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胰腺癌的靶点治疗

来源:中华实用医药杂志 作者:曹 坤,项和平 2011-6-29
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摘要: 【摘要】 胰腺癌是一种致死率高、治疗困难的重症疾病。虽然放疗和化疗用于其治疗,但生存率未有明显改善。这意味迫切要寻找一种新的治疗方法。过去的十年,诸多学者开展大量涉及胰腺肿瘤生长、侵袭、转移、抵抗细胞编程性死亡的分子学异常突变的研究。...


【摘要】  胰腺癌是一种致死率高、治疗困难的重症疾病。虽然放疗和化疗用于其治疗,但生存率未有明显改善。这意味迫切要寻找一种新的治疗方法。过去的十年,诸多学者开展大量涉及胰腺肿瘤生长、侵袭、转移、抵抗细胞编程性死亡的分子学异常突变的研究。最近有资料显示在涉及胰腺肿瘤一些主要信号传导通路中存在大量的基因变异。虽然靶向治疗的实验室结果令人惊喜,但临床试验结果令人失望。在临床现有的靶向治疗药物的失败的同时,新的有潜力的治疗靶点不断地出现。本文主要叙述已开展临床试验的治疗胰腺癌的靶向药物进展。

【关键词】  胰腺癌;临床试验;靶向药物

  【Abstract】 Pancreatic tumor normally is lethal and difficult to treat. Survival has not improved, despite routine use of chemotherapy and radiotherapy; this situation signifies an urgent need for new therapeutic approaches. Over the past decade, a large number of studies that aimed to target the molecular abnormalities implicated in pancreatic tumor growth, invasion, metastasis, angiogenesis and resistance to apoptosis have been published. This research is of particular importance, as recent data suggest that a large number of genetic alterations affect only a few major signaling pathways and processes involved in pancreatic tumor. Although laboratory results of targeted therapies have been impressive,the failures of targeted therapies in the clinical setting are discouraging. lessons have been learnt and new therapeutic targets that hold promise for the future management of the disease are continuously emerging. This review describes some of the important developments and targeted agents for pancreatic cancer that have been tested in clinical trials.

  【Key words】 pancreatic cancer;clinical trials;targeted drugs

  胰腺癌是消化系统高度恶性肿瘤,在我国有逐年上升趋势。其早期诊断困难,手术切除率低,预后差,5年生存率仅为5%,在过去的20年患者生存率没有明显改善[1]。胰腺癌病人主要临床表现为肿瘤局部进展和远处转移,其个体平均存活分别为6~10个月和3~6个月[2]。虽然10%~15%病人的肿瘤可被切除,但术后复发率高。吉西他滨作为晚期胰腺癌的一线化疗药物,接受其单药治疗患者平均生存率为6个月左右。所以目前迫切需要寻找治疗胰腺癌新的治疗方法。随着分子生物学的进步,人类对肿瘤发生、发展机制有了全新的认识。胰腺癌的研究重点转向开发新的针对胰腺癌发病机制或通路的分子靶向药物。2008年,一组详细全球性的基因分析发现大量的遗传变异影响到12条核心信号通路,67%~100%的胰腺癌病人存在遗传学改变[3]。 这些数据提示胰腺癌的治疗重点在于这些错综复杂的信号旁路而不是单基因产物。本文对目前已在实验室和临床开展的分子靶向治疗作一简要综述。

