蔣曼,郭君妍,杜仲,馬彩玲
1 新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦科中心,烏魯木齊 830054;2 新疆維吾爾自治區(qū)省部共建中亞高發(fā)病成因與防治國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;3 新疆醫(yī)學(xué)動(dòng)物模型研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
免疫治療是惡性腫瘤治療的新興治療方式,免疫檢查點(diǎn)阻斷是目前臨床前研究和臨床研究最多的一種。CD47,又稱為整合素相關(guān)蛋白,在幾乎所有細(xì)胞的表面都有表達(dá),包括紅細(xì)胞和血小板,而信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α(SIRPα)是目前研究最多的一種CD47配體,主要表達(dá)于髓系細(xì)胞如巨噬細(xì)胞的表面。研究[1]顯示,巨噬細(xì)胞表面的SIRPα胞外結(jié)構(gòu)域與CD47結(jié)合后,CD47和SIRPα之間的相互作用導(dǎo)致巨噬細(xì)胞對(duì)攜帶CD47的腫瘤細(xì)胞收縮吞噬作用減弱,即CD47/SIRPα信號(hào)軸轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制性信號(hào)從而抑制巨噬細(xì)胞的吞噬功能,協(xié)同腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸。因此,阻斷CD47/SIRPα抑制性信號(hào)傳導(dǎo)已成為程序性死亡受體1(PD-1)/程序性細(xì)胞死亡配體1(PD-L1)后各種惡性腫瘤的下一代免疫檢查點(diǎn)抑制策略。研究[2]顯示,CD47的高表達(dá)與血液系統(tǒng)癌癥以及實(shí)體瘤等患者的不良臨床結(jié)局相關(guān)。此外,CD47信號(hào)傳導(dǎo)在維持腫瘤起始細(xì)胞或癌癥干細(xì)胞中起關(guān)鍵作用[3]。然而,由于正常細(xì)胞如紅細(xì)胞和血小板上也表達(dá)CD47,單獨(dú)靶向CD47也會(huì)導(dǎo)致具有CD47表達(dá)的健康細(xì)胞的丟失,這些“脫靶”效應(yīng)導(dǎo)致了血小板增多癥、貧血癥等不良反應(yīng)。其次,CD47在體內(nèi)所有細(xì)胞上的表達(dá),意味著單獨(dú)使用靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸的藥物會(huì)導(dǎo)致腫瘤靶向精度低,抗腫瘤作用較弱,極大限制了CD47單抗和SIRPα融合蛋白作為癌癥單一治療在臨床前和臨床試驗(yàn)的結(jié)果[4]。因此,為了克服上述問題,增強(qiáng)抗腫瘤效果,越來越多的研究開始關(guān)注靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸免疫療法與其他療法的腫瘤聯(lián)合治療策略?,F(xiàn)將基于CD47/SIRPα信號(hào)軸免疫療法的聯(lián)合治療策略在腫瘤治療中的效果及其機(jī)制研究進(jìn)展綜述如下。
自從發(fā)現(xiàn)癌癥中致癌激酶的特異性突變后,腫瘤靶向治療就成為腫瘤綜合治療的重要組成部分,為癌癥患者提供了新的治療選擇,使更多癌癥患者從中受益。近年來,腫瘤靶向治療與免疫治療的聯(lián)合應(yīng)用取得了令人鼓舞的臨床發(fā)展,通過靶向治療對(duì)腫瘤免疫微環(huán)境(TME)的重塑作用,使其成為免疫治療的最佳輔助手段。目前,許多關(guān)于靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸的臨床前和臨床研究多采用了與腫瘤靶向治療的聯(lián)合治療方案,且有兩種聯(lián)合方案,其一是兩種抗體藥物的聯(lián)合使用,其二是含有兩種特異性抗原結(jié)合位點(diǎn)的人工雙特異性抗體的聯(lián)合使用。
在第一個(gè)聯(lián)合方案中,最突出的是與CD20單抗-利妥昔單抗(RTX)聯(lián)合。在原發(fā)性非霍奇金淋巴瘤(NHL)異種移植瘤小鼠模型中,與CD47單抗或RTX單獨(dú)治療相比,CD47單抗和RTX聯(lián)合治療可明顯增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬作用并介導(dǎo)腫瘤消除[5]。鑒于此,ADVANI等[6]招募了22例NHL患者做Ⅰb期臨床試驗(yàn),研究結(jié)果顯示治療劑量CD47單抗Hu5F9-G4聯(lián)合RTX在NHL患者中,50%的患者有部分緩解,36%的患者有完全緩解,且在試驗(yàn)后期沒有發(fā)生臨床安全性事件。其次,還有CD47單抗與GD2抗體-地妥昔單抗的聯(lián)合應(yīng)用,該聯(lián)合方案的作用機(jī)制是通過神經(jīng)母細(xì)胞瘤上的腫瘤相關(guān)抗原(TAA)-GD2與其抗體結(jié)合導(dǎo)致的腫瘤細(xì)胞死亡和鈣網(wǎng)蛋白(CRT)暴露,促進(jìn)抗原提呈細(xì)胞的招募和成熟,從而協(xié)同增強(qiáng)CD47單抗的吞噬作用,產(chǎn)生協(xié)同抗腫瘤作用[7]。目前,CD47單抗和地妥昔單抗聯(lián)合治療復(fù)發(fā)或難治性神經(jīng)母細(xì)胞瘤正在進(jìn)行一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)(NCT04751383)。
