CTLA-4（也称CD152）是一种由CTLA-4基因编码的跨膜蛋白，广泛表达于活化的CD4+和CD8+ T细胞中。它与T细胞表面的协同刺激受体CD28表现出高度的同源性。CTLA-4和CD28均属于免疫球蛋白超家族，并能与相同的配体CD86（B7-2）和CD80（B7-1）结合。

CTLA-4的免疫调节功能主要体现在对CD4+FoxP3-、CD8+ T细胞及调节性T细胞（Treg）的控制。CTLA-4能够终止激活的T细胞反应，并介导Treg的抑制作用。目前的研究表明，CTLA-4抑制T细胞反应主要通过两种机制：一方面，它通过与CD28竞争性结合B7，或招募磷酸酶至CTLA-4的胞内结构域，从而降低T细胞受体（TCR）和CD28的信号传导；另一方面，它降低抗原呈递细胞（APC）表面CD80和CD86的表达，或通过转胞吞作用（transendocytosis）将这些配体移除，进一步减少CD28参与T细胞激活的机会。

此外，CTLA-4还调节树突细胞与CD80/CD86的结合，诱导色氨酸降解酶IDO的表达，这也导致TCR信号的抑制。CTLA-4抗体通过结合CTLA-4减少Treg的数量，从而激活TCR。目前获批上市的CTLA-4抗体仅有BMS的Ipilimumab（商品名Yervoy，2011年获FDA批准用于治疗黑色素瘤）。Tremelimumab虽然最初由Pfizer开发，目前由Medimmune在研究，但由于临床效果不佳，并未获得癌症治疗的批准。

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