第五节 肿瘤的生物和靶向治疗
一、前言
肿瘤的生物治疗主要是通过调动宿主的天然防卫机制或给予机体某些物质来调节宿主与肿瘤的反应以取得抗肿瘤的效应。肿瘤的生物治疗函盖的内容非常广泛,而肿瘤的靶向治疗(targeted therapy)是根据对肿瘤细胞受体和增殖调控的分子水平发病机制的认识,以细胞受体、关键基因和调控分子为靶点的治疗。其特点是抗肿瘤作用是非细胞毒性的,主要对肿瘤细胞起调节和稳定作用,具有一定的选择性和特异性。靶向治疗是肿瘤生物治疗的一个重要组成部分,是近十年来肿瘤研究中发展最为迅速的领域之一。随着现代生物技术的发展,生物和靶向治疗日趋重要,已经逐渐成为治疗肿瘤的第四手段了。它日益增加的临床应用是基于两方面的发展,其一是对抗肿瘤防卫机制的基础理论的深入理解,其二是生物技术的迅速发展使得临床上大规模运用生物反应调节剂成为可能。生物和靶向治疗虽然仍是处于发展的初期,但已有很多典型的病例及其反映出来的理论探索的成功性足以激发人们将这一疗法继续向前推进。21世纪的肿瘤治疗,抗癌药物的发展将从细胞毒性药物的攻击转向非细胞毒性药物的调节。其中生物和靶向治疗将起到极其重要的作用。
二、生物反应调节剂的概念
生物反应调节剂(biologic response modifier,BRM)的概念涉及范围较广。既包括一大类天然产生的生物物质又包括能改变体内宿主和肿瘤平衡状态的方法和手段。虽然作用机制多种多样,但不外乎两大方面。通过干扰细胞生长、转化或转移的直接抗瘤作用或通过激活免疫系统的效应细胞及其所分泌的因子来达到对肿瘤进行杀伤或抑制的目的。
(一)定义
Mitchell曾对BRM有过很具体的定义。一种物质只要具备以下条件之一的就可称为BRM:直接增强宿主抗肿瘤的反应。经免疫刺激来增加效应细胞的数量或活性,或增加可溶性中介物,如淋巴因子或单核因子等的生产;通过减少抑制性机制而间接增强了宿主对肿瘤的免疫反应;增强宿主对细胞毒物质造成损伤的耐受能力,如通过增加骨髓的白细胞前体来提高化疗病人的耐受力;改变肿瘤细胞细胞膜的特点以增强它们的免疫原性,改变转移方式或使瘤细胞对免疫杀伤机制或细胞毒药物更敏感;预防或逆转细胞转化,或促进不成熟肿瘤细胞的成熟。Mihich的定义就更加广泛了:一种物质或方法,能通过调整宿主对肿瘤的反应使二者之间的相互作用朝向有利于治疗肿瘤的方向发展,均可叫BRM。根据这个定义,除某些药物、细胞因子外,凡是借助于生物学技术的一些新的方法和手段如某些基因治疗等均可列入这个范畴。
(二)生物反应调节剂的种类
根据BRM的定义,从目前的研究资料来看,BRM有下列种类:
1.天然或基因重组细胞因子:包括白细胞介素(Interleukin)、干扰素(IFN)、肿瘤坏死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)等。
2.抗肿瘤的各类体细胞和辅助性的造血干细胞:如LAK细胞、TIL细胞、TAK细胞、CIK细胞;利用异基因移植物抗肿瘤效应(GVT)的供体淋巴细胞输注;骨髓干细胞、外周血和脐带血干细胞等。
3.抗体:包括各类抗肿瘤单克隆抗体、抗细胞表面标记抗体等。
4.基因治疗:如重组人p53腺病毒。
5.肿瘤疫苗:如采用基因修饰的肿瘤细胞或肿瘤抗原多肽作为疫苗,负载肿瘤抗原的树突状细胞(DC)等。
6.抗血管生成类:包括一些小分子物质如恩度(Endostatin)、反应停,抗VEGF受体的单抗如Avastin。
7.细胞分化诱导剂:如砷制剂、维甲酸。
