靶向CD73在腫瘤聯(lián)合治療中的研究進(jìn)展*

張曙光，朱沛姚，劉文科，董思遠(yuǎn)，張林

（中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 胸外科，遼寧 沈陽 110001）

腫瘤微環(huán)境適宜腫瘤的生長，在代謝方面最重要的是嘌呤代謝的改變，缺氧導(dǎo)致細(xì)胞外三磷酸腺苷及腺苷的聚集。在腺苷產(chǎn)生徑路中，最關(guān)鍵的就是CD73，其能將細(xì)胞外的一磷酸腺苷（adenosine monophosphate, AMP）水解為腺苷，腺苷與細(xì)胞表面的4種受體結(jié)合，最終促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[1]。靶向CD73阻滯劑能夠控制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，其聯(lián)合放化療、免疫治療及靶向治療的協(xié)同作用抗腫瘤效果更為明顯。本文旨在將該領(lǐng)域的研究進(jìn)展作一 綜述。

1 CD73在腫瘤中的作用及靶向CD73抑制藥物現(xiàn)狀

腫瘤微環(huán)境的特點(diǎn)是缺氧、低pH值、低葡萄糖及低其他營養(yǎng)物質(zhì)。這種情況下，為有利于腫瘤細(xì)胞的生長，腫瘤調(diào)整了代謝機(jī)制，其中嘌呤代謝的調(diào)整是通過過表達(dá)CD73實(shí)現(xiàn)的，CD73將AMP水解，腫瘤局部環(huán)境產(chǎn)生大量腺苷[2]。腫瘤微環(huán)境中除了腫瘤細(xì)胞外，還包括巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、骨髓來源的抑制性細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cells, MDSCs）、樹狀突細(xì)胞、NK細(xì)胞、T細(xì)胞及B細(xì)胞等免疫細(xì)胞，另外還有細(xì)胞因子、血管和基質(zhì)，腫瘤微環(huán)境的不同組分協(xié)同作用使腫瘤得以生存和發(fā)展[3]。細(xì)胞外的腺苷能與多種免疫細(xì)胞表面的腺苷受體結(jié)合，誘發(fā)免疫抑制，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。CD73是腺苷生成的關(guān)鍵酶，在過去幾年里，多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)CD73高表達(dá)與多種腫瘤的不良預(yù)后相關(guān)，是腫瘤潛在的治療靶點(diǎn)[4-5]。

最早使用的CD73單克隆抗體MEDI9447，已經(jīng)進(jìn)入I期臨床試驗(yàn)；除此之外，還有多個(gè)CD73單抗被研發(fā)用于抑制CD73的酶活性，并誘導(dǎo)降低CD73的表達(dá)，包括美國Arcus生命科學(xué)公司研發(fā)的CD73單克隆抗體AB890和美國Vitae制藥公司研發(fā)的CD73抑 制劑[6-7]。最近BHATTARAI等[8]報(bào)道了CD73小分子抑制劑家族，結(jié)構(gòu)上與αβ-亞甲基二磷酸腺苷相關(guān)。

2 CD73與化療

標(biāo)準(zhǔn)的化療藥物作用機(jī)制主要包括抑制DNA的復(fù)制、DNA化學(xué)損傷及抑制DAN合成的關(guān)鍵酶和阻止有絲分裂?；熕幬锏目鼓[瘤作用除了上述機(jī)制外，還依靠幾種脫靶效應(yīng)，包括通過直接刺激宿主的免疫系統(tǒng)[9]。例如，蒽環(huán)類藥物和吉西他濱能增強(qiáng)交叉刺激，蒽環(huán)類藥物、紫杉醇、環(huán)磷酰胺、長春花堿、甲氨蝶呤和絲裂霉素能夠刺激樹狀突細(xì)胞活性，環(huán)磷酰胺、紫杉醇能促進(jìn)CD4+T細(xì)胞活性，環(huán)磷酰胺、氟尿嘧啶、紫杉醇、順鉑及阿糖胞苷能夠促進(jìn)細(xì)胞識(shí)別和溶解，環(huán)磷酰胺、氟尿嘧啶、紫杉醇、順鉑及氟達(dá)拉濱能夠阻斷抑制性T細(xì)胞（regulatory T cell, Treg）的活性，吉西他濱、氟尿嘧啶、順鉑及多柔比星能夠阻斷MDSCs的活性[10]。

