CD47与胃癌相关性的研究进展

谭观桥　吴立鹏　张建文

【摘要】 恶性肿瘤的产生是多种因素共同作用的结果，其中免疫系统在其发生与发展的过程中发挥着重要作用。随着近年来免疫检查点的不断发现，免疫治疗已成为各种恶性肿瘤的治疗热点。CD47是一种广泛表达的跨膜糖蛋白，最近的研究显示CD47/SIRPα轴可以作为新的免疫治疗靶标。CD47高表达于肿瘤细胞表面，通过与巨噬细胞表面的配体SIRPα结合，发出“不吃我”信号，使肿瘤细胞免于巨噬细胞的吞噬，从而促进肿瘤的发生与发展。本文从CD47的结构与生理功能、抗肿瘤的机制进行阐述，并对CD47在胃癌的表达与预后及治疗中的作用进行综述。

【关键词】 CD47； 胃癌； CD47/SIRPα； 巨噬细胞； 免疫治疗

Research Progress on the Relationship between CD47 and Gastric/TAN Guanqiao，WU Lipeng，ZHANG Jianwen.//Medical Innovation of China，2018，15（08）：136-139

【Abstract】 The production of malignant tumors is a result of a combination of factors that play an important role in the development and progression of the immune system.With the continuous discovery of immune checkpoints in recent years，immunotherapy has become a hot spot for the treatment of various malignancies.CD47 is a widely expressed transmembrane glycoprotein，and recent studies have shown that CD47 can be used as a new immunotherapy target.Its high expression on the surface of tumor cells，through the receptor with the surface of macrophages SIRPα binding，issued a “dont eat me” signal，the tumor cells from phagocytosis of macrophages，thereby promoting the occurrence and development of tumors.This article describes the structure and physiological function of CD47 and the mechanism of anti-tumor，and reviews the role of CD47 in the expression， prognosis and treatment of gastric cancer.

【Key words】 CD47； Gastric cancer； CD47/SIRPα； Macrophage； Immunotherapy

First-authors address：The First Peoples Hospital of Chenzhou Affiliated University of South China，Chenzhou 423000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.08.034

胃癌是全球最常见的消化道恶性肿瘤之一，其发病率位居恶性肿瘤的第四位，死亡率居恶性肿瘤的第二位。由于胃癌早期症状都不明显，直到它进展到晚期才被诊断出来，而此时已丧失了治疗胃癌的最佳时机，导致我国胃癌患者预后普遍较差。目前针对胃癌治疗的有效药物仍较少，胃癌的死亡率仍居高不下。近年来癌症免疫治疗逐渐成为各类恶性肿瘤领域的热点，各种免疫治疗靶标的出现，也为癌症免疫治疗提供了突破口，CD47/信号调节蛋白α（SIRPα）轴就是其中一种免疫治疗靶标。CD47通过高表达肿瘤细胞表面，与巨噬细胞表面配体SIRPα结合，发出“不要吃我”信号，从而达到免疫逃逸，以促进肿瘤的发生与发展。而抗CD47抗体又能阻断CD47/SIRPα轴，激活巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，从而达到治愈肿瘤的目的。本文就CD47在胃癌的相关作用做一综述。

1 CD47的结构与生理功能

CD47广泛表达于多种组织细胞，是45～50 kD的跨膜糖蛋白，属于免疫球蛋白（Ig）超家族的成員，由高度糖基化的细胞外IgV结构域、疏水性多重跨膜结构域和短的可变剪接的胞质尾部组成[1]。虽然CD47首先被鉴定为涉及白细胞中β3整合素介导的信号传导的膜蛋白[2]，现在已知还与血小板反应蛋白-1、SIRPα、整合素等相互作用，以调节各种细胞功能，包括细胞迁移、轴突延伸、细胞因子产生和T细胞活化[3-6]。然而，最近的研究多集中在CD47/SIRPα轴上的抗吞噬作用[7]。SIRPα是Ig超家族的成员，其细胞外组分中具有三个Ig样结构域。其细胞质结构域含有几种酪氨酸，当被磷酸化时，可产生免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIM）。ITIM是用于结合双重Src同源2（SH2）结构域的酪氨酸磷酸酶SHP-1和SHP-2以及肌醇磷酸酶SHIP的位点。SIRPα似乎主要作为向细胞膜募集酪氨酸磷酸酶活性的位点，通过生长因子受体[8]以及促进酪氨酸激酶活性的其他受体的信号转导途径抑制信号传导。肿瘤细胞上高表达的CD47与相邻巨噬细胞上的配体SIRPα结合，使SIRPα酪氨酸磷酸化，从而发出抑制性调节信号，抑制巨噬细胞的吞噬作用，导致免疫逃逸。因此，CD47/SIRPα轴的相互作用可以作为一个负面的免疫检查点，阻断该通路可以解除巨噬细胞对肿瘤细胞吞噬的抑制作用，提高机体对肿瘤细胞的免疫反应，为肿瘤的免疫治疗提供一条新途径。