  1 信号转导通路

  1.1 Ras通路

  KRAS是Ras基因家族的成员,编码一种膜结合蛋白,同时具有GTP酶活性。受外源信号刺激,如表皮生长因子受体(EGFR),Ras蛋白释放GDP转变为GTP,转变为活化状态,同时激活下游的信号转导蛋白,如Raf、MAP2K、MAPK和PI3K-Akt。KRAS基因突变最常见的是在密码子12、13和61。KRAS基因的突变导致ras蛋白GTP酶功能受损,使ras蛋白一直处于活化状态,持续作用于下游各信号传导途径,使细胞发生转化,增生失控,最后恶变。有文献报道一种肽疫苗作为胰腺癌病人的辅助治疗,可以激活免疫杀灭突变ras基因编码蛋白[4]。此外实验联合应用粒-巨噬细胞集落刺激因子或白介素2对胰腺癌病人进行治疗,在Ⅰ-Ⅱ期临床实验结果是令人惊喜的。Ras蛋白作为细胞浆前体蛋白,发挥全部生物学活性需要翻译后修饰,包括异戊二烯化、蛋白水解、羟甲基化和棕榈化。其中异戊二烯化由法尼基转移酶介导。Tipifarnib(法尼基转移酶抑制剂,FTI)联合吉西他滨治疗胰腺癌,在Ⅲ期临床试验中的结果令人失望[5]。Ras蛋白在FTI存在条件下可被二牛龙牛儿基转移酶I(GGTase酶)二牛龙牛儿化部分解释了这项实验结果。同时FTI很大程度依赖阻滞细胞周期发挥作用,相反的是吉西他滨需要正常细胞周期进程发挥作用。为此一种FTase酶和GGTase酶双重抑制剂L-778、123联合放疗治疗局部进展型胰腺癌进行了Ⅰ期临床实验,但由于药物的心脏毒性不得不停止研发。其他进入临床早期试验阶段的药物有Romidepsin,一种组蛋白脱乙酰基酶抑制剂可以抑制ras蛋白介导的信号转导从而引起细胞周期阻滞[6]。法尼基硫代水杨酸干扰Ras蛋白与其膜结合位点结合。这些化合物同吉西他滨联用似乎有一定的临床作用,但还需进一步深入研究。其他针对Ras信号通路的治疗还包括RNA定向基因沉默技术,例如反义治疗和RNA干扰。反义治疗通过碱基互补配对的方式结合、抑制或破坏目的基因结构及其表达的核酸分子。在Ⅱ期临床试验用反义抑制剂ISIS-2503联合吉西他滨治疗的早期和已有转移灶的胰腺癌病人显示出10.4% 的有效率,平均存活6.6个月[8]。然而随着ISIS-3521和Oblimersen治疗肺癌和黑色素瘤失败,研究者对这种治疗的热情也渐渐消失。还有一种方法是RNA干扰,包括构建小型干扰RNA作用于特定的目标mRNA。这些siRNAs与一些蛋白复合物结合,包括核糖核酸内切酶。这些复合物识别互补的mRNA使其裂解或阻断其翻译。这项技术虽然在体内和体外试验被证明是行之有效的但仍需临床进一步检验其可行性。

  1.2 表皮生长因子受体通路

  EGFR隶属酪氨酸蛋白激酶受体超家族。其与不同配体结合后,能活化细胞内酪氨酸蛋白激酶受体,引起细胞内酪氨酸残基磷酸化,激活一系列级联反应。包括MAPK、PI3K-Akt和Stat信号通路。Stat家族在细胞增殖、存活、运动、侵袭和粘附发挥作用。研究者发现EGFR和它的配体EGF、TGF-α在胰腺癌中经常出现异常过度表达。目前临床药物主要为酪氨酸激酶抑制剂和EGFR单克隆抗体两大类。在加拿大国家癌症研究中心的一项Ⅲ期临床试验显示吉西他滨联合一种口服活性小分子酪氨酸激酶抑制剂Erlotinib治疗胰腺癌,同对照组相比中位生存期、一年生存期和治疗有效率无明显差异,但治疗组无进展生存率显著高于对照组(P=0.004)。2005年Erlotinib成为首个被FDA允许上市针对胰腺癌的靶向治疗药物。但它的临床有效性受到诸多批评,其成本效益也受到置疑[8]。其他酪氨酸激酶抑制剂如Gefitinib和Lapatinib处于早期临床试验,其对胰腺癌的作用有待于检验。虽然酪氨酸激酶抑制剂的试验结果让人看到了希望,但在一项Ⅲ期临床试验使用EGFR单克隆抗体Cetuximab,对胰腺癌病人无效[9]。 在一项Ⅱ期临床试验中cetuximab联合吉西他滨和放疗或化疗没有对胰腺癌病人病情起到有效的临床缓解作用[10,11]。目前cetuximab联合多西他赛和伊立替康正处于Ⅱ期临床试验阶段。

