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CD47-SIRPα(signal-regulatoryproteinα)信号通路又被称为“别吃我”信号，最早于1990年发现，SIRPα是第一个被发现的SIRP家族的蛋白成员，表现在髓性细胞，包含所有形态的巨噬细胞。CD47广泛地表达于各类癌细胞表面，因此可以用于治疗各种类型的癌症，具有更为广谱的效应，拥有更多的潜在受益人群。且有研究表明，CD47抗体可以介导CD8+T对肿瘤实现特异性杀伤作用。也就是说，CD47抗体不但能激活机体天然的免疫能力，还能同时激活机体的适应性免疫能力，使得其有机会不再像PD-1/CTLA-4抗体一样，只能对一小部分患者发挥治疗作用。近几年，CD47已逐渐成为免疫肿瘤学领域的一个明星靶点，对该领域的投资也呈现大幅增长，特别是2020年以来CD47重磅交易不断：3月，吉利德以49亿美元的价格收购了主打CD47抗体的FortySeven公司;9月，艾伯维与天境生物签订总额19.4亿美元的交易，就天境生物自主研发的高度差异化创新CD47单抗(TJC4)在全球的开发和商业化开展合作。当然，作为一个全新的靶点，CD47靶向药物还存在一个重要的安全性问题：由于正常细胞，如红细胞，也表达CD47，如果药物(CD47抗体或者SIRPa-Fc)与红细胞结合，就可能破坏红细胞导致严重的血液毒性，引发贫血和血小板减少等副作用。如何降低副作用，提高疗效，是目前CD47靶向药物开发的首要问题。检索词：CD47,SIRPa，Antibody，Bispecific，Bifunctional，以及专利中的申请人再查询。数据来源：NIH(clinicaltrials.gov)、国家药品监督管理局药品审评中心(chinadrugtrials.org.cn)。CD47靶向药物在国际上的临床情况汇总见表1。在分子形式上，CD47靶向药物主要分为单克隆抗体、融合蛋白和双特异抗体或融合蛋白。用药上，多为与其他免疫检查点药物或化药联用，适应症主要集中在骨髓增生异常综合征,急性骨髓性白血病,非霍奇金淋巴瘤，以及实体瘤。临床进度上，吉利德的Magrolimab是临床最快的，已经在开展临床三期试验，还有5个药品正在进行临床二期试验。有多家中国企业在开展相关的国际临床试验，如天境、信达、恒瑞、再鼎、翰思等，其中天境的Best-in-Class产品已开始临床二期试验，表现非常抢眼。临床上，尽管大多数研究是非随机I期试验，旨在确定治疗方案的最大耐受剂量和剂量限制毒性，但早期证据表明，尽管CD47在正常组织中广泛表达，但患者对CD47-SIRPα阻断剂的耐受性良好。CD47-SIRPα阻断剂的严重毒性尚未从广泛的临床前试验和临床试验中报告，除非抗CD47试剂属于免疫球蛋白同种型，可固定补体蛋白或激活ADCC(BOX2)。主要原因是大多数CD47+正常细胞缺乏“吃我”信号，如表面结合钙网蛋白。也可能是由于阻断剂之间的结合机制不同，因为SIRPα优先与聚集的CD47结合，而红细胞上的CD47被spectin捕获，导致活动受限，阻止SIRPα结合。另外，在临床上还有一种策略是，利用“老年”红细胞CD47和“年轻”红细胞的表达量差异，采用低剂量的抗CD47抗体的“启动剂量”会导致红细胞减少不到20%，很可能是那些表面结合了钙网蛋白的红细胞。随后是网织红细胞增多过程，产生新的红细胞，对吞噬细胞CD47介导的自我清除更具抵抗力。目前国内申报临床的CD47药物已多达10款，这几乎占据了全球已进入临床阶段CD47靶点药物的一半。在分子形式上，CD47靶向药物大部分为单抗形式，还包含2个融合蛋白，3个双抗。适应症主要集中在骨髓增生异常综合征,淋巴瘤，恶性肿瘤等。多数临床为2020年申请，只有信达和宜明昂科已经真正开始临床试验，而且他们的双特异性抗体也在同时开展临床试验。检索词：CD47,SIRPa，Antibody，Bispecific，Bifunctional，以及专利中的申请人再查询。数据来源：欧洲专利局数据库(worldwide.espacenet.com)、美国专利商标局数据库(uspto.gov/patents-application-process)、国家知识产权局数据库(epub.sipo.gov.cn)、Pantentlens.ORG(lens.org)。