2 CD47在肿瘤治疗中的机制

癌症免疫治疗的成功使得医学科研者们对确定新的免疫治疗靶标产生了极大的兴趣。迄今为止，大多数疗法都集中在刺激适应性免疫系统攻击癌细胞的疗法，如PD-1/PD-L1轴免疫检查点的阻断剂。随着免疫治疗研究的不断发展，近年来CD47/SIRPα轴逐渐成为肿瘤免疫治疗的新靶标，通过阻断该通路，解除巨噬细胞对肿瘤细胞吞噬的抑制作用，从而达到治疗肿瘤疾病的效果。在CD47/SIRPα轴的肿瘤免疫治疗研究中，最主要的机制是巨噬细胞的激活。首先，在急性髓细胞性白血病（AML）动物模型体内、体外的实验研究中发现，CD47阻断疗法显著刺激了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，增加了小鼠的生存期[9]。由此可见，巨噬细胞的激活在CD47阻断疗法中起关键作用。其次，阻断CD47可能进一步将巨噬细胞募集到肿瘤组织中，以及向肿瘤组织募集额外的免疫细胞的细胞因子和趋化因子，如单核细胞趋化蛋白3（MCP-3），这些细胞因子的分泌有助于CD47阻断疗法的功效[10]。再次，靶向CD47/SIRPα轴的疗法也可能改变肿瘤中巨噬细胞的极化状态。巨噬细胞按其表型和功能活性又可以分为M1（Ⅰ型）和M2（Ⅱ型）两种，M1巨噬细胞能产生大量的促炎细胞因子，并介导抵抗细胞内寄生虫和抑制肿瘤生长；相比之下，M2巨噬细胞则产生较少的促炎分子，通过各种机制参与组织损伤修复、血管生成和促进肿瘤生长。Zhang等[11]在胶质母细胞瘤模型的研究发现，经阻断CD47治疗后小鼠M1巨噬细胞肿瘤的微环境中增加了一倍以上，而小鼠M2巨噬细胞则没有显著的增加。最后，尽管巨噬细胞的激活在CD47阻断疗法中起关键作用，但其他免疫细胞也可以响应CD47阻断疗法。SIRPα在骨髓免疫细胞上高度表达[12]，因此它可能是骨髓谱系的关键调节剂。单核细胞和粒细胞均表达Fc受体，一项研究发现CD47/SIRPα阻断增强嗜中性粒细胞抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用[13]。在小鼠中，CD47通过SIRPα+树突状细胞来调节抗原摄取[14]，使用同源免疫活性肿瘤模型发现，CD47阻断的治疗效果取决于树突状细胞[15]。通过刺激巨噬细胞或树突细胞的抗原呈递，靶向CD47/SIRPα轴的疗法可以促进肿瘤的适应性免疫应答。

3 CD47在胃癌中的表达与预后的关系

CD47是一种广泛表达的抗原，表达于各种肿瘤细胞的表面，并且其表达的上调与肿瘤的生长与转移密切相关[16]。早期对AML的研究显示，CD47在AML干细胞上的表达显著高于正常细胞，且CD47的表达与AML的不良预后相关[9]。与AML一样，多种实体肿瘤组织中均检测到了CD47的一定程度的高表达，也与不良预后密切相关[17-22]。

目前关于CD47在胃癌中表达的相关研究仍较少。国内甘波等[23]用免疫组织化学法检测80例胃癌患者胃癌组织及癌旁正常组织CD47和SIRPα的表达，其中CD47抗原阳性表达率胃癌组织为51.85%，癌旁正常胃组织为36.84%，CD47表达强度在低分化，有淋巴结转移、浸润更深的患者中更高，说明胃癌组织中CD47表达上调与胃癌恶性程度相关。国外Yoshida等[24]用免疫组织化学检测115例胃癌患者的胃癌组织CD47的表达，其中57例（49.5%）胃癌细胞中CD47阳性表达，且CD47的阳性表达与肿瘤位置、肿瘤大小、肿瘤深度、淋巴结受累有关，CD47阳性病例的总生存率显著低于CD47阴性病例，证实胃癌组织中CD47高表达是独立的不良预后因素。然而，Sudo等[25]在胃癌患者原发肿瘤、外周血（PB）和骨髓（BM）中CD47的表达研究显示，在原发性肿瘤中，CD47的表达与任何临床病理学因素或预后无关；在PB中CD47的低表达与肿瘤深度，淋巴侵袭，淋巴结转移和临床肿瘤分期显著相关；相反，在BM中CD47的高表达与肿瘤深度，淋巴侵袭，淋巴结转移和临床肿瘤分期显著相关。这表明可能存在导致CD47蛋白表达更高的转录后差异，如蛋白质降解或运输的破坏。为了阐明CD47的表达在胃癌中的意义是一项复杂的任务，有赖科研人员的进一步研究。

