协同共刺激分子B7-H4与母胎免疫

蒋梦琪 王雁林

B7-H4是B7家族之一，于2003年被发现，是一种负向调节分子。B7-H4可通过调节免疫细胞的增殖而发挥作用，同时与细胞的生长分化密切相关，可以调节免疫应答，在母体中发挥作用。有学者针对于妊娠期间B7-H4所起的作用进行研究，认为B7-H4主要在母胎界面表达，可能参与了妊娠的维持和发展。

一、B7-H4的分子结构与表达特性

B7-H4蛋白由282个氨基酸组成，通过糖基磷脂酰肌醇(Glycosyl phosphatidyl inositol，GPI)铆定于细胞膜上。人的B7-H4分子有C端跨膜结构域，而鼠的B7-H4分子则由GPI连接在细胞表面，没有跨膜结构域。人的B7-H4基因位于1号染色体上，包括6个外显子和5个内含子，其中外显子6可以被选择性剪切产生两个不同的转录本，B7-H4的开放读码框部分由849个碱基对组成，B7-H4的调控主要发生在转录后。相似的B7-H4结构定位在鼠的3号染色体上，是构成性表达[1]。B7-H4的配体目前尚不明确。该分子在b7家族的同源性分子分别为：B7-1(12%)，B7-2(13%)，B7-3(14%)，B7-H1(20%)，B7-H2(16%)及B7-H3(24%)。B7-H4 mRNA广泛表达于肾、脾、胸腺、子宫、胎盘等多种组织中。然而，却只有有限的几种细胞能表达B7-H4蛋白。B7-H4蛋白主要表达在T细胞、NK细胞、 DCs细胞等淋巴细胞和单核细胞中，在某些肿瘤细胞中也呈现高表达状态[2]。B7-H4蛋白在体内有膜性和可溶性两种状态，这两种状态对于免疫功能的调节均发挥重要作用。

二、B7-H4的生物学功能

目前已知的B7-H4的生物学功能主要有：(1)负性调节T淋巴细胞免疫应答，抑制T淋巴细胞增殖[3]；(2)控制细胞周期。B7-H4作用于T淋巴细胞活化的早期，可使细胞增殖停滞，阻滞细胞周期进展[4]，以此抑制T淋巴细胞的增殖；(3)降低细胞因子水平。B7-H4-Ig与T淋巴细胞共培养可发现B7-H4蛋白可显著降低T淋巴细胞产生IL-2和IL-10等细胞因子；(4)维持并保护妊娠。有研究证明雌三醇能刺激DC细胞表面B7-H4表达上调[5]，并且在妊娠状态下B7-H4+巨噬细胞稳定高表达以维持母胎界面免疫耐受状态[6]；(5)免疫耐受。B7-H4蛋白高表达于多种肿瘤细胞中并促进肿瘤细胞逃避免疫监控。

三、B7-H4与免疫

有实验证明[6]，调节性T细胞会触发抗原递呈细胞分泌大量的IL-10，而IL-10可以诱导相关免疫细胞表达大量的B7-H4分子，从而导致抗原递呈细胞产生免疫抑制。敲除其上的B7-H4，可以抑制调节性T细胞介导的抗原递呈细胞的免疫抑制作用。

近几年有研究发现了一群新的免疫抑制性细胞，被称为B7-H4+肿瘤相关巨噬细胞。肿瘤相关巨噬细胞是卵巢癌间质中的重要组成成分，且与肿瘤的进程密切相关[7]。B7-H4+肿瘤相关巨噬细胞可能与肿瘤细胞免疫监控逃避的功能有关，有利于免疫耐受。

四、B7-H4与妊娠维持

T淋巴细胞能识别抗原，并且能够激发炎性反应消灭外来抗原起到免疫杀伤作用。免疫耐受在妊娠维持中起着关键性作用，胎儿作为一个半移植物对母体来说就相当于是一个外来抗原，免疫耐受与免疫杀伤作用之间的平衡关系着妊娠的成败。在妊娠期间，在母胎界面有一类特异的免疫耐受细胞及分子能抑制T淋巴细胞及巨噬细胞等的杀伤作用以及抑制母体对胎儿的排斥。

