CD40转录组表达模式在恶性肿瘤中的全景分析及其对激动剂临床试验的启示

《Cancer Immunology, Immunotherapy》：CD40 transcriptomic expression patterns across malignancies: implications for clinical trials of CD40 agonists

本研究针对CD40激动剂在实体瘤中疗效有限的问题，通过分析514例患者的转录组数据，揭示了CD40在肝/胆管癌(42%)、胰腺癌(42%)和卵巢癌(40%)中高表达的特征。研究发现CD40高表达与CD28/GITR显著共表达，且与CD4+/CD8+T细胞特征正相关，为基于生物标志物的CD40靶向治疗策略提供了重要依据。

　　

免疫治疗已经彻底改变了癌症治疗格局，但当前主要聚焦于PD-1、PD-L1、CTLA-4等免疫检查点抑制剂。然而，T细胞的完全活化需要共刺激信号和共抑制信号的精确平衡。CD40作为肿瘤坏死因子受体超家族成员，是下一代免疫治疗的重要靶点之一。CD40与表达在CD4+T细胞上的配体CD40L结合后，能激活树突状细胞、巨噬细胞和B细胞，增强其加工和呈递肿瘤相关抗原的能力，进而促进CD8+T细胞的抗肿瘤活性。尽管CD40激动剂在理论上具有巨大潜力，但临床研究结果却令人失望，在实体瘤中的疗效较为有限。一个重要原因可能是大多数临床试验缺乏基于生物标志物的患者选择策略。

为了解决这一关键问题，由Yuji Uehara、Daisuke Nishizaki、Shumei Kato和Razelle Kurzrock等学者领导的研究团队在《Cancer Immunology, Immunotherapy》上发表了最新研究成果。研究人员开展了一项跨恶性肿瘤的CD40转录组表达全景分析，旨在评估CD40及其配体以及相关免疫标志物的共表达模式，并探讨其临床意义。

本研究主要采用了以下关键技术方法：研究人员分析了来自加州大学圣地亚哥分校摩尔癌症中心的514例肿瘤样本的转录组数据，其中489例为具有临床注释的晚期或转移性癌症患者。使用CLIA/CAP认证实验室的RNA测序技术，检测了CD40、CD40L及其他11种免疫标志物（PD-1、PD-L1、PD-L2、CTLA-4、LAG-3、ICOS、4-1BB、CD27、CD28、OX40、GITR）的表达水平。基因表达值通过百分位排名法进行标准化，以735例预处理的泛癌实体瘤样本作为参考群体，将表达水平分为高（75-100百分位）、中（25-74百分位）和低（0-24百分位）。同时，利用TCGA PanCancer Atlas队列（10,953例患者）进行验证性分析。统计分析方法包括逻辑回归、差异基因表达分析、基因富集分析和生存分析等。

CD40转录表达在不同癌症类型间存在差异，但在肝/胆管癌、胰腺癌和卵巢癌中高表达

CD40 RNA表达在不同癌症类型间表现出显著异质性。在全部514个样本中，114个（22%）显示CD40高表达。肝和胆管癌（42%）、胰腺癌（42%）和卵巢癌（40%）最常出现CD40高表达。相反，结直肠癌和头颈癌的CD40高表达频率最低（分别为11%和8%）。多变量分析证实，肝和胆管癌（OR 5.4）、胰腺癌（OR 4.5）和卵巢癌（OR 4.4）与CD40高表达显著相关。

高CD40表达和低-中度CD40配体表达的分布格局

研究人员考察了CD40和CD40配体（CD40L）表达的组合模式。从生物学角度看，高受体表达伴低配体表达可能最适合CD40激动剂治疗。卵巢癌和胰腺癌中同时具有高CD40和低-中度CD40L表达的患者比例最高，分别为33%（14/43）和24%（13/55），是唯一两种超过20%患者具有此表达模式的恶性肿瘤。

高CD40 RNA水平与特定免疫标志物（CD28和GITR）相关

在UCSD（n=514）和TCGA PanCancer Atlas（n=10,953）队列中，高CD40 RNA表达与CD28和GITR显著相关。多变量分析显示，CD40高表达与CD28（OR 2.5）和GITR（OR 2.1）独立相关。散点图显示CD28 RNA表达与CD40显著相关（Spearman相关系数：0.45），GITR表达也与CD40显著相关（Spearman相关系数：0.32）。

