学而思CD47与胰腺癌相关性的研究进

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作者：薛达，张雷

单位：哈尔滨医院普外科

胰腺癌是一种恶性程度极高的消化系统肿瘤，90%为胰腺导管腺癌(PDAC)，PDAC是一种外分泌性的胰腺癌，源自胰腺导管树，是当今最具破坏性的癌症之一，被称为“癌中之王”，预计到年，胰腺癌将成为恶性肿瘤中的第2位致死病因。国家癌症中心的数据也显示，我国胰腺癌的发病率和死亡率也呈现上升趋势，严重威胁人民的健康生活。近年来，肿瘤的免疫治疗逐渐成为恶性肿瘤治疗的热点，程序性死亡受体1(PD1)、CD47等分子已经发展成为肿瘤免疫治疗的新靶点，随着研究的不断深入，免疫治疗已经为癌症的治疗提供了新的突破口。CD47属于免疫球蛋白超家族分子，广泛表达于肿瘤细胞表面，可以与巨噬细胞表面信号调节蛋白—α(SIRPα)结合，释放“Don＇teatme”信号，逃避巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬杀灭作用。已被证实CD47在卵巢癌、乳腺癌、膀胱癌及结直肠癌等实体瘤中高度表达，可通过抑制CD47分子的表达实现肿瘤治疗，成为肿瘤免疫治疗领域中继PD1/PD—L1之后的下一个明星分子。然而，CD47分子与胰腺癌相关性的研究较少，故本文将对CD47分子与胰腺癌相关领域进行综述，为寻找开发PDAC有效治疗方法提供理论参考。

01/CD47分子的结构功能与生理功能

CD47分子最初被发现表达在年轻的血红细胞上，也被称为整合素相关蛋白(IAP)，属于免疫球蛋白超家族，其分子量为50kDa，属于5次跨膜糖蛋白。其结构包括:1个胞外N端为IgG4的结构域(是CD47与各配体结合所需)、5个高度疏水跨膜区域结构和1个3～36个氨基酸的胞质尾区结构。CD47在多种肿瘤细胞表面均存在过表达，早在年，KnaufS等人首次在卵巢肿瘤上发现CD47的表达，随后一系列研究证实，与健康细胞相比，CD47在人类不同类型的肿瘤细胞中高度表达，包括急性淋巴细胞白血病细胞、淋巴瘤细胞、非霍奇金淋巴瘤(NHL)细胞、骨髓瘤细胞、膀胱肿瘤细胞、急性髓性白血病干细胞、头颈部鳞癌细胞、乳腺癌细胞、肝癌细胞、胰管腺癌细胞、前列腺癌细胞和结肠癌胶质母细胞瘤细胞。CD47分子是SIRPα的配体，同时也是血小板反应蛋白—1(TSP—1)的受体，其通过结合SIRPα或TSP—1调控机体细胞增殖、凋亡等多个过程。巨噬细胞表面信号调强蛋白α(SIRPα)信号与CD47分子结合，磷酸化酪氨酸的抑制性基序(ITIM)，然后招募SHP—1蛋白，导致一系列级联反应的发生，向巨噬细胞发出“Don＇teatme”的抑制性信号，逃避巨噬细胞的吞噬和机体的免疫监视作用。因此，CD47分子在肿瘤细胞表面的过表达有助于肿瘤细胞逃脱免疫细胞的监控，将会促进肿瘤细胞的发生和发展。此外CD47还参与其他广泛的生物活动，与整合素相关蛋白受体结合，介导白细胞的运动、黏附和迁移;其与血小板反应蛋白受体结合，参与血小板的活化，并发现能抑制血管内皮细胞中NO信号通路。此外，CD47对人体内环境稳定也起着关键作用。随着对CD47分子研究的不断深入，CD47/SIRPα信号通路受到学者的重视，并有望成为肿瘤免疫治疗的新靶点。

