靶向CD47：小分子可堪重任？
肿瘤免疫治疗无疑是当下最火热的研发方向。PD-1/PD-L1作为该领域的杰出代表，以其广泛的适应症潜力、明确的临床价值和不俗的市场表现成为产业界追捧的对象。然而时至今日，大量玩家涌入让这一赛道变得拥挤不堪，大家也在不断思考和挖掘下一个接棒者。
CD47，又称整合素相关蛋白，是一种广泛表达的跨膜糖蛋白。肿瘤细胞可以表达CD47，并与巨噬细胞表面的信号调节蛋白α（SIRPa）结合，向巨噬细胞发出“别吃我（Do not eat me）”的信号，以逃脱机体免疫系统的攻击。由此，阻断CD47/SIRPα信号，有望恢复巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用。CD47在近两年风头日盛，俨然已是I-O领域最热门的潜力赛道之一。
众所周知，肿瘤细胞可以通过表达PD-L1与T细胞表面的PD1结合，释放出类似“别找到我（Do not find me）”的信号，从而逃脱T细胞的监视和攻击；CD47与SIRPa的结合释放出“别吃我（Do not eat me）”信号则让肿瘤细胞具备了逃脱巨噬细胞吞噬攻击的能力。从靶标的作用效果上看，CD47恰如PD-L1，SIRPa恰如PD-1，二者的相似之处不言自明，这或许是CD47赛道被誉为下一个“PD-1”的原因之一。
来源：http://www.immuneoncia.com/
迄今为止，CD47已发现在多种血液瘤和实体瘤细胞中过表达，包括骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤、非小细胞肺癌、急性淋巴细胞白血病、乳腺癌、头颈部鳞状细胞癌、急性髓系白血病等[1]。广泛的适应症也就预示着庞大的市场潜力，岂能不令人心动？
披荆斩棘：CD47热情重燃
CD47并非一经发现就变得炙手可热，实际上也曾走过至暗时刻。自1980s首次被鉴定为人类卵巢癌的肿瘤抗原后，CD47被发现在多种肿瘤中过表达，并且其表达水平和肿瘤的预后相关[2]。1994年，Lindberg和Mawby分别对CD47蛋白进行分离和表征，尤其Mawby的分离过程，如今看来给我们更多启示[3-4]。文献显示，Mawby等使用单克隆抗体BRIC-125通过免疫沉淀从人红细胞中分离出CD47糖蛋白，进一步的酶解糖基化表明CD47含有N-连接的寡糖，对蛋白水解片段的分析获得了CD47的氨基酸序列。并揭示了CD47的六个潜在N-糖基化位点，其中五个在IG超家族域中，其中的三个在红细胞中携带N-聚糖。同时，人体组织的免疫细胞化学染色也显示，CD47广泛分布于间质和上皮细胞的多个部位。
后续的临床研究暴露了这一隐患。2017年底，Tioma公司（Arch Oncology）鉴于严重的副作用宣布终止了其CD47单抗Ti-061在欧洲的一项实体瘤临床试验；2018年，Celgene的CD47单抗CC-90002在治疗急性髓性白血病和高风险骨髓增生异常综合征的Ⅰ期研究中也因为安全性问题折戟沉沙。这些失败的研究也影响了Forty Seven、Trillium等布局CD47项目的公司股票价格，导致业界对CD47进行反思，甚至一度看衰。
第一代CD47药物的严重临床副作用主要是血液不良反应，包括红细胞和血小板数量下降。庆幸的是，以Forty Seven、Trillium为代表的企业在面对第一代药物分子安全性问题时并未完全放弃第二代CD47产品的设计和开发，而是通过设想多种方案解决CD47抗体的毒副作用，包括设计新型抗体融合蛋白，降低对血细胞表面CD47的结合，高选择肿瘤细胞CD47以及启动剂量的激活治疗等手段。
CD47如今能够重回视野再获关注还是要特别感谢Forty Seven公司。ASCO2018大会上，Forty Seven公布了Hu5F9-G4（magrolimab）联合利妥昔单抗在非霍奇金淋巴瘤中的临床数据，并于同年11月将该结果发表在《新英格兰医学杂志》，这也是CD47抗体的临床数据首次发表在顶级医学杂志上[5]。这项临床研究主要评价静脉注射magrolimab初始剂量1mg/kg（预激剂量，priming dose）和每周维持剂量（10-30mg/kg）与利妥昔单抗联合用药的安全性、有效性并确定II期研究剂量。结果显示，纳入的22例患者中（15例DLBCL，7例滤泡性淋巴瘤），治疗相关不良事件主要为1级或2级，最常见的是贫血和输液相关反应。magrolimab初始和维持剂量治疗可减轻贫血（预期的靶向作用），剂量限制性副作用较少见。在推荐的II期剂量下（30 mg/kg）, magrolimab在循环白细胞和红细胞中CD47受体的占有率约为100％。共有50％的患者表现了客观缓解，完全缓解（CR）达到14％。
