前言

9月4日，天境生物和艾伯維（AbbVie）共同宣佈就天境生物自主研發的CD47單抗的全球戰略伙伴關係，高達約20億美元的合作協議，成為了中國創新藥行業裡又一里程碑事件，再次印證了繼PD1/PD-L1之後的CD47的超級新星的地位。

背景

自2011年美國食品藥品監督管理局（FDA）批准CTLA-4抗體伊匹單抗用於治療黑色素瘤以來，免疫檢查點抑制劑（ICIs）大大改善了癌症患者的生存質量。從機制上講，ICIs包括抗CTLA-4抗體、抗PD1抗體和抗PD-L1抗體，都具有促進效應T細胞活化並增強抗腫瘤免疫反應的功能。以適應性免疫檢查點為目標的癌症免疫療法改善了部分患者病情，但其較低的響應率（耐藥性）一直讓科學家及臨床醫生們感到頭疼。然而，最新研究表明，固有免疫檢查點抑制免疫訊號的傳遞，阻礙吞噬細胞對惡性細胞的檢測和清除，導致了腫瘤的免疫逃逸。實際上，臨床前研究和早期臨床資料已經證實了靶向吞噬作用檢查點療法具有巨大的應用前景，CD47-訊號調節蛋白（SIRPα）訊號通路已經成為癌症治療的潛在靶點，多種靶向CD47和SIRPα的候選藥物正處於臨床前和臨床開發。

固有免疫是機體抵禦病原體入侵的第一道防線。參與固有免疫的細胞如單核細胞、吞噬細胞和樹突狀細胞，屬於專職性抗原提呈細胞（APC），其識別抗原雖然不像T細胞和B細胞那樣具有高度的特異性，但可透過一類模式識別受體（PRR）或者其他細胞表面分子去識別病原微生物，從而產生固有免疫應答。固有免疫應答對於啟用適應性免疫應答十分重要，APC對抗原進行加工並呈遞給T細胞，促進T細胞的活化。APC介導的吞噬腫瘤細胞的能力是連線固有免疫和適應性免疫的不可或缺的橋樑。吞噬作用過程包括靶細胞識別，細胞吞噬和菌體降解，受靶細胞與吞噬細胞之間受體-配體的相互作用調節，如圖1所示。健康的組織和細胞透過免疫檢查點以避免機體的誤傷。然而，惡性腫瘤利用機體免疫系統這一特點，在腫瘤細胞表面過度表達免疫檢查點，向機體免疫系統傳達抑制訊號，從而逃避機體免疫系統的識別和殺傷。因此，靶向腫瘤吞噬檢查點治療可能為腫瘤免疫治療的發展提供新的途徑，以消除腫瘤免疫逃逸。圖2是癌症治療領域中吞噬作用檢查點阻斷的發展歷程。

圖1|腫瘤細胞吞噬作用的調節機制。腫瘤細胞的吞噬作用受一系列促吞噬作用（“吃我“)和抗吞噬作用（”別吃我”）訊號的調節，主要是透過細胞表面的受體-配體的相互作用。腫瘤細胞表面“吃我”訊號包括腫瘤相關抗原（antigen），內質網伴侶蛋白鈣網蛋白（Calreticulin，CRT）和糖蛋白訊號淋巴細胞活化分子家族成員7（SLAMF7）。相反地，腫瘤細胞表面“別吃我”訊號包括CD47，程式性細胞死亡配體1（PD-L1），β2-微球蛋白（B2M）以及與白細胞免疫球蛋白樣受體2（LILRB2）結合的其他未知配體，這些訊號抑制吞噬細胞吞噬作用（來源：Nature Reviews Drug Discovery）

近日，Antibody Therapeutics發表了一篇為“Preclinical and clinical development of therapeutic antibodies targeting functions of CD47 in the tumor microenvironment”的CD47相關的最新綜述文章。通訊作者是美國國家癌症研究所高階研究員David D. Roberts教授，本篇綜述主要講述了靶向CD47-SIRPα訊號通路的抗體和相關生物製劑的臨床前和臨床研究，包括靶向CD47的單克隆抗體、人源化抗體、雙特異性抗體以及聯合療法等策略，分析了靶向CD47療法在未來臨床應用中面臨的挑戰。

CD47- SIRPα軸

CD47- SIRPα軸是首個被鑑定的腫瘤吞噬作用檢查點，接下來又發現了其他腫瘤吞噬檢查點，包括PD1-PD-L1軸和MHC-I-LILRB1軸，如圖1和圖2所示，腫瘤細胞在其細胞膜上表達“別吃我訊號”，如CD47，PD-L1和B2M等，來逃避腫瘤微環境中吞噬細胞對腫瘤的吞噬和清除。

CD47又稱整合素相關蛋白，是一種細胞膜蛋白，在腫瘤細胞膜表面高表達。CD47的N端含有一個IgV樣結構域，5個疏水性的跨膜區，C端含有3-36個氨基酸片段，位於胞質區。CD47能與血小板反應蛋白-1（TSP-1）、整合素和SIRPα結合。CD47與TSP-1相互作用之後啟用血小板，促進各種惡性腫瘤的發展。CD47與整合素結合，介導白細胞的黏附和移動。透過與SIRPα結合，抑制吞噬細胞的吞噬。儘管CD47也廣泛存在於人的大腦皮層以及小腦等健康組織中，但是CD47抗體治療時被認為是沉默的。

