CD47在急性髓细胞白血病中的研究进展*

王超雨 综述，刘 俊，刘 耀 审校

(重庆大学附属肿瘤医院血液肿瘤中心/肿瘤转移与个体化诊治转化研究重庆市重点实验室 400030)

急性髓细胞白血病(AML)是急性白血病中最常见的类型，占全部急性白血病(AL)的70%左右[1]。在过去的60年里，由于疾病分类的进步、风险策略的确定及新药和干细胞移植的出现，AML的预后得到了改善[2-4]。21世纪以来，随着细胞遗传学和分子生物学的发展,人们对该病的认识不断深入。尽管如此，AML患者5年总体生存率仍不足30%[3-4]。目前为止，AML仍是严重威胁国民健康的重要疾病。AML发病的具体机制至今尚不完全清楚。多数人认为AML发病可能与遗传学改变导致造血细胞分化受阻相关，或者与造血细胞内基因突变激活某种信号通路导致造血细胞恶性增殖相关[5]。近年来，随着免疫学的飞速发展，研究者们逐渐认识到免疫逃逸在AML的发生发展过程中同样起到非常重要的作用[6]。为了使正常组织或细胞免受不必要的损伤，免疫系统中会产生很多免疫检查点分子[如细胞毒T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)、程序性细胞死亡蛋白-1(PD-1)、信号调节蛋白α(SIRPα)]，这些免疫检查点分子均属于免疫抑制性信号分子，通过抑制免疫系统的功能促进肿瘤的发生发展[7-8]。而AML肿瘤细胞利用自身免疫系统的这一特性，通过高表达免疫检查点分子,逃避免疫系统的识别和杀伤，产生免疫逃逸[8]。白细胞分化抗原47(CD47)是SIRPα的配体，CD47/SIRPα信号通路是介导AML细胞免疫逃逸的重要通路。本文简要综述固有免疫检查点分子CD47及其在AML中的研究进展。

1 CD47/SIRPα信号通路

CD47也称为整合素相关蛋白(IAP)，其分子量约为50×103，是广泛表达于细胞膜表面的五次跨膜受体，属于免疫球蛋白超家族(IgSF)成员之一[9-13]。与CD47相关的配体有很多，目前研究最多的是SIRPα。SIRPα也称为CD172a或者p84，表达于成纤维细胞、内皮细胞、神经元细胞及髓系细胞 (如巨噬细胞、树突状细胞、单核细胞等)上，亦属于IgSF成员之一[9-11]。CD47与SIRPα特异性结合后,SIRPα胞内端酪氨酸残基上的免疫受体酪氨酸相关抑制性基序(ITIMs)区被酪氨酸激酶LYN和FYN磷酸化，磷酸化的ITIMs招募和激活蛋白质酪氨酸磷酸酶，进而激活Src同源区2蛋白酪氨酸磷酸酶1(SHP-1)和SHP-2，磷酸酶Src同源区2(SH2)与SIRPα自身磷酸化的ITIMs相互作用，导致多种磷酸化蛋白底物去磷酸化，最终阻断依赖酪氨酸磷酸化的信号传递通路[10-11]。总而言之，CD47/SIRPα结合后向吞噬细胞(如巨噬细胞)传递负性信号，亦称为“不要吃我”信号，最终使包括AML在内的肿瘤细胞免受吞噬细胞(如巨噬细胞)的吞噬，出现“免疫逃逸”。近年来，抑制CD47/SIRPα信号通路已经成为血液系统恶性肿瘤基础和临床研究中的热点，尤其是在AML和非霍奇金淋巴瘤(NHL)中[14-17]。

