CD24作为糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定的小分子糖蛋白,是兼具癌干细胞标志物、固有免疫检查点、代谢炎症调控因子三重身份的关键分子。从基础分子机制到临床药物转化,CD24跨越肿瘤、免疫、代谢三大领域,成为疾病诊疗的新兴靶点。
一、结构与基础功能
CD24于1978年作为B细胞分化抗原被发现,由6号染色体6p21.3的CD24基因编码,全长80个氨基酸,分子量约27kDa。其核心结构为短胞外域、单跨膜域与胞质尾,C端通过GPI锚定细胞膜,胞外域携带多个N-连接与O-连接糖基化位点,高度糖基化是其发挥功能的核心特征。
生理状态下,CD24可大量表达于造血干细胞、淋巴细胞、上皮细胞和神经细胞,能够调控细胞黏附、游走、分化及程序性死亡,并与P-选择素、Siglecs家族、β1整合素等膜受体特异性结合,维持组织结构稳定和免疫机能平衡。
此外,CD24在乳腺、胰腺、卵巢、食管等实体肿瘤组织中存在明显高表达,可用于评估肿瘤恶性进展与预后状态,同时参与自身免疫疾病、脓毒症、代谢异常的病理演变,构成炎症、肿瘤、代谢三类生理病变关联的重要生物分子。
二、核心信号通路
CD24无内在酶活性,需通过招募信号分子与结合受体调控下游通路,核心通路围绕肿瘤进展、免疫调控与代谢稳态展开,形成多通路交叉调控网络。
(1)Src-整合素通路:CD24通过细胞膜脂筏招募Src家族激酶,激活黏着斑激酶(FAK)与桩蛋白,调控α3β1、α4β1整合素活性,促进肿瘤细胞黏附、侵袭与远处转移。同时,Src直接磷酸化STAT3,上调CyclinD1、Survivin等干性相关基因,维持癌干细胞自我更新能力。
(2)MAPK通路:CD24经Src-Lyn轴激活ERK1/2、p38MAPK,驱动结直肠癌细胞增殖,其表达水平与肿瘤进展、MAPK通路激活程度正相关,是维持癌干细胞恶性表型的重要通路。
(3)PI3K/Akt-mTOR通路:CD24激活PI3K/Akt信号,介导HER2阳性乳腺癌的曲妥珠单抗耐药、肝癌的索拉非尼耐药;同时通过Akt-mTOR轴抑制细胞自噬,增强肿瘤细胞抗凋亡能力。
(4)Wnt/β-连环蛋白通路:CD24直接结合β-连环蛋白并促其入核,激活Wnt下游靶基因,赋予肿瘤细胞致瘤性,是激活肝癌干细胞干性表型的关键通路。此外,Hippo-YAP通路可直接结合CD24启动子上调其表达,形成Hippo-YAP-CD24轴,介导肿瘤免疫逃逸。

图1 CD24介导的主要信号通路示意图
三、肿瘤免疫逃逸机制
CD24是新型固有免疫检查点,核心通过CD24-Siglec-10轴介导肿瘤免疫逃逸,弥补了CD47、PD-1/PD-L1通路的临床局限。肿瘤细胞高表达CD24,与巨噬细胞表面Siglec-10特异性结合,触发胞内免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM),招募SHP-1/2磷酸酶,抑制巨噬细胞吞噬功能,使肿瘤细胞逃避天然免疫清除。该机制在食管癌、肝癌、胶质瘤中均被证实,阻断CD24-Siglec-10相互作用可显著增强巨噬细胞对肿瘤的吞噬效率,抑制肿瘤生长。
除吞噬抑制外,CD24还通过抑制NK细胞与树突状细胞的抗肿瘤活性;招募调节性T细胞、髓源抑制细胞浸润;作为癌干细胞标志物,使CD24阳性干细胞获得化疗、放疗耐药性,驱动肿瘤复发与转移来构建免疫抑制微环境。对比CD47靶点,CD24在正常组织表达极低,靶向治疗脱靶风险更低,成为肿瘤免疫治疗的潜力新靶点。

图2 肿瘤免疫逃逸机制(源于[1])
四、代谢炎症调控作用
CD24-Siglec-E轴是代谢性炎症的核心固有免疫检查点,靶向调控肥胖、胰岛素抵抗、非酒精性脂肪肝炎(NASH)等代谢紊乱,连接炎症与代谢病理进程。
高脂饮食状态下,CD24缺失会加剧小鼠肥胖、血脂异常、胰岛素抵抗与肝脂肪变性,核心机制为CD24-Siglec-E轴受损后,NF-κB通路过度激活,TNF-α、IL-6、IL-1β等促炎因子大量释放,引发慢性代谢性炎症(metaflammation),破坏代谢稳态。
