靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法联合治疗策略在恶性肿瘤治疗中的应用及其作用机制研究进展

蒋曼，郭君妍，杜仲，马彩玲

1 新疆医科大学第一附属医院妇科中心，乌鲁木齐 830054；2 新疆维吾尔自治区省部共建中亚高发病成因与防治国家重点实验室；3 新疆医学动物模型研究重点实验室

免疫治疗是恶性肿瘤治疗的新兴治疗方式，免疫检查点阻断是目前临床前研究和临床研究最多的一种。CD47，又称为整合素相关蛋白，在几乎所有细胞的表面都有表达，包括红细胞和血小板，而信号调节蛋白α（SIRPα）是目前研究最多的一种CD47配体，主要表达于髓系细胞如巨噬细胞的表面。研究［1］显示，巨噬细胞表面的SIRPα胞外结构域与CD47结合后，CD47和SIRPα之间的相互作用导致巨噬细胞对携带CD47的肿瘤细胞收缩吞噬作用减弱，即CD47/SIRPα信号轴转导抑制性信号从而抑制巨噬细胞的吞噬功能，协同肿瘤细胞的免疫逃逸。因此，阻断CD47/SIRPα抑制性信号传导已成为程序性死亡受体1（PD-1）/程序性细胞死亡配体1（PD-L1）后各种恶性肿瘤的下一代免疫检查点抑制策略。研究［2］显示，CD47的高表达与血液系统癌症以及实体瘤等患者的不良临床结局相关。此外，CD47信号传导在维持肿瘤起始细胞或癌症干细胞中起关键作用［3］。然而，由于正常细胞如红细胞和血小板上也表达CD47，单独靶向CD47也会导致具有CD47表达的健康细胞的丢失，这些“脱靶”效应导致了血小板增多症、贫血症等不良反应。其次，CD47在体内所有细胞上的表达，意味着单独使用靶向CD47/SIRPα信号轴的药物会导致肿瘤靶向精度低，抗肿瘤作用较弱，极大限制了CD47单抗和SIRPα融合蛋白作为癌症单一治疗在临床前和临床试验的结果［4］。因此，为了克服上述问题，增强抗肿瘤效果，越来越多的研究开始关注靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法与其他疗法的肿瘤联合治疗策略。现将基于CD47/SIRPα信号轴免疫疗法的联合治疗策略在肿瘤治疗中的效果及其机制研究进展综述如下。

1 靶向CD47/SIRPα信号轴免疫检查点抑制剂联合靶向治疗性抗体在恶性肿瘤治疗中的应用及其作用机制

自从发现癌症中致癌激酶的特异性突变后，肿瘤靶向治疗就成为肿瘤综合治疗的重要组成部分，为癌症患者提供了新的治疗选择，使更多癌症患者从中受益。近年来，肿瘤靶向治疗与免疫治疗的联合应用取得了令人鼓舞的临床发展，通过靶向治疗对肿瘤免疫微环境（TME）的重塑作用，使其成为免疫治疗的最佳辅助手段。目前，许多关于靶向CD47/SIRPα信号轴的临床前和临床研究多采用了与肿瘤靶向治疗的联合治疗方案，且有两种联合方案，其一是两种抗体药物的联合使用，其二是含有两种特异性抗原结合位点的人工双特异性抗体的联合使用。

在第一个联合方案中，最突出的是与CD20单抗-利妥昔单抗（RTX）联合。在原发性非霍奇金淋巴瘤（NHL）异种移植瘤小鼠模型中，与CD47单抗或RTX单独治疗相比，CD47单抗和RTX联合治疗可明显增强巨噬细胞的吞噬作用并介导肿瘤消除［5］。鉴于此，ADVANI等［6］招募了22例NHL患者做Ⅰb期临床试验，研究结果显示治疗剂量CD47单抗Hu5F9-G4联合RTX在NHL患者中，50%的患者有部分缓解，36%的患者有完全缓解，且在试验后期没有发生临床安全性事件。其次，还有CD47单抗与GD2抗体-地妥昔单抗的联合应用，该联合方案的作用机制是通过神经母细胞瘤上的肿瘤相关抗原（TAA）-GD2与其抗体结合导致的肿瘤细胞死亡和钙网蛋白（CRT）暴露，促进抗原提呈细胞的招募和成熟，从而协同增强CD47单抗的吞噬作用，产生协同抗肿瘤作用［7］。目前，CD47单抗和地妥昔单抗联合治疗复发或难治性神经母细胞瘤正在进行一项Ⅰ期临床试验（NCT04751383）。

