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農(nóng)歷冬月廿一
醫(yī)麥客：CD40小課堂開課啦
2018年12月27日/醫(yī)麥客 eMedClub/--在如今的腫瘤免疫領(lǐng)域中，PD-1/PD-L1檢查點抑制劑最令人矚目。就在12月17日，國家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）有條件批準(zhǔn)君實生物PD-1單抗-「特瑞普利單抗注射液」的上市申請，用于治療既往標(biāo)準(zhǔn)治療后的不可切除或轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者。
CD40（也稱為TNFRSF5）受體及其配體CD40L（也叫CD154）屬于TNF/TNFR家族。
CD40是I型膜糖蛋白，最初被鑒定為膀胱癌細(xì)胞和B細(xì)胞的表面標(biāo)志物，后來發(fā)現(xiàn)CD40在抗原呈遞細(xì)胞（APC）上表達(dá)，包括單核細(xì)胞，巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞的亞群；CD40也由B細(xì)胞和血小板以及一些非造血細(xì)胞類型如成纖維細(xì)胞，內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞表達(dá)；甚至一些腫瘤細(xì)胞也表達(dá)CD40。
CD40L是CD40的天然三聚體配體，是一種39-kDa的II型膜糖蛋白，其在多種細(xì)胞類型上表達(dá)。包括活化的CD4+ T細(xì)胞、活化的B細(xì)胞、記憶CD8 T細(xì)胞、激活的自然殺傷細(xì)胞細(xì)胞、粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和活化血小板。
CD40-CD40L是一對共刺激分子，它們在細(xì)胞表面相互作用后，通過在細(xì)胞內(nèi)膜中募集TNFR相關(guān)因子（TRAF）促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)，從而激活不同的信號通路，例如經(jīng)典和非經(jīng)典核因子κB通路、絲裂原活化蛋白激酶、磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）和磷脂酶Cγ通路等（圖1），參與機體的體液免疫和細(xì)胞免疫反應(yīng)：在B細(xì)胞的活化、增殖與分化、抗體產(chǎn)生及Ig類別轉(zhuǎn)換中起關(guān)鍵作用，在T細(xì)胞活化以及效應(yīng)性細(xì)胞因子的分泌過程中起重要調(diào)節(jié)作用。
圖1 .The CD40signaling pathway.
(Vonderheide R.H., 2007)
大量研究表明CD40-CD40L在免疫反應(yīng)中對CD8+ 細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTL）功能起著至關(guān)重要的作用，是適應(yīng)性免疫應(yīng)答所必需的。
不同實驗室提出了關(guān)于CTL反應(yīng)中CD40信號傳導(dǎo)的兩種模型（如圖2所示）：
圖2. CD40–CD40L interactions at DC–T cell and T cell–T cell interface.
（Anjuman Ara,et al. 2018）
模型1：樹突狀細(xì)胞（DC）-T細(xì)胞
CD4+ T細(xì)胞通過CD40L-CD40結(jié)合激活DC，激活后的DC通過增強B7分子的表達(dá)和白細(xì)胞介素12（IL-12）等細(xì)胞因子的分泌，促進(jìn)T細(xì)胞分化，引發(fā)有效的CTL反應(yīng)。同時，CD40-CD40L的結(jié)合也使MHC、共刺激和粘附分子的表達(dá)增加，誘導(dǎo)促炎趨化因子和細(xì)胞因子的增強，進(jìn)一步活化CD4+ T細(xì)胞。CD8+ CTL不僅可以從DC-CD4+ T細(xì)胞簇接收刺激信號；也可以在DC-CD4+ T細(xì)胞簇解離后，分別從活化的DC或CD4+ T細(xì)胞那里接收輔助或刺激信號。
模型2：T細(xì)胞-T細(xì)胞
當(dāng)被DC激活時，CD4+輔助T細(xì)胞不僅獲得突觸組成的MHC II類和共刺激分子（CD54和CD80），而且還獲得DC通過細(xì)胞吞噬作用的旁觀者pMHC-I，變成CD4+ Th-APC，導(dǎo)致CD4+ T-CD8+ T細(xì)胞直接相互作用并將CD40L信號遞送到表達(dá)CD40的CD8+ T細(xì)胞，刺激CD8+ CTL的增殖和記憶形成。
Anti-CD40（CD40激動劑）已與多種免疫抑制劑或激動劑聯(lián)用，以增強免疫應(yīng)答，成為細(xì)胞免疫療法的又一支潛力股。
例如: Toll樣受體（TLR）激動劑可以顯著改善CD40抗體的T細(xì)胞刺激能力，CD40激動劑還與IL-2免疫療法組合作為調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境內(nèi)免疫抑制和誘導(dǎo)腫瘤特異性T細(xì)胞免疫的策略等等。
圖3. Strategies for applying CD40 agonistsin cancer therapy.
