历经风浪的CD47：AK117的优势究竟在哪里？

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写在前面：最近看到社区里大家都在关注康方生物的AK117，甚至有部分观点认为康方应该放弃AK117，我对此有一些自己的理解，正好赶上自己的工作有了一定突破，或许离IND近了一点，就有了一些时间，写下这篇文章，仅作分享和学术讨论，不构成投资建议。可能文章稍有难度，重点我尽量加粗。

先简单介绍下CD47，CD47广泛分布于肿瘤细胞和正常细胞中，尤其是在红细胞中。目前，CD47阻断抗体的主要副作用是红细胞凝集和贫血，这限制了CD47抗体在临床中的应用。目前正在探索几种方法来应对这些问题。一部分抗体被设计成与红细胞上的CD47结合减弱，而另一部分则被设计为双特异性抗体，通过另一个靶点的高亲和力来减少与CD47的结合。

在过去的几十年里，免疫治疗在癌症治疗中显示出了显著的临床疗效，特别是针对细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4）、程序性细胞死亡蛋白-1（PD-1）和程序性死亡配体-1（PD-L1）的免疫检查点抑制剂（ICIs），这些抑制剂对多种癌症类型起作用，主要作用于适应性免疫系统。巨噬细胞是先天免疫系统的专业吞噬细胞，广泛分布于我们身体的各个组织中。它们通过吞噬作用吞噬肿瘤细胞，而这种吞噬作用受促吞噬信号和抗吞噬信号的调节。然而，巨噬细胞的功能受制于一种吞噬作用免疫检查点，即CD47‐SIRPα通路。目前，适应性ICIs与先天性ICIs联合使用已经成为一种新型的抗癌策略，通过协同作用实现吞噬作用、自然杀伤和T细胞介导的细胞毒性。CD47是一种跨膜蛋白，广泛存在于几乎所有人类细胞类型中，并且在多种肿瘤类型中广泛过表达。CD47的过表达与癌症患者的不良预后相关。CD47通过与吞噬细胞上的SIRPα相互作用来抑制吞噬细胞的活性，向先天免疫系统发出“不要吃我”的信号，作为一种免疫逃逸机制。近年来，越来越多的研究集中于抗CD47免疫治疗，有研究报告指出，通过阻断CD47-SIRPα相互作用，可以显著抑制肿瘤生长和转移。阻断CD47-SIRPα相互作用可以有效促进巨噬细胞等吞噬细胞对肿瘤细胞的吞噬，并通过抗原呈递细胞将肿瘤抗原处理并交叉呈递给T细胞，从而激活适应性免疫反应。此外，阻断CD47还可以促进其他免疫细胞向肿瘤部位的募集，以协同增强先天性和适应性免疫反应，CD47阻断还通过树突状细胞触发T细胞反应，激活适应性免疫系统。树突状细胞在先天免疫反应和适应性免疫反应中起着关键作用，并在T细胞介导的肿瘤免疫治疗中发挥重要作用

然而，CD47-SIRPα轴可以影响红细胞、血小板和造血干细胞的生存。CD47广泛表达于多种人类细胞中，包括红细胞和血小板。因此，抗CD47抗体通过阻断CD47可能会诱导细胞毒性，导致严重的靶向非肿瘤毒性效应，包括红细胞凝集（血凝）、贫血和血小板聚集。过去的几年中，已有超过20种CD47相关的治疗药物在全球范围内进行的超过40项临床研究中用于治疗多种血液恶性肿瘤和实体瘤。然而，几项失败的临床研究为CD47药物的开发蒙上了阴影。主要问题是单药治疗缺乏疗效，以及贫血、中性粒细胞减少症和血小板减少症的发生。