Darmochwal-Kolarz团队[8]检测到在妊娠过程中，在CD303+ DC细胞上有B7-H4表达。他们发现在妊娠的早期和中期，B7-H4的表达水平基本没有变化，但在妊娠晚期B7-H4的表达水平降低。除此之外，整个B7家族共刺激分子的表达水平也都是妊娠早期和中期的表达高于妊娠晚期。

五、B7-H4与分娩

分娩是一个复杂的过程，受多种机制及因素的调节和控制，包括细胞因子的分泌、免疫机制以及精神因素等。在妊娠过程中，母体的免疫耐受确保胎儿可以正常发育，并且在每一个特定的阶段，母胎微环境都是在不断变化的。

在妊娠的第一和第三阶段以Th1型细胞因子为主的促炎反应占优势，而在妊娠中期则以Th2型细胞因子为主的抑炎反应发挥着免疫耐受作用[9]。母胎界面中由细胞因子介导的炎性微环境能促进细胞膜的分离、子宫收缩、子宫颈的扩张，这些反应都会引发分娩反应[10]。分娩的发生与IL-6等促炎蛋白的水平变化相关。Kryczek团队[7]发现，IL-6和IL-10都可以刺激巨噬细胞上B7-H4的表达。可溶性蛋白B7-H4是分娩发生相关免疫反应的抑制性因素，可以抑制毒性细胞的激活甚至使其凋亡[11]。例如，Galazka团队[6]已经证实在宫颈扩张阶段，母胎界面上有抑制性B7-H4+巨噬细胞的积累。

Mach团队[12]实验发现，剖宫产后病人血清中可溶性B7-H4水平有明显升高。与此相反的是，自然分娩产前的血清可溶性B7-H4呈现明显高水平，并在分娩后的一小段时间内保持稳定然后逐渐降低。足月自然分娩的发生伴随着母体免疫耐受的改变。例如，在自然分娩中，子宫上段和下段的白细胞浸润起着十分重要的作用[13]，然而，这些细胞的调节机制至今尚不明确。在分娩过程中，可以观察到在蜕膜组织中有抑制性的CD14/B7-H4+巨噬细胞的积累，这可能是生殖系统免疫稳态的自我平衡和约束的过程[6]。

Kryczek团队[14]观察到细胞因子IL-6和IL-10可以刺激B7-H4在巨噬细胞上的表达。并且选择剖宫产手术产妇血清中的IL-6水平低于自然分娩的产妇。他们同时还发现了正在进行分娩时的IL-6和IL-10水平比分娩前要高。血清中可溶性B7-H4水平的变化说明了B7-H4参与了母胎界面免疫抑制微环境的发展和改变，是生殖道内稳态和产后稳态所必需的一种蛋白。

六、B7-H4与未足月胎膜早破

未足月胎膜早破(preterm premature rupture of amniotic membranes，pPROM)发生率高达4.5%，会引发胎儿早产，而早产是影响新生儿发病率和死亡率水平的主要原因之一[12]。Mach团队[15]发现，对比正常组、pPROM和PROM三组血清可溶性B7-H4水平，pPROM组B7-H4水平最高，其次是正常组，PROM组最低；并且在发生pPROM的病人中，急性绒毛膜羊膜炎病人的血液中可溶性B7-H4浓度比没有炎症的浓度高。

Azuma团队[16]建立的小鼠模型显示可溶性B7-H4相当于起到以诱饵分子的形式抑制细胞表面B7-H4功能的作用，从而增强了T细胞介导的自我免疫杀伤作用。但更多的证据证明可溶性B7-H4是T淋巴细胞的负性调节分子并帮助肿瘤细胞逃避免疫监控。Zhang团队[17]提出不同来源的可溶性B7-H4可能有特异的结构和功能。羊膜的破裂促使免疫应答向Th1型转化。B7-H4抑制Th1型免疫应答这一作用可以通过Th2型免疫应答向Th1型免疫应答转化时可溶性B7-H4水平升高表现出来。在慢性感染的环境下，为了维持免疫耐受，这个模拟免疫系统也会增加选择性抑制的强度以避免早产。这也就能解释了pPROM病人尤其是伴随急性绒毛膜羊膜炎的pPROM病人的血清中可溶性B7-H4水平高的现象。免疫系统的活化适应于妊娠的环境。因此，在妊娠初期血清中可溶性B7-H4水平升高可能预示着母胎界面上免疫杀伤作用的活化，这可以作为妊娠状态监测的一个指标。