A. Stimulating T cell immunity.
B. Activating innateimmunity.
目前，Anti-CD40（CD40激動劑）在癌癥治療中三種主要應(yīng)用：
直接的抗腫瘤作用
CD40已成為B細(xì)胞淋巴瘤的治療靶標(biāo)。例如：CD40單克隆抗體lucatumumab對晚期霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤具有一定的抑制作用。在B細(xì)胞淋巴瘤中，dacetuzumab（SGN-40）在體外內(nèi)實驗中都對惡性細(xì)胞顯示出有效的抗增殖和促凋亡活性。
誘導(dǎo)T細(xì)胞免疫
如圖3A所示，使用化學(xué)療法來增強CD40激動劑（如：CP-870,893）的T細(xì)胞刺激能力。用化療（步驟1）治療誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡，其中腫瘤細(xì)胞釋放的抗原（步驟2）被APC（例如巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞）吞噬。 APC被CD40激動劑“激活”（步驟3）以呈遞腫瘤抗原并刺激腫瘤特異性T細(xì)胞（步驟4）。
激活先天的免疫監(jiān)視
如圖3B所示，用CD40激動劑刺激腫瘤浸潤性骨髓細(xì)胞（步驟1）以誘導(dǎo)腫瘤相關(guān)纖維化程度的降低（步驟2）。纖維化程度的降低使得腫瘤對化學(xué)療法更敏感（步驟3），導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡（步驟4）。
截至發(fā)稿，全球有19種Anti-CD40抗體藥物正在用于針對腫瘤及免疫系統(tǒng)疾病的臨床試驗。
醫(yī)藥企業(yè)針對CD40靶點的抗體藥物研發(fā)進(jìn)展情況統(tǒng)計
（數(shù)據(jù)來源：醫(yī)藥魔方Info）
新一代的CD40激動劑的開發(fā)將為腫瘤免疫治療提供更多可能性，其與細(xì)胞毒性制劑、新型免疫檢查點抑制劑和其他免疫激動劑的組合將進(jìn)一步拓寬免疫治療的應(yīng)用場景及適用人群。
為進(jìn)一步推進(jìn)CD40藥物發(fā)展，可利用其作用機制，以人源化小鼠為基礎(chǔ)，為腫瘤免疫藥物作藥效評價。
此舉不僅可以對疾病發(fā)生機理和潛在機制進(jìn)行深入探討，還能為小鼠體內(nèi)進(jìn)行的藥物實驗提供篩選開發(fā)和測試評價，大大加快CD40藥物的研究開發(fā)與臨床試驗進(jìn)展，減少了臨床前測試的時間成本，同時也降低了開發(fā)的風(fēng)險。
利用人源化小鼠模型最終有可能實現(xiàn)臨床上真正“個性化”醫(yī)療的目的。
上海南方模式生物科技股份有限公司（Shanghai Model Organisms Center，Inc.，簡稱“南模生物”），始終深耕免疫檢查點人源化模型研究領(lǐng)域，自主研發(fā)了CD40人源化小鼠模型，為CD40相關(guān)藥物的藥效評估和安全性評價提供了強有力的工具。
FACS檢測CD40人源化小鼠外周血細(xì)胞人源CD40的表達(dá)
CD40人源化純合子小鼠和野生型小鼠外周血細(xì)胞FACS檢測人源CD40的表達(dá)
結(jié)果顯示：
CD40人源化純合子小鼠CD19 陽性細(xì)胞中可以檢測到人源CD40的活躍表達(dá)，其表達(dá)量與野生型小鼠鼠源Cd40的表達(dá)類似（與CrownBio合作完成）。
CD40人源化小鼠MC38荷瘤模型體內(nèi)抗腫瘤藥效驗證
CD40人源化小鼠接種MC38結(jié)腸癌細(xì)胞系，腫瘤生長至約100mm3，將動物隨機分組（n=8）給藥。
結(jié)果顯示：
針對人的CD40陽性藥物有非常顯著的抗腫瘤效果（p<>
南模生物針對眾多靶點成功開發(fā)的人源化小鼠，為國內(nèi)進(jìn)行靶向藥物研發(fā)的單位提供了更專業(yè)先進(jìn)的動物模型，極大程度上推進(jìn)了一系列靶向藥物藥效評價進(jìn)展，節(jié)約了臨床前評價測試所消耗的大量時間。
同時，基于該小鼠模型的篩選開發(fā)與測試評價，降低了藥物研發(fā)的潛在風(fēng)險，將會助力企業(yè)及科研單位在免疫治療方向盡早取得新突破，為更多腫瘤及免疫系統(tǒng)疾病患者帶來希望。
參考文獻(xiàn)：
Vonderheide RH. Prospect of targeting theCD40 pathway for cancer therapy. Clin Cancer Res. 2007 Feb 15;13(4):1083-8.
Anjuman Ara, Khawaja Ashfaque Ahmed, JimXiang. Multiple effects of CD40–CD40L axis in immunity against infection andcancer. Immunotargets Ther. 2018; 7: 55–61.
Hassan SB, S?rensen JF, Olsen BN, PedersenAE. Anti-CD40-mediated cancer immunotherapy: an update of recent and ongoingclinical trials. Immunopharmacol Immunotoxicol. 2014 Apr;36(2):96-104.
Beatty GL, Li Y, Long KB. Cancerimmunotherapy: activating innate and adaptive immunity through CD40 agonists.Expert Rev Anticancer Ther. 2017 Feb;17(2):175-186.
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