2019年，Forty Seven在ASH2019会议上公布了Magrolimab联合阿扎胞苷对初治高风险骨髓增生异常综合症和不适宜诱导化疗的急性髓细胞性白血病患者的数据，ORR分别达到92%和64%，CR（CR/CRi）更是达到50%以上。常见治疗相关的不良事件为贫血（37%）、中性粒细胞减少症（26%）和血小板减少症（26%）[6]。
Forty Seven不断给出的临床结果向市场注入了一剂剂的强心针，让CD47再度升温。2020年初，吉利德斥资49亿美元收购了Forty Seven，让这一靶点彻底由冷转热，也为CD47在2020年的表现开了个好头。FDA在2020年也给予了Magrolimab治疗新诊断骨髓增生异常综合症的突破性疗法（BTD）资格。整个2020年，CD47相关的项目交易和企业融资、上市新闻频频刷屏：
3月3日：吉利德49亿美元收购Forty Seven；
7月1日：赛生药业1.2亿美元引进EpicentRx靶向CD47-SIRPα的小分子免疫疗法RRx-001的大中华区权益；
7月17日：ALX Oncology上市，融资+上市共获得约2.9亿美元；
9月4日：天境生物与艾伯维就CD47单抗TJC4达成总值29亿美元的全球战略合作；
9月8日：CD47明星公司Trillium获辉瑞2500万美元投资，股价大涨40%；
10月13日：SurfaceOncology收到GSK收购意向；
柳暗花明：CD47战火纷飞
Forty Seven采用创新试验方案，给予预激剂量使抗CD47治疗得到了积极的临床结果。Forty Seven自然不可能是CD47研发路上的唯一赢家。根据医药魔方NextPharm，全球涉及CD47信号通路的项目已多达72款，临床前项目也有45个，其中包括了中国的临床前项目24个。可以说，中国企业超强的fast follow能力让CD47的竞争热度已经有了PD-1/PD-L1的味道。
全球的CD47项目当前多数处于临床早期，Magrolimab的预激剂量策略并不是对每一个产品都合适，更何况Forty Seven还对这项策略进行了专利保护布局，而Trillium等公司为了避免对红细胞的杀伤而采用了降低CD47药物与红细胞结合能力的抗体设计策略，其临床真实效果仍待后续验证，因此CD47赛道当前仍是战火纷飞的状态，各个玩家都在抢进度、占山头，尚未有某个药物一统江湖的局面出现。在此结合SITC2020和ASH2020大会信息以表格形式展示一下Magrolimab之外几个代表性CD47项目的研发进展[7-11]。
总体而言，近期靶向CD47的部分产品在实体瘤和血液瘤的临床研究中均已显示出了有希望的临床活性，但靶标的副作用仍不可轻视。无论是创新性临床研究方案还是有针对性的抗体设计，贫血或一过性贫血仍然出现。尽管实现了对该副作用的有效控制，但抗体药物能否在疗效和安全性之间达到有效平衡，实现CD47的临床价值仍有待进一步临床验证。
曲径通幽：小分子调控CD47
正如小分子也是PD-1/PD-L1赛道渐趋升温的开发方向，业内在寻求CD47药物疗效和安全性之间的平衡时，也将小分子CD47调控药物作为一个方向积极尝试。截至目前，小分子PD-1/L1药物研究最快的进展到了临床II期，而小分子CD47药物最快的已经到了III期。
2020年11月最新发表的一篇文献显示，有多款靶向CD47通路的小分子候选药物处于临床前或临床开发阶段（如下表所示）。
靶向CD47的在研小分子药物
这些小分子从作用机制上看主要分为两大类，一类是直接结合CD47，进而阻断CD47/SIRPa信号，比如NCGC00138783、pep-20、D4-2等；另一类则是通过影响转录、翻译或翻译后修饰来下调CD47/SIRPa信号的表达，比如RRX-001通过抑制癌基因在转录和翻译水平上下调CD47的表达，PQ912通过抑制蛋白生物合成后的修饰，抑制蛋白成熟并使CD47难以发挥调节功能。
