今天是2018年12月27日
农历冬月廿一
医麦客：CD40小课堂开课啦
2018年12月27日/医麦客 eMedClub/--在如今的肿瘤免疫领域中，PD-1/PD-L1检查点抑制剂最令人瞩目。就在12月17日，国家药品监督管理局（NMPA）有条件批准君实生物PD-1单抗-「特瑞普利单抗注射液」的上市申请，用于治疗既往标准治疗后的不可切除或转移性黑色素瘤患者。
CD40（也称为TNFRSF5）受体及其配体CD40L（也叫CD154）属于TNF/TNFR家族。
CD40是I型膜糖蛋白，最初被鉴定为膀胱癌细胞和B细胞的表面标志物，后来发现CD40在抗原呈递细胞（APC）上表达，包括单核细胞，巨噬细胞和树突细胞的亚群；CD40也由B细胞和血小板以及一些非造血细胞类型如成纤维细胞，内皮细胞和平滑肌细胞表达；甚至一些肿瘤细胞也表达CD40。
CD40L是CD40的天然三聚体配体，是一种39-kDa的II型膜糖蛋白，其在多种细胞类型上表达。包括活化的CD4+ T细胞、活化的B细胞、记忆CD8 T细胞、激活的自然杀伤细胞细胞、粒细胞、内皮细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞和活化血小板。
CD40-CD40L是一对共刺激分子，它们在细胞表面相互作用后，通过在细胞内膜中募集TNFR相关因子（TRAF）促进细胞内信号传导，从而激活不同的信号通路，例如经典和非经典核因子κB通路、丝裂原活化蛋白激酶、磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）和磷脂酶Cγ通路等（图1），参与机体的体液免疫和细胞免疫反应：在B细胞的活化、增殖与分化、抗体产生及Ig类别转换中起关键作用，在T细胞活化以及效应性细胞因子的分泌过程中起重要调节作用。
图1 .The CD40signaling pathway.
(Vonderheide R.H., 2007)
大量研究表明CD40-CD40L在免疫反应中对CD8+ 细胞毒性T淋巴细胞（CTL）功能起着至关重要的作用，是适应性免疫应答所必需的。
不同实验室提出了关于CTL反应中CD40信号传导的两种模型（如图2所示）：
图2. CD40–CD40L interactions at DC–T cell and T cell–T cell interface.
（Anjuman Ara,et al. 2018）
模型1：树突状细胞（DC）-T细胞
CD4+ T细胞通过CD40L-CD40结合激活DC，激活后的DC通过增强B7分子的表达和白细胞介素12（IL-12）等细胞因子的分泌，促进T细胞分化，引发有效的CTL反应。同时，CD40-CD40L的结合也使MHC、共刺激和粘附分子的表达增加，诱导促炎趋化因子和细胞因子的增强，进一步活化CD4+ T细胞。CD8+ CTL不仅可以从DC-CD4+ T细胞簇接收刺激信号；也可以在DC-CD4+ T细胞簇解离后，分别从活化的DC或CD4+ T细胞那里接收辅助或刺激信号。
模型2：T细胞-T细胞
当被DC激活时，CD4+辅助T细胞不仅获得突触组成的MHC II类和共刺激分子（CD54和CD80），而且还获得DC通过细胞吞噬作用的旁观者pMHC-I，变成CD4+ Th-APC，导致CD4+ T-CD8+ T细胞直接相互作用并将CD40L信号递送到表达CD40的CD8+ T细胞，刺激CD8+ CTL的增殖和记忆形成。
Anti-CD40（CD40激动剂）已与多种免疫抑制剂或激动剂联用，以增强免疫应答，成为细胞免疫疗法的又一支潜力股。
例如: Toll样受体（TLR）激动剂可以显着改善CD40抗体的T细胞刺激能力，CD40激动剂还与IL-2免疫疗法组合作为调节肿瘤微环境内免疫抑制和诱导肿瘤特异性T细胞免疫的策略等等。
图3. Strategies for applying CD40 agonistsin cancer therapy.
