CD47-SIRPα通路在腫瘤免疫逃避和治療中的應用

陳洪衛黃開華

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

CD47-SIRPα通路在腫瘤免疫逃避和治療中的應用

陳洪衛1黃開華2

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

許多研究表明免疫系統在腫瘤的發生和控制腫瘤生長方面起著重要的作用。相應地，不同類型的腫瘤有不同的機制來逃避免疫系統的作用。最近的研究認為巨噬細胞和其它吞噬細胞，通過吞噬作用在調節腫瘤生長方面起著至關重要的作用。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腫瘤進行有效的治療。

免疫系統；吞噬作用；CD47-SIRPα通路

腫瘤的發生和永存取決于幾個關鍵性的特征：持續不斷的增生，抑制生長抑制因子，抵抗細胞死亡，這樣才能復制永恒，包括腫瘤血管新生相關因子的激活，侵襲性激活和回避免疫系統的破壞。腫瘤免疫監測，通過免疫系統識別和消除腫瘤細胞這些概念在一個世紀前開始提及，從那個時候開始發現了許多不同的免疫系統組成成分。關于巨噬細胞在調節腫瘤發病機制方面的作用還是最近才發現的且對于巨噬細胞能夠通過吞噬作用清除腫瘤細胞的證據也十分有限。巨噬細胞的作用包括吞噬、抗原表達、細胞因子生成等作用，這在維持體內細胞的平衡、病原體防衛和免疫應答等方面有重要作用。自20世紀70年代以來的研究表明，腫瘤的生長受到腫瘤相關巨噬細胞（TAMs）的促進[1]。最近的研究表明腫瘤組織通過表達抗-吞噬信號，包括CD200和CD47來使自身逃避巨噬細胞的吞噬。研究表明有大量的分子參與了巨噬細胞對外來細胞及凋亡細胞的清除。近來的研究表明，機體活細胞表面表達的一些影響吞噬作用的配體或許在腫瘤的免疫監視中起著更重要的作用。CD47就是這樣一個配體分子。它通過與巨噬細胞上受體SIRPα 的相互作用，在白血病及其他腫瘤的免疫監視中發揮著重要的調節作用。這篇綜述旨在闡明CD47-SIRPα通路在腫瘤發病機制和治療方面的作用。

1 人惡性腫瘤中CD47的免疫調節作用

CD47又叫整合素相關蛋白，相對分子質量在47-55KD之間，是一個膜蛋白，屬于免疫球蛋白超家族，參與了人體內多個生理學過程包括細胞的遷移，T細胞和樹突細胞的活化，以及軸突的生長。CD47最初于20世紀80年代在人卵巢癌中發現，隨后在不同類型的腫瘤組織中都有發現，包括急性髓細胞白血?。ˋML）[2]，慢性粒細胞性白血病，急性淋巴細胞白血?。ˋLL），當然CD47大部分的正常組織中也有所表達。雖然廣泛存在于不同的正常組織，但是與腫瘤組織中的CD47表達量相比要低得多[3]。信號調節蛋α（signal regulatory protein α，SIRPα）也稱包含SH2結構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胞內段含免疫受體酪氨酸抑制基序（immune-receptor tyrosin-based inhibitory motif，ITIM），當細胞受到生長因子刺激時，SIRPα胞內段ITIM發生磷酸化，可抑制相應生長因子的活性。SIRPα是CD47的一種重要的表面受體，CD47-SIRP α信號通路在免疫系統中存在負性調節作用。CD47-SIRPα的信號系統能夠抑制吞噬細胞的吞噬作用最早是在CD47KO鼠中得到證實的，CD47通過與巨噬細胞SIRPα結合，導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”。