在2009年，斯坦福大学的Weissman教授带领的研究团队首次发现，在 一些白血病癌细胞中，CD47的表达也会升高，而这会帮助它们逃脱巨噬细胞的吞噬。这篇论文发表在顶尖科学期刊《细胞》上，也揭开了科学家们基于CD47蛋白开发创新抗癌疗法的序幕。通过检索欧洲专利局数据库(worldwide.espacenet.com)公开专利，CD47ANTIBODY/SIRPa ANTIBODY/SIRPa fusion【Title/Abstract/Claim】(NOTNon-Human)上查询到896条。总体上，CD47靶点药物的专利绝大多数都是2010年后公开的，近5年有了较快的增长，2018年达到了峰值(见图1)。最近两年的专利申请数量下降，是由于专利申请有18个月的公开滞后，所以近两年的数据不能反映真实的专利申请数量，还有待继续追踪。从专利申请人方面看(见图2)，拥有专利数量最多的是STANFORD，达到50多项，遥遥领先于其他研发单位。FORTYSEVEN虽然只有8项，但他的技术来源于STANFORD，很多专利和临床都是他们合作的，因此他们的开发走的最前沿的，他们的产品是目前为唯一进入临床三期的CD47阻断药物。其他发明人众多，各家的专利数量较少，彼此在专利数量的差距还没有拉开。从各国的专利申请的数量看(见图3)，他们的差距较大，前三名分别为美国、中国和澳大利亚，且他们的专利数量大，其总和超过总专利申请的一半以上。CD47的专利研究大部分会申请PCT国际专利，因此其国际专利数量很庞大。从专利申请人的分布来看(见图4)，大部分是在美国，他们拥有的专利数量远远超过其他国家的数量。中国排在第二位，数量上比除美国外的其他国家也具有一定的优势。另外，从LENS.ORG上查询CD47ANTIBODY/SIRPa ANTIBODY/SIRPafusion【Title/Abstract/Claim】，获得554条(Homo)，其中授权51条。无论是公开专利，还是授权专利，从绝对数量上都是在最近5年内开始有了非常明显的增长(见图5)。图5 LENS上CD47药物的专利年度公开情况左图为公开专利，右图为授权专利从申请人看，增长趋势和worldwide.espacenet.com像似，但数量要少很多(见图6)。授权专利的申请人中，仍然是STANFORD遥遥领先，其他申请人的专利数量差距不大，目前做到临床的CD47药物一般获得了专利保护。图6 LENS上CD47药物的专利申请人申请专利数量对比上图为公开专利，下图为授权专利图7 LENS上CD47药物的授权专利的申请人列图详细查询授权专利的申请人(见图7)，发现该网站似乎并未收录中国专利，在授权专利里面没有中国公司及中国专利。该网站除了可以查询专利，对专利进行一些分析，其特色更是可以提供专利中的序列，及进行序列比对。worldwide.espacenet.com查询专利中，在CN公开的专利有333项。通过检索国家知识产权局数据库(epub.sipo.gov.cn)公开专利，CD47/SIRPa【ABSTRACT】共查询到195项。两个数据库数据年度变化趋势都比较接近，只是最近两年的数值相差较大，这可能和专利公开数据滞后相关，也可能与各研发单位注重国际专利有关(见图8)。中国公开的195项专利中，有62篇为境外公司申请，国内公司中专利数量较为亮眼的有宜明昂科、信达、恒瑞等。我国对于CD47靶点药物的开发稍晚，特别是2015年前的专利，绝大部分都是国外申请人申请。国内对CD47靶点还是非常认可的，最近5年内，国内与国际的专利变化趋势基本一致，专利数量大幅增加，表明国内的CD47研发动力很足。图8 欧洲专利局和中国知识产权局公开的中国公开专利年度情况CD47虽然是得到各方认可的新星靶点，却还未能排进Top10的靶点名单(见图9)。近年来双特性抗体的开发占比较大，特别是PD-1/PD-L1的双特性抗体研发最为突出。因此，CD47靶点作为新的靶点，目前的开发竞争商不激烈，尚有很多可能的空间。特别是在研究CD47的多药联合的同时，很多开发者进行了多种双抗，如CD47与CD20、PD-L1、PD-1等，以及双功能融合蛋白的开发。