2018年，在复发/难治性急性髓性白血病和高危骨髓增生异常综合征患者中进行的CC-90002的I期剂量递增临床研究因单药疗效不足和抗药抗体的证据而终止。尽管2019年在急性髓性白血病和骨髓增生异常综合征患者中进行的magrolimab（Hu5F9-G4）联合阿扎胞苷的Ib期临床研究显示出积极结果，但仍需要采用“启动剂量”策略来改善贫血问题。因此，迫切需要开发下一代抗CD47抗体，以克服上述问题并进一步提高安全性和治疗效果。正是为了增强抗CD47抗体的耐受性，调节由CD47-SIRPα信号介导的病理生理功能，并保持抗肿瘤疗效，康方生物开发了第二代抗CD47抗体ligufalimab（AK117）。AK117，是一种具有独特结构的人源化IgG4单克隆抗体。Ligufalimab能够有效消除红细胞凝集和贫血，并诱导强大的巨噬细胞介导的癌细胞吞噬作用，在无需使用低“启动”剂量以防止贫血的情况下，提高抗肿瘤效果。

为了鉴定用于治疗靶向CD47的抗体，康方生物基于自己的抗体筛选平台实施了一种策略，其中包括在筛选层次结构中较高位置的红细胞凝集排除步骤。发现了一种不诱导红细胞凝集的CD47阻断抗体，后来将其人源化并命名为AK117。

ELISA结果显示，AK117能够以半数有效浓度（EC50）为0.078 nM的浓度特异性地结合人CD47抗原。为了评估AK117的细胞结合活性，使用高内源性CD47表达的不同肿瘤细胞进行了流式细胞术检测。AK117与Jurkat和Raji细胞的EC50分别为0.40 nM和0.32 nM，AK117在这些细胞上的结合活性与Hu5F9-G4相当。这些结果表明，AK117可以高亲和力特异性地结合人CD47。同时AK117以EC50为0.194 nM的浓度与SIRPα-ECD竞争结合人CD4。AK117在Jurkat和Raji细胞表面有效阻断了CD47-SIRPα相互作用，其EC50分别为2.748 nM和0.4465 nM，且AK117的阻断活性与Hu5F9-G4相当。

红细胞凝集试验显示，即使在高达3000 nM的浓度下，AK117也不诱导红细胞凝集，而Hu5F9-G4在低至4.1 nM的浓度下就能诱导红细胞凝集。通过检测Hu5F9的双价性是否是Hu5F9凝集红细胞所必需的，单价的Hu5F9-G4、单价的AK117和双价的AK117均不诱导红细胞凝集，而双价的Hu5F9-G4则诱导了红细胞凝集。AK117诱导的红细胞吞噬作用显著低于Hu5F9-G4。AK117以EC50为1.379 nM的浓度结合人红细胞，其对红细胞的结合活性显著低于Hu5F9-G4。这些结果表明，AK117在血液毒性方面相较于Hu5F9-G4具有更好的安全性特征。

通过抗体结构模拟和抗原结合对接分析解释了AK117不诱导红细胞凝集的潜在机制。AK117和Hu5F9-G4都与CD47-ECD在特定区域发生相互作用。将AK117和Hu5F9-G4的Fab片段叠加在CD47蛋白上，发现AK117从CD47-ECD的侧面区域定向，而Hu5F9-G4则在CD47-ECD上形成了头对头构，表明AK117和Hu5F9-G4在CD47上的表位结合区域不同。分析并比较AK117和Hu5F9-G4的Fab片段在CD47上的结合方向，Fab Hu5F9-G4与CD47之间的夹角约为180度，而AK117/CD47复合物形成了一个较小的夹角。Hu5F9-G4与两个CD47蛋白结合，并形成一个Y形构象，两个CD47蛋白之间的距离很大，二面角为28.5度，AK117与两个CD47蛋白结合，这两个蛋白几乎是平行的，它们之间的间距较小，二面角为40.0度，AK117/CD47复合物的二面角较大，但与Hu5F9-G4/CD47复合物相比，这种差异不足以提供足够的空间来结合另一种细胞。这一分析提示AK117由于其构象变化，不太可能同时结合两个细胞，而Y形构象与较大间距之间结合的两个CD47蛋白更有可能让Hu5F9-G4在两个不同的细胞上结合CD47，从而导致红细胞凝集。此外实验数据表明，AK117引起的血红蛋白减少是暂时性的，能够自行恢复。

