靶向B7-H3治疗的研究成果，以期为前列腺癌治疗提供新的理论依据。

1 B7-H3的结构、分布及生物学功能

1.1 B7-H3的结构

B7家族是控制免疫反应的二级信号传导机制之一，对于维持免疫激活和抑制之间的平衡至关重要。目前B7家族共有11个成员，包括B7-1（CD80）、B7-2（CD86）、B7-H1（PD-L1）、B7-DC（PD-L2）, B7-H2 (B7RP1,ICOS-L, CD275), B7-H3 (CD276), B7-H4 (B7x, B7S1,Vtcn1)等[8]。除调控T细胞活性外，B7家族成员也参与肿瘤发展、侵袭转移和药物敏感性的调节[9]。

B7-H3分子是一种在15号染色体上编码的有B7-H3a和B7-H3b两种剪切体跨膜蛋白，B7-H3a的胞外段为IgV-IgC（称为2IgB7-H3），而B7-H3b则为IgV-IgC-IgV-IgC（4IgB7-H3）。鼠和人B7-H3都包括2IgB7-H3，人和其他灵长类动物证实还具有4IgB7-H3 的区域结构[10]。除了定位于细胞内，B7-H3还能够通过蛋白酶从膜上裂解并以可溶性2Ig-B7-H3的形式存在，可溶性B7-H3能够与 B7-H3受体结合并发挥功能[11]。

1.2 B7-H3的表达及临床意义

B7-H3 mRNA在各种正常组织中广泛表达，但由于严格调节的转录后控制机制的存在，其蛋白质表达在正常组织细胞中受到限制并维持在低水平。免疫组织化学技术检测证实超过60%的患者肿瘤组织显示出异常的B7-H3表达，其中肾细胞癌和血液系统恶性肿瘤的B7-H3表达频率最低，而前列腺癌表达频率高于50%[12]。B7-H3在人类实体瘤中的普遍过度表达通常与患者的不良预后和不良临床结果相关[13]。此外，研究发现黑色素瘤、乳腺癌、前列腺癌以及肝癌转移灶中均存在B7-H3过表达[14,15]，说明B7-H3可能成为肿瘤转移治疗的潜在靶点。

除肿瘤细胞外，B7-H3也可以在免疫细胞上诱导表达。在粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)或脂多糖（LPS）的刺激下，B细胞、T细胞、单核细胞或NK细胞中B7-H3被诱导表达。正常巨噬细胞与肿瘤细胞一起培养时也可被诱导表达B7-H3，树突细胞（DC）与调节性T (Treg) 细胞共培养可以上调DCs上B7-H3的表达[16]。B7-H3 也存在于成纤维细胞、成纤维细胞样滑膜细胞和上皮细胞中，可能在调节组织的生长和分化中发挥多种作用[17]。B7-H3在肿瘤细胞和部分淋巴细胞中的过表达暗示其可能在肿瘤发展和免疫调节中起重要作用，是肿瘤免疫治疗的一个有前景的重要靶点。

1.3 B7-H3的生物学功能

1.3.1 免疫抑制

在免疫应答期间，初始T细胞与T细胞受体（TCR）结合提供T细胞激活的第一信号。第一信号往往不足以触发完整的激活过程，此时需要通过共刺激分子的作用提供第二信号来完全活化T细胞。激活后，共抑制分子会起到抑制T细胞的作用。B7配体家族成员和CD28受体之间的相互作用提供T细胞的共刺激和共抑制。

B7-H3是一种共刺激/共抑制分子，Chapoval等最初研究B7-H3分子功能时发现B7-H3可共刺激CD4+和CD8+T细胞的增殖，增加CTL的活性，还可以选择性刺激IFN-γ、IL-8 及TNF-α的分泌[18]。然而随着研究的深入，有实验证明B7-H3可以抑制Treg细胞，从而使肿瘤逃逸免疫反应，其机制可能与T细胞表面受体调节基因转录的三个主要信号通路，NFAT、NFkB和AP-1因子相关。目前大多数研究普遍表明B7-H3主要对人和鼠的T淋巴细胞具有负调节作用，能够抑制T辅助细胞和细胞毒性T细胞的增殖并减少IL-2和IFNγ的产生。B7-H3作用的差异可能与存在于不同的免疫细胞上的不同受体有关。

