CD47又称为整合素相关蛋白(integrin-associated protein, IAP),是一种细胞表面糖蛋白分子,属于免疫球蛋白超家族成员。其分子量为52 kDa,由胞外N端免疫球蛋白(Ig)样结构域、5个跨膜结构域和胞内C端尾构成。CD47在不同组织器官里分布且多态性不同,胞内尾部有四种可变剪接异构体,从而形成4个亚型。其最早于1989年从红细胞膜中分离,广泛表达于几乎所有的正常细胞表面。
图
1.CD47
配体蛋白(
Cellular Oncology, 2020, 43: 19-30.
)
如图1所示,目前已知的CD47天然配体有三种:整合素(integrin)、血小板反应蛋白-1(Thrombospondin-1,TSP-1)和信号调节蛋白α(Signal-regulatory proteinα,Sirpα)。CD47与其配体主要参与细胞黏附、细胞迁移、吞噬功能,以及维持机体免疫稳态。
SIRPα是CD47亲和力最高的配体,属于免疫球蛋白超家族,是一种跨膜糖蛋白。其在人体内并非广泛表达,主要表达于髓系细胞表面(巨噬细胞、粒细胞、单核细胞和髓系树突状细胞等),也在神经系统的神经元细胞中表达。
作为“抗吞噬”靶点,在免疫反应中,CD47主要通过与巨噬细胞表面的Sirpα结合,传达一个“别吃我”(don't eat me)信号,从而保证正常细胞不被巨噬细胞“吃掉”。 机体中老化及多余的细胞,可通过CD47下调引起的吞噬作用而被清除。在这里,CD47扮演了一个“自我(self)”细胞的标记,而一些肿瘤细胞也会利用CD47-Sirpα信号通路,实现免疫逃逸。
图
2.CD47-SIRPα
轴对吞噬作用的调控作用(
Translational oncology, 2020, 13(12): 100862.
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3.CD47-SIRPα
信号通路(
Cellular Oncology, 2020, 43: 19-30.
)
如图3所示,SIRPα带有2个免疫受体酪氨酸抑制基序(Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibitory Motif,ITIM)。CD47与SIRPα结合后,磷酸化后者的ITIM基序,然后招募和激活细胞质磷酸酶SHP-1和SHP-2,导致肌球蛋白IIA去磷酸化而发生解聚,抑制了肌球蛋白IIA在吞噬突触中的积累,并促进释放“别吃我”信号,最终抑制巨噬细胞介导的吞噬作用,保护正常细胞免受免疫系统的损害,但癌细胞也可以借此逃过免疫系统监视。
目前研究已发现,CD47在多种类型肿瘤细胞上过表达,参与肿瘤的发生和进程。如血液肿瘤(白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤)及实体肿瘤(如卵巢癌、小细胞肺癌、胰腺癌、胶质瘤胶质母细胞瘤和其他类型的肿瘤)等。
有研究表明,SIRPα和CD47与Th1细胞或Th17细胞相关的自身免疫性疾病的形成有关,如实验性变态反应性脑脊髓炎(EAE)、细菌或胶原诱导的关节炎、接触性超敏反应、结肠炎、克罗恩病等。
除了参与上述病理功能,SIRPα还与心血管疾病和噬血细胞综合征相关。
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4.
阻断
CD47-Sirpα
相互作用的抗肿瘤机制
(Cellular Oncology, 2020, 43: 19-30.)
CD47免疫检查点在生成抗肿瘤效应方面具有潜在作用,可通过以下几种机制来提高靶向治疗效果(图4):
1.阻断CD47-Sirpα相互作用。使用抗体、模拟肽类和基因沉默(siRNAs和miRNAs)抑制CD47-SIRPα轴,打破巨噬细胞的免疫抑制,诱导巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用。
2. 直接杀伤肿瘤效应。CD47单抗通过不依赖于caspase的机制启动肿瘤细胞凋亡。
3. 抗体Fc段介导的免疫效应功能。通过增强NK细胞介导的ADCC和CDC作用对肿瘤细胞进行杀伤。这种作用与抑制CD47-SIRPα轴无关。
4. DC介导的抗原提呈和T细胞调节的免疫反应。除巨噬细胞外CD47-SIRPα也会抑制DC细胞的功能,阻断该通路后可以促进DC细胞对肿瘤细胞的摄取,有利于肿瘤抗原的递呈,诱导抗癌获得性免疫反应。
全球共有上百种靶向CD47药物在研,主要包括单抗、双抗、融合蛋白、ADC及小分子,暂未有药物上市。国内在这一领域已有布局的企业超过20家,研发进展较为靠前的有信达生物、天境生物、康方生物、再鼎医药、宜明昂科等本土药企,有些药企针对该靶点不止一个在研产品。
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5.
国内
CD47
靶向药物在研情况
靶细胞Jurkat-CD47-Luc过表达CD47,下游具有信号通路和Luciferase报告基因;效应细胞Raw264.7-SIRPα过表达SIRPα。CD47与SIRPα相互作用并识别CD47,进而不会吞噬能够表达该蛋白的细胞。
当加入Anti-CD47抗体后,Anti-CD47抗体与Jurkat-CD47-Luc表面的CD47蛋白结合,阻断CD47与SIRPα的结合,瓦解“别吃我”信号,最终抑制下游信号通路报告基因Luciferase的表达;Luciferase信号值的高低和Anti-CD47抗体的生物学活性成反比。
图6.CD47-Luc/Jurkat cell信号通路
图7.CD47细胞株活性数据图(甲贝医药)
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第七届宁波生物产业论坛暨BioDeveloper药研者大会
大会名称丨
第七届宁波生物产业论坛暨BioDeveloper药研者大会
大会地点 |
浙江
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宁海(喜来登酒店-桃源街道天明中路108号)
主办单位 |
中共宁海县委组织部、宁海县生物产业园管理中心