CD80(Cluster of Differentiation 80,也被称为B7/B7.1/BB1)是T淋巴细胞激活抗原(T-lymphocyte activation antigen)的一种。它是一种共刺激分子,主要表达在抗原提呈细胞(APC)的表面。CD80可以与T淋巴细胞表面的CD28结合,提供共刺激信号,促进T淋巴细胞的活化。同时,CD80也可以与CTLA-4结合,CTLA-4是T淋巴细胞表面的一种抑制性受体,这种结合会抑制T淋巴细胞的活化,起到免疫调节的作用。
CD80的表达分布
CD80作为一种共刺激分子,组织水平上主要分布在骨髓,脾脏,扁桃体等淋巴组织和器官,主要表达在激活的B细胞,巨噬细胞和树突状细胞等APC细胞及激活的T细胞,其表达水平受到细胞激活信号、细胞因子和氧化应激等多种因素的调控。

(数据来源 uniprot)
CD80的功能
CD80是一种关键的共刺激分子。它的主要功能是为 T 细胞的完全活化提供必需的第二信号(共刺激信号),与T细胞受体(TCR)识别抗原呈递细胞上的 MHC-抗原肽复合物所提供的第一信号(抗原特异性信号)协同作用。具体可以分为以下几类:
参与免疫反应的正向共刺激(通过与CD28结合):当APC上的CD80与T细胞表面的 CD28 受体结合时,它传递一个强大的激活信号,促进初始 T 细胞(Naive T cell)的完全活化、增殖、分化和存活至关重要。缺乏CD80/CD28提供的共刺激信号时,仅有TCR的第一信号会导致 T 细胞失能或凋亡,无法引发有效的免疫应答。
与 CD86 (B7-2) 协同作用:CD80通常与另一个重要的共刺激分子CD86共同表达在APC上。两者都结合CD28(以及 CTLA-4),但在表达动力学和亲和力上有所不同(CD86 通常更早表达,CD80表达稍晚但持续;CD80 与 CTLA-4 的亲和力更高)。
参与免疫反应的负调控(通过与CTLA-4 结合):CD80以及CD86也能与T细胞上表达的 CTLA-4 (CD152) 受体结合,在免疫应答后期或需要抑制时,防止免疫反应过度,维持免疫耐受和稳态。
CD80的结构
CD80是由CD80基因编码的长度288 AA,分子量约33 kDa的位于APC表面的Ig样蛋白,属于免疫球蛋白超家族(IgSF),在T细胞的活化中发挥重要作用。CD80是一种 I型跨膜糖蛋白,包含多个N连接的糖基化修饰位点,其胞外区包含2个免疫球蛋白样结构域(Ig-likeⅤ型和Ig-like C2型),其中Ig V结构域位远端,负责特异性结合T细胞表面的受体CD28和CTLA-4,提供T细胞活化必需的共刺激信号(结合CD28时)或传递抑制信号(结合CTLA-4时)。

(数据来源Uniprot)
CD80的信号通路和调控
CD80 本身不传递信号,而是作为配体激活或抑制T细胞表面受体,通过受体传递信号。
正向共刺激信号:CD80可与T细胞表面组成性表达的CD28受体一起作为主要辅助信号,增强初始T 细胞中的MHC/TCR 信号。反过来,CD28/CD80会激活不同的信号通路,如NF-kappa-B 或MAPK,从而产生不同的细胞因子。此外,CD28/CD80 信号还可通过激活 PI3K/Akt 信号通路,刺激T细胞的葡萄糖代谢和ATP合成。
负向抑制信号:CD80可作为PDL1/PDCD1相互作用的调节因子,以限制PDL1的过度结合及其在免疫应答中的抑制作用。CTLA-4通过与CD28竞争结合CD80/86,抑制CD28信号。CTLA-4磷酸化的YVKM 基序会募集SHP2,进而抑制 RAS。此外,CTLA-4还可通过PP2A抑制AKT的活性。调节性T细胞(Tregs)中的CTLA-4通过反式内吞作用降低抗原呈递细胞(APCs)表面的 CD80/86,这一过程需要 KxxKKR 基序和PKCη的参与。