在第二个联合方案中，人工双特异性抗体的一个抗体臂特异靶向CD47，第二个抗体臂特异靶向TAA，其中高亲和力的抗TAA臂用于将抗体拴在双阳性（CD47+/TAA+）细胞上。其联合治疗的作用机制是通过触发巨噬细胞介导的抗体依赖性细胞介导的吞噬作用（ADCP）或NK细胞介导的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用（ADCC），提高肿瘤杀伤力。CD47和其他靶点在某些癌症中的共同表达是双特异性抗体的前提条件。CD47与促进肿瘤细胞增殖、血管生成的表皮生长因子受体（EGFR）在癌细胞上共同表达，并已被证明是患者预后不良的因素。研究［8］显示，双特异性抗体CD47-EGFR-IgG1以EGFR定向的方式同时阻断了癌细胞表面表达的CD47，并增强了EGFR定向的癌细胞吞噬作用，通过中性粒细胞对肿瘤细胞发挥独特的细胞毒性机制，最终导致细胞死亡［9］，并促进了抗原的交叉呈递，以参与适应性免疫系统。已有研究［10］通过将SIRPα的结合域融合到肿瘤靶向抗体，开发出其他双功能融合蛋白，如SIRPα/CD70，这不仅避免CD47抗体的不良血液毒性，而且也有利于中性粒细胞诱导更有效的抗肿瘤反应。与单靶点抗体相比，基于靶向CD47/SIRPα信号轴的双特异性抗体不仅可以增强巨噬细胞ADCP或NK细胞介导的ADCC，而且通过与肿瘤细胞表面的其他特异型靶点结合，避开或减少与红细胞和正常细胞上的CD47结合，降低了单独靶向CD47的抗体引起的血液毒性和“抗原库”效应。

2 靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法联合适应性免疫疗法的双重免疫疗法在恶性肿瘤治疗中的应用及其作用机制

仅阻断CD47/SIRPα信号转导的固有免疫系统不能触发强烈的免疫反应，因此迫切需要其他有效的治疗方式来桥接固有免疫和适应性免疫，以最大程度遏制肿瘤细胞的免疫逃逸。靶向PD-1/PD-L1轴已被确定为癌症治疗中最前沿的免疫检查点阻断疗法，联合阻断CD47/SIRPα信号轴和PD-1/PD-L1信号通路可同时激活固有免疫和适应性免疫反应，从而产生更持久抗癌活性。研究［11］显示，CD47和PD-L1之间存在正相关关系，即CD47和PD-L1在某些癌症类型中共同表达，肿瘤细胞上的CD47有抗吞噬作用，而PD-L1能抑制T细胞介导的肿瘤杀伤［12］。在作用机制上，靶向PD-L1和靶向CD47的药物联合治疗，双重靶向能同时激活先天免疫细胞和适应性免疫细胞，同时可增加树突状细胞中的胞质DNA传感，以实现抗肿瘤T细胞反应，触发更强烈的免疫反应［13］。临床前的双特异性抗体对PD-L1的亲和力强于CD47，从而在TME中优先结合表达PD-L1的肿瘤和髓系细胞，从而增加肿瘤暴露，降低靶向CD47相关的贫血风险。研究［13］显示，双特异性抗体PD-L1-SIRPα通过靶向阻断肿瘤细胞上的PD-L1和CD47显示出强大的抗肿瘤效果。

同时激活先天免疫和适应性免疫的另一种联合策略是靶向CD47/SIRPα信号轴与细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA-4）阻断抗体的结合，能够终止激活的T细胞的反应以及介导调节性T细胞（Treg）的抑制功能，竞争性地抑制早期T细胞活化［14］。而CD47的过表达会抑制TME中的抗原提呈和T细胞启动，抗CD47治疗能够增强抗原呈递并刺激T细胞活化，与抗CTLA-4治疗联合应用能产生更强的抑制肿瘤生长作用［15］。与CD47单抗或抗CTLA-4单独治疗相比，双特异性抗体CTLA-4/SIRPα通过同时精准靶向肿瘤Treg上CTLA-4和CD47，消耗了肿瘤Treg细胞，且在结肠癌转移瘤模型中显著抑制了肿瘤生长［16］。

3 靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法联合化疗在恶性肿瘤治疗中的应用及其作用机制

随着近十年来免疫治疗的发展，化疗和免疫治疗的联合在某些癌症中取得了很大的进展，特别是化疗与PD-L1/PD-1抗体的联合［17］。化疗具有多种免疫调节作用，由此构成了化疗与免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitors，ICIs）疗法发挥协同作用的基础。在化学药物杀死癌细胞的过程中，促进肿瘤细胞发生免疫原性死亡（ICD），不仅可释放ATP、HMGB1以及促使CRT暴露，吸引DC细胞的聚集，进而促进T细胞活化，亦能直接增加抗原表达，提高T细胞对肿瘤细胞的识别，增强对肿瘤的杀伤［18］。ICD具有“抗原性”（被免疫细胞识别的特性）和“佐剂性”（向免疫细胞传递激活信号的特性），促进机体对死亡细胞的吞噬清除［19］。CD47阻断疗法联合化疗可能有助于巨噬细胞吞噬平衡向吞噬清除癌细胞的方向改变，这是靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法联合化疗在肿瘤治疗中的重要作用机制。更重要的是，有研究［20］发现，一些化疗药物可以上调癌细胞上CD47的表达，从而使这些癌细胞逃避免疫细胞的攻击，这为联合靶向CD47/SIRPα信号轴的免疫疗法提供了机会。此外，在实体肿瘤和血液肿瘤的癌症干细胞（CSCs）中均发现CD47在CSCs中高表达，且其是化疗耐药性的罪魁祸首之一［3，21］。CD47单抗联合同样能诱导经典细胞凋亡的低剂量化疗药治疗儿童急性淋巴白血病（ALL），可缓解儿童ALL高剂量化疗相关的长期后遗症［22］。目前已有多种化疗药物联合靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法的临床前或临床试验正在进行之中［23-24］。马格利单抗（CD47单抗）联合氮胞苷（AZA）治疗高危性骨髓增生综合征（MDS），因完全缓解率高、耐受性好，被FDA批准为治疗MDS的突破性治疗方法。