七、B7-H4与子痫前期

子痫(eclampsia)是妊娠期高血压疾病综合症的特殊表现，以抽搐及昏迷为特点，可并发肾功能衰竭、心力衰竭、肺水肿、颅内出血、胎盘早期剥离等并发症。子痫前期(pre-eclampsia，PE)则是于抽搐前，在妊高症基础上伴有头痛、头晕、眼花、上腹不适、恶心等症状，预示子痫即将发生的阶段。子痫及子痫前期是造成母胎界面损伤及母婴死亡的重要病因之一，发生率为3%～5%[18]。

Mach团队[19]发现在孕早期有PE高风险的患者血清可溶性B7-H4水平远高于低风险患者。而在孕晚期，在早发型PE患者的胎盘中检测到了高表达的B7-H4 mRNA；另外，相比于正常妊娠者，早发型和迟发型患者胎盘中可溶性B7-H4和B7-H4 mRNA均呈高表达。由此，Mach团队得出结论，可溶性B7-H4在孕晚期PE患者的母胎耐受中起到重要作用，并且可溶性B7-H4可能作为PE疾病的一个免疫靶点有待于进一步研究。

八、小结与展望

不良妊娠与机体免疫功能异常的关系已受到了广泛的关注。众多的研究表明，机体免疫状态在妊娠维持的过程中起到了至关重要的作用。但是对于母胎界面的确切免疫机制至今还尚无定论，因此，深入研究母胎界面的免疫机制，对于预防和治疗不良妊娠具有十分重要的意义。

B7-H4又称B7S1或者B7x，在正常组织中不表达或者低表达，而在多种肿瘤组织中呈现高表达。在肿瘤组织中，B7-H4通过与T细胞表面相应受体结合从而影响CD4+T细胞和CD8+T细胞的增殖、细胞周期及其细胞因子的产生。有研究[20]发现B7-H4在肿瘤微环境中选择性表达，肿瘤相关巨噬细胞通过抑制B7-H4从而诱导T细胞周期阻滞，由此抑制肿瘤特异性T细胞免疫，从而导致肿瘤细胞可以逃避免疫监视。另外，B7-H4也以可溶性的形式存在于血液和体液中，抑制同种反应性细胞毒性T细胞的产生。有研究显示乳腺癌、宫颈癌等患者血清sB7-H4水平显著升高，提示sB7-H4可能也参与了肿瘤的免疫逃逸。因此，sB7-H4被认为是一种新的肿瘤标记物。除了影响T细胞的增殖，B7-H4作为负性调节分子在肿瘤组织中对巨噬细胞、DC等免疫细胞的活性及细胞因子的产生也产生重大影响。

本文就B7-H4在妊娠、分娩以及未足月胎膜早破等中的免疫作用进行相关阐述。在妊娠维持过程中B7-H4高表达，而在不良妊娠中母胎界面B7-H4表达量降低，提示B7-H4与妊娠维持与母胎免疫平衡有关。由此可以推断，胎儿作为一个半移植物对母体免疫来说与抗肿瘤免疫机制大致相似，而B7-H4的高表达可以帮助胎儿逃避机体的免疫攻击从而维持正常妊娠状态。母胎界面中的B7-H4分子高表达被认为是母体对胎儿产生免疫耐受的重要机制之一，深入研究B7-H4在母胎免疫中的作用及其表达调控机制，不仅有助于进一步了解母胎免疫机制，更可能为不良妊娠的临床免疫治疗提供新的治疗方案。