CD47-SIRPα通路在肿瘤免疫逃避和治疗中的应用

陈洪卫黄开华

（1 江西省宜春市人民医院药学部，江西 宜春 330600；2 万载县株潭中心卫生院药剂科，江西 万载 336105）

CD47-SIRPα通路在肿瘤免疫逃避和治疗中的应用

陈洪卫1黄开华2

（1 江西省宜春市人民医院药学部，江西 宜春 330600；2 万载县株潭中心卫生院药剂科，江西 万载 336105）

许多研究表明免疫系统在肿瘤的发生和控制肿瘤生长方面起着重要的作用。相应地，不同类型的肿瘤有不同的机制来逃避免疫系统的作用。最近的研究认为巨噬细胞和其它吞噬细胞，通过吞噬作用在调节肿瘤生长方面起着至关重要的作用。这篇综述，旨在叙述肿瘤组织是如何通过抑制吞噬作用进行免疫逃避的，特别是通过CD47-SIRPα通路，并利用这条通路起到对肿瘤进行有效的治疗。

免疫系统；吞噬作用；CD47-SIRPα通路

肿瘤的发生和永存取决于几个关键性的特征：持续不断的增生，抑制生长抑制因子，抵抗细胞死亡，这样才能复制永恒，包括肿瘤血管新生相关因子的激活，侵袭性激活和回避免疫系统的破坏。肿瘤免疫监测，通过免疫系统识别和消除肿瘤细胞这些概念在一个世纪前开始提及，从那个时候开始发现了许多不同的免疫系统组成成分。关于巨噬细胞在调节肿瘤发病机制方面的作用还是最近才发现的且对于巨噬细胞能够通过吞噬作用清除肿瘤细胞的证据也十分有限。巨噬细胞的作用包括吞噬、抗原表达、细胞因子生成等作用，这在维持体内细胞的平衡、病原体防卫和免疫应答等方面有重要作用。自20世纪70年代以来的研究表明，肿瘤的生长受到肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的促进[1]。最近的研究表明肿瘤组织通过表达抗-吞噬信号，包括CD200和CD47来使自身逃避巨噬细胞的吞噬。研究表明有大量的分子参与了巨噬细胞对外来细胞及凋亡细胞的清除。近来的研究表明，机体活细胞表面表达的一些影响吞噬作用的配体或许在肿瘤的免疫监视中起着更重要的作用。CD47就是这样一个配体分子。它通过与巨噬细胞上受体SIRPα 的相互作用，在白血病及其他肿瘤的免疫监视中发挥着重要的调节作用。这篇综述旨在阐明CD47-SIRPα通路在肿瘤发病机制和治疗方面的作用。

1 人恶性肿瘤中CD47的免疫调节作用

CD47又叫整合素相关蛋白，相对分子质量在47-55KD之间，是一个膜蛋白，属于免疫球蛋白超家族，参与了人体内多个生理学过程包括细胞的迁移，T细胞和树突细胞的活化，以及轴突的生长。CD47最初于20世纪80年代在人卵巢癌中发现，随后在不同类型的肿瘤组织中都有发现，包括急性髓细胞白血病（AML）[2]，慢性粒细胞性白血病，急性淋巴细胞白血病（ALL），当然CD47大部分的正常组织中也有所表达。虽然广泛存在于不同的正常组织，但是与肿瘤组织中的CD47表达量相比要低得多[3]。信号调节蛋α（signal regulatory protein α，SIRPα）也称包含SH2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶底物1（SH2domain-containing protein tyrosine phosphatase substrate-1，SHPS-1），属于免疫球蛋白超家族的跨膜蛋白，SIRPα胞内段含免疫受体酪氨酸抑制基序（immune-receptor tyrosin-based inhibitory motif，ITIM），当细胞受到生长因子刺激时，SIRPα胞内段ITIM发生磷酸化，可抑制相应生长因子的活性。SIRPα是CD47的一种重要的表面受体，CD47-SIRP α信号通路在免疫系统中存在负性调节作用。CD47-SIRPα的信号系统能够抑制吞噬细胞的吞噬作用最早是在CD47KO鼠中得到证实的，CD47通过与巨噬细胞SIRPα结合，导致受体分子聚集引起酪氨酸的磷酸化和激活和抑制巨噬细胞突触肌球蛋白的积累，在此过程中，带有磷酸化ITAM的SIRPα作为转接蛋白募集和激活蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1或SHP-2，传递抑制信号从而起到抑制吞噬的作用。可见，在这条通路上，CD47就像是“不要吃我的信号”。