图片来源：Tailong Qu et al. J Immunother Cancer 2022;10:e005517

AK117的I期临床研究还表明，在接受每周45 mg/kg剂量的受试者中，AK117具有良好的耐受性，没有观察到剂量限制性毒性事件，也没有患者出现与治疗相关的血液学不良事件。因此，AK117不需要较低的“启动”剂量来预防贫血。在受试者外周血T淋巴细胞上，AK117的CD47受体占有率在剂量为3mg/kg时就达到了100%，在≥1 mg/kg时观察到外周血中完全且持久的受体占有率。所有这些数据表明，AK117在临床应用中具有出色的安全特性。

之前的研究发现，CD47上调限制了VEGF/VEGFR抑制剂的抗肿瘤作用。阻断VEGF/VEGFR通路可增加肿瘤细胞上CD47的表达，从而抑制巨噬细胞的抗肿瘤作用，因认为同时阻断VEGF和CD47能够有效抑制抗血管生成治疗引起的免疫抑制途径，并通过增强巨噬细胞介导的吞噬作用来改善抗肿瘤效果。故康方生物开展了AK117+AK112临床，同时CD47与PD-1、CTLA-4不同的非特异性免疫解锁机制，也让CD47+AK104或者CD47+AK112的组合成为特异性+非特异性免疫解锁激活协同互补的选择。此外，更加关键的是康方生物已经在后续管线中开发了Claudin18.2/CD47的双抗，选择这两个高效但可能高毒的靶点做成双特异性抗体，可以进一步发挥康方生物的双抗平台优势和抗体筛选能力。

总结：AK117与人类CD47具有高亲和力结合，阻断了CD47-SIRPα的相互作用，实现了出色的抗肿瘤效果。更重要的是，与Hu5F9-G4相比，AK117不诱导红细胞凝集，这为AK117的改良安全性提供了机制基础。此外AK117引起的血红蛋白减少是暂时性的，能够自行恢复。CD47广泛分布于肿瘤细胞和正常细胞中，尤其是在红细胞中。目前，CD47阻断抗体的主要副作用是红细胞凝集和贫血，这限制了CD47抗体在临床中的应用。目前正在探索几种方法来应对这些问题。在这些情况下，一些抗体被设计成与红细胞上的CD47结合很少，而另一些则被设计为双特异性抗体，通过另一个靶点的高亲和力来减少与CD47的结合。一个重要的问题是，降低CD47的亲和力是否也会影响CD47阻断的效果，从而影响抗肿瘤效果。研究发现，AK117不诱导红细胞凝集，同时还能维持对肿瘤细胞的CD47阻断的完全效果。此外，基于分子模拟的空间结构分析表明，AK117/CD47复合物相比Hu5F9-G4/CD47复合物呈现出不同的结合构象。Hu5F9-G4/CD47复合物的Y形构象可能有助于Hu5F9-G4与两个独立的红细胞结合，而AK117则成功避免了这一点。AK117阻断CD47增强巨噬细胞介导的吞噬作用来改善抗肿瘤效果，还通过树突状细胞触发T细胞反应，激活适应性免疫系统。目前的临床数据也充分证明了AK117在临床应用中具有出色的安全特性。

写在后面：写的比较赶，如果有错误还望大家海涵，康方不是最早做CD47的，所以吸取了很多前人的经验，本来基于联用和双抗，康方在CD47上只要得个90分不掉队就很好了，但是由于其他先行者的失败，硬是被推上了95分的期待，现在看还不好说能不能成药，但是康方敢于挑战的勇气，和独特的抗体筛选方法确实值得期待，个人还是非常期待AK117后续的临床进展的，毕竟在非特异性免疫ICI上的突破会是十分具有意义的。而且如果放弃CD47，那么剩下的靶点其实就很少了，康方要想真正的站在世界上，做出一款这样的药，会是最好的办法之一。文中部分内容引自康方生物官网，Tailong Qu et al. J Immunother Cancer 2022;10:e005517，如有侵权，请通知删除。本文所提到的观点仅代表个人的意见，所涉及标的不作推荐，据此买卖，风险自负。谢谢大家。$康方生物(09926)$ $Summit Therapeutics(SMMT)$

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