前言

隨著腫瘤免疫治療時代的到來，眾多新的治療靶點紛紛紛涌而出。CD39是一種胞外酶，與CD73一起負(fù)責(zé)將三磷酸腺苷級聯(lián)轉(zhuǎn)化為二磷酸腺苷和環(huán)磷酸腺苷，最終導(dǎo)致在腫瘤微環(huán)境中釋放免疫抑制形式的腺苷。腺苷已被公認(rèn)為抗腫瘤免疫的重要調(diào)節(jié)因子。

目前，針對腺苷途徑各種成分的選擇性抑制劑進(jìn)入臨床開發(fā)，包括針對高親和力A2A腺苷受體和低親和力A2B受體的小分子拮抗劑、治療性單克隆抗體（mAb）和針對CD73的小分子以及針對CD39的抑制性抗體。因此更好地理解每一種靶向治療方法的作用機制將有助于加速臨床轉(zhuǎn)化，并改進(jìn)聯(lián)合治療的設(shè)計策略。

腫瘤微環(huán)境中的腺苷途徑

CD39是一種胞外酶（胞外核苷酸三磷酸二磷酸水解酶1，由ENTPD1基因編碼），屬于胞外核苷酸酶家族，包括胞外－5′－核苷酸酶（NT5E）／CD73、CD38／NADase、NAD糖水解酶、核苷二磷酸激酶、胞外核苷酸焦磷酸磷酸二酯酶（E－NPPs），胞外核苷三磷酸二磷酸水解酶（ENTPDase）和腺苷酸激酶。

CD39與CD73的酶活性一起，負(fù)責(zé)ATP轉(zhuǎn)化為二磷酸腺苷（ADP）和環(huán)磷酸腺苷（cAMP）的級聯(lián)反應(yīng)，最終生成細(xì)胞外腺苷。腺苷途徑通過1型嘌呤能受體（A1、A2A、A2B、A3）發(fā)生，這些受體屬于G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）。A1和A3受體抑制腺苷酸環(huán)化酶和cAMP生成，它們通常被描述為促進(jìn)免疫的腺苷受體。相反，A2A和A2B受體通常與高水平的免疫抑制相關(guān)，觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)cAMP積累。A2A和A2B受體在不同的免疫細(xì)胞中都有大量表達(dá)，包括髓系細(xì)胞和淋巴細(xì)胞。

各種類型的細(xì)胞可能通過指定的通道釋放ATP到微環(huán)境中，或由于死亡或應(yīng)激細(xì)胞壞死而釋放ATP。高水平的胞外ATP（eATP）通過P2受體（P2Y和P2X家族）的參與提供了強大的炎癥信號，P2受體對先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)的激活至關(guān)重要。因此，CD39上調(diào)是腫瘤通過耗盡腫瘤微環(huán)境（TME）中的免疫刺激性eATP 來逃避抗腫瘤策略的有效機制。

CD39／CD73的表達(dá)

已觀察到CD39在不同的人類腫瘤類型中過度表達(dá)，如腎細(xì)胞癌、卵巢癌、肉瘤癌、乳腺癌、淋巴瘤、膀胱癌、結(jié)腸癌和黑色素瘤。內(nèi)皮細(xì)胞、癌相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAF）和一些免疫亞群，特別是自然殺傷（NK）細(xì)胞、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM）和腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（TIL），包括Tregs和CD8＋T細(xì)胞，也有報道稱其水平升高。CD39高表達(dá)被認(rèn)為是不良預(yù)后和疾病進(jìn)展的標(biāo)志。

eATP和細(xì)胞外腺苷水平也受CD73表達(dá)的調(diào)節(jié)，CD73是將AMP轉(zhuǎn)化為腺苷的胞外酶。CD73經(jīng)常在人類腫瘤中表達(dá)，特別是在腫瘤細(xì)胞、CAF和內(nèi)皮細(xì)胞中，但也在髓樣細(xì)胞、NK細(xì)胞和T細(xì)胞中表達(dá)。大多數(shù)數(shù)據(jù)描述了CD73水平升高與不良臨床結(jié)果之間的強相關(guān)性，與CD39類似。通過CD39和CD73的阻斷，可能限制ATP／AMP轉(zhuǎn)化為腺苷，許多臨床前和臨床研究表明，腫瘤生長和轉(zhuǎn)移形成受到抑制，通常與NK和／或CD8 ＋T細(xì)胞免疫介導(dǎo)的抗腫瘤反應(yīng)增加有關(guān)。

CD39在CD4＋T細(xì)胞和Treg中的功能

CD39被描述為FOXP3＋ Treg的主要標(biāo)志物，其細(xì)胞外ATP的水解對于其免疫抑制功能至關(guān)重要。對ENTPD1缺陷（CD39－／－）小鼠的體外和體內(nèi)研究表明，Treg抑制功能受損。腺苷觸發(fā)的信號可能增加細(xì)胞內(nèi)cAMP水平，導(dǎo)致ENTPD1啟動子的反式激活，從而增加和穩(wěn)定Treg中CD39的表達(dá)。與此一致，在多發(fā)性硬化癥（MS）患者中觀察到CD39＋FOXP3＋Treg數(shù)量減少，表明Treg中的CD39表達(dá)在控制炎癥性自身免疫性疾病中的重要性。相反，癌癥患者的循環(huán)CD39＋CD25＋Treg水平升高，低水平的CD39＋Treg與黑色素瘤患者的無復(fù)發(fā)生存率提高相關(guān)。