8.酶制剂及酶抑制剂:如酪氨酸激酶的小分子抑制剂伊马替尼(Gleevec)、吉非替尼(Iressa)、艾罗替尼(Tarceva);蛋白酶体抑制剂万柯(Velcade)。
9.某些微生物及其有效成份的制剂:如卡介苗(BCG)、短小棒状杆菌(CP)、链球菌(OK432)、济南假单胞菌等。
10.植物药包括中药的有效成份:如香菇多糖、云芝多糖、黄芪多糖、刺五加多糖、扶正女贞素LL-E、枸杞多糖、淫羊藿多糖、商陆多糖、人参总皂苷、冬虫夏草等。
11.有机酸及小分子合成剂:如左旋咪唑(Levamisole)。
12.其他。
各类BRM在抗肿瘤作用中虽然机制有所不同,但不是孤立行动的。它们相互间有一定的关系和影响,形成了BRM的作用网络。它们与免疫系统、内分泌系统、神经系统等相互影响与协调,共同维持生命机制的稳定与平衡。这就是生命机制的稳态论(homeostasis)。美国学者Oldham在1984年提出了生物调节(BRM)理论后,这一领域发展极快,尤其是近年来单抗、小分子酪氨酸激酶抑制剂等靶向治疗药物,已经突破了发展的瓶颈,开始广泛应用于临床。
三、各类生物和靶向治疗的概况
生物治疗的领域涉及面极广,几乎生物反应调节剂的所有方面都有不同程度的进展。本文仅就细胞因子;过继性细胞免疫治疗;肿瘤疫苗;基因治疗;单克隆抗体;酶抑制剂;抗血管生成药物等方面的进展和问题作一代表性的介绍。
(一)细胞因子
自从基因工程技术在生物医学领域中大规模发展使用后,细胞因子是应用最广泛,疗效最明确的一类BRM。现以干扰素(IFN)、白介素(IL)、集落刺激因子(CSF)、促红细胞生成素(EPO)、促血小板生成因子(TPO)等为例并简要说明它们的临床使用情况。
1.干扰素(IFN):IFN是一种糖蛋白,首先是由Isaacs和Lindenmann在1957年作为一种病毒感染的细胞产物来描述的,它可以防止病毒的进一步感染。IFN的主要作用有直接抗病毒作用;增强主要组织相容性抗原(MHC)和肿瘤相关抗原(TAA)的表达;增强自然杀伤细胞(NK)的细胞毒作用;增强抗体依赖性细胞的细胞毒(ADCC)作用;直接的抗细胞增殖作用和抗血管生成作用等。IFN有三种,即IFN-α、IFN-β和IFN-γ。IFN-α和IFN-β具有相同的受体即I型受体,IFN-γ联接在Ⅱ型受体上。
IFN-α是第一个用于临床的重组基因细胞因子,可皮下或肌肉给药,血浆半衰期4~6小时,生物活性持续2~3天。于1981年开始临床试用,1986年被FDA正式批准。主要有效病种如表5.8所示。
表5.8 IFN-α的剂量和有效病种
2.白细胞介素(interleukin,IL):白细胞介素(简称白介素)这一名称是特指由白细胞产生的可以调节其他细胞反应的任何可溶性蛋白质或糖蛋白物质。在强调这些多肽物质在免疫系统所起的协调作用的这一名称时,它与生长因子(growth factor)这一称呼的区别是人为造成和误导的。因为大多数白介素就是生长因子,反之也一样。作为免疫反应的激素,白介素是通过内分泌(endocrine)、自分泌(autocrine)和旁分泌(paracrine)等的相互作用来实现的。这种白介素连锁反应的发生首先是由病原性接触和特异性抗原性反应在局部开始的,由于分泌的白介素有所不同,各类效应细胞表面所分布介素受体种类和数量的不同而引发了各自不同功能的表达。这些细胞包括造血细胞、免疫细胞、内皮细胞和某些非免疫系统的细胞。而白介素的旁分泌作用包括了引发、放大、维持和终结不同阶段的免疫反应等。此外,白介素也通过对血管内皮细胞、成纤维细胞、角化细胞、脂细胞等的作用发挥全身调节作用。目前,以白介素命名的细胞因子已有十余种。其中,以白介素—Ⅱ(IL-2)研究得最为深入,应用最为广泛。其他如IL-3、IL-6等也已进入临床研究,IL-11已批准上市。
