CD47-SIRPα通路在腫瘤免疫逃避和治療中的應(yīng)用

陳洪衛(wèi)黃開華

（1 江西省宜春市人民醫(yī)院藥學(xué)部，江西 宜春 330600；2 萬載縣株潭中心衛(wèi)生院藥劑科，江西 萬載 336105）

CD47-SIRPα通路在腫瘤免疫逃避和治療中的應(yīng)用

陳洪衛(wèi)1黃開華2

（1 江西省宜春市人民醫(yī)院藥學(xué)部，江西 宜春 330600；2 萬載縣株潭中心衛(wèi)生院藥劑科，江西 萬載 336105）

許多研究表明免疫系統(tǒng)在腫瘤的發(fā)生和控制腫瘤生長(zhǎng)方面起著重要的作用。相應(yīng)地，不同類型的腫瘤有不同的機(jī)制來逃避免疫系統(tǒng)的作用。最近的研究認(rèn)為巨噬細(xì)胞和其它吞噬細(xì)胞，通過吞噬作用在調(diào)節(jié)腫瘤生長(zhǎng)方面起著至關(guān)重要的作用。這篇綜述，旨在敘述腫瘤組織是如何通過抑制吞噬作用進(jìn)行免疫逃避的，特別是通過CD47-SIRPα通路，并利用這條通路起到對(duì)腫瘤進(jìn)行有效的治療。

免疫系統(tǒng)；吞噬作用；CD47-SIRPα通路

腫瘤的發(fā)生和永存取決于幾個(gè)關(guān)鍵性的特征：持續(xù)不斷的增生，抑制生長(zhǎng)抑制因子，抵抗細(xì)胞死亡，這樣才能復(fù)制永恒，包括腫瘤血管新生相關(guān)因子的激活，侵襲性激活和回避免疫系統(tǒng)的破壞。腫瘤免疫監(jiān)測(cè)，通過免疫系統(tǒng)識(shí)別和消除腫瘤細(xì)胞這些概念在一個(gè)世紀(jì)前開始提及，從那個(gè)時(shí)候開始發(fā)現(xiàn)了許多不同的免疫系統(tǒng)組成成分。關(guān)于巨噬細(xì)胞在調(diào)節(jié)腫瘤發(fā)病機(jī)制方面的作用還是最近才發(fā)現(xiàn)的且對(duì)于巨噬細(xì)胞能夠通過吞噬作用清除腫瘤細(xì)胞的證據(jù)也十分有限。巨噬細(xì)胞的作用包括吞噬、抗原表達(dá)、細(xì)胞因子生成等作用，這在維持體內(nèi)細(xì)胞的平衡、病原體防衛(wèi)和免疫應(yīng)答等方面有重要作用。自20世紀(jì)70年代以來的研究表明，腫瘤的生長(zhǎng)受到腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）的促進(jìn)[1]。最近的研究表明腫瘤組織通過表達(dá)抗-吞噬信號(hào)，包括CD200和CD47來使自身逃避巨噬細(xì)胞的吞噬。研究表明有大量的分子參與了巨噬細(xì)胞對(duì)外來細(xì)胞及凋亡細(xì)胞的清除。近來的研究表明，機(jī)體活細(xì)胞表面表達(dá)的一些影響吞噬作用的配體或許在腫瘤的免疫監(jiān)視中起著更重要的作用。CD47就是這樣一個(gè)配體分子。它通過與巨噬細(xì)胞上受體SIRPα 的相互作用，在白血病及其他腫瘤的免疫監(jiān)視中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。這篇綜述旨在闡明CD47-SIRPα通路在腫瘤發(fā)病機(jī)制和治療方面的作用。

1 人惡性腫瘤中CD47的免疫調(diào)節(jié)作用

CD47又叫整合素相關(guān)蛋白，相對(duì)分子質(zhì)量在47-55KD之間，是一個(gè)膜蛋白，屬于免疫球蛋白超家族，參與了人體內(nèi)多個(gè)生理學(xué)過程包括細(xì)胞的遷移，T細(xì)胞和樹突細(xì)胞的活化，以及軸突的生長(zhǎng)。CD47最初于20世紀(jì)80年代在人卵巢癌中發(fā)現(xiàn)，隨后在不同類型的腫瘤組織中都有發(fā)現(xiàn)，包括急性髓細(xì)胞白血?。ˋML）[2]，慢性粒細(xì)胞性白血病，急性淋巴細(xì)胞白血?。ˋLL），當(dāng)然CD47大部分的正常組織中也有所表達(dá)。雖然廣泛存在于不同的正常組織，但是與腫瘤組織中的CD47表達(dá)量相比要低得多[3]。信號(hào)調(diào)節(jié)蛋α（signal regulatory protein α，SIRPα）也稱包含SH2結(jié)構(gòu)域的蛋白酪氨酸磷酸酶底物1（SH2domain-containing protein tyrosine phosphatase substrate-1，SHPS-1），屬于免疫球蛋白超家族的跨膜蛋白，SIRPα胞內(nèi)段含免疫受體酪氨酸抑制基序（immune-receptor tyrosin-based inhibitory motif，ITIM），當(dāng)細(xì)胞受到生長(zhǎng)因子刺激時(shí)，SIRPα胞內(nèi)段ITIM發(fā)生磷酸化，可抑制相應(yīng)生長(zhǎng)因子的活性。SIRPα是CD47的一種重要的表面受體，CD47-SIRP α信號(hào)通路在免疫系統(tǒng)中存在負(fù)性調(diào)節(jié)作用。CD47-SIRPα的信號(hào)系統(tǒng)能夠抑制吞噬細(xì)胞的吞噬作用最早是在CD47KO鼠中得到證實(shí)的，CD47通過與巨噬細(xì)胞SIRPα結(jié)合，導(dǎo)致受體分子聚集引起酪氨酸的磷酸化和激活和抑制巨噬細(xì)胞突觸肌球蛋白的積累，在此過程中，帶有磷酸化ITAM的SIRPα作為轉(zhuǎn)接蛋白募集和激活蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1或SHP-2，傳遞抑制信號(hào)從而起到抑制吞噬的作用?？梢?，在這條通路上，CD47就像是“不要吃我的信號(hào)”。