SIRPα（又名CD172α、SHPS-1）是SIRP家族的第一個成員，在20世紀90年代末被發現，是一種跨膜糖蛋白，主要存在於骨髓細胞以及所有型別的吞噬細胞。

SIRPα具有一個胞外的用於配體結合的結構域、一個跨膜區和一個胞內用於結合酪氨酸磷酸酶SHP1或SHP2的SH2結構域，屬於基於免疫受體酪氨酸的抑制性結構域（ITIM），經訊號轉導抑制吞噬細胞的吞噬。SIRP家族的另外兩個成員，SIRPβ和SIRPγ分別在吞噬細胞和淋巴細胞中表達，SIRPβ負責轉導吞噬細胞的活化訊號，而SIRPγ不直接參與募集訊號蛋白。然而，CD47與SIRPα的相互作用直到1999年才被證明，大量研究表明，CD47在紅細胞上大量表達，透過與吞噬細胞上的SIRPα，釋放一種“別吃我”訊號，從而保護自身紅細胞免受吞噬細胞誤傷。然而，狡猾的癌細胞也進化了這一機制，在其表面表達過量的CD47，成功躲避了吞噬細胞的吞噬（圖3）。

靶向CD47療法

腫瘤細胞高表達CD47，阻礙吞噬細胞的吞噬清除。T細胞、吞噬細胞、樹突狀細胞和NK細胞內抑制CD47訊號在免疫調節、細胞存活和細胞死亡中發揮作用，如圖4所示。基於CD47-SIRPα抗吞噬訊號通路，越來越多的抗體和拮抗劑開發出來應用到腫瘤治療領域。將其分為CD47抗體、人源化CD47抗體、CD47雙特異性抗體等。研究表明，雙特異性抗體可以增強腫瘤的靶向性和特異性，可以達到更好的治療。

圖4|CD47在腫瘤微環境中作用機制|A.腫瘤細胞上的CD47與抑制訊號SIRPα配體相互作用，阻止巨噬細胞的吞噬作用及抗原呈遞。血小板反應蛋白-1（TSP-1）促進CD8 T細胞和NK細胞表達CD47，抑制殺傷腫瘤細胞。B.阻斷SIRPα結合的CD47抗體緩解巨噬細胞和抗原呈遞細胞中的抑制訊號，從而使來自腫瘤分泌鈣網蛋白或腫瘤特異性抗體的吞噬前訊號啟用ADCP和ADCC。C.雙特異CD47抗體阻斷腫瘤細胞上的CD47的訊號傳遞，啟用ADCP和ADCC（來源：Antibody Therapeutics）

目前，研發的一些抗體主要透過直接抑制CD47與TSP1、SIRP、整合素或生長因子受體的相互作用來改變CD47的特定功能。其中幾種CD47抗體可直接導致癌細胞死亡，包括1F7、AD22、MABL和CC2C6。這些抗體是選擇性CD47激動劑，在某些情況下不會導致非惡性細胞死亡，反而具有保護細胞的作用（圖5）

1994年首次報道了CD47 雙特異性抗體CD3xCD47 (OV-TL3/CD3)，其中包含識別CD47和CD3的可變區，OVTL3/CD3雙特異性抗體增強了外周血白細胞(PBL)對人卵巢癌細胞的殺傷作用，以及之後研發的CD20xCD47雙抗、CD47xPD-L1雙抗等抗體都增強了腫瘤的靶向性和特異性（圖6）。

圖6|CD47雙特異性抗體|A.常規的雙特異性抗體包含兩種抗體的Fv區域，分別是單價的CD47以及腫瘤特異性抗原或者免疫細胞抗原。B.二價的CD47和PD-L1串聯的雙特異性抗體。C.含有CD47和CD20的scFv結構域的雙特異性抗體。D.利妥昔單抗與CD47奈米抗體huNb1組合的雙特異性抗體（來源：Antibody Therapeutics）

總結

臨床試驗靶向CD47療法旨在阻止CD47與SIRPα的結合。另外，臨床前研究表明，靶向CD47-TSP1訊號軸與放療、化療或過繼免疫治療聯合治療時，也展示出良好的抗腫瘤效果。CD47-TSP1訊號軸為靶向CD47療法的研發提供了一種新思路，奈米抗體技術的飛速發展為CD47抗體開發提供新的技術。近幾年，靶向CD47治療的競爭異常激烈，CD47抗體、SIRPα抗體、雙特異性抗體等，使得靶向CD47治療成為繼PD1/PDL1之後的競爭最為激烈的靶點。

參考文獻

1. Sukhbir K, Kyle VC, Rajdeep B, et al. Preclinical and clinical development of therapeutic antibodies targeting functions of CD47 in the tumor microenvironment [J]. Antibody Therapeutics 2020, 3(3):179–192.

2. Feng MY, Wen J, et al. Phagocytosis checkpoints as new targets for cancer immunotherapy [J]. Nat Rev Cancer 2019, 19(10):568-586.