CD24Fc融合蛋白可修复信号轴生理功能,通过Siglec-E募集SHP-1磷酸酶,下调NF-κB调控的炎症反应,缓解高脂饮食造成的代谢异常,减弱肝纤维化发展进程与肝细胞损伤程度。临床I期试验证实,CD24Fc可降低健康个体体内低密度脂蛋白胆固醇含量,抑制外周血炎症相关基因表达水平,为代谢类疾病临床治疗拓展全新研究方向。该机制也揭示了代谢炎症可上调CD24表达量,加速肿瘤细胞免疫逃逸进程,形成持续递进的病理循环状态。

图3 CD24调控代谢性炎症作用图(源于[2])
五、靶向药物临床进展
CD24靶向药物已形成单抗、ADC、CAR-T、融合蛋白四大研发方向,其中CD24Fc(MK-7110)进展最快,成为最接近FDA审批的CD24靶向药物。
(1)单克隆抗体:IMM47、ATG-031等抗CD24单抗,通过阻断CD24-Siglec-10轴恢复巨噬细胞吞噬功能,联合PD-1抑制剂可显著提升实体瘤疗效;G7mAb特异性靶向肝癌干细胞,联合化疗药物可增强抑瘤效果。
(2)抗体药物偶联物(ADC):HN-01、ONC-784将CD24单抗与细胞毒药物偶联,精准杀伤CD24阳性肿瘤细胞,在肝癌、胰腺癌模型中展现强效抑瘤活性,实现靶向杀伤与化疗增效的双重作用。
(3)CAR-T细胞治疗:SWA11靶向CD24的CAR-T疗法,在三阴性乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌中展现特异性杀伤效果,联合化疗可协同增效;BCMA-CD24双靶点CAR-T用于多发性骨髓瘤,提升血液肿瘤治疗精准度,突破单靶点耐药局限。
(4)CD24Fc融合蛋白:作为核心临床药物,CD24Fc(MK-7110)已完成多项III期临床试验,用于预防移植物抗宿主病(GVHD)、治疗重症新冠,可显著降低炎症反应与死亡率。该药物安全性良好,单剂量240mg无明显不良反应,是首个进入临床III期的CD24靶向药物;虽新冠适应症研发终止,但其在免疫紊乱、代谢疾病领域的临床价值仍被持续挖掘,是最有望获FDA批准的CD24靶向药物。
当前CD24靶向药物的临床挑战集中于实体瘤穿透性差、肿瘤表达个体差异大、联合用药毒性可控性不足,未来需通过药物结构优化、给药策略创新、生物标志物分层,拓展CD24靶向的临床适应症边界。
卡梅德生物(KMD Bioscience)拥有成熟的蛋白研发与制备平台,搭建了原核、酵母、昆虫及哺乳表达四大主流平台,可交付高纯度、高活性的重组蛋白及覆盖胞外域的单克隆抗体产品。同时,我们具备SPR、BLI亲和力检测及药效评价模型,助力FDA在研药物临床前研发。卡梅德生物提供从重组蛋白、抗体开发到功能学检测的一站式服务,加速肿瘤免疫与代谢炎症药物开发,为您的科研保驾护航。
CD24靶点相关产品包括:
Protein | |||
Catalog Number | Product Name | Sequence | Expression System |
KMP2831 | Human CD24 Protein, mFc Tag | Met1-Gly59 | HEK293 |
KMP2832 | Human CD24 Protein, rFc Tag | Met1-Gly59 | HEK293 |
KMP2235 | Human CD24 Protein, mFc Tag | Ser27-Gly59 | HEK293 |
KMPH2511 | Human CD24 Protein, Fc Tag | Met 1-Gly 59 | HEK293 |
MOP1647 | Mouse CD24 Protein, Fc Tag | Met1-Arg52 | HEK293 |
PR316 | Rat CD24 Protein, Fc Tag | Met1-Cys55 | HEK293 |
KMH179 | Recombinant Human CD24 Protein, Fc Tag | Mammalian cells | |
KMP1371 | Recombinant human CD24 Protein | HEK293 | |
KMP1913 | Recombinant Mouse CD24 Protein | HEK293 | |