02/CD47减弱巨噬细胞对胰腺肿瘤细胞的杀伤作用

巨噬细胞控制着许多癌症的免疫系统，是肿瘤生长的关键支持者。在PDAC中，肿瘤相关巨噬细胞(TAMS)是PDAC肿瘤微环境中存在的主要免疫细胞类型，对胰腺肿瘤有很强的促进作用，TAMS的存在与PDAC不良临床结局相关。然而，巨噬细胞也可以发挥抗肿瘤功能。这些相反的作用可以通过巨噬细胞的表型极性来解释，巨噬细胞通常分为M1巨噬细胞和M2巨噬细胞，前者可增强抗肿瘤免疫作用，后者可促进肿瘤的进展。虽然巨噬细胞通常采用支持肿瘤生长的表型，但在适当的条件下，巨噬细胞可以被重新定向，PDAC的发生发展与巨噬细胞抗肿瘤性减弱密切相关。巨噬细胞的促、抗肿瘤作用机制之一是刺激和抑制信号的平衡。例如，γ干扰素(IFN—γ)具有促进巨噬细胞M1表型即促炎和抗肿瘤相关活动的作用。相反，IL—4和IL—13的结合赋予巨噬细胞M2极性，即抑制炎症、促进肿瘤生长。此外巨噬细胞还可通过激活CD40和Toll样受体(TLRs)等促炎信号通路诱导具有治疗和抗PDAC功能的巨噬细胞。巨噬细胞活性的一个关键负调控因子就是CD47，通过与其受体SIRPα相结合，抑制巨噬细胞对胰腺肿瘤细胞的吞噬。而阻断CD47/SIRPα通路促进巨噬细胞吞噬胰腺肿瘤细胞和诱导抗胰腺肿瘤反应。在过去，科学家们努力使用巨噬细胞治疗癌症，但效果却很有限。然而，对CD47/SIRPα轴的研究又为这一目标提供了新的承诺和希望。临床前研究表明，通过阻断CD47/SIRPα轴重新激活被抑制的巨噬细胞可能有效地治疗包括胰腺癌这种高度恶性肿瘤在内的多种癌症。肿瘤细胞表面的CD47分子的高表达与患者不良预后有关，临床研究显示，与CD47低表达水平的肿瘤患者相比，CD47表达增加的肿瘤患者的总体存活率显著降低。在CD47分子参与的肿瘤免疫中，最主要的机制是增强巨噬细胞的吞噬作用，在一些动物体内、外试验中，利用CD47抗体阻断CD47/SIRPα可显著刺激巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，其次，CD47抗体还可以将巨噬细胞募集到肿瘤组织中，进一步增强对肿瘤细胞的杀伤吞噬作用。

03/CD47在胰腺癌中的表达及其与胰腺癌转移、复发的关系

PDAC复发、转移率较高，传统的放化疗方法并没有改善患者生存率，尽管最近十年对胰腺癌治疗的研究不断深入，但对其预后仍没有显著的改善，其5年生存率仍低于8%，严重威胁人类的健康。与多种癌症一样，PDAC表面也高表达CD47，高表达的CD47与巨噬细胞表面受体SIRPα结合，逃避巨噬细胞的吞噬作用。CioffiM等进行了体外原发性胰腺癌(干)细胞培养与原发性人类PDAC组织进行小鼠异种移植模型的研究，他们通过免疫组化分析含有“正常”邻近非胰腺肿瘤组织、胰腺炎、PDAC、PDAC区域淋巴结和肝转移的原发人组织芯片的石蜡切片来评价CD47的表达水平，结果显示CD47在原发性PDAC肿瘤及转移瘤中均有明显过表达(P＜0．)，且在肿瘤中浸润深度更深、分化程度更低、多处淋巴结转移的患者中表达更高，而且相较于CD47阴性的PDAC细胞，CD47阳性癌细胞表现出更高的自我更新和致瘤特性。CD47对胰腺癌的转移和复发也起着推动作用，胰腺癌的中位生存期仅为2年，这主要是由于胰腺癌早期症状并不明显，确诊时多数已为晚期，且相当一部分已经发生肿瘤的转移，而胰腺癌最常见的转移部位为肝，这些转移早期微小，并不能被我们所发现，他们利用小鼠的胰腺癌模型发现肝巨噬细胞显著减缓胰腺癌向肝的微小转移，同手术切除的胰腺癌患者一样，即使做到R0切除的胰腺癌患者，术后复发的大部分器官同样为肝，这表明，患者在手术时就可能存在隐匿性肝微转移。提示我们，肝巨噬细胞可以通过多种机制介导其抗肿瘤活性，GulN等人表明吞噬作用是肝巨噬细胞清除肿瘤细胞的主要方式，而CD47与其受体结合恰恰是胰腺肿瘤细胞逃避肝巨噬细胞的吞噬作用，从而使肝巨噬细胞对转移到肝脏的胰腺肿瘤细胞的吞噬作用受到抑制，某种程度上导致或促进了胰腺癌的肝转移。CD47作为PDAC研究的肿瘤标志物，以CD47为突破口的免疫治疗有望为PDAC的治疗带来新曙光。