2 人惡性腫瘤中CD47的治療靶點

在不同腫瘤組織中CD47的高表達并作為“不要吃我”的信號，表明CD47SIRPα信號通路可以作為人惡性腫瘤常見的治療靶標。主要的方法是開發CD47的單克隆抗體，或是開發重組的SIRPα蛋白與CD47結合并阻止CD47的作用。研究發現，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胞被巨噬細胞優先清除。對于AML小鼠的體內研究顯示，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CD47的阻斷性抗體在體外能夠清除慢性B淋巴細胞白血病細胞，在體內能清除多發性骨髓瘤細胞系，淋巴系白血病細胞系。在一些實體腫瘤中也有類似作用。說明抗體介導的CD47信號通路的阻斷對于多種造血系惡性腫瘤及實體惡性腫瘤具有治療意義。

抗CD47抗體在消除腫瘤細胞方面有多種作用機制。第一種作用機制是抗CD47抗體可以阻止腫瘤細胞的CD47與SIRPα結合[3]。這一清除作用主要受巨噬細胞調節，通過阻斷CD47-SIRP α間的相互作用來促進巨噬細胞的吞噬功能，這一作用不依賴于 Fc 受體介導的抗體殺傷作用。許多證據支持這一說法，首先，這一治療作用主要由吞噬細胞介導，因為用脂質體剔除AML免疫缺陷小鼠的巨噬細胞后，抗CD47抗體不能發揮治療作用。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胞的結合方式相同。第三，抗SIRPα 抗體同樣能促進巨噬細胞對AML LSC 的吞噬作用。第四，同種型的抗CD45抗體雖能與LSC 結合，但卻不能促進吞噬作用。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腫瘤細胞的清除。這些研究說明存在一種不依賴Fc 受體的抗CD47抗體激活機制。第二種作用機制是抗CD47抗體通過Fc-依賴的機制消除腫瘤細胞，包括抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用等[4]。第三種作用機制是抗CD47抗體通過直接誘導細胞凋亡消除腫瘤細胞，一些體外和體內的實驗也證實了這一假設[5]。第四種作用機制是，與巨噬細胞相似，抗CD47抗體通過激活T細胞和適應性免疫響應使樹突細胞吞噬腫瘤細胞。這種作用主要發生在阻斷CD47和SIRPα相互作用這條通路上。DC和T細胞的亞型都能表達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產生細胞因子。相反，SIRPα 與T 細胞表面的CD47相結合可促進T 細胞的增殖，導致DC細胞介導的抗原特異性的細胞毒性T淋巴細胞的體外激活。將腫瘤細胞的CD47與DCs的SIRPα結合通過抑制細胞吞噬作用和DC活性介導了免疫逃避。因此抑制CD47-SIRPα通路可以作為治療腫瘤的靶點。

除了CD47，SIRPα同樣可以作為抑制CD47-SIRPα通路的靶點。抑制SIRPα的抗體同樣可以抑制腫瘤細胞CD47與吞噬細胞SIRPα結合，與抗CD47抗體的作用機制相似。

3 結 論

免疫逃避是腫瘤細胞生長并不斷增殖的主要機制。最近的研究表明通過CD47-SIRPα通路在調節腫瘤細胞的吞噬作用方面起著重要的作用。通過抑制這條通路，對于腫瘤的治療有十分重要的意義。

[1] Mantovani A,Bottazzi B,Colotta F,et al.The origin and function of tumor-associated macrophages[J].Immunol Today,1992,13(7): 265-270.

[2] Jaiswal S,Jamieson CH,Pang WW,et al.CD47is upregulated on circulating hematopoietic stem cells and leukemia cells to avoid phagocytosis[J].Cell,2009,138(2):271-285.

[3] Chao MP,Alizadeh AA,Tang C,et al.Therapeutic antibody targeting of CD47 eliminates human acute lymphoblastic leukemia[J]. Cancer Res,2011,71(4):1374-1384.

[4] Kim MJ,Lee JC,Lee JJ,et al.Association of CD47with natural killer cell-mediated cytotoxicity of head-and-neck squamous cell carcinoma lines[J].Tumour Biol,2008,29(1):28-34.

[5] Manna PP,Frazier WA.CD47mediates killing of breast tumor cells via GI-dependent inhibition of protein kinase A[J].Cancer Res, 2004,64(3):1026-1036.

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1671-8194（2013）25-0068-02