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发布时间：2017-11-25 10:48:40

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关键词 B71(CD80)B72(CD86)结构表达信号转导

提要 细胞免疫中, 需要“双信号”或“多信号”刺激的观点已广为人们接受。 近年来发现, B7家族在细胞免疫的共刺激中起重要作用。 本文综述了有关B7家族的发现命名、 结构特点、 表达调节及信号转导， 并结合研究进展, 探讨了其在临床疾病的免疫治疗中的前景。 

APC上的B7家族至少包括B71(CD 80)和B72(CD 86)两个分子, 是共刺激信号的主要来源。 在细胞免疫应答过程中, 缺乏共刺激信号时, 由MHC抗原肽复合物与TCR结合提供第1信号而引起的T细胞激活将会变成特异性免疫无能［1］。 因此, 对B7家族的研究成了近年免疫学研究的一个热点。 

1 发现与命名

早在1982年, Yokochi 等就发现了BB1, 其相对分子质量(Mr)约为37 000。 Freedman等又于1987年发现B7, Mr约为60 000。 Freeman等于1989年克隆出B7的基因, 证实BB1也由B7的基因编码, 且两者均是Mr 44 000~54 000的糖蛋白, 故认为两者是同一抗原。 以前报道的Mr的差异, 可能是由于不同研究方法, 对糖基化程度不同的抗原分子敏感性差异所致［2］。 由于1993年, Boussiotis等又发现了B72, 故将原来的B7命名为B71。 并认为BB1可能是不同于B7的另一种B细胞活化抗原, 因而暂命名为B73［3］。 Azuma等［4］同年还发现了B70。 Freeman等［5］同年克隆出B72的基因, 证实B72确实存在。 在1993年波士顿第五届白细胞分化抗原研讨会上, 经分析对比, 正式将B7/BB1命名为CD80 (B71)［6］。 Caux和Azuma等［7］于1994年比较了B70, B72和CD86, 证实三者完全相同， 从而B72/B70也就命名为CD86。 至于BB1是否是另一种B73, 再未见报道。 Boussiotis等［8］于1996年对B7家族的综述中也未再提及B73， 国内有些作者有关B73的说法, 似乎不太准确［9］ 。 

2 结构特点

2.1B71B71为一个由1491 bp的基因所编码。 其中318 bp~1181 bp为一个开放读框。 据其推测的多肽, 有典型的I型膜蛋白特征。 在氨基端附近和紧靠羧基端处各有一个长的疏水区。 氨基端的疏水序列有分泌性信号肽的特征。 据推测, 成熟的B71分子含262个氨基酸, 　Mr为 30 048, 含一个由216个氨基酸组成的胞膜外区, 一个由27个氨基酸组成的疏水性跨膜区, 和一个由19个氨基酸组成的胞浆区。 胞膜外区有一个免疫球蛋白V样结构域和一个C样结构域, 属免疫球蛋白超家族成员。 胞膜外区还有8个潜在的糖基化位点。 实验中检测到的B71为一个Mr约44 000~54 000的糖蛋白, 与最初检测到的BB1 (Mr约37 000), B7(Mr约为60 000)、 以及推测的Mr约30 048各不相同, 考虑可能是其胞外区8个糖基化位点的糖基化程度不同所造成。 Mr约37 000的BB1很可能就是糖基化修饰不全的B71前体［2］。 

2.2B72B72为一个由1120 bp的基因所编码, 其中有一个由981个核苷酸组成的开放读框, 其氨基端也是一个分泌性信号肽。 推测其整个蛋白由306个氨基酸组成, 也是I型膜蛋白。 修饰以前Mr为34 000, 含一个由220个氨基酸组成的胞膜外区, 一个含23个氨基酸的疏水性跨膜区和一个含60个氨基酸的胞浆区。 与B71类似, 其胞膜外区也含有一个免疫球蛋白超家族V样区和一个C样区, 含有8个潜在的N连接糖基化位点。 与B71基因有26%的同源性。 其胞浆区有PKC和酪蛋白激酶II的潜在的磷酸化位点, 提示可能有信号转导的功能。 由于糖基化的作用, 实际检测到的B72的 Mr约为80 000, 这也与B71相似　

3 表达与调节

3.1关于B7的表达B7的表达目前还没有完整的资料, 现有资料也多集中在B71［1,10,12］。 兹归纳如下： B72的表达与B71类似。 但前者除可在上述组织细胞表达外, 还可在静止单核细胞和脾B细胞上低水平表达。 其在活化B细胞上的表达较B71出现早。 在外周血树突状细胞上B71不表达， 而B72呈弱表达。 但在培养中二者均迅速被诱导表达［10］。 