4 靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法联合放疗在恶性肿瘤治疗中的应用及其作用机制

与化疗一样，放射疗法同样可通过多种机制增强免疫。放射治疗不仅可以直接杀死肿瘤细胞，还可以刺激抗肿瘤免疫反应来间接杀死肿瘤细胞。然而，相关研究［25］表明，在免疫效应后期，放射易导致肿瘤细胞表面CD47的表达增加，抑制巨噬细胞的吞噬作用，产生放射治疗耐受，因此，靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法恰巧能消除放疗引起的放射抗性。从机制上讲，CD47单抗的潜在放射增敏功能在与放疗同时或在放疗前使用，阻断CD47 与SIRPα结合，才会增强肿瘤的放射敏感性，增加协同抗肿瘤反应，为联合治疗提供强有力的理论基础。最近的研究［26］报道，靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法联合放射治疗能通过增加肿瘤微环境中的M1型巨噬细胞和CD8＋T细胞、减少M2型巨噬细胞和骨髓来源的抑制性细胞等免疫抑制细胞的聚集，明显抑制结肠癌移植瘤的生长，且与其他组相比，联合治疗显著延长了小鼠生存时间。放疗联合CD47阻断疗法治疗局部晚期小细胞肺癌（SCLC）的益处已被许多临床前试验［27］所证实，研究结果发现CD47阻断疗法不仅可有效增强SCLC临床前模型中放疗的局部抗肿瘤作用，还诱导“远隔”效应，抑制非辐照的SCLC肿瘤，减缓癌细胞扩散转移。综上所述，放疗可以增强抗肿瘤免疫治疗作用，免疫治疗能提高放疗疗效、减弱放射抗性。

5 靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法联合光热免疫疗法（PDIT）在恶性肿瘤治疗中的应用及其作用机制

PDIT包括光动力疗法（PDT）和光热治疗（PTT）。光敏剂和光热剂在人体内注射一定时间后，在特定波长照射下产生单线态氧和氧自由基等活性氧物质（ROS），可通过多种机制提高肿瘤免疫原性，最后实现对肿瘤的杀伤，且不损伤正常组织细胞。PDIT招募更多肿瘤浸润淋巴细胞促使“冷肿瘤”转化为“热肿瘤”，使癌细胞对CD47阻断疗法敏感，协同增强抗吞噬作用，并产生免疫记忆避免复发。靶向CD47的PDIT引发了强烈的肿瘤细胞吞噬，从而改善了人膀胱癌小鼠异种移植模型的存活率。

随着纳米技术已成功地应用于医学领域，基于纳米材料的PDIT可以直接消除肿瘤并诱导持续免疫反应，杀死残留或转移性肿瘤，通过免疫记忆细胞的产生来预防癌症复发，而装载CD47/SIRPα抗体的纳米传递载体治疗CD47过表达的肿瘤是未来联合策略的方向。用CD47抗体附着在各种纳米颗粒和编程细菌上，不仅具有肿瘤靶向功能和肿瘤杀伤性，而且是有前途的药物递送平台，如表面过表达CD47的治疗性纳米囊泡hGLV，可将基因工程外泌体与热敏脂质体的融合，hGLV能显著靶向小鼠中的同源性肿瘤，实现在肿瘤部位的优先积累。

综上所述，靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法联合靶向疗法、适应性免疫疗法、化疗、放疗、光热免疫疗法等临床现有的治疗方式，可通过多种通路激活免疫系统，显著解决血液毒性、单一治疗疗效弱等问题，联合治疗可更充分发挥抗肿瘤效应。如靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法联合靶向治疗，不仅可以增加肿瘤的选择性活性，而且还可以减少红细胞毒性。CD47/SIRPα信号轴免疫疗法联合适应性免疫疗法的双重免疫疗法可能成为最有效的联合治疗策略。理论上，化疗、放疗联合阻断CD47/SIRPα信号轴能产生更强的抗肿瘤效果，有助于消除未知部位的微转移灶和提高局部及远处的无复发生存率。同时，由于TME的复杂性和异质性，以及为了帮助CD47单抗和SIRPα融合蛋白安全传递至肿瘤部位，联合PDIT是非常有前景的治疗策略。未来随着癌症筛查和精准医疗的发展，可根据肿瘤类型更精确地与其他疗法相结合，降低毒性和不良反应，提高抗肿瘤活性，可能是基于靶向CD47/SIRPα信号轴免疫疗法的联合治疗策略的发展方向。