2 CD47在AML中的表达及与预后的关系

众所周知，AML患者复发的根源是因为白血病干细胞(lLSC)的持续存在，MAJETI等[18]研究发现与正常干细胞亚群相比，急性髓系白血病患者LSC 细胞亚群上显著高表达CD47，高表达CD47的患者与化疗耐药、易复发、不良预后等密切相关。体外实验发现，CD47单克隆抗体可以明显增强巨噬细胞对急性髓系白血病患者LSC细胞的靶向吞噬效应。体内实验发现，CD47 单克隆抗体治疗可以清除小鼠体内的急性髓系白血病细胞并明显延长小鼠的生存期。这也是首次报道CD47在LSC上显著高表达，CD47/SIRPα特异性结合后向巨噬细胞传递“别吃我”信号，最终使AML细胞免受巨噬细胞的吞噬，出现免疫逃逸。临床研究发现，与健康人相比，AML患者显著高表达CD47分子，CD47高表达患者与对诱导化疗反应差及不良预后显著相关[11-14]。 作者前期研究同样发现，与健康人相比，AML患者显著高表达CD47分子，21例患者CD47表达均高于对照组，其中81%(17/21)的患者CD47表达量高于对照组2倍[19]。CD47高表达患者预后差，且与易复发显著相关。

3 CD47单抗在AML治疗中的血液学毒性

随着研究的深入，研究者们逐渐认识到靶向阻断CD47/SIRPα信号通路的CD47单抗在发挥抗肿瘤效应的同时，也带来了一系列安全性问题，最引人关注的就是贫血，原因是红细胞表面同样表达CD47分子，CD47单抗靶向阻断CD47/SIRPα信号通路后激活巨噬细胞对红细胞的吞噬[19]。后续研究中，研究者们试图通过选择体外红细胞凝集反应活性低的抗体来解决这个问题，但在真实世界研究中，贫血和药代动力学下沉效应仍没有解决[16-17]。一项Ⅰ期临床试验初步结果，其以靶向CD47的IgG4抗体(Hu5F9-G4)单药治疗包括AML等血液系统恶性肿瘤在内的多种恶性肿瘤。该研究发现Hu5F9-G4耐受性良好，起始剂量从每周1 mg/kg一直爬坡至45 mg/kg，但是研究中仍发现57%的患者出现不同程度的贫血，36%的患者出现红细胞凝集[15]。作者前期通过优化抗体，使用全人源化抗CD47单克隆抗体(IBI188)靶向阻断CD47/SIRPα信号通路后，发现可以重新激活巨噬细胞吞噬功能，促进巨噬细胞对AML细胞的吞噬清除。体内实验发现，CD47抗体显著延长小鼠的生存期[19]。但是该研究中，NOG小鼠仍出现不同程度的贫血。BRIERLEY等[20]发起的一项Ⅰ期临床(NCT02678338)试验旨在研究CD47单抗(Hu5F9-G4)在复发/原发难治AML中的安全性。19例AML患者在用药后均出现血红蛋白降低，平均下降10g/L (范围：4～16 g/L)，需要输血支持治疗。PURO 等[21]研发了新一代人源化抗CD47抗体AO-176，研究发现与正常组织细胞相比，AO-176优先与AML细胞结合。值得关注的是与AML细胞相比，AO-176与红细胞的结合微乎其微，即使在高达200 mg/mL的高浓度下，在体外也不能凝集高达1 mg/mL的红细胞。这些特性不仅可以减少抗原沉着，还可以将其他已报道的红细胞结合抗CD47抗体治疗后观察到的临床不良反应降至最低。动物实验发现，AO-176耐受性良好，没有不良反应。AO-176在AML异种移植模型中表现出剂量依赖性的抗肿瘤活性。因此，未来有望通过改良抗体使CD47单抗血液学毒性降到最低，争取早日应用于临床。