蒽環(huán)類藥物的抗腫瘤機(jī)制主要是細(xì)胞毒性，同時(shí)通過激活患者的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)來抗腫瘤，而后者的維持是通過細(xì)胞被破壞后釋放出大量的三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）完成[11]。當(dāng)細(xì)胞釋放ATP后，ATP與樹狀突細(xì)胞上P2X7受體結(jié)合，啟動(dòng)一系列反應(yīng)，最終產(chǎn)生大量能分泌γ干擾素的CD8+T細(xì)胞，即細(xì)胞毒性T細(xì)胞，是腫瘤細(xì)胞免疫的效應(yīng)細(xì)胞。但是這一過程產(chǎn)生的ATP，也會(huì)經(jīng)由CD73徑路，轉(zhuǎn)化為免疫抑制劑—腺苷。女性三陰乳腺癌屬于高侵襲性乳腺癌，伴有CD73高表達(dá)，對(duì)多柔比星耐藥。多柔比星使細(xì)胞死亡，釋放大量ATP，但是大量ATP經(jīng)由CD73通路轉(zhuǎn)換為腺苷，再與腺苷A2A受體結(jié)合，反而抑制了抗腫瘤免疫反應(yīng)，最終導(dǎo)致腫瘤變?yōu)殡y治性腫瘤。在乳腺癌轉(zhuǎn)移小鼠模型中，使用CD73抑制劑后，使得CD8依賴的抗腫瘤免疫恢復(fù)，而且CD73單抗-多柔比星聯(lián)合用藥將小鼠的生存延長了50%；該研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用其他化療藥物，如奧沙利鉑、順鉑、甲氨蝶呤及氟尿嘧啶，能夠使卵巢癌、乳腺癌、膠質(zhì)瘤、黑色素瘤及白血病細(xì)胞的CD73表達(dá)增加，由此可推斷細(xì)胞外核苷酸核酶CD73在化療的免疫抑制及耐藥的產(chǎn)生起重要作用，需要更多的聯(lián)合用藥 研究[12]。

使用紫杉醇處理卵巢癌細(xì)胞并耐藥后，CD73的表達(dá)明顯升高，并且證實(shí)CD73的升高與鉑類藥物耐藥相關(guān)，所以CD73也許可以作為判斷預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)志物，后續(xù)可以研究CD73阻滯劑與鉑類聯(lián)合用藥是否具有協(xié)同作用。

對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系和小鼠的膠質(zhì)瘤組織使用免疫抑制劑甲氨蝶呤處理后，CD73的表達(dá)明顯增加；同樣體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，從膠質(zhì)瘤組織中提取出來的淋巴細(xì)胞CD73表達(dá)升高。這就說明CD73-腺苷在膠質(zhì)瘤免疫抑制中起了作用，如果能靶向CD73/腺苷聯(lián)合甲氨蝶呤也許會(huì)取得更好效果[13]。

用氟尿嘧啶誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞耐藥后，CD73表達(dá)升高，當(dāng)用RNA干擾技術(shù)降低CD73表達(dá)后，這些細(xì)胞恢復(fù)對(duì)氟尿嘧啶的敏感性，并且降低細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移；同時(shí)發(fā)現(xiàn)CD73誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)移和耐藥，伴隨著絲裂原活化蛋白激酶/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶通路的激活，所以除了CD73，該通路有許也有可能成為結(jié)腸癌治療新靶點(diǎn)[14]。

CD73高表達(dá)的多重耐藥腫瘤細(xì)胞中，ATP結(jié)合盒式蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)子的表達(dá)增加，這就解釋了為什么CD73可以介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的耐藥[15]。KIM等[16]進(jìn)一步將該機(jī)制做了解釋，CD73增加后，細(xì)胞外腺苷增加，腺苷通過與細(xì)胞表面A2A受體結(jié)合，使藥物流出轉(zhuǎn)運(yùn)子P轉(zhuǎn)運(yùn)糖蛋白降低，從而阻止藥物進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

以上文獻(xiàn)表明CD73阻滯劑聯(lián)合化療能夠得到更好的協(xié)同作用[15-16]；但也有其他研究發(fā)現(xiàn)并不是所有聯(lián)合用藥都可以起到協(xié)同作用的，例如在三陰乳腺癌中，CD73抑制劑聯(lián)合紫杉醇，并沒有協(xié)同抗腫瘤作用[12]；所以需要更多的研究來發(fā)現(xiàn)在不同的腫瘤中CD73阻滯劑和不同的化療藥物聯(lián)合能否起到協(xié)同 作用。

