2024年5月15日,美国斯坦福大学医学院的Crystal L. Mackall教授团队,在国际顶尖期刊Nature发表题为Engineered CD47 protects T cells for enhanced antitumour immunity的研究论文。研究发现,表达CD47突变体的CAR-T/TCR-T细胞(47E)联合Anti-CD47抗体共治疗时,能够抵抗巨噬细胞的清除,同时还能持续招募巨噬细胞进入肿瘤微环境。最终的联合疗法实现了协同增效:CAR-T细胞与巨噬细胞同时被激活并发挥抗肿瘤作用,从而增强了对实体瘤的疗效。
这项研究不仅解决了免疫联合治疗中的一个具体难题,更从原则上证明了,在探索联合疗法时,需要精确地解析不同疗法之间的相互作用。它指出了巨噬细胞是过继性回输T细胞持久性的主要调节者,为未来设计更复杂的、能同时调动多种免疫细胞的治疗方案提供了新思路。

论文官网截图
髓系细胞是肿瘤微环境(TME)中数量最丰富的免疫细胞,其中肿瘤相关巨噬细胞(TAM)最高可占到实体瘤总细胞量的 50%。免疫检查点抑制剂等免疫疗法的抗肿瘤疗效均依托于肿瘤 - 免疫交互界面实现;但全身性阻断检查点分子带来的免疫相关不良反应始终是临床重大难题。如早期抗CD47单抗给药导致贫血,血小板减少等副反应。对于人急性髓系白血病(AML),逃避巨噬细胞吞噬的“别吃我”的信号是CD43而不是CD47。详情见:Science:巨噬细胞“别吃我”的信号是CD43而不是CD47,人血液肿瘤免疫逃逸认知重磅改写。
过继性回输T细胞与靶向阻断CD47–SIRPα信号轴均是极具前景的肿瘤免疫治疗手段,二者可分别激活免疫系统不同效应分支。本研究将抗CD47抗体与过继性T细胞联合给药,以期提升抗肿瘤疗效,却发现治疗获益完全丧失;其原因是巨噬细胞会快速清除表达嵌合抗原受体(CAR)或改造型T细胞受体(TCR)的工程化T细胞。
抗CD47抗体介导的CAR-T细胞清除效应强效且迅速,足以考虑将其作为一套有效的安全开关。为解决该缺陷,本研究构建CD47突变体CD47 (Q31P)(命名 47E):该突变体仍可结合SIRPα并传递 “别吃我” 抑制信号,且该信号不会被抗CD47抗体阻断。表达47E的TCR-T或CAR-T细胞,在联用抗CD47抗体后可抵抗巨噬细胞清除,同时还能持续大量招募巨噬细胞浸润至肿瘤微环境。尽管募集而来的巨噬细胞大多呈现M2样表型,但该联合方案仍可产生协同抗肿瘤效应。
本研究证实巨噬细胞是决定体内T细胞存续时长的核心调控细胞,同时揭示了靶向T细胞疗法与巨噬细胞激活类药物联用存在的根本性冲突;并建立一种全新治疗策略,可同步发挥T细胞与巨噬细胞的双重抗肿瘤作用,显著提升实体瘤治疗效果。
M2样巨噬细胞可通过多重抗炎机制,显著促进肿瘤细胞增殖、血管生成与转移。对于募集而来的M2型巨噬细胞,如何进一步选择性清除M2型巨噬细胞膜表面SIRPα等免疫检查点受体信号,可参考2026年7月8日发表的Nature Chemical Biology文献:Tumor immune cell targeting chimeras reprogram tumor-associated macrophages。
Nature Chemical Biology文献构建了肿瘤免疫细胞靶向嵌合体(Tumor Immune Cell Targeting Chimeras,TICTACs)。TICTACs其实就是一类双功能小分子抗体偶联复合体。该复合体由两部分偶联而成:一端靶向M2巨噬细胞标志物CD206 的人工合成糖配体小分子,另一端是结合目标蛋白SIRPα的抗体。