  1.3 肿瘤血管生成

  血管生成是实体瘤生长的必要条件,主要是由血管内皮生长因子(VEGF)蛋白家族和其受体介导,此外VEGF能增加血管通透性,促进肿瘤转移。能够使VEGF上调表达的刺激包括组织缺氧,其他生长因子和致癌的蛋白,例如TGF-β、EGF和Ras。VEGF在90%胰腺癌病人中高表达,因此也成为研究者关注的治疗靶点之一。贝伐单抗是一种针对VEGF的人源性抗体,并被批准用于治疗结肠直肠癌。在其联合吉西他滨对早期胰腺癌治疗的Ⅲ期临床试验显示对病人生存率提高没有任何帮助[12]。据文献报道在维生素A的Ⅲ期临床试验临床研究中贝伐单抗+吉西他滨+Erlotinib对延长晚期胰腺癌病人生存率无明显统计学意义。很多研究者尝试用贝伐单抗联合其他因子或治疗模式治疗胰腺癌病人,然而都无法证明其对胰腺癌的治疗有帮助。贝伐单抗治疗胰腺癌的失败突出提示血管源性抑制剂研究目标应在与肿瘤发生环境联系密切的非VEGF通路而不是一种抗体。Sorafenib 是一种多靶激酶抑制剂,可以抑制VEGF受体 (VEGFR), 血小板衍生生长因子(PDGFR)、SCFR、Raf1和FLT3, 这些蛋白牵涉肿瘤的生长和血管发生。Sorafenib在2005年被批准用于治疗早期肾细胞癌。在一项Ⅱ期临床试验中证明其可被病人耐受但对胰腺癌无效[13]。Axitinib是一种在高浓度时抑制VEGFR和其相关的酪氨酸激酶受体的口服抑制剂。据报道在Ⅱ期临床试验中axitinib 联合吉西他滨治疗早期胰腺癌其平均生存率为6.9个月而单独使用吉西他滨生存率为5.6个月,但这项发现并无统计学意义[14]。Axitinib联合吉西他滨的三期临床试验正在开展中。Aflibercept, 一种重组体融合蛋白,能够抑制VEGF,是另一种处于Ⅲ期临床试验用于治疗晚期胰腺癌的新型药物。

  1.4 胃泌素和胆囊收缩素受体通路

  胃泌素是胃窦和十二指肠的G细胞分泌的,能够促进胃、结肠和胰腺肿瘤生长。胃泌素和胆囊收缩素受体(CCK-BR),胃泌素前体和胃泌素酰胺化物在胰腺癌中的表达率分别为95%、55%~91%和23%。据报道,一种选择性CCK-BR拮抗剂Gastrazole应用于两组小样本随机对照的胰腺癌病人,其疗效优于安慰剂,同5-氟尿嘧啶相比治疗上无明显优势。另一种抑制剂,口服制剂Z-360的实验室结果是令人惊喜的,而且能够很好地被病人耐受[15]。目前Z-360的Ⅲ期临床试验正在策划中。阻断胃泌素和胆囊收缩素受体通路的另一种方法是胃和结肠直肠癌疫苗,可以引起针对胃泌素和其前体抗体产生的免疫原。但这种试剂在Ⅲ期临床试验中没有取得成功。

  1.5 基质金属蛋白酶

  基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)是一组锌离子依赖的内分泌蛋白水解酶,可降解细胞外基质和基底膜成分,调节细胞间的粘附,促进肿瘤细胞的侵袭和转移,并且是肿瘤组织中新血管生成所必需。在胰腺癌中发现MMPs和它的天然抑制物失衡并不令人惊讶。尽管实验室结果令人乐观,但是在一项Ⅲ期临床实验MMPs抑制剂没有达到初始的治疗期望,虽然评论家认为试验包含了大量已有转移的晚期胰腺癌病人,而MMP抑制剂被认为早期使用可能效果会更好。

         2 其他潜在的治疗靶点

  2.1 磷脂酰肌醇-3激酶-蛋白激酶B信号通路(PI3K-Akt通路)

  Ras或EGFR激活PI3K后,PI3K活化成为第二信使,可依次激活下游多个靶点,包括mTOR 和转录因子NFκB。mTOR 和NFκB在细胞增殖、存活、抵抗凋亡、肿瘤血管发生和侵袭起重要作用。Akt2在20%的胰腺癌病人中表达上调,PI3K-Akt通路在59%的病人中被激活。在胰腺癌中这条信号通路常常由于PTEN突变而异常激活。此外HMGA1在胰腺癌细胞中存在高表达。这种转录因子激活PI3K-Akt 信号通路,可能与肿瘤细胞对吉西他滨耐药有关[16],因此可以作为抑制治疗的靶点。Temsirolimus是一种被批准治疗肾细胞癌的mTOR抑制剂,但是对于胰腺癌疗效欠佳[17]。其他药剂,包括Everolimus和Sirolimus目前正处于Ⅱ期临床试验阶段。姜黄素作为一种抗肿瘤成分已有报道,其可以抑制NFκB,因此可以调控Bcl2、BclXL、COX2、cyclin D1和生存素在胰腺癌中的表达。在Ⅱ期临床试验姜黄素作为单药或与吉西他滨联用都可被病人很好的耐受,并对胰腺癌病人显示一些生物活性[18]。