1.3.2 促进肿瘤增殖和转移

B7-H3除了免疫逃逸途径外，还通过多种途径促进肿瘤进展。研究发现B7-H3 的表达与肿瘤细胞增殖呈正相关。在宫颈癌、食管癌、口腔癌和结直肠癌中，敲除B7-H3抑制了肿瘤细胞增殖，而恢复B7-H3的表达将促进细胞增殖[19-21]。B7-H3能够激活PI3K/AKT，促进未成熟肿瘤细胞从G1期过渡到S期，导致细胞周期限制解除[22]。此外，B7-H3与肿瘤细胞侵袭转移密切相关。B7-H3能够通过Jak2/Stat3/Slug信号通路靶向上皮间质转化(EMT)来刺激肿瘤细胞的转移和侵袭[23]，通过与转移相关的CXCR4促进胃癌细胞迁移和侵袭[24]，通过Jak2-Stat3信号通路促进膀胱癌细胞、CRC和卵巢癌细胞迁移和侵袭[25,26]。B7-H3的沉默降低了黑色素瘤细胞的迁移潜力和基质胶侵袭性[27]。

1.3.3 促进肿瘤耐药

B7-H3与多种肿瘤的放射抗性和化学抗性有关。在结直肠癌细胞中，放疗后B7-H3的表达明显增加，B7-H3的表达增强促进细胞活性、集落形成，减少了肿瘤细胞周期阻滞和细胞凋亡[28]。此外，B7-H3还可通过PI3K-AKT通路和Stat3信号通路在增强CRC细胞对奥沙利铂和五氟尿嘧啶的抗性[29]。在卵巢癌中，B7-H3表达诱导PI3K/AKT信号通路激活，上调BCL-2蛋白水平从而导致化疗耐药[30]。B7-H3的敲低则通过DUSP10介导的p38 MAPK失活的机制增加了黑色素瘤细胞对达卡巴嗪(DTIC)和顺铂的敏感性[31]。在乳腺癌中，B7-H3诱导与Jak2/Stat3通路相关的紫杉醇耐药[32]。

1.3.4 促进血管生成

B7-H3在肝癌细胞中通过 PI3K/AKT/MMPs通路促进血管生成拟态(VM)形成[33]。VEGF家族及其受体在启动和促进肿瘤血管生成方面发挥着复杂的作用，B7-H3通过激活NF-κB 通路上调VEGF表达和血管生成，敲低B7-H3的结直肠癌细胞显著抑制血管形成，而B7-H3的过表达则具有相反的作用[34]。

1.3.5 调节肿瘤代谢

葡萄糖代谢失调在恶性肿瘤中普遍存在。在结直肠癌细胞中，B7-H3的过表达通过Stat3信号传导促进己糖激酶2(HK2)表达，增加了葡萄糖消耗和乳酸生成，而敲除B7-H3则具有相反的效果[35]。在转移性黑色素瘤细胞中B7-H3可通过PI3K/AKT/mTOR通路调节HIF-1α及其下游靶点Glut1和PFKFB3，从而增强糖酵解并促进细胞增殖[36]。

除糖酵解外，B7-H3也与脂质代谢调节有关。在肺癌中，B7-H3通过 SREBP-1/FASN信号通路介导脂质代谢异常[37]。这一发现为B7-H3在肿瘤代谢中的作用和机制提供了新的见解。

2 B7-H3在前列腺癌中的作用

2.1 参与抑制性肿瘤微环境形成

近年来，免疫检查点阻断剂、肿瘤靶向抗体和癌症疫苗的开发对实体瘤的治疗产生了重大影响。2010年，针对前列腺酸性磷酸酶(PAP)的个性化癌症疫苗Sipuleucel-T成为首个获得FDA批准的mCRPC免疫疗法，并于几项PCa临床试验中在改善总生存期和诱导免疫反应方面显示出临床益处，强调了免疫疗法在前列腺癌治疗中的优势[38]。