3 CD73與放療

腫瘤放療是快速增殖的腫瘤細(xì)胞較正常生長的細(xì)胞對(duì)電離輻射更加敏感，射線可以直接作用于細(xì)胞，造成DNA損傷，從而導(dǎo)致腫瘤死亡和組織損傷，也可以通過產(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有害的自由基間接殺傷腫瘤細(xì)胞。放療在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，也對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響，放療能夠誘發(fā)成熟自然殺傷細(xì)胞NK細(xì)胞、T細(xì)胞及B細(xì)胞的凋亡，同時(shí)抑制骨髓單核細(xì)胞和粒細(xì)胞的骨髓前體干細(xì)胞，從而影響機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫反應(yīng)。而分割放療有出人意料的結(jié)果，能使幾種免疫細(xì)胞群激活，這種免疫細(xì)胞群的激活是通過死亡的腫瘤細(xì)胞釋放大量ATP，從而激活P2受體來實(shí)現(xiàn)的。這種免疫增強(qiáng)作用包括幾方面：淋巴細(xì)胞進(jìn)入腫瘤微環(huán)境的能力增強(qiáng)，腫瘤抗原增加和抗原提呈能力的增強(qiáng)，從而使得免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤細(xì)胞的能力增加；且這種作用有異位效應(yīng)，通過適應(yīng)性免疫使遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的病灶縮小[17-18]。

但是放療后細(xì)胞釋放的ATP也會(huì)被水解為AMP，被CD73快速轉(zhuǎn)換為腺苷，而且高劑量放療后由ATP轉(zhuǎn)化的腺苷能夠抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)[19]。放療后的腫瘤，當(dāng)應(yīng)用靶向CD73阻滯劑后，可以發(fā)現(xiàn)Treg減少，免疫浸潤、CD8+T細(xì)胞和樹狀突細(xì)胞都增加；同時(shí)該研究發(fā)現(xiàn)，靶向阻斷CD73與抗細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞抗原4（cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4, CTLA4）聯(lián)合放療能夠提高放療療效，并使腫瘤徹底消失[20]。

放療所帶來的電離輻射損傷會(huì)使腫瘤微環(huán)境缺氧加重，缺氧造成的炎癥損傷會(huì)使成纖維細(xì)胞活性增加，而其活性的增加可能會(huì)導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。事實(shí)上，放療后組織缺氧會(huì)使缺氧誘導(dǎo)因子1增加，進(jìn)而上調(diào)促進(jìn)腫瘤逃逸的基因，CD73就是其中之一；胸部放療后，肺組織的CD73表達(dá)明顯增加，并導(dǎo)致肺纖維化，所以靶向阻斷CD73可增加肺部腫瘤放療敏感性，減少肺部毒性[21]。CD73與放療的關(guān)系尚有很多未知，CD73在腫瘤放療耐受中到底起到多少作用，CD73阻滯劑對(duì)放療敏感性有何影響，仍需大量研究來闡明。

4 CD73與免疫治療

目前腫瘤的免疫治療主要是免疫調(diào)控點(diǎn)抑制劑的應(yīng)用，包括抗程序性死亡分子1（programmed death-1, PD-1）、抗PD-1配體（programmed death-1 ligand, PD-L1）和抗CTLA4，但是單純應(yīng)用免疫調(diào)控點(diǎn)抑制劑并不能將腫瘤徹底清除。所以很多研究嘗試免疫調(diào)控點(diǎn)抑制劑與其他治療方法聯(lián)合應(yīng)用，在結(jié)腸癌、前列腺癌和乳腺癌模型中，CD73單抗能顯著增強(qiáng)抗CTLA4和抗PD-1的活性[22]。

腺苷-A2A受體通路能夠上調(diào)CD8+T細(xì)胞和Treg的PD-1表達(dá)；同時(shí)阻滯PD-1和A2A受體，協(xié)同提高CD8+T細(xì)胞活性，抑制腫瘤生長[23]。在黑色素瘤模型中，同時(shí)阻滯CD73和A2A受體，并應(yīng)用抗CTLA4單抗，能協(xié)同抑制腫瘤生長[24]。在人工接種和自發(fā)生長的黑色素瘤和乳腺癌模型中，如果腫瘤為CD73高表達(dá)，聯(lián)合應(yīng)用CD73單抗和PD-1單抗能夠降低腫瘤的轉(zhuǎn)移負(fù)荷，所以有學(xué)者期望能將CD73作為腫瘤治療效果預(yù)測的標(biāo)志物[25]。細(xì)胞外的腺苷-A2A受體能夠抑制細(xì)胞毒性T細(xì)胞的激活、增殖和細(xì)胞因子分 泌[26]。通過動(dòng)物模型發(fā)現(xiàn)CD73敲除和輸入T細(xì)胞能夠治療荷瘤小鼠，如果同時(shí)阻斷A2A受體，能夠增加T細(xì)胞的抗瘤效力[27]。這些結(jié)果說明，如果降低腫瘤CD73的表達(dá)，就能夠提高免疫治療的抗癌療效。CD73阻滯聯(lián)合免疫檢測點(diǎn)治療已經(jīng)有2個(gè)臨床試驗(yàn)在進(jìn)行，分別是CD73阻斷聯(lián)合抗PD-L1（NCT02655822）和A2A阻斷聯(lián)合抗PD-L1（NCT02503774）。值得注意的是，單純應(yīng)用CD73抑制劑并不能消除腫瘤微環(huán)境中的腫瘤免疫抑制作用，聯(lián)合應(yīng)用CD73抑制劑和A2A受體抑制劑的抗腫瘤效果更好。

