今天是2018年12月27日
農曆冬月廿一
醫麥客：CD40小課堂開課啦
2018年12月27日/醫麥客 eMedClub/--在如今的腫瘤免疫領域中，PD-1/PD-L1檢查點抑制劑最令人矚目。就在12月17日，國家藥品監督管理局（NMPA）有條件批准君實生物PD-1單抗-「特瑞普利單抗注射液」的上市申請，用於治療既往標準治療後的不可切除或轉移性黑色素瘤患者。
CD40
CD40（也稱為TNFRSF5）受體及其配體CD40L（也叫CD154）屬於TNF/TNFR家族。
CD40是I型膜糖蛋白，最初被鑑定為膀胱癌細胞和B細胞的表面標誌物，後來發現CD40在抗原呈遞細胞（APC）上表達，包括單核細胞，巨噬細胞和樹突細胞的亞群；CD40也由B細胞和血小板以及一些非造血細胞類型如成纖維細胞，內皮細胞和平滑肌細胞表達；甚至一些腫瘤細胞也表達CD40。
CD40L是CD40的天然三聚體配體，是一種39-kDa的II型膜糖蛋白，其在多種細胞類型上表達。包括活化的CD4+T細胞、活化的B細胞、記憶CD8 T細胞、激活的自然殺傷細胞細胞、粒細胞、內皮細胞、平滑肌細胞、巨噬細胞和活化血小板。
CD40-CD40L是一對共刺激分子，它們在細胞表面相互作用後，通過在細胞內膜中募集TNFR相關因子（TRAF）促進細胞內信號傳導，從而激活不同的信號通路，例如經典和非經典核因子κB通路、絲裂原活化蛋白激酶、磷脂醯肌醇-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胞免疫反應：在B細胞的活化、增殖與分化、抗體產生及Ig類別轉換中起關鍵作用，在T細胞活化以及效應性細胞因子的分泌過程中起重要調節作用。
圖1 .The CD40signaling pathway.
(Vonderheide R.H., 2007)
依賴CD40-CD40L
CTL反應
大量研究表明CD40-CD40L在免疫反應中對CD8+細胞毒性T淋巴細胞（CTL）功能起著至關重要的作用，是適應性免疫應答所必需的。
不同實驗室提出了關於CTL反應中CD40信號傳導的兩種模型（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）
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模型1：樹突狀細胞（DC）-T細胞
CD4+T細胞通過CD40L-CD40結合激活DC，激活後的DC通過增強B7分子的表達和白細胞介素12（IL-12）等細胞因子的分泌，促進T細胞分化，引發有效的CTL反應。同時，CD40-CD40L的結合也使MHC、共刺激和粘附分子的表達增加，誘導促炎趨化因子和細胞因子的增強，進一步活化CD4+T細胞。CD8+CTL不僅可以從DC-CD4+T細胞簇接收刺激信號；也可以在DC-CD4+T細胞簇解離後，分別從活化的DC或CD4+T細胞那裡接收輔助或刺激信號。
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模型2：T細胞-T細胞
當被DC激活時，CD4+輔助T細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通過細胞吞噬作用的旁觀者pMHC-I，變成CD4+Th-APC，導致CD4+T-CD8+T細胞直接相互作用並將CD40L信號遞送到表達CD40的CD8+T細胞，刺激CD8+CTL的增殖和記憶形成。
CD40激動劑
腫瘤治療臨床應用
Anti-CD40（CD40激動劑）已與多種免疫抑制劑或激動劑聯用，以增強免疫應答，成為細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細胞刺激能力，CD40激動劑還與IL-2免疫療法組合作為調節腫瘤微環境內免疫抑制和誘導腫瘤特異性T細胞免疫的策略等等。
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）在癌症治療中三種主要應用：
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直接的抗腫瘤作用
CD40已成為B細胞淋巴瘤的治療靶標。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細胞淋巴瘤中，dacetuzumab（SGN-40）在體外內實驗中都對惡性細胞顯示出有效的抗增殖和促凋亡活性。
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誘導T細胞免疫
如圖3A所示，使用化學療法來增強CD40激動劑（如：CP-870,893）的T細胞刺激能力。用化療（步驟1）治療誘導腫瘤細胞死亡，其中腫瘤細胞釋放的抗原（步驟2）被APC（例如巨噬細胞和樹突細胞）吞噬。 APC被CD40激動劑「激活」（步驟3）以呈遞腫瘤抗原並刺激腫瘤特異性T細胞（步驟4）。
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激活先天的免疫監視
如圖3B所示，用CD40激動劑刺激腫瘤浸潤性骨髓細胞（步驟1）以誘導腫瘤相關纖維化程度的降低（步驟2）。纖維化程度的降低使得腫瘤對化學療法更敏感（步驟3），導致腫瘤細胞死亡（步驟4）。
截至發稿，全球有19種Anti-CD40抗體藥物正在用於針對腫瘤及免疫系統疾病的臨床試驗。
醫藥企業針對CD40靶點的抗體藥物研發進展情況統計
（數據來源：醫藥魔方Info）
新一代的CD40激動劑的開發將為腫瘤免疫治療提供更多可能性，其與細胞毒性製劑、新型免疫檢查點抑制劑和其他免疫激動劑的組合將進一步拓寬免疫治療的應用場景及適用人群。
為進一步推進CD40藥物發展，可利用其作用機制，以人源化小鼠為基礎，為腫瘤免疫藥物作藥效評價。
此舉不僅可以對疾病發生機理和潛在機制進行深入探討，還能為小鼠體內進行的藥物實驗提供篩選開發和測試評價，大大加快CD40藥物的研究開發與臨床試驗進展，減少了臨床前測試的時間成本，同時也降低了開發的風險。
利用人源化小鼠模型最終有可能實現臨床上真正「個性化」醫療的目的。
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域，自主研發了CD40人源化小鼠模型，為CD40相關藥物的藥效評估和安全性評價提供了強有力的工具。
CD40
人源化小鼠
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FACS檢測CD40人源化小鼠外周血細胞人源CD40的表達
CD40人源化純合子小鼠和野生型小鼠外周血細胞FACS檢測人源CD40的表達
結果顯示：
CD40人源化純合子小鼠CD19 陽性細胞中可以檢測到人源CD40的活躍表達，其表達量與野生型小鼠鼠源Cd40的表達類似（與CrownBio合作完成）。
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CD40人源化小鼠MC38荷瘤模型體內抗腫瘤藥效驗證
CD40人源化小鼠接種MC38結腸癌細胞系，腫瘤生長至約100mm3，將動物隨機分組（n=8）給藥。
結果顯示：
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的人源化小鼠，為國內進行靶向藥物研發的單位提供了更專業先進的動物模型，極大程度上推進了一系列靶向藥物藥效評價進展，節約了臨床前評價測試所消耗的大量時間。
同時，基於該小鼠模型的篩選開發與測試評價，降低了藥物研發的潛在風險，將會助力企業及科研單位在免疫治療方向儘早取得新突破，為更多腫瘤及免疫系統疾病患者帶來希望。
參考文獻：
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, Sørensen 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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