免疫疗法是一种新的个体化治疗方法。免疫反应的激活和抑制主要由B7家族与其受体CD28家族之间的相互作用产生，缺乏共刺激B7分子使肿瘤逃避免疫系统监管，而抑制性B7分子的增强表达可保护它们免受活化的T细胞杀伤。B7-H3是前列腺癌中表达最高的B7家族成员，并且与临床结果最密切相关，与抗CTLA-4和抗PD-1治疗相比，阻断B7-H3可能具有降低免疫相关不良事件的优势[39]。越来越多的研究报道，PCa进展的主要原因是肿瘤微环境中免疫细胞的缺陷和免疫功能的抑制[40]。B7-H3与PCa微环境中肿瘤相关巨噬细胞(TAM)存在关联。TAM可驱动PCa耐药并促进肿瘤逃逸、转移、侵袭、组织重塑和上皮细胞间质转化，PCa微环境中的巨噬细胞密度越高，预后越差。B7-H3在PCa中显著上调，诱导抗炎细胞因子白细胞介素10 (IL-10)和转化生长因子β(TGF-β)上调，抑制细胞群Tregs的浸润增加，有助于抑制性微环境的形成和肿瘤细胞免疫逃逸[41]。开发B7-H3抗体改善前列腺癌抑制性微环境从而增强免疫治疗效果是一个不错的思路。

2.2 促进前列腺癌转移

前列腺癌是全球男性人群中最常见的恶性肿瘤，也是癌症相关死亡最常见的原因之一。使用组织微阵列切片进行免疫组织化学研究B7-H3在前列腺癌临床样本中的表达后发现B7-H3在93%的肿瘤样本中存在过表达，前列腺癌中B7-H3的表达水平与侵袭性癌症的病理指标以及临床结果相关，还与Gleason评分正相关[42]。在转移性前列腺癌患者中，高B7-H3表达也与高死亡率相关[43]。B7-H3的过表达与较少的CD8+T肿瘤浸润显着相关[44]。体外研究也证实B7-H3能够促进前列腺癌细胞增殖、侵袭及迁移[45]。临床研究还发现在前列腺癌中B7-H3表达与AR表达呈正相关，并且与肿瘤复发相关[46]。B7-H3 mRNA表达水平也与较高的Gleason评分、肿瘤分期和去势抵抗性转移呈正相关[47]。以上研究证实B7-H3可作为前列腺癌中一个有前景的治疗靶点。

3 靶向B7-H3的肿瘤治疗方案

3.1 抗体

Enoblituzumab是一种一种抗B7-H3人源化单克隆抗体，通过针对有效抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)实现抗肿瘤功能。目前，I期研究正在包括前列腺癌在内的高表达B7-H3的难治性肿瘤患者中进行，初步结果表明Enoblitzumab作为单一疗法显示出了较好的抗肿瘤活性[48]。

目前正在Ⅰ/Ⅱ期试验中测试的MGC018是一种可有效载荷多卡霉素的人源化B7-H3mAb，通过特异性靶向高表达B7-H3的细胞将多卡霉素递送至肿瘤部位[49]。

DS-7300a由B7-H3特异性mAb与四种拓扑异构酶I抑制剂颗粒结合组成，目前正在 I/II 期试验 (NCT04145622) 中进行测试[50]。

DS-5573a是一种非岩藻糖基化人源化抗B7H3 IgG1抗体，具有B7-H3依赖性ADCC和抗体依赖性的效力细胞吞噬（ADCP）活性，在具有低分化乳腺癌的肿瘤异种移植小鼠模型中显示出显着的抗肿瘤功效[51]。与放射性配体 (Zirconium-89) 缀合的DS-5573a 衍生物已被开发用作临床研究中的分子成像探针，以测量不同肿瘤中B7-H3的表达[52]。