图1.肿瘤免疫细胞靶向嵌合体(TICTAC)构建和作用原理。2022年诺贝尔化学奖得主Carolyn Bertozzi教授领衔,斯坦福大学团队完成 。采用两步法制备糖-抗体偶联物:首先对羊抗兔二抗的赖氨酸残基进行修饰,接入带有不同价态、不同空间取向炔基、叠氮基或醛基的连接臂;再通过铜催化点击化学、应变促进无铜点击反应或肟连接反应,将糖配体与修饰后抗体偶联。该分子可选择性清除TAM细胞膜表面SIRPα等免疫检查点受体。嵌合体由两部分偶联而成:靶向TAM标志物CD206的人工合成配体,以及一株非阻断型抗体 —— 该抗体仅结合检查点受体,不会阻断受体与其配体的信号结合。
CD206可在细胞膜与早期内体之间持续循环转运,TICTACs结合CD206后,能够强效驱动高表达CD206巨噬细胞表面检查点分子清除,而对低表达CD206的细胞无任何作用。这种将抗体靶向特异性与受体阻断功能相互解偶联的设计思路,为肿瘤特异性免疫治疗开辟了全新研发范式[2]。
CD206,也被称为甘露糖受体,是一种主要表达于巨噬细胞表面的C型凝集素。在M2型巨噬细胞中,CD206的表达显著上调,因此,CD206被视为M2型巨噬细胞的一个典型标志物。如在瘦型WT小鼠体内, CD206⁺脂肪巨噬细胞是单细胞测序中检出占比最高、重复性最稳定的ATM亚群。详情见:nature reviews endocrinology:脂肪组织中巨噬细胞与T细胞免疫网络。
CD206能够持续在细胞膜与早期内体之间循环转运,TICTAC如同一个“中介”,在靶向SIRPα的TICTAC中,多价糖配体首先结合TAM表面高表达的CD206,抗体端则识别并结合SIRPα。随着CD206从细胞膜向细胞内循环,SIRPα被共同带入细胞并从巨噬细胞表面清除。随着“别吃我”的信号接收器SIRPα缺失,肿瘤细胞通过高表达CD47以不被巨噬细胞吞噬的策略落空,从而引发TAM吞吃肿瘤细胞。

图2.肿瘤免疫细胞靶向嵌合体(Tumor Immune Cell Targeting Chimeras,TICTACs)选择性降解SIRPα的作用机制示意图。TICTACs抗体端(蓝色)负责识别SIRPα(紫色),糖配体端则结合M2样肿瘤相关巨噬细胞(TAM)高表达的CD206(墨绿)。只有当目标蛋白、CD206和TICTACs在同一细胞微环境中相遇时,SIRPα才会被有效内吞和降解。由此,TICTACs不仅决定了“清除哪些蛋白”,还进一步限定“在什么细胞中清除”[2]。
髓系细胞是肿瘤微环境(TME)中数量占比最高的免疫细胞,通过靶向髓系细胞实现抗肿瘤疗效是当下肿瘤治疗领域的热门研究方向。大量研究表明,肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)浸润程度越高,患者预后越差;多项临床前实验证实,减少或清除 TAMs 能够提升肿瘤对化疗、免疫治疗的应答水平。
然而,尽管已有数十项临床试验评估 CSF1R、CCR2 抑制剂等可清除TAMs与肿瘤相关髓系细胞的药物,目前仍未证实这类干预手段能为患者带来明确临床获益。与之矛盾的是,在部分肿瘤类型中,TAMs浸润量升高反而和更好的临床结局相关;同时,通过阻断CD47–SIRPα信号轴增强TAMs的吞噬能力,已在多个临床前动物模型中展现出抗肿瘤作用。
靶向CD47–SIRPα通路的抑制剂临床试验显示,该类药物联合其他治疗方案时,在部分血液肿瘤中可观察到抗肿瘤活性;但尚无临床证据证明其单药有效,也缺少实体瘤治疗的阳性临床数据。综上,尽管学界已开展大量研究,目前仍缺乏可转化为明确临床获益的TAMs靶向治疗策略。
为验证 “通过阻断CD47增强巨噬细胞吞噬作用可提升CAR-T细胞治疗疗效” 这一假说,本研究在荷143B骨肉瘤异种移植瘤小鼠中分别回输HER2-BBζ CAR-T细胞,设置单用CAR-T、CAR-T联合抗CD47单克隆抗体B6H12两组进行对比。
1. 核心问题发现
● 实验:给荷瘤小鼠注射HER2-CAR T细胞,并联合使用抗CD47抗体(B6H12)。
● 结果:联合治疗不仅没有增强疗效,反而完全消除了CAR T细胞的抗肿瘤效果,T细胞在体内被迅速清除。
2. 清除原因探究
● 验证关键分子:通过基因敲除(CD47 KO)和过表达(CD47 OE)实验,证明CD47是T细胞在体内长期存活所必需的。
● 鉴定“凶手”细胞:使用荷兰Liposoma氯膦酸盐脂质体清除巨噬细胞后,抗CD47抗体不再能清除T细胞,证明巨噬细胞是介导T细胞清除的直接原因。