3.2B7表达的调节有关B7家族表达的调节, 目前知之还甚少。 用未分离的全血细胞和新鲜分离的外周血单核细胞研究B7的调节发现, B71在IFNγ活化的单核细胞上表达。 在用GMCSF活化单核细胞后, B71和B72的表达明显上调。 APC通过IL1β或B7激发的CD28能明显上调T细胞产生GMCSF的量, 这似乎说明在APC和T细胞之间存在着B7, IL1β和GMCSF的双向调节反馈途径。 IL2, IL4和TNFα对B71和B72 在单核细胞上的表达都无影响［1］。 用IL4, LPS处理脾B细胞, 或脾B细胞sIgM的结合可在几小时内迅速上调B72的表达。 IL4和LPS也可在2 d~3 d内最大限度地上调B71的表达, 而sIgM的结合则不能［13］。 FcγR的交联可下调B7的表达, 并在用IFNγ 或GMCSF活化单核细胞时可阻断对B71和 B72的上调。 CD40与其配体CD40L(CD154)的相互作用， 可使B7家族的分子在B细胞上的表达上调［1］。 还有报道IL2和IL4可增强B71在有丝分裂原刺激的扁桃体B细胞上表达［14］。 CD21/CD35或CD19的交联可在几小时内使B71和B72在鼠脾B细胞上的表达迅速增加［13］。 用白色念珠菌或无荚膜新形隐球菌能诱导B71在单核细胞上的表达, 并在24 h~48 h达高峰; B72的表达仅轻度增加。 而用有荚膜酵母菌处理则无效。 将单克隆抗体(mAb)2H1加入单核细胞和无荚膜新形隐球菌中， 可明显增加B71的表达, 但对B72无效［15］。 氯化亚镍(NiCl2)和二硝基氯苯(DNCB)可明显增加树突状细胞上B72的表达和IL1β的产量。 三硝基氯苯(TNCB)亦有类似作用, 但对其可反应的树突状细胞比前两者少的多。 DNCB诱导的B72表达上调可被抗IL1β和抗TNFα抗体抑制, 而用NiCl2处理的树突状细胞上B72的表达上调对这些抗体极不敏感。 PKC抑制剂H7也能抑制经上述试剂处理的B72表达的上调［16］。 

4 B7的作用

B7家族与T细胞上的CD28和CTLA4互为受配体。 B71和B72均可与CD28或CTLA4结

合, 并通过这种结合发挥作用。 CTLA4与B7家族的亲和力比CD28高25~50倍, 但可释放免疫下调信号［17］。 CD28的亲和力低, 但却是B7家族的主要共刺激受体［8］。 B71和B72与CD28和CTLA4结合的决定簇也不同。 B71与CD28的亲和力是B72的2~3倍［18］, 与CTLA4的解离率也低于B72［19］。 两者在活化B细胞和单核细胞上表达的高峰时间也不相同［1,18］。 其作用既有相同之处, 也有不同的地方。 两者与CD28结合后, 均可促进T细胞增殖、 阻止T细胞凋亡、 产生T细胞趋化因子［20］; 上调IL2Rα， β和γ , 增加IL2 mRNA的转录, 增强细胞因子分泌。 上调CD40L表达和CTLA4的mRNA水平［8］; 还可增强T细胞对超抗原的敏感性, 介导CTL对靶细胞的效应功能［10,12］; 介导TB细胞间的粘附, 促进体液免疫应答等［9］。 但B71主要共刺激CD8+ T细胞向CTL分化,CD4+ T细胞向Th1细胞分化, 这在增强和维持有效免疫应答中起关键作用。 虽然B71与B72在共刺激IL2和IFNγ的产生中有同样的作用, 但B71共刺激GMCSF产生的作用更强［8］。 在抗肿瘤免疫中的作用也优于B72［21］。 B72可共刺激CD4+ T细胞向Th2细胞分化, 对IL4和TNFγ的共刺激作用也强于B71。 因B72表达早, 甚至可在某些细胞固定表达, 故在最初启动免疫应答中可能起决定作用, 但B72的共刺激作用不能使CD8+ T细胞产生肿瘤特异性CTL［8］。 B71和B72与CTAL4的结合, 可抑制T细胞增殖, 诱导T细胞凋亡; 下调TCR和CD28介导的刺激活性, 从整体上对T细胞免疫应答起负性调节作用［17］。 由于B71的表达时间与CTLA4一致, 且解离率低于B72, 故在与CTLA4的相互作用中较B72更为重要。 

