CD47與胃癌相關(guān)性的研究進(jìn)展

譚觀橋　吳立鵬　張建文

【摘要】 惡性腫瘤的產(chǎn)生是多種因素共同作用的結(jié)果，其中免疫系統(tǒng)在其發(fā)生與發(fā)展的過程中發(fā)揮著重要作用。隨著近年來免疫檢查點(diǎn)的不斷發(fā)現(xiàn)，免疫治療已成為各種惡性腫瘤的治療熱點(diǎn)。CD47是一種廣泛表達(dá)的跨膜糖蛋白，最近的研究顯示CD47/SIRPα軸可以作為新的免疫治療靶標(biāo)。CD47高表達(dá)于腫瘤細(xì)胞表面，通過與巨噬細(xì)胞表面的配體SIRPα結(jié)合，發(fā)出“不吃我”信號(hào)，使腫瘤細(xì)胞免于巨噬細(xì)胞的吞噬，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。本文從CD47的結(jié)構(gòu)與生理功能、抗腫瘤的機(jī)制進(jìn)行闡述，并對CD47在胃癌的表達(dá)與預(yù)后及治療中的作用進(jìn)行綜述。

【關(guān)鍵詞】 CD47； 胃癌； CD47/SIRPα； 巨噬細(xì)胞； 免疫治療

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

胃癌是全球最常見的消化道惡性腫瘤之一，其發(fā)病率位居惡性腫瘤的第四位，死亡率居惡性腫瘤的第二位。由于胃癌早期癥狀都不明顯，直到它進(jìn)展到晚期才被診斷出來，而此時(shí)已喪失了治療胃癌的最佳時(shí)機(jī)，導(dǎo)致我國胃癌患者預(yù)后普遍較差。目前針對胃癌治療的有效藥物仍較少，胃癌的死亡率仍居高不下。近年來癌癥免疫治療逐漸成為各類惡性腫瘤領(lǐng)域的熱點(diǎn)，各種免疫治療靶標(biāo)的出現(xiàn)，也為癌癥免疫治療提供了突破口，CD47/信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α（SIRPα）軸就是其中一種免疫治療靶標(biāo)。CD47通過高表達(dá)腫瘤細(xì)胞表面，與巨噬細(xì)胞表面配體SIRPα結(jié)合，發(fā)出“不要吃我”信號(hào)，從而達(dá)到免疫逃逸，以促進(jìn)腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。而抗CD47抗體又能阻斷CD47/SIRPα軸，激活巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的吞噬作用，從而達(dá)到治愈腫瘤的目的。本文就CD47在胃癌的相關(guān)作用做一綜述。

1 CD47的結(jié)構(gòu)與生理功能

CD47廣泛表達(dá)于多種組織細(xì)胞，是45～50 kD的跨膜糖蛋白，屬于免疫球蛋白（Ig）超家族的成員，由高度糖基化的細(xì)胞外IgV結(jié)構(gòu)域、疏水性多重跨膜結(jié)構(gòu)域和短的可變剪接的胞質(zhì)尾部組成[1]。雖然CD47首先被鑒定為涉及白細(xì)胞中β3整合素介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)的膜蛋白[2]，現(xiàn)在已知還與血小板反應(yīng)蛋白-1、SIRPα、整合素等相互作用，以調(diào)節(jié)各種細(xì)胞功能，包括細(xì)胞遷移、軸突延伸、細(xì)胞因子產(chǎn)生和T細(xì)胞活化[3-6]。然而，最近的研究多集中在CD47/SIRPα軸上的抗吞噬作用[7]。SIRPα是Ig超家族的成員，其細(xì)胞外組分中具有三個(gè)Ig樣結(jié)構(gòu)域。其細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域含有幾種酪氨酸，當(dāng)被磷酸化時(shí)，可產(chǎn)生免疫受體酪氨酸抑制基序（ITIM）。ITIM是用于結(jié)合雙重Src同源2（SH2）結(jié)構(gòu)域的酪氨酸磷酸酶SHP-1和SHP-2以及肌醇磷酸酶SHIP的位點(diǎn)。SIRPα似乎主要作為向細(xì)胞膜募集酪氨酸磷酸酶活性的位點(diǎn)，通過生長因子受體[8]以及促進(jìn)酪氨酸激酶活性的其他受體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑抑制信號(hào)傳導(dǎo)。腫瘤細(xì)胞上高表達(dá)的CD47與相鄰巨噬細(xì)胞上的配體SIRPα結(jié)合，使SIRPα酪氨酸磷酸化，從而發(fā)出抑制性調(diào)節(jié)信號(hào)，抑制巨噬細(xì)胞的吞噬作用，導(dǎo)致免疫逃逸。因此，CD47/SIRPα軸的相互作用可以作為一個(gè)負(fù)面的免疫檢查點(diǎn)，阻斷該通路可以解除巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞吞噬的抑制作用，提高機(jī)體對腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)，為腫瘤的免疫治療提供一條新途徑。