A. Stimulating T cell immunity.
B. Activating innateimmunity.
目前，Anti-CD40（CD40激动剂）在癌症治疗中三种主要应用：
直接的抗肿瘤作用
CD40已成为B细胞淋巴瘤的治疗靶标。例如：CD40单克隆抗体lucatumumab对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细胞淋巴瘤中，dacetuzumab（SGN-40）在体外内实验中都对恶性细胞显示出有效的抗增殖和促凋亡活性。
诱导T细胞免疫
如图3A所示，使用化学疗法来增强CD40激动剂（如：CP-870,893）的T细胞刺激能力。用化疗（步骤1）治疗诱导肿瘤细胞死亡，其中肿瘤细胞释放的抗原（步骤2）被APC（例如巨噬细胞和树突细胞）吞噬。 APC被CD40激动剂“激活”（步骤3）以呈递肿瘤抗原并刺激肿瘤特异性T细胞（步骤4）。
激活先天的免疫监视
如图3B所示，用CD40激动剂刺激肿瘤浸润性骨髓细胞（步骤1）以诱导肿瘤相关纤维化程度的降低（步骤2）。纤维化程度的降低使得肿瘤对化学疗法更敏感（步骤3），导致肿瘤细胞死亡（步骤4）。
截至发稿，全球有19种Anti-CD40抗体药物正在用于针对肿瘤及免疫系统疾病的临床试验。
医药企业针对CD40靶点的抗体药物研发进展情况统计
（数据来源：医药魔方Info）
新一代的CD40激动剂的开发将为肿瘤免疫治疗提供更多可能性，其与细胞毒性制剂、新型免疫检查点抑制剂和其他免疫激动剂的组合将进一步拓宽免疫治疗的应用场景及适用人群。
为进一步推进CD40药物发展，可利用其作用机制，以人源化小鼠为基础，为肿瘤免疫药物作药效评价。
此举不仅可以对疾病发生机理和潜在机制进行深入探讨，还能为小鼠体内进行的药物实验提供筛选开发和测试评价，大大加快CD40药物的研究开发与临床试验进展，减少了临床前测试的时间成本，同时也降低了开发的风险。
利用人源化小鼠模型最终有可能实现临床上真正“个性化”医疗的目的。
上海南方模式生物科技股份有限公司（Shanghai Model Organisms Center，Inc.，简称“南模生物”），始终深耕免疫检查点人源化模型研究领域，自主研发了CD40人源化小鼠模型，为CD40相关药物的药效评估和安全性评价提供了强有力的工具。
FACS检测CD40人源化小鼠外周血细胞人源CD40的表达
CD40人源化纯合子小鼠和野生型小鼠外周血细胞FACS检测人源CD40的表达
结果显示：
CD40人源化纯合子小鼠CD19 阳性细胞中可以检测到人源CD40的活跃表达，其表达量与野生型小鼠鼠源Cd40的表达类似（与CrownBio合作完成）。
CD40人源化小鼠MC38荷瘤模型体内抗肿瘤药效验证
CD40人源化小鼠接种MC38结肠癌细胞系，肿瘤生长至约100mm3，将动物随机分组（n=8）给药。
结果显示：
针对人的CD40阳性药物有非常显著的抗肿瘤效果（p<>
南模生物针对众多靶点成功开发的人源化小鼠，为国内进行靶向药物研发的单位提供了更专业先进的动物模型，极大程度上推进了一系列靶向药物药效评价进展，节约了临床前评价测试所消耗的大量时间。
同时，基于该小鼠模型的筛选开发与测试评价，降低了药物研发的潜在风险，将会助力企业及科研单位在免疫治疗方向尽早取得新突破，为更多肿瘤及免疫系统疾病患者带来希望。
参考文献：
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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