4 AML细胞CD47高表达的机制研究初探

CD47在AML细胞表面高表达已经得到共识。然而，在AML中，调控CD47异常表达的分子机制未有报道，积极探寻调控CD47异常表达的分子机制有望为AML的治疗提供新的策略。缺氧诱导因子1α(HIF-1α)是在缺氧状态下过度表达的一种转录因子，参与肿瘤细胞增殖、凋亡以及肿瘤血管的新生，从而在肿瘤细胞的浸润、远处转移等生物学行为中发挥重要作用[22-23]。 随着对白血病肿瘤微环境研究的深入，研究者们逐渐发现在白血病肿瘤微环境中HIF-1表达显著升高，提示白血病肿瘤微环境仍然存在缺氧灶[24-25]。陈萍等[24]研究发现，HIF-1α在AML患者中高表达，尤其在初诊伴髓外浸润的AML患者中显著高表达，且高表达者1年内复发率明显升高，认为HIF-1α可以作为髓外复发和不良预后的一个参考指标。陈丽等[25]研究发现，低氧环境可抑制人白血病细胞系K562细胞的增殖同时可以显著上调HIF-1α mRNA的水平，但未导致细胞发生诱导分化。作者前期研究发现CD47与HIF-1α存在显著相关性，乏氧可显著上调人AML细胞CD47蛋白的表达，初步探讨HIF-1α调控CD47 的可能机制，后续进一步完善机制研究，期望发现新的AML发病分子机制[26]。

5 CD47在AML治疗中的应用

目前针对CD47靶点的免疫治疗主要包括抗CD47抗体、抗SIRPα抗体、融合蛋白类及包含CD47靶点在内的双克隆抗体。MAJETI等[18]研究发现CD47在包含AML在内的多种血液系统肿瘤中异常高表达，介导AML细胞免疫逃逸。自此之后，靶向阻断CD47/SIRPα信号通路的抑制剂应运而生，其中主要包括抗CD47单克隆抗体Hu5F9,AK117,CC-90002;包含SIRPα和IgG1Fc结构区域的融合蛋白TTI-621、TTI-622、AO-176和ALX148;CD47和CD19双特异性抗体以及其他包含纳米抗体在内的新型药物。临床前研究发现靶向阻断CD47/SIRPα信号通路抗AML细胞增殖的机制主要包括以下两方面：一是抑制CD47/SIRPα介导的“别吃我”信号，重新激活巨噬细胞吞噬功能；二是单克隆抗体Fc端介导的抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC)和补体依赖的细胞毒作用(CDC)[6,12,14,19,21]。

在一项Ⅰ期临床试验(NCT02663518)中[27]，用于评估TTI-621在复发/难治血液系统恶性肿瘤中的安全性和有效性，共164例患者接受TTI-621治疗，其中AML患者20例。按照3+3模式进行剂量递增，TTI-621剂量分别为0.05、0.10、0.30、1.00、3.00、10.00 mg/kg，每周1次静脉输注，连续3周。根据剂量限制毒性 (DLT)调整用药量。所有患者总的缓解率(ORR)为13%，其中AML患者ORR仅为5%，大于3级的治疗相关毒性发生率为37%，其中3级贫血发生率为9%。目前在TTI-621基础上进行结构优化的TTI-622抗体治疗AML的Ⅰ期临床试验(NCT03530683)正在进行中。CC-90002抗体可以识别CD47上的独特构象表位，而不促进红细胞的凝集，显著降低血液学毒性。临床前研究发现，CC-90002可显著降低AML细胞生长，促进巨噬细胞吞噬消除[28]。目前相关临床试验(NCT02641002)正在进行中。除此之外，MA等[29]制备了一种新型的抗CD47纳米抗体HuNb1，在体外可以有效增强巨噬细胞功能，具有较强的有效性和安全性。

6 结 语

免疫治疗在肿瘤个体化治疗中越来越受到重视，CD47在诱导AML免疫逃逸中发挥重要作用。由于红细胞表面同样表达CD47分子，CD47单抗靶向阻断CD47/SIRPα信号通路发挥抗AML效应的同时也使巨噬细胞对红细胞的吞噬增加，出现不同程度的贫血。未来有望通过改良抗体使CD47单抗血液学毒性降到最低。未来仍需要进行大量机制研究和临床试验以探索针对CD47靶向治疗的安全性和有效性。CD47 作为新的固有免疫免疫检查点，近些年与此相关的研究也越来越多，也为AML治疗提供了新的思路。