  2.2 环氧合酶通路

  COX酶类催化花生四烯酸转变为前列腺素转变。COX2可以被生长因子、细胞活素、促癌剂诱导表达,在90%胰腺癌病人其表达是上调的。COX和前列腺素介导胰腺癌发展的机制是复杂的,这包括多重丝裂信号通路和涉及凋亡抵抗、细胞迁移、侵袭、血管发生、免疫抑制和自由基的产生。在体内外试验中,非甾体类药物可以通过抑制COX2来抑制胰腺癌的增殖和血管发生。Chuang的报道中显示塞莱昔布的抗肿瘤作用与COX2抑制并无关联,这提示可能有其他抗肿瘤机制存在[19]。但在吉西他滨联合塞来昔布每天两次400mg治疗胰腺癌的Ⅱ期临床试验中,其结果是不确定的。试验中报道的20例晚期胰腺癌病人平均生存6.2 个月,3个月存活率为72%。另一项试验显示,对于早期或晚期病人其平均生存9.1个月,总体有效率为54.7%,但另一项研究结果显示塞来昔布对病人无效[20]。塞来昔布、吉西他滨联合依立西康平均生存13个月,一年生存率为64%,同时可以缓解疼痛,改善生活质量。吉西他滨、塞来昔布联合姜黄的Ⅲ期临床试验正在进行中。

  2.3 肝细胞生长因子通路

  致癌基因MET编码产物为肝细胞生长因子(HGF)的受体,并在78%胰腺癌中过度表达。HGF是由间充质细胞产生的,可以促进上皮细胞再生。但是在低氧状态下,与肿瘤相关的成纤维细胞产生HGF,可以刺激血管发生、肿瘤生长、促进细胞移动和细胞外基质降解。针对HGF通路使用HGF人造竞争性拮抗剂和MET受体抗体在实验室中的结果是令人满意的[21]。ARQ 197是MET受体酪氨酸激酶受体抑制剂,目前正处于Ⅱ期临床试验阶段。

  2.4 胰岛素样生长因子通路

  胰岛素样生长因子I(IGF-I)在64%的胰腺癌病人中过度表达,其通过多重级联信号通路抗凋亡和促进细胞生长,这些信号通路包括PI3-Akt、MAPK and STAT通路。在体内外试验中已证实用酪氨酸激酶抑制物NVP-AEW541或RNA干扰抑制IGF-I受体时,胰腺癌细胞的生长变缓,放化疗引起的凋亡增多。据报道在体内人源性抗IGF受体抗体能够提高吉西他滨和EGRF抑制剂的抗肿瘤效果[22]。目前Cixutumumab和MK-0646联合吉西他滨和Erlotinib现在已经开始用于胰腺癌的Ⅰ~Ⅱ期临床试验。

  2.5 肿瘤干细胞

  肿瘤干细胞与一般癌细胞相比有其重要特性,即自我更新和分化能力。胰腺癌干细胞可以通过它们表面标志物来鉴定,例如CD133、 CD44和 CD24。有证据提示这些细胞来自肿瘤细胞亚群,引起肿瘤进展、转移、介导对放化疗的抵抗[23]。因此肿瘤干细胞被认为是肿瘤临床缓解后再复发的原因。在肿瘤干细胞中多种信号级联失调可以被观察到,如PTEN、SHH、Notch和Wnt通路。因此这为将这些通路作为治疗靶点提供了理论依据。为了肿瘤干细胞发展为有效的治疗模式,还需进一步研究肿瘤干细胞的遗传学和生物学特性。3 展望虽然靶点治疗胰腺癌在体外和动物模型中取得了一定的进展,但应用于临床试验效果仍不理想。临床试验失败的原因可能包括对胰腺癌生物学理解不完善、可选择的治疗靶点有限、实验设计问题,例如不适当的治疗终止点和病例选择。此外临床前研究目前主要在鼠的胰腺癌模型开展并不能完全模拟人类机体内环境。以上的临床研究结果给我们提供了启示:未来的临床试验需要联合多个靶向药物,抑制肿瘤发展过程中多种机制、多个环节;此外可以通过特定生物学标志选取获益人群来实现胰腺癌的个体治疗,或者将切除的肿瘤接种于实验动物,应用一系列药物治疗,选取最有效的药物治疗方案给予病人。目前这种个体化概念的治疗模式已开展Ⅱ期临床试验阶段,其结果令人期待。这也是肿瘤治疗的发展方向。随着分子生物学的进一步发展,我们坚信分子靶向治疗会为胰腺癌治疗开辟广阔的应用前景。

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