4 CD47与胃癌的免疫治疗

在机体的免疫系统中，肿瘤细通过CD47/SIRPα轴的抗吞噬作用来逃避巨噬细胞的吞噬，促进肿瘤的发生发展。因此，可以通过阻断CD47/SIRPα轴来治疗肿瘤。针对CD47/SIRPα轴的疗法已经在广泛的临床前模型中取得了成功。Willingham等[26]在免疫缺陷小鼠异种原位移植模型实验中，发现抗CD47抗体能抑制多种实体瘤的生长，不仅增加了小鼠的生存期，而且还可以有效的预防肿瘤转移。同样，Yoshida等[24]在腹膜内移植MKN45胃癌细胞的免疫缺陷小鼠的体内实验中发现，注射了抗CD47抗體的小鼠比注射了对照性抗体的小鼠获得了更长的生存时间。以上数据均表明抗CD47抗体能够有效地杀伤恶性肿瘤细胞，从而达到治疗恶性肿瘤疾病。

抗CD47抗体在动物实验中取得了显著的疗效，但将这种治疗应用到人类身上是否产生不可逆的毒副作用，这点让人担忧。因为在大多数实体瘤中，通常经静脉注射给予单克隆抗体。然而，抗CD47抗体的静脉内应用可能具有潜在的风险。高水平的CD47表达保护红细胞（RBC）免受脾内巨噬细胞吞噬作用[27]。因此，红细胞中CD47的损失可能引起溶血和贫血[28]。Liu等[29]在AML的临床前研究中发现，通过静脉内递送抗CD47单克隆抗体，虽然出现了短暂的贫血，但可以用特定剂量的促红细胞生成素（EPO）进一步缓解，而且未发现有血管内溶血。胃癌由于其解剖和结构特征容易在腹腔内传播和转移，使得腹膜内递送药物成为一种可行的选择，这样就可以最大限度地减轻经静脉给药对血液系统及其他重要器官产生不良影响。此外，CD47不仅在肿瘤细胞上高度表达，而且在正常（非肿瘤）细胞上也有不同程度的表达[1]，然而细胞的吞噬与其表面的促吞噬信号相关，已知的几个促吞噬信号已经确定，包括细胞表面钙网织蛋白和磷脂酰丝氨酸[30-31]。钙网织蛋白与LDL-受体相关的蛋白质

1在巨噬細胞上相互作用，并且是中和CD47/SIRPα轴相互作用后吞噬肿瘤细胞所必需的因子[32-33]。细胞表面钙网织蛋白是“吃我”信号的成员，存在于所有人类白血病、淋巴瘤和实体肿瘤细胞亚群中，但不存在于正常（非肿瘤）细胞上。由此可以推测，正常细胞缺乏“吃我”信号，而在没有CD47/SIRPα轴信号传导的情况下，正常细胞就不会被吞噬。抗CD47抗体应用于人类身上应该是安全可行的。

鉴于抗CD47抗体是针对CD47/SIRPα轴的最佳疗法。目前抗CD47抗体已经针对多种血液和实体恶性肿瘤进行了Ⅰ期临床试验，其中包括两种单克隆抗体分别为人IgG4亚类的人源化抗-CD47抗体（Hu5F9-G4）和人源化CD47阻断抗体（CC-90002），以及一种SIRPα-Fc融合蛋白（TTI-621）[34]。尽管研究者们在动物实验中取得了显著的疗效，且仍在不断加大针对CD47药物研发的投入，但CD47靶向治疗的机制尚未清楚，其临床疗效仍不得而知。

综上所述，胃癌细胞表面的CD47与巨噬细胞表面的配体SIRPα结合，发出“不要吃我”的信号，抑制巨噬细胞对胃癌细胞的吞噬作用，导致肿瘤细胞出现免疫逃逸现象，从而促进胃癌的发生发展。胃癌细胞上CD47的高表达与临床预后不良密切相关，且大量的小鼠异种移植模型和免疫活性小鼠肿瘤模型在体外和体内证明了抗CD47抗体能够阻断CD47/SIRPα轴进而激活巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，影响胃癌的发展进程。因此可以通过术后检测胃癌患者组织CD47的阳性表达，以便制定合适的个体化的新辅助化疗方案，以及为CD47/SIRPα轴在胃癌治疗中的作用提供更多的理论依据。

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