5 CD73與靶向治療

靶向治療通過應(yīng)用小分子抑制劑或單抗，阻滯腫瘤細(xì)胞生存和生長所必須的生化通路或突變的蛋白，從而抑制腫瘤的生長或促使其消亡。常用的小分子抑制劑有酪氨酸激酶抑制劑伊馬替尼、吉非替尼和拉帕替尼，生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑地尼白介素，蛋白激酶抑制劑硼替佐米；常用的單克隆抗體有阿倫單抗、西妥昔單抗、吉妥單抗、替伊莫單抗、利妥昔單抗及曲妥珠單抗；雖然發(fā)現(xiàn)這些藥物也許與腺苷的代謝通路有關(guān)，但是當(dāng)阻斷CD73后是否會(huì)對(duì)上述藥物的作用有影響，以及影響到什么程度，仍需深入研究[28]。

研究乳腺癌MB-MDA-231細(xì)胞系中，CD73-腺苷-A2A受體軸與表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor, EGFR）表達(dá)的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，阻斷CD73能夠降低EGFR的表達(dá)，這種效應(yīng)可以通過應(yīng)用腺苷類似物所逆轉(zhuǎn)，說明A2A受體在調(diào)節(jié)EGFR的表達(dá)上起了關(guān)鍵作用；該研究還發(fā)現(xiàn)阻斷CD73的同時(shí)，可以阻斷一部分轉(zhuǎn)錄相關(guān)因子，如過氧化物酶體增殖劑激活受體，促進(jìn)EGFR的表達(dá)[29]。在細(xì)胞表面，CD73與其他糖基磷脂酰肌醇連接分子同時(shí)表達(dá)，其中就有酪氨酸激酶Src家族成員，提示CD73與Src蛋白激酶家族成員在調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中可能有相互作用。在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系H1957和HCC827GR中，腺苷和EGFR有相互作用。通過編碼EGFR基因的1個(gè)外顯子突變，導(dǎo)致對(duì)吉非替尼耐藥。繼續(xù)檢測這2個(gè)細(xì)胞系的G蛋白偶聯(lián)受體，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的A2A、A2B和A3受體明顯高于正常的肺成纖維細(xì)胞。當(dāng)應(yīng)用A2A阻斷劑SCH-58261和RNA干擾降低A2A的表達(dá)后，均能抑制肺癌細(xì)胞的生長，說明這個(gè)受體下游分子，有能驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致吉非替尼耐藥的機(jī)制。雖然沒有直接評(píng)估EGFR與CD73的關(guān)系，但是由于CD73-腺苷-A2A受體軸，所以推測CD73可能參與吉非替尼的耐藥。

晚期或轉(zhuǎn)移性結(jié)腸腺癌患者經(jīng)過西妥昔單抗治療后，在K-RAS野生型患者中，CD73的表達(dá)與PFS、OS呈負(fù)相關(guān)，由此CD73可能作為西妥昔單抗療效的預(yù)測分子。但是尚沒有研究將靶向阻滯CD73和西妥昔單抗聯(lián)合用藥來治療結(jié)腸癌[30]。

體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)CD73能夠促進(jìn)腫瘤的血管形成，在缺氧的環(huán)境中，CD73通過腺苷-A2A受體路徑促進(jìn)血管內(nèi)皮生長因子的產(chǎn)生和釋放，同時(shí)可以促進(jìn)微血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和管狀結(jié)構(gòu)的形成，但是這個(gè)作用是通過非酶作用促進(jìn)血管的形成，而不是通過其酶促作用產(chǎn)生腺苷來完成的[31]。所以CD73通過腺苷依賴和非腺苷依賴的方式來促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。但是目前沒有CD73阻滯和抗血管藥物生成靶向藥聯(lián)合用藥的相關(guān)研究。

轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌患者接受亞葉酸/氟尿嘧啶/奧沙利鉑（FOLFOX）-貝伐珠單抗方案化療后，出現(xiàn)免疫系統(tǒng)改變，Th17細(xì)胞亞群升高，MDSCs未發(fā)現(xiàn)降低，這種免疫系統(tǒng)改變預(yù)示不良預(yù)后；同時(shí)應(yīng)用PD-1/PD-L1或CD73阻滯劑后，能夠阻滯由于MDSCs所引起的免疫抑制，從而提高原治療方案的療效[32]。所以將CD73阻滯劑與血管靶向藥聯(lián)合應(yīng)用可能會(huì)提高療效。

6 總結(jié)與展望

現(xiàn)有的腫瘤治療方案是腫瘤的綜合治療，將手術(shù)、化療、放療、免疫治療、靶向治療及其他治療進(jìn)行合理組合，最終達(dá)到最佳的療效。外科和放療主要針對(duì)腫瘤的局部治療，而化療、免疫治療和靶向治療是全身治療。但是現(xiàn)有治療方案除了早期腫瘤或有限的幾種腫瘤能達(dá)到根治外，大部分都達(dá)不到根治。目前聯(lián)合治療方案的制定一般是針對(duì)與腫瘤生物學(xué)發(fā)展密切相關(guān)的分子而制定的，所以找到對(duì)腫瘤發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵分子生物學(xué)機(jī)制，并據(jù)此制定更佳的治療方案就關(guān)重要。

腫瘤微環(huán)境中免疫抑制細(xì)胞聚集使腫瘤免疫治療效果不佳，同時(shí)也降低了腫瘤化療和放療的療效。腫瘤的放化療的長期療效部分依賴于人體對(duì)腫瘤免疫能力的恢復(fù)。所以免疫治療聯(lián)合放化療的目的不只在于降低腫瘤負(fù)荷，更在于對(duì)抗機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫耐受，增強(qiáng)人體對(duì)腫瘤的免疫反應(yīng)。

腫瘤微環(huán)境中CD73通過其酶或非酶作用，抑制免疫，促進(jìn)血管生成及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。阻滯CD73能夠恢復(fù)其所致的免疫抑制作用，并能夠抑制腫瘤的生長，這種作用在結(jié)腸腺癌、黑色素瘤和淋巴瘤中作用最為明顯。將CD73作為治療靶點(diǎn)，通過靶向阻滯CD73，從而阻滯腺苷的產(chǎn)生，再與放療、化療、免疫治療和靶向治療聯(lián)合應(yīng)用，從而產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。

現(xiàn)在CD73靶向抑制劑有小分子抑制劑和單克隆中和抗體，兩者各具優(yōu)劣勢(shì)。對(duì)于小分子抑制劑，其能夠克服藥代動(dòng)力學(xué)和藥效動(dòng)力學(xué)障礙，很快大部分進(jìn)入到腫瘤微環(huán)境，從而抑制CD73的酶催化位點(diǎn)。而對(duì)于CD73單克隆抗體，大家目前比較關(guān)注非底物競爭性單克隆中和抗體，其比小分子抑制劑的特異性更強(qiáng)，半衰期更長，除了直接針對(duì)靶點(diǎn)CD73外，還能通過抗體依賴的細(xì)胞毒作用間接殺傷腫瘤細(xì)胞；CD73通過非酶作用促進(jìn)腫瘤的發(fā)展，小分子抑制劑多針對(duì)酶促位點(diǎn)設(shè)計(jì)，但單克隆抗體是針對(duì)CD73整體功能設(shè)計(jì)，所以在這點(diǎn)上CD73單克隆抗體更具有優(yōu)勢(shì)。

近年來，非編碼RNA的研究發(fā)現(xiàn)microRNA（miRNA）也能調(diào)節(jié)嘌呤的代謝，在頭頸鱗癌研究中，miRNA-422a、miRNA-30a、miRNA-30b及miRNA-340能夠抑制CD73的表達(dá)和活性，所以miRNA的類似物也是用于靶向的潛在CD73藥物[33-34]。

綜上所述，靶向阻滯CD73，能夠增強(qiáng)其他治療方法的抗腫瘤效果，但是這些研究都局限于臨床前期，僅有個(gè)別進(jìn)入I期臨床[6-7]。靶向CD73聯(lián)合用藥的前景很好，但是靶向CD73聯(lián)合治療協(xié)同抗腫瘤的詳細(xì)機(jī)制，以及可用于何種腫瘤，具體聯(lián)合治療方案的制定等仍不明確，所以仍需大量的基礎(chǔ)和臨床研究來闡明，為腫瘤治療帶來新的思路。