图片来自G LI, et al. Trends in oncology drug innovation in ChinaDOI: 10.1038/d41573-020-00195-w药物(CD47抗体或者SIRPa-Fc)与红细胞结合，就可能破坏红细胞导致严重的血液毒性，引发贫血和血小板减少等副作用。两种破坏红细胞的机制包括：1)抗体与不同的红细胞偶联而引起红细胞的聚集，继发引起红细胞的破裂;2)抗体与红细胞结合后，如果抗体是IgG1,Fc端通过与巨噬细胞的FcR结合而激活巨噬细胞对红细胞的吞噬。因此，开发过程中，要特别筛选抗红细胞聚集的分子。现有的专利方法包括：筛选弱结合或不结合红细胞的抗体或SIRPa融合蛋白;采用IgG4Fc，不激活巨噬细胞;开发双抗，除了抗CD47外，另一抗体选择TSA，以增加肿瘤细胞的结合，减少正常细胞的结合。另外，T淋巴细胞也表达CD47，在筛选CD47抗体时也要考虑这因素，把能引起T淋巴细胞凋亡的抗体排除出去。FortySeven公司成立的时间并不长，它在2015年基于斯坦福大学著名科学家IrvWeissman教授的研究创建，旨在通过研究称为“别吃我”信号的CD47信号通路，开发治疗癌症的创新疗法。FortySeven公司具有多项关于CD47的公开专利，涵盖了CD47抗体，SIRPa抗体，CD47和CD24、CD47和PD-L1的双功能抗体，及免疫检查点抑制剂的联合用药等。从安全性指标来看，该公司的Magrolimab在临床设计中使用了改良的给药方案，首先采用1mg/kg的启动剂量来清除衰老的红细胞，并刺激网织红细胞成熟分化产生新的红细胞，这些红细胞在之后较高的30mg/kg的维持剂量下不易被药物杀伤，所以能够减轻贫血副作用。Magrolimab在治疗不同血液癌症的临床试验中已经表现出良好的疗效，是目前唯一进入临床三期的CD47药物,FortySeven公司在2019年美国血液学会(ASH)年会上公布了它在1b期临床试验中的积极结果(见图10)。该项1b期临床试验旨在验证Magrolimab与Azacitidine联合治疗不适合化疗的高风险骨髓增生异常综合症(MDS)患者和初治急性髓系白血病(AML)患者时的疗效。截至2019年11月18日的数据显示，在MDS患者亚组中，患者的总缓解率(ORR)达到92%，其中50%的患者达到完全缓解(CR)，33%的患者达到骨髓形态学CR，8%的患者的血液学数据得到改善，8%的患者病情保持稳定。图10 Magrolimab组合疗法治疗MDS和AML患者的临床表现在AML患者亚组中，患者的ORR达到64%，其中41%的患者达到CR，14%的患者达到完全缓解兼完全血细胞计数缓解(CRi)，5%的患者达到骨髓形态学CR。32%的患者的病情保持稳定，仅有5%的患者病情发生进展。此外，在携带TP53突变的AML患者中，患者的ORR达到78%，44%的患者达到CR(见图11)。TP53突变通常与预后不良有关，这类患者很难接受现有疗法的治疗。图11 Magrolimab组合疗法在治疗携带 TP53 突变AML患者的临床表现4.2 天境生物和ArchOncology(瓦斯库劳克斯)天境生物和ArchOncology的CD47药物都是Best-in-class产品，具有较高的差异化。天境生物(I-MabBiopharma)公开的专利主要是细胞因子和CD47抗体的融合蛋白，以及Her2抗体与SIRPa的融合蛋白。通过特定的抗体筛选平台，获得了具有差异化优势的 Lemzoparlimab(TJC4)抗体，该抗体通过独特的抗原结合表位，在保留促进吞噬肿瘤细胞活性和抗肿瘤药效的同时，与正常红细胞上的结合却十分微弱，不会引起红细胞凝集现象。这一差异化的安全性优势使其在全球CD47抗体的开发竞争中脱颖而出。2020年天境生物在SITC会议上公布了Lemzoparlimab用于治疗复发或难治性实体瘤和淋巴瘤的美国1期临床数据。在无任何预激给药给药的情况下，剂量爬坡到30mg/kg仍无血液毒性，且在中至高剂量，Lemzoparlimab单剂注射的药代动力学特征呈线性，无明显抗原“沉没效应”，表现出极佳的治疗潜力。