KMP1940 | Recombinant Human CD24 Protein | HEK293 | |
KMP2107 | Recombinant Human CD24 Protein | HEK293 | |
Antibody | |||
Catalog Number | Product Name | Immunogen | Application |
PA10943 | Rabbit Anti-Human CD24 pAb | Recombinant protein of human CD24. | WB, IHC |
PA12865 | Rabbit Anti-Human CD24 pAb | Recombinant fusion protein containing a sequence corresponding to a.a. 1-80 of human CD24 (NP_037362.1). | WB, IHC |
[1] Yang Y, Zhu G, Yang L, Yang Y. Targeting CD24 as a novel immunotherapy for solid cancers. Cell Commun Signal. 2023;21(1):312.
[2]Wang X, Liu M, Zhang J, et al. CD24-Siglec axis is an innate immune checkpoint against metaflammation and metabolic disorder. Cell Metab. 2022;34(8):1088-1103.e6.
[3]Zhao K, Wu C, Li X, et al. From mechanism to therapy: the journey of CD24 in cancer. Front Immunol. 2024;15:1401528.
常见问题
Q1:什么是CD24分子?其基本结构与生理功能有哪些?
A:CD24(分化簇24)是一种高度糖基化的GPI锚定蛋白,1978年首次被鉴定,核心分子量仅2-7kDa,但其糖基化修饰使其表观分子量达30-70kDa。该分子缺乏跨膜和胞内结构域,通过GPI锚定连接于细胞膜表面,其胞外域富含O-糖基化和N-糖基化位点,尤其是末端唾液酸残基,是其与配体结合的关键结构。
生理状态下,CD24广泛表达于免疫细胞(B细胞、T细胞亚群、树突状细胞)、干细胞(造血干细胞、神经干细胞)及上皮组织(肠道、乳腺、呼吸道上皮)。其核心生理功能包括调节B细胞发育、参与细胞黏附、调控炎症反应及维持组织稳态。在免疫调节中,CD24通过与Siglec-10/Siglec-G结合,抑制过度炎症反应,防止自身免疫损伤。此外,CD24还参与细胞迁移、增殖及分化的调控,在器官发育和损伤修复中发挥作用。
Q2:CD24/Siglec-10通路的分子机制及其在肿瘤免疫逃逸中的作用是什么?
A:CD24/Siglec-10通路是肿瘤细胞实现免疫逃逸的关键先天性免疫检查点。该通路激活的核心机制为肿瘤细胞高表达的CD24通过其末端唾液酸残基与巨噬细胞、NK细胞表面的Siglec-10受体特异性结合,触发受体胞内免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM)磷酸化,进而招募并激活SHP-1/SHP-2磷酸酶。这些磷酸酶通过去磷酸化作用,抑制巨噬细胞吞噬活化信号(如PI3K/Akt、Rac1/CDC42通路),阻断细胞骨架重排,降低吞噬效率;同时削弱NK细胞的细胞毒性,抑制IFN-γ等细胞因子释放。
与CD47/SIRPα通路不同,CD24/Siglec-10通路对肿瘤相关巨噬细胞(TAM)的抑制作用更具特异性,且在部分CD47低表达肿瘤中仍能有效介导免疫逃逸。该通路还可通过Hippo-YAP信号轴正反馈调节:YAP/TAZ作为转录共激活因子,直接结合CD24启动子促进其表达,进一步增强肿瘤免疫抑制微环境。
Q3:CD24与CD47作为免疫检查点分子有何异同?临床转化价值有何差异?