此外，在腫瘤浸潤性Treg細(xì)胞中觀察到的CD39水平升高，通常伴隨著其他抑制／激活標(biāo)記物（即OX40、PD－1、CTLA－4）水平升高。所有這些觀察結(jié)果表明，CD39在抑制腫瘤免疫反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。

CD39也可能在常規(guī)FOXP3–CD4＋T細(xì)胞中表達(dá)。例如，在鱗狀細(xì)胞癌患者中，CD39＋cCD4＋T細(xì)胞顯示出腫瘤特異性抗原反應(yīng)性。有趣的是，表達(dá)CD39的cCD4＋T細(xì)胞通常與輔助性T細(xì)胞（Th）17效應(yīng)器功能相關(guān)。已知Th17細(xì)胞可促進(jìn)慢性炎癥并調(diào)節(jié)腸道內(nèi)的共生細(xì)菌。另一方面，表達(dá)CD39的Th17細(xì)胞與IL－10生成增加有關(guān)，而CD39＋Th17細(xì)胞預(yù)測癌癥患者的臨床預(yù)后較差。

CD39在CD8＋T細(xì)胞中的功能

最近有報道稱CD39在CD8＋T細(xì)胞中表達(dá)，并將CD39描述為耗竭的標(biāo)志。研究證明，CD39表達(dá)可以識別在HCV和HIV慢性感染中最終耗竭的病毒特異性CD8＋T細(xì)胞。腫瘤浸潤性CD39hiCD8＋T細(xì)胞顯示低TNF?α、IFN－γ和IL－2的分泌。CD39表達(dá)伴隨著共抑制受體（即LAG3、TIGIT、PD1、TIM3、2B4），并與腫瘤進(jìn)展相關(guān)。

然而，一些研究認(rèn)為表達(dá)CD39的CD8＋T細(xì)胞具有調(diào)節(jié)特性。盡管CD8＋Treg在過去30年中已被廣泛研究，但其標(biāo)記物尚未完全闡明。研究顯示，CD39可能參與調(diào)節(jié)腫瘤浸潤性CD8＋Treg的抑制能力，分離的CD39＋CD8＋T細(xì)胞確實能夠在體外抑制T細(xì)胞增殖。此外，CD39的拮抗顯著抑制了CD8＋Tregs的抑制能力，突出了其在介導(dǎo)抑制功能中的關(guān)鍵作用，這也適用于CD4＋Tregs。

綜上所述，這些數(shù)據(jù)表明，CD39被抗原驅(qū)動上調(diào)、激活CD8＋Treg細(xì)胞的內(nèi)在抑制功能，來調(diào)節(jié)過度免疫病理反應(yīng)。這種調(diào)節(jié)機制在需要避免過度免疫反應(yīng)的情況下可能是有益的，例如，在感染恢復(fù)后。相反，它在腫瘤條件下會造成損害，即通過提供腫瘤特異性CD39＋CD8＋T細(xì)胞的抑制能力。

細(xì)胞因子對CD39的調(diào)節(jié)

目前，對于CD39在特定情況下在FOXP3＋Tregs、cCD4＋和CD8＋T細(xì)胞中上調(diào)的機制知之甚少。與循環(huán)中的細(xì)胞相比，腫瘤浸潤的CD4＋和CD8＋T細(xì)胞中的CD39表達(dá)會顯著增加，這表明TME中的特殊因素可能導(dǎo)致CD39水平升高。

體外研究表明，TCR結(jié)合和IL－2可增加CD39的表達(dá)。此外，發(fā)現(xiàn)TGF－β可能誘導(dǎo)CD39＋Tregs的擴增，TGF－β／SOX4信號通路在ROS驅(qū)動的自噬參與下，被證明介導(dǎo)了Treg中CD39的表達(dá)。在小鼠的動物模型中發(fā)現(xiàn)，IL－27信號通過STAT－1依賴機制直接驅(qū)動Tregs中CD39的表達(dá)，IL－35也可能參與誘導(dǎo)Treg中CD39的表達(dá)。

盡管TCR參與足以上調(diào)CD39，但I(xiàn)L－6和IL－27的暴露進(jìn)一步促進(jìn)了CD39在人類和小鼠CD8＋T細(xì)胞中的表達(dá)。在食管鱗狀細(xì)胞癌的腫瘤浸潤NK細(xì)胞中，IL－6也可誘導(dǎo)CD39的表達(dá)，這表明在幾種免疫細(xì)胞中，存在廣泛的IL－6介導(dǎo)CD39表達(dá)的調(diào)節(jié)機制。在參與CD8＋T細(xì)胞CD39上調(diào)的因素中，IL－12和IL－4也是重要的參與者。