在第二個(gè)聯(lián)合方案中,人工雙特異性抗體的一個(gè)抗體臂特異靶向CD47,第二個(gè)抗體臂特異靶向TAA,其中高親和力的抗TAA臂用于將抗體拴在雙陽性(CD47+/TAA+)細(xì)胞上。其聯(lián)合治療的作用機(jī)制是通過觸發(fā)巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的吞噬作用(ADCP)或NK細(xì)胞介導(dǎo)的抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用(ADCC),提高腫瘤殺傷力。CD47和其他靶點(diǎn)在某些癌癥中的共同表達(dá)是雙特異性抗體的前提條件。CD47與促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、血管生成的表皮生長因子受體(EGFR)在癌細(xì)胞上共同表達(dá),并已被證明是患者預(yù)后不良的因素。研究[8]顯示,雙特異性抗體CD47-EGFR-IgG1以EGFR定向的方式同時(shí)阻斷了癌細(xì)胞表面表達(dá)的CD47,并增強(qiáng)了EGFR定向的癌細(xì)胞吞噬作用,通過中性粒細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞發(fā)揮獨(dú)特的細(xì)胞毒性機(jī)制,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[9],并促進(jìn)了抗原的交叉呈遞,以參與適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。已有研究[10]通過將SIRPα的結(jié)合域融合到腫瘤靶向抗體,開發(fā)出其他雙功能融合蛋白,如SIRPα/CD70,這不僅避免CD47抗體的不良血液毒性,而且也有利于中性粒細(xì)胞誘導(dǎo)更有效的抗腫瘤反應(yīng)。與單靶點(diǎn)抗體相比,基于靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸的雙特異性抗體不僅可以增強(qiáng)巨噬細(xì)胞ADCP或NK細(xì)胞介導(dǎo)的ADCC,而且通過與腫瘤細(xì)胞表面的其他特異型靶點(diǎn)結(jié)合,避開或減少與紅細(xì)胞和正常細(xì)胞上的CD47結(jié)合,降低了單獨(dú)靶向CD47的抗體引起的血液毒性和“抗原庫”效應(yīng)。
僅阻斷CD47/SIRPα信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的固有免疫系統(tǒng)不能觸發(fā)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng),因此迫切需要其他有效的治療方式來橋接固有免疫和適應(yīng)性免疫,以最大程度遏制腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸。靶向PD-1/PD-L1軸已被確定為癌癥治療中最前沿的免疫檢查點(diǎn)阻斷療法,聯(lián)合阻斷CD47/SIRPα信號(hào)軸和PD-1/PD-L1信號(hào)通路可同時(shí)激活固有免疫和適應(yīng)性免疫反應(yīng),從而產(chǎn)生更持久抗癌活性。研究[11]顯示,CD47和PD-L1之間存在正相關(guān)關(guān)系,即CD47和PD-L1在某些癌癥類型中共同表達(dá),腫瘤細(xì)胞上的CD47有抗吞噬作用,而PD-L1能抑制T細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤殺傷[12]。在作用機(jī)制上,靶向PD-L1和靶向CD47的藥物聯(lián)合治療,雙重靶向能同時(shí)激活先天免疫細(xì)胞和適應(yīng)性免疫細(xì)胞,同時(shí)可增加樹突狀細(xì)胞中的胞質(zhì)DNA傳感,以實(shí)現(xiàn)抗腫瘤T細(xì)胞反應(yīng),觸發(fā)更強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)[13]。臨床前的雙特異性抗體對(duì)PD-L1的親和力強(qiáng)于CD47,從而在TME中優(yōu)先結(jié)合表達(dá)PD-L1的腫瘤和髓系細(xì)胞,從而增加腫瘤暴露,降低靶向CD47相關(guān)的貧血風(fēng)險(xiǎn)。研究[13]顯示,雙特異性抗體PD-L1-SIRPα通過靶向阻斷腫瘤細(xì)胞上的PD-L1和CD47顯示出強(qiáng)大的抗腫瘤效果。