(数据来源 He X, et al. Cell Res. 2020)
CD80与疾病
自身免疫病:不同位置APC细胞上CD80过度表达时(如类风湿关节炎滑膜、SLE B细胞),持续提供共刺激信号,异常活化自身反应性T细胞,攻击自身组织,导致慢性炎症和组织损伤,出现系统性红斑狼疮和类风湿性关节炎。
过敏性疾病:当过敏原刺激下APC上CD80过度表达时,会过度激活Th2细胞分泌IL-4/IL-5,导致嗜酸性粒细胞浸润和IgE升高,出现过敏;
肿瘤免疫逃逸:肿瘤微环境中APC/CD80表达缺失或CD80异常表达结合T细胞CTLA-4时,导致T细胞无法有效活化(失能)或直接被抑制,使肿瘤细胞逃避免疫监视和清除。
慢性感染:HIV、HBV等病原体可干扰或下调APC的CD80表达,使T细胞缺乏必需的共刺激信号,导致免疫应答无效或不完全,感染迁延不愈。
移植排斥反应:当移植中APC表面的CD80表达升高时,CD80和PD-L1与PD-L1的结合,促进T细胞的增殖和扩张,从而增强移植物抗宿主疾病(graft-versus-host disease,GVDH)。

(数据来源 Kaniel Cassady, et al.Front Immunol. 2018)
CD80的靶向治疗
Belatacept(贝拉西普),由百时美施贵宝(Bristol-Myers Squibb)研发的一款靶向CD80和CD86的Fc融合蛋白药物。作为CD80和CD86的抑制剂,其作用机制是通过竞争性占据CD80/CD86,阻断其与T细胞表面受体CD28的结合,从而抑制T细胞活化所需的共刺激信号,使得T细胞无法完全活化和增殖、IL-2、IFN-γ分泌减少,最终抑制免疫排斥反应。用于治疗肾脏移植排斥和同种异体排斥反应等免疫性疾病。于2011年6月15日,在美国获批上市,用于治疗肾移植排斥反应。

(数据来源 Vincenti F,et al. N Engl J Med.2016)
Abatacept(阿巴西普),是由百时美施贵宝研发的一种与贝拉西普相似,同为靶向CD80和CD86的Fc融合蛋白药物,由人CTLA4的胞外结构域和人 IgG1 Fc 部分的片段 (铰链,CH2 和 3 结构域) 组成。其作用机制是作为选择性T细胞共刺激调节剂,通过阻断CD80与T细胞上的CD28结合发挥作用。用于治疗幼年型类风湿性关节炎和移植物抗宿主病。于2005年12月23日在美国首次批准上市,2020年1月8日在中国首次批准上市。

(数据来源 Larry Moreland, et al.Nat Rev Drug Discov.2006)
Rilimogene galvacirepvec(又名PROSTVAC/PROSTVAC-F/PROSTVAC-V)是由National Cancer Institute研发的一种靶向CD58×CD80×ICAM-1×KLK3的重组载体疫苗,结构特点为病毒载体,表达突变型前列腺特异性抗原(PSA),包含两个关键氨基酸替换“I155L 和 N196Y”。其作用机制为通过改造的病毒载体感染肿瘤细胞,表达突变型PSA抗原,释放肿瘤抗原并激活树突细胞,进而诱导特异性T细胞免疫应答,杀伤表达PSA的前列腺癌细胞,用于治疗转移性去势抵抗性前列腺癌。于2011年11月28日首次进行2期临床试验。

(数据来源Ravi A Madan,et al.Oncologist. 2023)
(加利昔单抗)是由Biogen研发的一种靶向CD80的嵌合型 IgG1单克隆抗体。其作用机制是通过阻断免疫检查点通路调控抗肿瘤免疫,用于治疗B细胞银屑病和难治性滤泡性淋巴瘤,于2007年6月28日首次进行3期临床试验。

(数据来源智慧芽官网)
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