CD39受遺傳因素的調(diào)節(jié)

在人類中，循環(huán)T細(xì)胞的數(shù)量在某種程度上是可遺傳的，這是遺傳因素在平衡免疫反應(yīng)中的重要基礎(chǔ)。此外，Treg的遺傳結(jié)構(gòu)在很大程度上由幾個單核苷酸多態(tài)性（SNP）決定。

位于rs10748643位置的SNP可能影響T細(xì)胞中CD39的表達(dá)水平。其中A等位基因決定了較低的CD39水平，而G等位基因則顯示較高的CD39水平。與AA型相比，具有GG變體的受試者對炎癥反應(yīng)的控制更好，病理效應(yīng)細(xì)胞產(chǎn)生的IL－17和IFN－γ更少。與這一發(fā)現(xiàn)一致，與低CD39表達(dá)相關(guān)的SNP與克羅恩病易感性增加有關(guān)。

位于rs＿10748643位置的SNP也與cCD4＋T細(xì)胞中較低或缺失的CD39細(xì)胞表面表達(dá)相關(guān)。與AG或GG個體相比，AA型不易通過CD3／CD28刺激上調(diào)CD39，從而影響體內(nèi)T細(xì)胞對疫苗接種的反應(yīng)。事實上，具有AA變體的個體對不同的流感病毒株表現(xiàn)出更高的特異性T細(xì)胞反應(yīng)。

有趣的是，CD39作為一個負(fù)調(diào)節(jié)的檢查點，抑制輔助性濾泡T細(xì)胞（Tfh）的生成。研究表明BCL6（Tfh的譜系決定轉(zhuǎn)錄因子）能夠抑制CD39的表達(dá)。此外，在ENTPD1抑制型的SNP人群中觀察到Tfh頻率的增加。因此，通過降低CD39的表達(dá)，Tfh的生成和生發(fā)反應(yīng)得到增強。

靶向腺苷途徑的免疫治療策略

近年來，針對腺苷途徑成分的臨床試驗數(shù)量有所增加，但大多數(shù)試驗仍處于開發(fā)的早期階段。目前包括諾華、AZ、禮來、BMS、羅氏等在內(nèi)的各大藥企均積極布局著腺苷途徑的藥物研發(fā)，尚處于臨床階段，沒有獲批上市的藥物，進(jìn)展最快的藥物研發(fā)為臨床II期。

TTX－030是TizonaTherapeutics開發(fā)的靶向CD39的單克隆抗體。兩項隨機臨床試驗NCT03884556和NCT04306900分別發(fā)布于2019年3月和2020年3月，旨在研究其安全性和初步療效，作為單一療法和與經(jīng)批準(zhǔn)的抗PD－1免疫療法（Pembrolizumab／Budigalimab）或標(biāo)準(zhǔn)化療（多西紫杉醇、紫杉醇和吉西他濱）聯(lián)合使用。同樣，Innate公司最近開發(fā)了一種CD39阻斷抗體（IPH520），并開始臨床試驗（NCT04261075），作為單一療法和與抗PD－L1（Durvalumab）或抗CD73（Oleclumab）聯(lián)合應(yīng)用。

                  來源bioseedin柏思薈

國內(nèi)藥企也在積極布局該領(lǐng)域的藥物研發(fā)，康方生物、復(fù)宏漢霖、天境生物研發(fā)的靶向CD73抗體已經(jīng)在臨床I期，恒瑞和基石研發(fā)的A2AR拮抗劑藥物也于去年進(jìn)入臨床I期。科望醫(yī)藥研發(fā)的靶向CD39藥物已經(jīng)進(jìn)入臨床前研發(fā)階段，在動物體內(nèi)藥效實驗中展現(xiàn)了很強的抑制腫瘤生長的功能，百濟(jì)神州、再極醫(yī)藥在積極開發(fā)A2aR拮抗劑，已經(jīng)有相關(guān)專利申請。

小結(jié)

盡管ICI療法在腫瘤免疫治療中顯示出強勁的療效，但只有約30％的患者對ICI有響應(yīng)，這表明有相當(dāng)一部分患者無法產(chǎn)生保護(hù)性或有益的反應(yīng)。ICI治療后與免疫抑制相關(guān)的機制之一可能是死亡的腫瘤細(xì)胞，由于eATP／腺苷釋放而導(dǎo)致免疫抑制。因此，將ICI與經(jīng)典化療和／或CD73和CD39阻斷劑相結(jié)合，可能提高治療的療效。此外， CAR－T技術(shù)作為抗腫瘤的新興手段，T細(xì)胞可以選擇性地被改造成缺乏CD73／CD39或腺苷受體，從而改善其抗腫瘤效應(yīng)器功能。總之，由于其在不同類型腫瘤中的上調(diào)表達(dá)以及對腫瘤免疫的廣泛調(diào)節(jié)作用，靶向CD39目前是免疫腫瘤學(xué)中最有前景的方法之一。

參考文獻(xiàn)：

1．CD39 Regulation and Functions in T Cells． IntJ Mol Sci． 2021 Aug； 22（15）： 8068．