MAB 376.96 是另一种抗B7-H3单克隆抗体，可识别分化的卵巢癌细胞和化疗耐药肿瘤细胞上B7-H3的表达。体外研究表明，Mab 376.96与酪氨酸激酶抑制剂舒尼替尼联用可显着抑制肿瘤生长[53]。

双特异性抗体 (BsAbs)利用与抗CD3mAbscFv连接的B7-H3 mAbscFv来募集和激活针对肿瘤细胞的T细胞代表了另一种B7-H3靶向方式。Orlotamab (MGD009)是一种靶向B7-H3和CD3的单抗。目前，正在对B7-H3过表达的转移性肿瘤患者进行I期剂量递增研究。带有放射性标记的Orlotamab，如131I-Omburtamab和124I-Omburtamab（NCT01502917）也 在 进 行 试验。研究发现与活化的T细胞 (ATC) 结合的 B7-H3Bi-Ab 显着增强了IFN-γ、TNF-α和IL-2的产生，对包括前列腺癌、肺癌、乳腺癌、结直肠癌在内的多种人类肿瘤细胞具有抑制作用。体内实验也证明B7-H3Bi-Ab 组装的ATC显着抑制肿瘤生长并延长生存期[54]。

3.2 B7-H3-嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞疗法

CAR-T 疗法指将患者的T细胞经过基因改造以特异性识别肿瘤相关抗原。嵌合抗原受体是一种融合蛋白，由靶向肿瘤抗原的单克隆抗体的表位结合位点与T细胞受体的共刺激和信号传导结构域相连。有研究构建了靶向B7-H3的CAR-T细胞并发现B7-H3 CAR T细胞显着抑制肿瘤生长，且无明显毒副作用，B7-H3 CAR-T 疗法的抗肿瘤免疫活性已在一系列血液瘤和实体瘤中得到证实[55-57]。B7-H3 CAR-T细胞的作用取决于肿瘤表面靶抗原的密度，而表达低水平抗原的细胞的活性则显着降低。肿瘤组织中B7-H3表达水平的增加为 B7-H3 CAR-T 细胞作为肿瘤治疗提供了潜力。

3.3 协同疗法

随着传统免疫疗法的成功，通过不同疗法的组合来提高治疗效果和患者生存率的联合疗法越来越受到关注。最近的研究表明，多种化疗药物与检查点抑制剂的组合发挥了巨大的协同作用，增强了它们在标准临床实践中的充分利用前景。B7-H3阻断与化疗或靶向治疗药物之间也可能存在潜在的协同效应。新开发的抗B7-H3/PD-1 双特异性融合蛋白可以同时结合肿瘤相关标志物B7-H3和免疫抑制配体PD-L1并增强ADCC以促进有效和高选择性的肿瘤杀伤[58]。B7-H3基因沉默联合药物治疗也可以提高肿瘤消除率，研究发现在转移性乳腺癌中B7-H3-shRNA显着增强了肿瘤细胞的药物敏感性[59]。

4 小结与展望

本文概述了B7-H3的结构、功能以及与肿瘤进展的关系。B7-H3不仅可介导肿瘤细胞免疫逃逸，促进抑制性免疫微环境的产生，还能够通过多种途径调控细胞增殖、转移及代谢。针对B7-H3开发的治疗方案已在临床前及临床试验中表现出较好的效果，除了传统的治疗性抗体之外，小分子抑制剂也开始引起免疫肿瘤学领域的兴趣。小分子抑制剂具有制造成本低廉、易于递送、半衰期短等优点，可以单独或协同提供替代治疗方式，以解决低临床反应和耐药性问题，未来的研究应继续集中于发现具有不同化学类型和更高效力的新型小分子。

B7-H3与前列腺癌转移以及去势耐药相关，可用于前列腺癌患者的诊断和预后标记，但对B7-H3在前列腺癌中的作用及机制的研究还较少，将B7-H3作为前列腺癌治疗的潜在靶点进行药物开发值得关注。