B2M

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B2M(Beta-2-Microglobulin,$\beta_2$-微球蛋白)系一种分子量约为 $12\,kDa$ 的非多态性跨膜蛋白,是主要组织相容性复合体 I 类分子(MHC-I)的重要组成部分。B2M 作为 MHC-I 复合物的轻链,通过非共价键与多态性重链($\alpha$ 链)结合,对 MHC-I 分子的稳定性、折叠及胞膜表面表达至关重要。在肿瘤学语境下,$B2M$ 基因的失活突变系导致 MHC-I 全面丢失、进而诱发免疫检查点抑制剂(ICIs)原发性或获得性耐药的底层机制。

B2M · 结构与功能图谱
B2M & MHC-I Complex Architecture (点击展开)
$\beta_2$-m 在 MHC-I 异源二聚体中的拓扑占位
基因定位 15号染色体 (15q21.1)
分子质量 $11.8\,kDa$
变异影响 MHC-I 全面缺失

生化机制:MHC-I 稳态的分子伴侣

B2M 不仅是 MHC-I 的物理组成部分,其在抗原提呈动力学中承担着级联调控作用:

  • 协同折叠: 在内质网腔内,新合成的 MHC-I 重链处于热力学不稳定状态,必须与 B2M 结合后方能形成成熟的结合槽构象,随后负载抗原肽
  • 转运信号: 缺乏 B2M 的重链会被内质网质量控制系统识别,进入降解途径,无法经由高尔基体转运至细胞膜表面。
  • 可溶性 B2M: 细胞表面的 MHC-I 发生正常更替时,B2M 会解离并释放入血。临床上,血清 B2M 水平常作为淋巴增殖性疾病及多发性骨髓瘤的肿瘤负荷评估指标。


B2M 缺陷与 HLA-LOH 的表型对照

肿瘤微环境解析中,区分 B2M 驱动的全失表型与 HLA 驱动的等位基因特异性丢失具有关键临床价值:

特征属性 $B2M$ 突变/缺失 HLA杂合性丢失 (LOH)
MHC-I 展示状态 全面消失(Pan-loss) 部分等位基因保留
T 细胞识别 完全脱靶(抗原不可见) 特定新抗原识别受损
NK 细胞敏感度 高(触发“Missing-self”) 低(保留等位基因提供抑制信号)

临床决策:细胞治疗的“红线”指标

$B2M$ 状态的解析是辅助决策系统预判TCR-T免疫检查点抑制剂疗效的先决步骤:

  • 获得性耐药预测: 在肺癌或黑色素瘤治疗过程中,若检测到克隆群体中 $B2M$ 突变比例上升,预示着患者即将对 T 细胞免疫疗法产生耐药。
  • 替代治疗方案: 对于 $B2M$ 缺失的肿瘤,单纯增加 T 细胞载量(如 TILs)通常收效甚微。临床决策应转向不依赖 MHC-I 的生物治疗模式,如 CAR-TNK细胞疗法或分泌型细胞因子干预。

[Image demonstrating how B2M mutation leads to immune evasion from CD8+ T cells but potential susceptibility to NK cells]

   参考文献

[1] Zijlstra M, et al. (1990). $\beta_2$-microglobulin deficient mice lack CD4-8+ cytolytic T cells. Nature.
[学术点评]:遗传学基石文献,通过基因敲除模型首次确证了 B2M 对 CD8+ T 细胞发育及 MHC-I 表达的绝对必要性。

[2] Gettinger S, et al. (2017). Impaired HLA Class I Antigen Processing and Presentation as a Mechanism of Acquired Resistance to Immune Checkpoint Inhibitors. Cancer Discovery.
[学术点评]:揭示了临床患者中 B2M 失活突变与免疫检查点抑制剂耐药之间的直接因果联系。

[3] Sade-Feldman M, et al. (2017). Resistance to checkpoint blockade therapy through inactivation of antigen presentation. Nature Communications.
[学术点评]:详述了 B2M 缺失如何通过阻断抗原提呈路径,使肿瘤细胞在强免疫压力下实现克隆演化。

[4] Purbhoo M A, et al. (2004). Dynamics of antigen presentation to cytotoxic T lymphocytes at the single-cell level. Nature Immunology.
[学术点评]:从分子动力学角度分析了 pMHC 复合物(含 B2M)与 TCR 的交互能级,定义了 T 细胞激活的物理阈值。