5 信号转导

B71胞浆区很短, 目前还未发现其有信号转导的功能。 B72胞浆区虽长, 且有PKC和酪蛋

白激酶Ⅱ的潜在磷酸化位点, 但其在信号转导中的作用仍是个迷。 目前研究较多的是B7家族刺激CD28引起的T细胞内的信号转导。 AgMHC复合物与TCR结合, 可活化一组蛋白酪氨酸激酶(PTK)， 包括： p59fyn,p56lck和ZAP70, 形成了一组CD45依赖性信号, 即第一信号。 其中也包括磷酯酶Cγ1(PLCγ1)和Ras。 PTK可使CD28的191位酪氨酸残基磷酸化, 预先激活CD28。 而B7家族与CD28结合则使CD28聚集、 变构, 引起CD28特异的底物酪氨酸磷酸化, 并结合PTK或一个必要的结合蛋白。 结合PTK的CD28经PI3激酶p85亚单位的Src同源区2(SH2)或SH3结构域结合。 在幼稚T细胞, CD28的信号转导级联反应， 可能和丝/苏氨酸激酶和/或磷酸酶有关。 CD28与其mAb交联, 可活化丝/苏氨酸激酶。 这一途径对环胞菌素A不敏感, 可能与细胞因子的产生有关。 还有报道B7与CD28交联,可使T细胞内PLCγ1磷酸化, 并可使细胞内钙离子浓度和cGMP水平升高［14］。 PI3激酶产生的磷酯可直接活化Mr为60 000的丝/苏氨酸激酶Akt/Pkb。 Akt又是p70S6激酶的上游活化酶。 后者是细胞由G期到S期转变的一个重要的酶。 CD28的Y173和N175周围区可与Grb2结合。 这个区域不依赖于PI3激酶, 并在Y173酪氨酸不磷酸化时， 对CD28依赖的IL2产生起重要作用［22］。 还有实验提示, CD28与其mAb交联后， 能活化Tec家族激酶emt/itk和Src家族激酶lck和fyn。 这些酪氨酸激酶中的任何一个或联合活化， 足可活化MAP激酶ERK(细胞外信号调节蛋白激酶)。 而MAPK活化能使AP1和其它经丝/苏氨酸磷酸化的转录因子活化［23］。 也有实验证明, B71和B72诱导的T细胞内酪氨酸磷酸化途经是相同的, 都经过CD28特有的结合蛋白p62, 而TCR则不同［24］。 B71和B72与细胞内钙离子浓度增加及PKC活化协同刺激Jun激酶, 但B7家族单独作用则无效［25］。 CD28胞浆结构域的最后10个氨基酸残基(193~202)与IL2分泌、 p85结合及与CD28结合的PI3激酶的活性有关。 其中200位的酪氨酸也许和190~194位富含脯氨酸的基序PYAPP一起与p85结合［26］。 最近又证实, Akt/Pkb是PI3激酶的一个主要靶酶。 B7与CD28结合可导致Pkb明显活化。 而PKB的一个主要作用是调节细胞的生存［27］。 CTLA4胞浆区的YVKM基序也可与p85的SH2结构域结合, 这种结合可能与调节细胞生长有关［28］。 总之, B7家族经CD28和CTLA4的信号转导还知之甚少, 现有资料也有一些争议, 有待于进一步研究。 

6 应用前景

B7家族的应用研究目前非常活跃， 主要集中在以下几方面： ① 在慢性炎性疾病和过敏性疾病发病机理中B7的作用。 ② 在抗感染、 抗肿瘤免疫方面的作用。 ③ 在移植排斥反应中的作用。 实验证明, B71的表达可增强机体针对HBsAg的CTL应答和抗体应答［29］。 而慢性丙型病毒性肝炎的肝细胞则强烈表达B71［10］。 用CTLA4Ig阻断B7家族, 可减少或延迟实验性过敏性脑脊髓炎的发病, 或减轻其病情［30］。 用鼠弓形体感染人单核细胞, 可出现B71表达和B72表达上调, 从而引起T细胞对寄生虫的免疫应答。 这说明B7家族在抗细胞内寄生虫免疫中发挥重要作用［31］。 在抗白血病免疫的诱导和维持中, B71和B72均有作用, 且B71优于B72［21］。 用含人类B71完整cDNA的质粒转染Hep3B肝癌细胞系, 可强烈地表达B71, 并有效地诱导针对亲代Hep3B细胞的溶细胞活性［12］。 但也有报道, B72而非B71, 对低剂量苯丙氨酸氮芥诱导的根除大鼠MOPC315瘤的免疫应答中起主要作用［32］。 在同种异体脏器移植小鼠模型中, 如供体或受体小鼠缺乏B71, 则可轻度延长同种异体胰岛移植物的存活时间; 如供受体均缺乏B71, 则可进一步延长其存活。 但在小鼠同种异体心脏移植时, 效果不明显。 如用CTLA4Ig治疗受体小鼠, 则移植的心脏可长期存活［33］。 总之, B7家族在细胞免疫中的重要作用， 已被越来越多的证据所证实。 但其在各种疾病中应用的研究尚属起步阶段。 特别是临床研究还很少见报道。 但目前的资料提示, 通过调节体内各组织细胞B7的表达, 可能为慢性炎症、 过敏性疾病、 肿瘤和移植排斥反应的免疫治疗, 提供广阔的前景。 

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