A:CD24与CD47同属肿瘤免疫逃逸关键分子,均通过传递“别吃我”信号抑制巨噬细胞吞噬,但在分子特性、作用机制及临床应用上存在显著差异。
特性 | CD27 | CD47 | 临床转化差异 |
分子结构 | GPI锚定蛋白,无跨膜域 | 跨膜蛋白,含IgV样结构域 | CD24抗体更易穿透实体瘤,副作用更低 |
受体 | Siglec-10(人)/Siglec-G(小鼠) | SIRPα | CD24通路在TAM中更具特异性 |
信号传导 | 依赖SHP-1/SHP-2磷酸酶 | 依赖SIRPα胞内ITIM结构 | CD24抑制剂或避免CD47相关贫血风险 |
肿瘤表达 | 实体瘤(卵巢癌、乳腺癌、胰腺癌)高表达 | 血液瘤及实体瘤广泛表达 | CD24为CD47治疗失败患者提供替代方案 |
临床进展 | 多款单抗进入I/II期临床 | Magrolimab等因安全性问题暂停 | CD24靶向药获FDA快速通道认定 |
A:CD24与CD47同属肿瘤免疫逃逸关键分子,均通过传递“别吃我”信号抑制巨噬细胞吞噬,但在分子特性、作用机制及临床应用上存在显著差异。
Q4:CD24在肿瘤发生发展中的异常表达机制及其临床意义是什么?
A:CD24在肿瘤中的异常高表达受多重分子机制调控,主要包括转录激活、表观遗传修饰及信号通路异常。
(1)转录层面:Hippo-YAP通路是核心调控轴:YAP/TAZ与TEAD转录因子结合,直接激活CD24启动子,在食管鳞癌、胃癌等肿瘤中已证实该机制。此外,STAT3通路持续激活可通过Src激酶介导的磷酸化,增强CD24基因转录,促进肿瘤侵袭转移。
(2)表观遗传方面:CD24启动子区DNA低甲基化及组蛋白乙酰化修饰,显著提升其转录活性,尤其在卵巢癌、三阴性乳腺癌中常见。信号通路异常如MAPK/ERK、PI3K/Akt等通路激活,也可通过下游转录因子上调CD24表达。
(3)临床意义:CD24高表达与肿瘤不良预后密切相关,可作为卵巢癌、胰腺癌、肝癌等多种肿瘤的独立预后标志物。其表达水平还可用于预测化疗耐药性,指导治疗方案选择,同时为免疫治疗提供精准靶点,筛选潜在获益人群。
Q5:目前针对CD24的FDA相关药物研发进展如何?有哪些代表性药物?
A:目前针对CD24的药物研发主要聚焦于肿瘤免疫治疗,多款药物获FDA临床批准或特殊认定。
(1)ATG-031:全球首个进入临床的抗CD24单抗,2023年获FDA批准开展I期PERFORM研究,用于治疗晚期实体瘤。该药物通过特异性结合CD24,阻断其与Siglec-10相互作用,恢复巨噬细胞吞噬功能,在I期临床中展现良好安全性,未观察到剂量限制性毒性。
(2)PHST001(Philogen):人源化抗CD24单抗,2025年获FDA快速通道认定,用于治疗铂耐药/敏感卵巢癌及三阴性乳腺癌。临床前研究显示,PHST001可显著增强巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用,并与PD-1抑制剂协同增效,目前处于II期临床阶段。
(3)CD24Fc:由CD24胞外域与人IgG1Fc段融合而成,通过激活CD24/Siglec-10通路抑制炎症反应,用于治疗重症新冠及自身免疫性疾病,曾获FDA紧急使用授权(EUA),目前处于III期临床阶段。
(4)ANC:新型靶向治疗药物,通过CD24特异性抗体将一氧化氮选择性递送至肿瘤部位,诱导肿瘤细胞凋亡,临床前研究显示对肝癌具有显著抑制作用,目前处于临床前开发阶段。
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