● 临床相关性:分析接受CAR-T治疗的病人脑脊液和单细胞测序数据,发现了巨噬细胞吞噬CAR-T细胞的直接证据。
3. 工程化改造与验证
● 设计思路:需要一种只存在于T细胞上的、不受抗CD47抗体影响的“别吃我”信号。
● 筛选:利用酵母展示技术,对CD47蛋白进行点突变筛选,最终找到CD47(Q31P)突变体(命名为47E)。
● 功能验证:
体外:47E与SIRPα结合能力不变,但不结合治疗性抗体(如B6H12、TJC4)。表达47E的T细胞在加入抗CD47抗体后,不被巨噬细胞吞噬。
体内:在荷瘤小鼠模型中,表达47E的CAR-T细胞在给予抗CD47抗体后能长期存活,而表达野生型CD47的T细胞则被清除。
4. 治疗策略验证
● 关键机制:研究发现,CAR-T细胞本身会大量招募巨噬细胞进入肿瘤微环境。如果T细胞被清除,巨噬细胞也随之消失。
● 协同作用:47E CAR-T细胞 + 抗CD47抗体的组合实现了理想效果:
-T细胞(表达47E)因抵抗了抗体介导的吞噬而持续存在。
-T细胞持续招募巨噬细胞浸润肿瘤。
- 抗CD47抗体持续激活巨噬细胞,增强其对肿瘤细胞的吞噬作用。
● 疗效:在多个难治性实体瘤模型(如骨肉瘤、黑色素瘤)中,该组合疗法均显示出显著的肿瘤控制效果和生存期延长。
5. 实验设计逻辑图



总之,本研究数据为临床困境提供合理解释:肿瘤微环境中TAM是一把双刃剑: 旨在增强巨噬细胞吞噬能力的干预手段,在清除肿瘤细胞的同时也会吞噬肿瘤特异性T细胞,抵消了抗肿瘤收益;反之,清除或减少TAM虽能缓解免疫抑制、减少T细胞被吞噬,但也会丧失巨噬细胞直接杀伤肿瘤的能力。综上,47E改造CAR-T联合抗CD47抗体是极具潜力的全新方案,能够显著提升过继性T细胞疗法的抗肿瘤效力,尤其适用于实体瘤治疗。
荷兰Liposoma是巨噬细胞清除剂Clodronate Liposomes氯膦酸盐脂质体的发明人和原研者。作为全球领先的体内单核巨噬细胞清除试剂,其凭借稳定的化学性质、高效的清除能力及良好的生物相容性,已成为全球单核巨噬细胞清除的首选药物。产品被引频频见刊Cell,Nature和Science,助力突破发现,拓展科学边界。
本Nature论文,研究人员就使用了荷兰Liposoma的巨噬细胞清除剂氯膦酸盐二钠脂质体Clodronate Liposomes,货号CP-005-005。研究者向NSG雄性小鼠静脉注射200μL荷兰Liposoma的氯膦酸脂质体后,抗CD47抗体不再能清除T细胞,证明巨噬细胞是介导T细胞清除的直接原因。

巨噬细胞清除效果验证
产品被引:

原始文献:
1.Yamada-Hunter, S.A., Theruvath, J., McIntosh, B.J. et al. Engineered CD47 protects T cells for enhanced antitumour immunity. Nature 630, 457–465 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07443-8
2.Morimoto, M., Roberts, D.S., Wen, R.M. et al. Tumor immune cell targeting chimeras reprogram tumor-associated macrophages. Nat Chem Biol (2026). https://doi.org/10.1038/s41589-026-02258-2