2 人恶性肿瘤中CD47的治疗靶点

在不同肿瘤组织中CD47的高表达并作为“不要吃我”的信号，表明CD47SIRPα信号通路可以作为人恶性肿瘤常见的治疗靶标。主要的方法是开发CD47的单克隆抗体，或是开发重组的SIRPα蛋白与CD47结合并阻止CD47的作用。研究发现，靶向CD47的阻断性单克隆抗体在体外能够使Lin-CD47+CD47-CD90-的人急性髄系白血病干细胞被巨噬细胞优先清除。对于AML小鼠的体内研究显示，抗CD47单克隆抗体通过靶向AML LSC能够消灭白血病。越来越多的研究表明，抗CD47的抗体在其他肿瘤中也有治疗作用。针对CD47的阻断性抗体在体外能够清除慢性B淋巴细胞白血病细胞，在体内能清除多发性骨髓瘤细胞系，淋巴系白血病细胞系。在一些实体肿瘤中也有类似作用。说明抗体介导的CD47信号通路的阻断对于多种造血系恶性肿瘤及实体恶性肿瘤具有治疗意义。

抗CD47抗体在消除肿瘤细胞方面有多种作用机制。第一种作用机制是抗CD47抗体可以阻止肿瘤细胞的CD47与SIRPα结合[3]。这一清除作用主要受巨噬细胞调节，通过阻断CD47-SIRP α间的相互作用来促进巨噬细胞的吞噬功能，这一作用不依赖于 Fc 受体介导的抗体杀伤作用。许多证据支持这一说法，首先，这一治疗作用主要由吞噬细胞介导，因为用脂质体剔除AML免疫缺陷小鼠的巨噬细胞后，抗CD47抗体不能发挥治疗作用。其次，两种不同的抗CD47抗体均能阻断CD47-SIRP α 间相互作用从而促进吞噬，而非阻断性的抗CD47抗体却无此作用，尽管三种抗体与靶细胞的结合方式相同。第三，抗SIRPα 抗体同样能促进巨噬细胞对AML LSC 的吞噬作用。第四，同种型的抗CD45抗体虽能与LSC 结合，但却不能促进吞噬作用。最后，抗CD47抗体的F（ab）’ 2片段在缺失Fc 受体的情况下仍能促进肿瘤细胞的清除。这些研究说明存在一种不依赖Fc 受体的抗CD47抗体激活机制。第二种作用机制是抗CD47抗体通过Fc-依赖的机制消除肿瘤细胞，包括抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用等[4]。第三种作用机制是抗CD47抗体通过直接诱导细胞凋亡消除肿瘤细胞，一些体外和体内的实验也证实了这一假设[5]。第四种作用机制是，与巨噬细胞相似，抗CD47抗体通过激活T细胞和适应性免疫响应使树突细胞吞噬肿瘤细胞。这种作用主要发生在阻断CD47和SIRPα相互作用这条通路上。DC和T细胞的亚型都能表达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产生细胞因子。相反，SIRPα 与T 细胞表面的CD47相结合可促进T 细胞的增殖，导致DC细胞介导的抗原特异性的细胞毒性T淋巴细胞的体外激活。将肿瘤细胞的CD47与DCs的SIRPα结合通过抑制细胞吞噬作用和DC活性介导了免疫逃避。因此抑制CD47-SIRPα通路可以作为治疗肿瘤的靶点。

除了CD47，SIRPα同样可以作为抑制CD47-SIRPα通路的靶点。抑制SIRPα的抗体同样可以抑制肿瘤细胞CD47与吞噬细胞SIRPα结合，与抗CD47抗体的作用机制相似。

3 结 论

免疫逃避是肿瘤细胞生长并不断增殖的主要机制。最近的研究表明通过CD47-SIRPα通路在调节肿瘤细胞的吞噬作用方面起着重要的作用。通过抑制这条通路，对于肿瘤的治疗有十分重要的意义。

[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