04/CD47分子与胰腺癌的免疫治疗

机体的免疫功能与肿瘤的发生、发展密切相关，肿瘤的免疫逃逸在肿瘤的发生、发展中扮演着重要作用。传统的胰腺癌治疗是一把双刃剑，因为它们在杀灭胰腺肿瘤细胞的同时也伤害了健康组织。近几年，随着肿瘤免疫治疗研究的发展，促使医学科研人员对寻找新的治疗靶标产生浓厚的兴趣，与PD1/PD—L1免疫治疗靶点类似，现今的大多数肿瘤免疫治疗方法都旨在刺激人体免疫系统，攻击肿瘤细胞，从而实现肿瘤的治疗。免疫治疗则是通过激活机体免疫系统或解除肿瘤对免疫的耐受/屏蔽作用，重新激活免疫细胞，识别并杀伤肿瘤细胞，胰腺癌的免疫治疗包括免疫抑制剂、单克隆抗体、免疫检查点抑制剂、过继细胞免疫治疗、肿瘤疫苗等。CD47分子作为肿瘤学领域近年来研究的一个热门免疫检查点，针对CD47免疫治疗的研究，已经开发出多种方法，包括单克隆抗体、重组蛋白、核酸药物等，在这些免疫治疗中，单克隆抗体被认为是最成功的。抗CD47抗体疗法是肿瘤免疫治疗中的一种新疗法，抗CD47抗体结合肿瘤细胞表面的CD47分子后，通过阻断CD47—SIRPα信号通路，增强巨噬细胞的吞噬能力从而促进肿瘤细胞被吞噬并根除肿瘤。在不同肿瘤的临床前模型实验中发现抗CD47抗体可以增强巨噬细胞吞噬肿瘤细胞、减少原发肿瘤的大小和(或)转移等作用。

多项研究已分析了抗CD47抗体在胰腺癌免疫治疗中的作用。RauhMJ等通过胰腺癌小鼠实验证实应用抗CD47抗体能够增加肝巨噬细胞吞噬PDAC细胞，可以增强天然肝巨噬细胞预防PDAC微转移的能力，抑制肿瘤的肝转移。KrampitzGW等人表明抗CD47抗体治疗能抑制胰腺神经内分泌肿瘤原位模型的肿瘤生长和防止转移;GolubovskayaV等人设计出结合CD47分子抗原的CAR—嵌合抗原受体T淋巴细胞(CD47—CAR—T)，结果显示CD47—CAR—T细胞能够有效杀死卵巢癌、胰腺癌和其他癌细胞等多种肿瘤细胞，并产生与CD47抗原表达相关的高水平细胞因子，此外，CD47—CAR—T细胞对NSG小鼠瘤内注射Bxpc3胰腺异种移植瘤生长有明显的抑制作用。他们对小鼠CD47单链抗体进行了人源化，并证明它能有效结合CD47抗原，人源化的CD47—CAR—T细胞也可特异性地杀死卵巢癌、胰腺癌和宫颈癌细胞株。CioffiM等证明CD47在胰腺癌(干)细胞中高度表达，抗CD47抗体不仅能使胰腺癌(干)细胞被巨噬细胞吞噬，而且能直接诱导胰腺癌(干)细胞凋亡，结果证明在PDAC细胞上CD47免疫治疗可改变巨噬细胞的行为，从而抑制肿瘤生长，提示抗CD47抗体可能是PDAC的一种新的辅助治疗策略。同样，此研究发现化疗联合抗CD47抗体治疗PDAC，皮下异种移植物增长显著减慢，但单独使用化疗或单独使用抗CD47抗体却无生长抑制。目前，抗CD47抗体用于胰腺癌的免疫治疗仍处于临床前试验阶段，但其可能的副作用尚未得到系统的研究，例如CD47和SIRPα在胰腺β细胞高度表达，SIRPα能促进胰岛素的分泌，但CD47抗体是否会影响胰岛素的分泌仍然未知，其能否进入临床发挥效果有待进一步研究。

05/总结

鉴于CD47分子表达的抑制机制可见于广泛的恶性肿瘤，且抗CD47抗体治疗旨在“更好地唤醒免疫系统”，帮助巨噬细胞及时发现并杀死肿瘤细胞。作为肿瘤领域新型免疫检查点，抗CD47抗体为肿瘤的免疫治疗发展带来了新曙光，具有巨大潜力。虽然目前有限的CD47与胰腺癌的研究已经表现出其抗体抑制胰腺肿瘤生长的作用，但研究发现抗CD47抗体治疗转移性胰腺癌效果并不佳，可能与胰腺癌免疫抑制性肿瘤微环境和效应性T淋巴细胞在其微环境中的浸润数量有限有关，联合免疫治疗如联合化疗、肿瘤疫苗、淋巴细胞增强剂或其他能够促进效应性T淋巴细胞浸润肿瘤微环境的方案会提升抗肿瘤疗效。目前缺乏抗CD47抗体与化疗药等药物联用的时间、配伍方案、疗效评估等深入研究，尽管抗CD47抗体在体外实验及动物实验中有良好的疗效，但其安全性还有待进一步确定，以确保其临床用药安全。相信随着CD47分子与胰腺癌相关研究的深入，可能会为胰腺癌的免疫治疗开辟新途径，从而改善胰腺癌的预后，以进一步提高胰腺癌的存活率。

肿瘤医学论坛整理自：ModernOncology，28(08):-

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