ArchOncology(瓦斯库劳克斯)专注于CD47单抗的开发，其单克隆抗体AO-176同样具有不与红细胞结合的特点，有潜力提高其安全性和有效性。AO-176可以直接杀伤肿瘤细胞，并诱导DAMPs(损伤关联分子模式)导致免疫原性细胞坏死。偏好结合在低pH，如肿瘤微环境下结合CD47。AO-176正在进行临床1/2期研究，联合化疗治疗实体瘤。ALXOncology原名AlexoTherapeutics，拥有多篇CD47-SIRPa抑制剂的专利。ALX公司开发的融合蛋白在经过改造后，能够以比天然SIRPα更强的亲和力结合CD47。其主要候选药物ALX148是一种静脉注射的融合蛋白，它包含两个与人免疫球蛋白非活性Fc结构域相连接的SIRPα高亲和力CD47结合域。ALXOncolog发布的ALX148与Rituximab联合治疗复发性/难治性非霍奇金淋巴瘤(NHL)患者的1期临床试验数据显示，该组合疗法使NHL患者达到了40.9%客观缓解率(ORR)，并使患者的中位无进展生存期(PFS)达到7.4个月(见图12)。图12 ALX148联合Rituximab临床数据4.4 Trillium TherapeuticsTrilliumTherapeutics是一家总部位于加拿大的免疫肿瘤学公司，致力于开发治疗癌症的创新免疫疗法。该公司的临床项目TTI-621和TTI-622是两种独特的SIRPαFc诱饵受体，可靶向结合CD47并阻断其活性。这类药物最大特点为只结合肿瘤细胞的CD47，不结合红细胞表面的CD47，从而可以降低患者的贫血风险;同时通过避免大规模的“抗原沉默”现象，降低药物使用剂量。目前公开的数据显示，在200名患者中爬坡剂量已增加至1.4mg/kg，大于grade3的血小板下降的比例为21%(其中15%为淋巴瘤患者)。TTI-622单药治疗在0.8-9mg/kg剂量水平(6/18)下的总缓解率(ORR)为33%。尤其是在8mg/kg的水平下，6例患者中有3例实现客观缓解，ORR达到了50%。两药的不同在于Fc亚型不同，TTI-621和TTI-622分别采用IgG1Fc和IgG4Fc，而TTI-622的IgG4Fc区与Fc受体的相互作用比IgG1更为有限，因此推测TTI-622会向巨噬细胞传递更适度的“吞噬”信号。KAHRMedical的DSP107(一种SIRPα-41BBL双信号蛋白)靶向CD47过度表达肿瘤，同时阻断巨噬细胞抑制信号并向肿瘤抗原特异性活化T细胞传递免疫共刺激信号。与罗氏PD-L1阻断检查点抑制剂Atezolizumab联合使用时，DSP107具有增强抗肿瘤免疫应答的潜力。2019年9月，KAHRMedical宣布与罗氏(Roche)进行临床合作，评估DSP107联合Atezolizumab(Tecentriq®)在现有免疫检查点抑制剂难以治愈的晚期非小细胞肺癌患者中的疗效。信达生物是第一家获得美国FDA批准CD47单抗进入临床研究的中国生物制药公司。2018年信达开发的重组全人源抗CD47单克隆抗体Letaplimab(IBI188)，已获得美国食品和药物管理局(FDA)颁发的药物临床试验批件，拟用于治疗晚期恶性肿瘤和淋巴瘤。Letaplimab增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬，并促进了T细胞的交叉激活。临床前数据显示letaplimab作用靶点明确、作用机制清楚、药效显著。连续给药4周，最高无严重毒性反应剂量为100mg/kg，每周一次，具有较好的安全性。1a期临床数据显示letaplimab完成了所有预设剂量的爬坡，最高探索剂量为30mg/kgQW，各剂量组均未发生剂量限制性毒性，整体耐受性良好。同时，Letaplimab单药也在此项研究中观察到了一定的抗肿瘤活性，其中包括几例患者获得了较长时间的疾病稳定。信达生物致力于开发双特异性抗体，目前共有5个含CD47抗性的双特异性抗体药物在研，包括：IBI-302，IBI-322，IBI-318，IBI-319，IBI-315，IBI-323。2020年1月，信达生物开发的新型抗CD47/PD-L1双特异性抗体(IBI-322)在中国获得临床试验默示许可，适应症为实体瘤和血液肿瘤。