同時(shí)激活先天免疫和適應(yīng)性免疫的另一種聯(lián)合策略是靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸與細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4(CTLA-4)阻斷抗體的結(jié)合,能夠終止激活的T細(xì)胞的反應(yīng)以及介導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的抑制功能,競爭性地抑制早期T細(xì)胞活化[14]。而CD47的過表達(dá)會(huì)抑制TME中的抗原提呈和T細(xì)胞啟動(dòng),抗CD47治療能夠增強(qiáng)抗原呈遞并刺激T細(xì)胞活化,與抗CTLA-4治療聯(lián)合應(yīng)用能產(chǎn)生更強(qiáng)的抑制腫瘤生長作用[15]。與CD47單抗或抗CTLA-4單獨(dú)治療相比,雙特異性抗體CTLA-4/SIRPα通過同時(shí)精準(zhǔn)靶向腫瘤Treg上CTLA-4和CD47,消耗了腫瘤Treg細(xì)胞,且在結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移瘤模型中顯著抑制了腫瘤生長[16]。
隨著近十年來免疫治療的發(fā)展,化療和免疫治療的聯(lián)合在某些癌癥中取得了很大的進(jìn)展,特別是化療與PD-L1/PD-1抗體的聯(lián)合[17]。化療具有多種免疫調(diào)節(jié)作用,由此構(gòu)成了化療與免疫檢查點(diǎn)抑制劑(immune checkpoint inhibitors,ICIs)療法發(fā)揮協(xié)同作用的基礎(chǔ)。在化學(xué)藥物殺死癌細(xì)胞的過程中,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫原性死亡(ICD),不僅可釋放ATP、HMGB1以及促使CRT暴露,吸引DC細(xì)胞的聚集,進(jìn)而促進(jìn)T細(xì)胞活化,亦能直接增加抗原表達(dá),提高T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的識(shí)別,增強(qiáng)對(duì)腫瘤的殺傷[18]。ICD具有“抗原性”(被免疫細(xì)胞識(shí)別的特性)和“佐劑性”(向免疫細(xì)胞傳遞激活信號(hào)的特性),促進(jìn)機(jī)體對(duì)死亡細(xì)胞的吞噬清除[19]。CD47阻斷療法聯(lián)合化療可能有助于巨噬細(xì)胞吞噬平衡向吞噬清除癌細(xì)胞的方向改變,這是靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸免疫療法聯(lián)合化療在腫瘤治療中的重要作用機(jī)制。更重要的是,有研究[20]發(fā)現(xiàn),一些化療藥物可以上調(diào)癌細(xì)胞上CD47的表達(dá),從而使這些癌細(xì)胞逃避免疫細(xì)胞的攻擊,這為聯(lián)合靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸的免疫療法提供了機(jī)會(huì)。此外,在實(shí)體腫瘤和血液腫瘤的癌癥干細(xì)胞(CSCs)中均發(fā)現(xiàn)CD47在CSCs中高表達(dá),且其是化療耐藥性的罪魁禍?zhǔn)字唬?,21]。CD47單抗聯(lián)合同樣能誘導(dǎo)經(jīng)典細(xì)胞凋亡的低劑量化療藥治療兒童急性淋巴白血?。ˋLL),可緩解兒童ALL高劑量化療相關(guān)的長期后遺癥[22]。目前已有多種化療藥物聯(lián)合靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸免疫療法的臨床前或臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行之中[23-24]。馬格利單抗(CD47單抗)聯(lián)合氮胞苷(AZA)治療高危性骨髓增生綜合征(MDS),因完全緩解率高、耐受性好,被FDA批準(zhǔn)為治療MDS的突破性治療方法。
與化療一樣,放射療法同樣可通過多種機(jī)制增強(qiáng)免疫。放射治療不僅可以直接殺死腫瘤細(xì)胞,還可以刺激抗腫瘤免疫反應(yīng)來間接殺死腫瘤細(xì)胞。然而,相關(guān)研究[25]表明,在免疫效應(yīng)后期,放射易導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞表面CD47的表達(dá)增加,抑制巨噬細(xì)胞的吞噬作用,產(chǎn)生放射治療耐受,因此,靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸免疫療法恰巧能消除放療引起的放射抗性。