2 人惡性腫瘤中CD47的治療靶點(diǎn)

在不同腫瘤組織中CD47的高表達(dá)并作為“不要吃我”的信號(hào)，表明CD47SIRPα信號(hào)通路可以作為人惡性腫瘤常見的治療靶標(biāo)。主要的方法是開發(fā)CD47的單克隆抗體，或是開發(fā)重組的SIRPα蛋白與CD47結(jié)合并阻止CD47的作用。研究發(fā)現(xiàn)，靶向CD47的阻斷性單克隆抗體在體外能夠使Lin-CD47+CD47-CD90-的人急性髄系白血病干細(xì)胞被巨噬細(xì)胞優(yōu)先清除。對(duì)于AML小鼠的體內(nèi)研究顯示，抗CD47單克隆抗體通過靶向AML LSC能夠消滅白血病。越來越多的研究表明，抗CD47的抗體在其他腫瘤中也有治療作用。針對(duì)CD47的阻斷性抗體在體外能夠清除慢性B淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞，在體內(nèi)能清除多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞系，淋巴系白血病細(xì)胞系。在一些實(shí)體腫瘤中也有類似作用。說明抗體介導(dǎo)的CD47信號(hào)通路的阻斷對(duì)于多種造血系惡性腫瘤及實(shí)體惡性腫瘤具有治療意義。

抗CD47抗體在消除腫瘤細(xì)胞方面有多種作用機(jī)制。第一種作用機(jī)制是抗CD47抗體可以阻止腫瘤細(xì)胞的CD47與SIRPα結(jié)合[3]。這一清除作用主要受巨噬細(xì)胞調(diào)節(jié)，通過阻斷CD47-SIRP α間的相互作用來促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬功能，這一作用不依賴于 Fc 受體介導(dǎo)的抗體殺傷作用。許多證據(jù)支持這一說法，首先，這一治療作用主要由吞噬細(xì)胞介導(dǎo)，因?yàn)橛弥|(zhì)體剔除AML免疫缺陷小鼠的巨噬細(xì)胞后，抗CD47抗體不能發(fā)揮治療作用。其次，兩種不同的抗CD47抗體均能阻斷CD47-SIRP α 間相互作用從而促進(jìn)吞噬，而非阻斷性的抗CD47抗體卻無此作用，盡管三種抗體與靶細(xì)胞的結(jié)合方式相同。第三，抗SIRPα 抗體同樣能促進(jìn)巨噬細(xì)胞對(duì)AML LSC 的吞噬作用。第四，同種型的抗CD45抗體雖能與LSC 結(jié)合，但卻不能促進(jìn)吞噬作用。最后，抗CD47抗體的F（ab）’ 2片段在缺失Fc 受體的情況下仍能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的清除。這些研究說明存在一種不依賴Fc 受體的抗CD47抗體激活機(jī)制。第二種作用機(jī)制是抗CD47抗體通過Fc-依賴的機(jī)制消除腫瘤細(xì)胞，包括抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用等[4]。第三種作用機(jī)制是抗CD47抗體通過直接誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡消除腫瘤細(xì)胞，一些體外和體內(nèi)的實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一假設(shè)[5]。第四種作用機(jī)制是，與巨噬細(xì)胞相似，抗CD47抗體通過激活T細(xì)胞和適應(yīng)性免疫響應(yīng)使樹突細(xì)胞吞噬腫瘤細(xì)胞。這種作用主要發(fā)生在阻斷CD47和SIRPα相互作用這條通路上。DC和T細(xì)胞的亞型都能表達(dá)SIRPα。CD47-SIRPα的通路可以部分的抑制DC的活性。激活CD47-SIRPα通路可以抑制DC成熟并抑制成熟的DCs產(chǎn)生細(xì)胞因子。相反，SIRPα 與T 細(xì)胞表面的CD47相結(jié)合可促進(jìn)T 細(xì)胞的增殖，導(dǎo)致DC細(xì)胞介導(dǎo)的抗原特異性的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的體外激活。將腫瘤細(xì)胞的CD47與DCs的SIRPα結(jié)合通過抑制細(xì)胞吞噬作用和DC活性介導(dǎo)了免疫逃避。因此抑制CD47-SIRPα通路可以作為治療腫瘤的靶點(diǎn)。

除了CD47，SIRPα同樣可以作為抑制CD47-SIRPα通路的靶點(diǎn)。抑制SIRPα的抗體同樣可以抑制腫瘤細(xì)胞CD47與吞噬細(xì)胞SIRPα結(jié)合，與抗CD47抗體的作用機(jī)制相似。

3 結(jié) 論

免疫逃避是腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)并不斷增殖的主要機(jī)制。最近的研究表明通過CD47-SIRPα通路在調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的吞噬作用方面起著重要的作用。通過抑制這條通路，對(duì)于腫瘤的治療有十分重要的意義。

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