通过靶向CD47和PD-L1两个通路，IBI-322有望增强机体对肿瘤细胞的杀伤能力。宜明昂科于2015年创立，致力于肿瘤的免疫治疗产品的开发研究，主要包括双特异性抗体、新型重组蛋白、以及TANKTM细胞治疗等。宜明昂科公开的CD47专利中，除了早期的一项SIRPaD1-IgG1Fc同源二聚体的分子专利外，其他均为双抗专利，包括CD47与PD-L1、VEGF、CD20等双抗分子。2019年3月20日，宜明昂科重新递交靶向CD47的融合蛋白药物IMM01的临床试验申请获得NMPA受理。此前的2018年9月19日，IMM01首次递交临床试验申请并获得NMPA受理。此次重新递交IND，主要是因为NMPA对安全性数据提出了要求，宜明昂科又做了大量的体内外实验研究，来证明分子对人红细胞及血小板均具有良好的安全性。随后，宜明昂科自主研发的、同时靶向CD47和CD20的双特异性抗体药物(IMM0306)获得国家药品监督管理局(NMPA)的临床试验许可(受理号:CXSL1900097)。这是继靶向CD47的IMM01项目获得临床试验研究许可后，宜明昂科第二个进入临床试验研究阶段的项目。从前面临床、专利技术的分析，可以看到CD47靶向药物CD47抗体或者SIRPa-Fc的疗效和副作用都比较清晰。CD47药物的最为核心的两种作用机制是：阻断CD47/SIRPα“别吃我“信号诱发的巨噬细胞吞噬作用、或是由单克隆抗体Fc端引起的传统效应功能，如ADCC(抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用)和CDC作用(补体依赖的细胞毒性作用)。这两种效应中，如果Fc端引起ADCC和CDC作用过强，那么必然会大量杀伤红细胞，造成严重的毒性问题。但相反，若完全摒弃Fc端介导的效应，只依赖CD47/SIRPα信号通路本身发挥的生物学功能，则并不足以激活显著的抗肿瘤应答。如FortySeven、Celgene、SurfaceOncology等开发Fc端为IgG4型的CD47抗体，而不是能够引发强烈ADCC和CDC效应的IgG1型抗体，这样的策略降低对红细胞、血小板的影响，但已有大量数据证明用IgG4替代IgG1将大幅削弱CD47单抗对于肿瘤细胞的杀伤能力。药效和安全性兼顾的具有较高的差异化Best-in-class产品应运而生，如天境和ArchOncology，通过独特的抗原结合表位，在保留促进吞噬肿瘤细胞活性和抗肿瘤药效的同时，与正常红细胞上的结合却十分微弱，不会引起红细胞凝集现象。另外，采用Fc融合蛋白，降低CD47药物对红细胞的结合能力，从而避免对红细胞的杀伤，如Trillium采用的就是这种策略。Trillium的产品TTI-621是SIRP蛋白与抗体Fc端组成的融合蛋白，对红细胞只有微弱的结合能力，因此可以使用杀伤作用更强的IgG1型Fc端。但同时我们也注意到，Trillium也在同时开发TTI-622，其为IgG4Fc，因此推测哪种Fc结合，会向巨噬细胞传递更适度的“吞噬”信号，也存在一定的变数。临床上，CD47单抗与其他药物的联用，可以协同增强抗肿瘤效果，如联合其他调节免疫系统的PD-1/PD-L1抑制剂等。也因此，基于CD47的双特异性抗体正在快速发展。CD47双特异性抗体，不仅可以利用不同的靶点抗击肿瘤，而且，可以通过不同机制的抗体联合，增强肿瘤局部的CD47药物浓度，增强药效，降低副作用。对国内的研究和专利分析(见图13)，CD47双抗选择组合的靶点主要为PD-L1\PD-1\CD20\CD19，且在国内外开展了临床试验，安全性和药效都得到初步的验证。特别值得注意的是，专利上研究与EGFR组合的专利最多，但目前从临床上看，没有出现其与CD47双抗。EGFR对应的非小细胞肺癌是一个巨大的市场，非常具有研究价值，但要重点关注其药效与安全性。 左图来源：G LI, et al. Trends in oncology drug innovation in China. DOI:10.1038/d41573-020-00195-w，右图来自中国专利整理
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