從機(jī)制上講,CD47單抗的潛在放射增敏功能在與放療同時(shí)或在放療前使用,阻斷CD47 與SIRPα結(jié)合,才會(huì)增強(qiáng)腫瘤的放射敏感性,增加協(xié)同抗腫瘤反應(yīng),為聯(lián)合治療提供強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)。最近的研究[26]報(bào)道,靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸免疫療法聯(lián)合放射治療能通過增加腫瘤微環(huán)境中的M1型巨噬細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞、減少M(fèi)2型巨噬細(xì)胞和骨髓來源的抑制性細(xì)胞等免疫抑制細(xì)胞的聚集,明顯抑制結(jié)腸癌移植瘤的生長,且與其他組相比,聯(lián)合治療顯著延長了小鼠生存時(shí)間。放療聯(lián)合CD47阻斷療法治療局部晚期小細(xì)胞肺癌(SCLC)的益處已被許多臨床前試驗(yàn)[27]所證實(shí),研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)CD47阻斷療法不僅可有效增強(qiáng)SCLC臨床前模型中放療的局部抗腫瘤作用,還誘導(dǎo)“遠(yuǎn)隔”效應(yīng),抑制非輻照的SCLC腫瘤,減緩癌細(xì)胞擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。綜上所述,放療可以增強(qiáng)抗腫瘤免疫治療作用,免疫治療能提高放療療效、減弱放射抗性。
PDIT包括光動(dòng)力療法(PDT)和光熱治療(PTT)。光敏劑和光熱劑在人體內(nèi)注射一定時(shí)間后,在特定波長照射下產(chǎn)生單線態(tài)氧和氧自由基等活性氧物質(zhì)(ROS),可通過多種機(jī)制提高腫瘤免疫原性,最后實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的殺傷,且不損傷正常組織細(xì)胞。PDIT招募更多腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞促使“冷腫瘤”轉(zhuǎn)化為“熱腫瘤”,使癌細(xì)胞對(duì)CD47阻斷療法敏感,協(xié)同增強(qiáng)抗吞噬作用,并產(chǎn)生免疫記憶避免復(fù)發(fā)。靶向CD47的PDIT引發(fā)了強(qiáng)烈的腫瘤細(xì)胞吞噬,從而改善了人膀胱癌小鼠異種移植模型的存活率。
隨著納米技術(shù)已成功地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,基于納米材料的PDIT可以直接消除腫瘤并誘導(dǎo)持續(xù)免疫反應(yīng),殺死殘留或轉(zhuǎn)移性腫瘤,通過免疫記憶細(xì)胞的產(chǎn)生來預(yù)防癌癥復(fù)發(fā),而裝載CD47/SIRPα抗體的納米傳遞載體治療CD47過表達(dá)的腫瘤是未來聯(lián)合策略的方向。用CD47抗體附著在各種納米顆粒和編程細(xì)菌上,不僅具有腫瘤靶向功能和腫瘤殺傷性,而且是有前途的藥物遞送平臺(tái),如表面過表達(dá)CD47的治療性納米囊泡hGLV,可將基因工程外泌體與熱敏脂質(zhì)體的融合,hGLV能顯著靶向小鼠中的同源性腫瘤,實(shí)現(xiàn)在腫瘤部位的優(yōu)先積累。
綜上所述,靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸免疫療法聯(lián)合靶向療法、適應(yīng)性免疫療法、化療、放療、光熱免疫療法等臨床現(xiàn)有的治療方式,可通過多種通路激活免疫系統(tǒng),顯著解決血液毒性、單一治療療效弱等問題,聯(lián)合治療可更充分發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。如靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸免疫療法聯(lián)合靶向治療,不僅可以增加腫瘤的選擇性活性,而且還可以減少紅細(xì)胞毒性。CD47/SIRPα信號(hào)軸免疫療法聯(lián)合適應(yīng)性免疫療法的雙重免疫療法可能成為最有效的聯(lián)合治療策略。理論上,化療、放療聯(lián)合阻斷CD47/SIRPα信號(hào)軸能產(chǎn)生更強(qiáng)的抗腫瘤效果,有助于消除未知部位的微轉(zhuǎn)移灶和提高局部及遠(yuǎn)處的無復(fù)發(fā)生存率。同時(shí),由于TME的復(fù)雜性和異質(zhì)性,以及為了幫助CD47單抗和SIRPα融合蛋白安全傳遞至腫瘤部位,聯(lián)合PDIT是非常有前景的治療策略。未來隨著癌癥篩查和精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展,可根據(jù)腫瘤類型更精確地與其他療法相結(jié)合,降低毒性和不良反應(yīng),提高抗腫瘤活性,可能是基于靶向CD47/SIRPα信號(hào)軸免疫療法的聯(lián)合治療策略的發(fā)展方向。