2 CD47在腫瘤治療中的機(jī)制

癌癥免疫治療的成功使得醫(yī)學(xué)科研者們對確定新的免疫治療靶標(biāo)產(chǎn)生了極大的興趣。迄今為止，大多數(shù)療法都集中在刺激適應(yīng)性免疫系統(tǒng)攻擊癌細(xì)胞的療法，如PD-1/PD-L1軸免疫檢查點(diǎn)的阻斷劑。隨著免疫治療研究的不斷發(fā)展，近年來CD47/SIRPα軸逐漸成為腫瘤免疫治療的新靶標(biāo)，通過阻斷該通路，解除巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞吞噬的抑制作用，從而達(dá)到治療腫瘤疾病的效果。在CD47/SIRPα軸的腫瘤免疫治療研究中，最主要的機(jī)制是巨噬細(xì)胞的激活。首先，在急性髓細(xì)胞性白血病（AML）動(dòng)物模型體內(nèi)、體外的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，CD47阻斷療法顯著刺激了巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的吞噬作用，增加了小鼠的生存期[9]。由此可見，巨噬細(xì)胞的激活在CD47阻斷療法中起關(guān)鍵作用。其次，阻斷CD47可能進(jìn)一步將巨噬細(xì)胞募集到腫瘤組織中，以及向腫瘤組織募集額外的免疫細(xì)胞的細(xì)胞因子和趨化因子，如單核細(xì)胞趨化蛋白3（MCP-3），這些細(xì)胞因子的分泌有助于CD47阻斷療法的功效[10]。再次，靶向CD47/SIRPα軸的療法也可能改變腫瘤中巨噬細(xì)胞的極化狀態(tài)。巨噬細(xì)胞按其表型和功能活性又可以分為M1（Ⅰ型）和M2（Ⅱ型）兩種，M1巨噬細(xì)胞能產(chǎn)生大量的促炎細(xì)胞因子，并介導(dǎo)抵抗細(xì)胞內(nèi)寄生蟲和抑制腫瘤生長；相比之下，M2巨噬細(xì)胞則產(chǎn)生較少的促炎分子，通過各種機(jī)制參與組織損傷修復(fù)、血管生成和促進(jìn)腫瘤生長。Zhang等[11]在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤模型的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)阻斷CD47治療后小鼠M1巨噬細(xì)胞腫瘤的微環(huán)境中增加了一倍以上，而小鼠M2巨噬細(xì)胞則沒有顯著的增加。最后，盡管巨噬細(xì)胞的激活在CD47阻斷療法中起關(guān)鍵作用，但其他免疫細(xì)胞也可以響應(yīng)CD47阻斷療法。SIRPα在骨髓免疫細(xì)胞上高度表達(dá)[12]，因此它可能是骨髓譜系的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。單核細(xì)胞和粒細(xì)胞均表達(dá)Fc受體，一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)CD47/SIRPα阻斷增強(qiáng)嗜中性粒細(xì)胞抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用[13]。在小鼠中，CD47通過SIRPα+樹突狀細(xì)胞來調(diào)節(jié)抗原攝取[14]，使用同源免疫活性腫瘤模型發(fā)現(xiàn)，CD47阻斷的治療效果取決于樹突狀細(xì)胞[15]。通過刺激巨噬細(xì)胞或樹突細(xì)胞的抗原呈遞，靶向CD47/SIRPα軸的療法可以促進(jìn)腫瘤的適應(yīng)性免疫應(yīng)答。