相比大分子药物，小分子CD47/SIRPa抑制剂由于半衰期短且具有灵活的药物暴露方式，理论上在副作用控制方面可能更具优势。不过小分子CD47/SIRPa抑制剂能否实现高度选择性，也就是靶向肿瘤表面的CD47而不是红细胞表面CD47，以避免抗体药物相同的血液毒性，这同样是值得深思和关注的问题。
小分子CD47调控剂绝大多数处于临床前阶段，RRX-001是目前唯一进入临床并且获得III期临床数据的药物，本文也就仅对该药物做一简单介绍。
RRx-001算得上是一个神奇的小分子，其前身是炸药或火箭燃料的“合成中间体”，主要用于航空工业。将RRx-001带入疾病治疗领域的是一名化学家Mark Bednarski教授。Mark Bednarski同时也是一名肠癌患者，一个偶然的机会，他在犹他州的一个滑雪场碰到了另一位来自ATKThiokol公司的化学家。ATKThiokol公司是著名的国防和航空航天承包商，主要从事火箭燃料及军用炸药的设计和制造。两人一边聊天，一边在雪地上画分子结构，其中那些跟RRx-001有关联的分子结构式激起了Bednarski教授强烈的兴趣！敏锐的科学思维和直觉告诉他，这些拥有非常独特结构的分子可能有潜在的药用价值。Bednarski教授认为RRx-001分子独特的化学性质可能有助于在放疗中选择性地破坏癌细胞，随后与一名放射肿瘤学同事并且也是公司共同创始人的SusanKnox博士开始了RRx-001的相关开发研究合作。
Mark Bednarski教授是RRx-001的坚定倡导者和推进者，正是由于他的不懈努力，RRx-001得以在针对包括结直肠癌在内的多个癌症类型的五个临床试验中进行测试。临床研究显示，RRx-001确实可以在结肠癌癌、肺癌等恶性肿瘤中显示临床获益，并且在接受RRx-001治疗后，患者可以再次对含铂化疗复敏。相比于FDA批准的表观遗传治疗药物，如阿扎胞苷、伏立诺他，RRX-001仅表现了轻微的治疗副反应，主要为1级和2级注射部位疼痛，整体耐受性良好。此后，RRX-001 作为一种表观遗传药物，由EpicentRX公司继续开发。
不过近年的临床前研究证实，除了表观遗传作用，RRx-001还能够降低CD47和PD-L1 mRNA以及相关蛋白质水平，并增强巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬功能和吞噬百分比，激发抗肿瘤免疫反应[13-14]。随后的病例研究则显示给予RRX-001治疗出现了类似PD-1/L1免疫治疗的假性疾病进展和免疫细胞浸润等现象[15-16]，说明RRX-001确实发挥了肿瘤免疫治疗的作用。
RRx-001在临床研究中也实现了良好的抗肿瘤效果。在三线治疗小细胞肺癌的Ⅱ期研究中（NCT02489903）中，患者接受每周1次4mg RRx-001，3周为一个周期，同时给予预防用药。在ITT分析中，1例患者达到PR（3.8％），7例患者达到SD（26.9％）；ITT分析中对后续铂类和依托泊苷的反应率包括1例CR（3.8％）和6例PR（23.1％），ORR为26.9％。中位随访7.3个月时，中位OS为8.6个月，预估的6个月和12个月生存率分别为66.2％和44.1％[17]。
安全性方面，RRx-001最常见的治疗不良事件包括输注部位反应（23％）、食欲下降（15.3％）和头痛（11.5％），均与药物无关。有4种3级或4级毒性，包括食欲下降、低镁血症、高血糖症和肌肉骨骼疼痛。4例患者（15.3％）在RRx-001治疗期间出现了可疑的肿瘤假进展，伴有疼痛和肿瘤扫描增大，但随着RRx-001治疗，症状改善、肿瘤稳定或缩小[17]。
此外，在三线结肠癌治疗中也显示了较瑞戈非尼更长的中位OS获益（ 8.6 vs 4.7个月）。安全性方面，在剂量递增研究（NCT01359982）中，最高剂量（83 mg/m2）的RRx-001也未到达DLT。
实际上，类似RRx-001这种靶标外免疫调节也并非孤例，比如PARP抑制剂的作用机制和抗肿瘤效果已经相当明确，然而近年的研究揭示，PARP抑制剂发挥功效也依赖于瘤内STING通路激活而诱导的机体免疫反应[18-19]。
结语