FDA批准的ICI靶向的免疫检查点在CD40高组中富集

热图显示FDA批准的免疫检查点抑制剂（ICIs）靶向的免疫检查点（PD-1、PD-L1、PD-L2、CTLA-4和LAG-3）在CD40高表达组中富集。差异基因表达分析证实，虽然关键免疫检查点转录本在CD40高组中富集，但非免疫相关基因（肿瘤标志物、抗原和增殖相关基因）未富集，表明这种共表达构成了特定的免疫特征而非普遍的转录活性增加。

高CD40表达与CD4和CD8 T细胞基因特征增加相关

高CD40表达患者明显更可能表现出CD4、CD8以及联合CD4/8特征的高表达。具体而言，52%的高CD40表达患者（59/114）具有高CD4/8表达特征，是低/中度CD40组（23%；91/400）的两倍多（P<0.001）。

CD40与CD28和GITR的共表达标志着免疫学上的"热"肿瘤微环境

研究发现CD28 RNA表达与高CD40表达的关联依赖于CD4/CD8环境，仅在CD4/CD8高表达患者组中显著（OR=2.0）。而GITR高表达与高CD40表达的关联在CD4/CD8高表达患者中最显著（OR=3.0），在低/中度CD4/CD8表达患者中也保持显著（OR=2.2）。

CCND1改变与高CD40相关，而APC改变与中/低CD40 RNA水平相关

基因组改变频率比较显示，APC改变在非高（中/低）CD40组中比在高CD40组中更频繁。基因水平富集分析进一步证实APC改变在CD40中/低表达组中显著富集。通路水平分析显示，TGF beta信号、有丝分裂纺锤体和PI3K/AKT/mTOR信号通路在CD40中/低组中显著富集。TCGA队列分析验证了APC改变在非高CD40组中更频繁，而CCND1改变在高CD40组中更频繁。

高CD40 RNA水平在未接受免疫治疗的患者中不是生存的预后因素

在272例未接受免疫治疗的患者中，高CD40组的中位总生存期（OS）为63.3个月，低CD40组为42.2个月（P=0.16），表明CD40表达本身不是独立的预后因素。

高CD40 RNA水平在单变量分析中与ICI治疗后较长的OS相关，但在多变量分析中不相关

在接受ICI治疗的患者（n=217）中，高CD40组的免疫治疗开始后的OS显著长于低/中CD40组（中位20.4 vs 16.2个月；HR 0.59；P=0.040）。然而，在多变量分析中，CD40高表达不是生存的独立预测因素（HR 0.83，P=0.41）。两组的无进展生存期（PFS）无显著差异（4.8 vs 4.7个月；P=0.32）。当将CD40 RNA表达作为连续变量分析时，较高CD40表达与较长OS显著相关（HR 0.991，P=0.003），PFS也有改善趋势（HR 0.995，P=0.052）。

本研究通过全面的转录组分析揭示了CD40在恶性肿瘤中的表达格局，为CD40靶向治疗的发展提供了重要见解。研究发现CD40在肝/胆管、胰腺和卵巢癌中高频高表达，且CD40高表达与CD28、GITR以及其他免疫检查点分子显著相关，表明存在一个协调的共刺激网络。特别值得注意的是，卵巢癌和胰腺癌中高CD40伴低-中度CD40L的表达模式为CD40激动剂治疗提供了合理的生物标志物策略。

从基因组角度看，APC改变与低CD40表达相关，这与WNT/β-连环蛋白信号通路已知的免疫排斥作用一致，而CCND1改变与高CD40表达的关联提示细胞周期调控与免疫激活之间存在复杂相互作用。

在临床意义方面，虽然CD40高表达本身不是独立的预后因素，但在接受免疫检查点抑制剂治疗的患者中，它与较好的生存结局相关，这表明CD40可能是更广泛的免疫原性特征的组成部分。然而，这种关联在多变量分析中不显著，提示CD40作为预测生物标志物的价值可能需要结合其他免疫特征来综合评估。

研究的局限性包括其回顾性设计、批量RNA测序无法区分细胞来源、以及时空异质性的潜在影响。此外，CD40/CD40L表达谱作为CD40激动剂治疗生物标志物的临床效用仍需前瞻性验证。

总之，这项研究强调了将转录组分析纳入CD40靶向免疫治疗策略的潜在价值。结合CD40激动剂与其他免疫疗法协同作用的证据，研究结果支持进一步探索针对特定肿瘤类型和独特分子免疫特征的CD40干预措施。未来研究应聚焦于前瞻性验证CD40生物标志物，并探索其与现有免疫疗法的合理组合策略，最终实现CD40靶向治疗在精准肿瘤学中的全部潜力。