3 CD47在胃癌中的表達(dá)與預(yù)后的關(guān)系

CD47是一種廣泛表達(dá)的抗原，表達(dá)于各種腫瘤細(xì)胞的表面，并且其表達(dá)的上調(diào)與腫瘤的生長與轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[16]。早期對AML的研究顯示，CD47在AML干細(xì)胞上的表達(dá)顯著高于正常細(xì)胞，且CD47的表達(dá)與AML的不良預(yù)后相關(guān)[9]。與AML一樣，多種實(shí)體腫瘤組織中均檢測到了CD47的一定程度的高表達(dá)，也與不良預(yù)后密切相關(guān)[17-22]。

目前關(guān)于CD47在胃癌中表達(dá)的相關(guān)研究仍較少。國內(nèi)甘波等[23]用免疫組織化學(xué)法檢測80例胃癌患者胃癌組織及癌旁正常組織CD47和SIRPα的表達(dá)，其中CD47抗原陽性表達(dá)率胃癌組織為51.85%，癌旁正常胃組織為36.84%，CD47表達(dá)強(qiáng)度在低分化，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤更深的患者中更高，說明胃癌組織中CD47表達(dá)上調(diào)與胃癌惡性程度相關(guān)。國外Yoshida等[24]用免疫組織化學(xué)檢測115例胃癌患者的胃癌組織CD47的表達(dá)，其中57例（49.5%）胃癌細(xì)胞中CD47陽性表達(dá)，且CD47的陽性表達(dá)與腫瘤位置、腫瘤大小、腫瘤深度、淋巴結(jié)受累有關(guān)，CD47陽性病例的總生存率顯著低于CD47陰性病例，證實(shí)胃癌組織中CD47高表達(dá)是獨(dú)立的不良預(yù)后因素。然而，Sudo等[25]在胃癌患者原發(fā)腫瘤、外周血（PB）和骨髓（BM）中CD47的表達(dá)研究顯示，在原發(fā)性腫瘤中，CD47的表達(dá)與任何臨床病理學(xué)因素或預(yù)后無關(guān)；在PB中CD47的低表達(dá)與腫瘤深度，淋巴侵襲，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床腫瘤分期顯著相關(guān)；相反，在BM中CD47的高表達(dá)與腫瘤深度，淋巴侵襲，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床腫瘤分期顯著相關(guān)。這表明可能存在導(dǎo)致CD47蛋白表達(dá)更高的轉(zhuǎn)錄后差異，如蛋白質(zhì)降解或運(yùn)輸?shù)钠茐?。為了闡明CD47的表達(dá)在胃癌中的意義是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，有賴科研人員的進(jìn)一步研究。

4 CD47與胃癌的免疫治療

在機(jī)體的免疫系統(tǒng)中，腫瘤細(xì)通過CD47/SIRPα軸的抗吞噬作用來逃避巨噬細(xì)胞的吞噬，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。因此，可以通過阻斷CD47/SIRPα軸來治療腫瘤。針對CD47/SIRPα軸的療法已經(jīng)在廣泛的臨床前模型中取得了成功。Willingham等[26]在免疫缺陷小鼠異種原位移植模型實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)抗CD47抗體能抑制多種實(shí)體瘤的生長，不僅增加了小鼠的生存期，而且還可以有效的預(yù)防腫瘤轉(zhuǎn)移。同樣，Yoshida等[24]在腹膜內(nèi)移植MKN45胃癌細(xì)胞的免疫缺陷小鼠的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，注射了抗CD47抗體的小鼠比注射了對照性抗體的小鼠獲得了更長的生存時(shí)間。以上數(shù)據(jù)均表明抗CD47抗體能夠有效地殺傷惡性腫瘤細(xì)胞，從而達(dá)到治療惡性腫瘤疾病。

抗CD47抗體在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得了顯著的療效，但將這種治療應(yīng)用到人類身上是否產(chǎn)生不可逆的毒副作用，這點(diǎn)讓人擔(dān)憂。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)實(shí)體瘤中，通常經(jīng)靜脈注射給予單克隆抗體。然而，抗CD47抗體的靜脈內(nèi)應(yīng)用可能具有潛在的風(fēng)險(xiǎn)。高水平的CD47表達(dá)保護(hù)紅細(xì)胞（RBC）免受脾內(nèi)巨噬細(xì)胞吞噬作用[27]。因此，紅細(xì)胞中CD47的損失可能引起溶血和貧血[28]。Liu等[29]在AML的臨床前研究中發(fā)現(xiàn)，通過靜脈內(nèi)遞送抗CD47單克隆抗體，雖然出現(xiàn)了短暫的貧血，但可以用特定劑量的促紅細(xì)胞生成素（EPO）進(jìn)一步緩解，而且未發(fā)現(xiàn)有血管內(nèi)溶血。胃癌由于其解剖和結(jié)構(gòu)特征容易在腹腔內(nèi)傳播和轉(zhuǎn)移，使得腹膜內(nèi)遞送藥物成為一種可行的選擇，這樣就可以最大限度地減輕經(jīng)靜脈給藥對血液系統(tǒng)及其他重要器官產(chǎn)生不良影響。此外，CD47不僅在腫瘤細(xì)胞上高度表達(dá)，而且在正常（非腫瘤）細(xì)胞上也有不同程度的表達(dá)[1]，然而細(xì)胞的吞噬與其表面的促吞噬信號(hào)相關(guān)，已知的幾個(gè)促吞噬信號(hào)已經(jīng)確定，包括細(xì)胞表面鈣網(wǎng)織蛋白和磷脂酰絲氨酸[30-31]。鈣網(wǎng)織蛋白與LDL-受體相關(guān)的蛋白質(zhì)

1在巨噬細(xì)胞上相互作用，并且是中和CD47/SIRPα軸相互作用后吞噬腫瘤細(xì)胞所必需的因子[32-33]。細(xì)胞表面鈣網(wǎng)織蛋白是“吃我”信號(hào)的成員，存在于所有人類白血病、淋巴瘤和實(shí)體腫瘤細(xì)胞亞群中，但不存在于正常（非腫瘤）細(xì)胞上。由此可以推測，正常細(xì)胞缺乏“吃我”信號(hào)，而在沒有CD47/SIRPα軸信號(hào)傳導(dǎo)的情況下，正常細(xì)胞就不會(huì)被吞噬?？笴D47抗體應(yīng)用于人類身上應(yīng)該是安全可行的。

鑒于抗CD47抗體是針對CD47/SIRPα軸的最佳療法。目前抗CD47抗體已經(jīng)針對多種血液和實(shí)體惡性腫瘤進(jìn)行了Ⅰ期臨床試驗(yàn)，其中包括兩種單克隆抗體分別為人IgG4亞類的人源化抗-CD47抗體（Hu5F9-G4）和人源化CD47阻斷抗體（CC-90002），以及一種SIRPα-Fc融合蛋白（TTI-621）[34]。盡管研究者們在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得了顯著的療效，且仍在不斷加大針對CD47藥物研發(fā)的投入，但CD47靶向治療的機(jī)制尚未清楚，其臨床療效仍不得而知。

綜上所述，胃癌細(xì)胞表面的CD47與巨噬細(xì)胞表面的配體SIRPα結(jié)合，發(fā)出“不要吃我”的信號(hào)，抑制巨噬細(xì)胞對胃癌細(xì)胞的吞噬作用，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)免疫逃逸現(xiàn)象，從而促進(jìn)胃癌的發(fā)生發(fā)展。胃癌細(xì)胞上CD47的高表達(dá)與臨床預(yù)后不良密切相關(guān)，且大量的小鼠異種移植模型和免疫活性小鼠腫瘤模型在體外和體內(nèi)證明了抗CD47抗體能夠阻斷CD47/SIRPα軸進(jìn)而激活巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的吞噬作用，影響胃癌的發(fā)展進(jìn)程。因此可以通過術(shù)后檢測胃癌患者組織CD47的陽性表達(dá)，以便制定合適的個(gè)體化的新輔助化療方案，以及為CD47/SIRPα軸在胃癌治療中的作用提供更多的理論依據(jù)。

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