IL-2是一种133氨基酸的糖蛋白,分子量15kD,含一链内二硫键。通过T细胞、B细胞、NK细胞、巨噬细胞表面的受体而起作用。由于它能支持T细胞的生长,最初在1976年被定名为T细胞生长因子。IL-2和IFN代表了Thl辅助细胞产生的主要的细胞因子。IL-2是由抗原和IL-12所诱导的,可被IL-4和IL-10反相调节。IL-2在T细胞的生长成熟中起了关键性的作用。它的多种生物学功能主要包括诱导抗原刺激的T细胞增殖,增强MHC限制性抗原特异性T细胞的细胞毒作用;诱导大颗粒淋巴细胞、NK细胞的MHC非限制性LAK活性;对其他细胞因子的诱导作用。
1985年12月美国国家肿瘤研究所(NCI)的Stephen Rosenberg在《新英格兰医学杂志》上首次报道了25名晚期黑色素瘤和肾癌病人经大剂量IL-2加LAK细胞治疗后,有效率达44%。这一成绩轰动了世界并开创了IL-2及其所诱导细胞治疗肿瘤的临床应用。经过十几年的临床实践和全世界各大研究所和医院的努力,对于IL-2治疗肿瘤的评价也日趋客观和冷静。
FDA批准IL-2用于转移性肾癌的基础资料是从7个机构参加的多中心性研究的255名病人中获得的。所用方案由NCI外科部提供,总有效率14%,包括CR为4%。有效部位包括肝、肾上腺、肾床、肾原发部位、肺和淋巴结等转移处。总有效率虽然不高,但中位有效时间长达20个月,大部分CR者长期存活。这说明了这一疗法可以给一部分晚期病人带来一定好处。IL-2对黑色素瘤的治疗也处于与肾癌相似的状态。在美国的3个临床Ⅱ期研究表明,用NCI外科部高剂量方案在134名病人中仅获总有效率20%的结果。其中,5名占4%,22名PR占16%(5)。由于有效率不高,有效持续时间较短,联合其他BRM和化疗药物的化学免疫学治疗(chcmo-immunotherapy)或生物化学治疗(bio-chcmotherapy)正在积极开展中。在黑色素瘤所进行的大量临床研究结果表明,有效率稳定在45%~60%。它是该病种目前有效率最高的治疗手段。
3.造血生长因子(hcmatopoietic growth factor):造血生长因子是一类细胞因子的总称。它们都可以影响造血细胞,在主细胞的生长和分化上起重要的调节作用,在成熟造血细胞的功能激活上也起重要作用。迄今已有25种以上的细胞因子被证明对造血活性有影响。目前美国FDA批准正式临床使用的有5种,即粒细胞生长因子(G-CSF)、粒细胞—巨噬细胞生长因子(GM-CSF)、促红细胞生成素(EPO)、血小板生成因子(TPO)和白细胞介素11(IL-11),如表5.9所示。
表5.9 部分市场销售的造血因子总结
(二)过继性细胞免疫治疗
1.LAK细胞
1980年代初期以来,对淋巴因子激活杀伤细胞(LAK)的特征进行了广泛的研究。这是一群不同于NK或CTL的溶细胞性群体。它们细胞表面标记特征为非MHC限制性杀伤细胞。可以是CD3+或CD3的非粘附性的并带有NK,样标记如CD16+和CD56+的细胞群体。新鲜肿瘤靶细胞上被LAK细胞识别的决定簇性质尚不清楚。这种决定簇广泛表达于新鲜和培养中的肿瘤细胞上和培养的正常细胞上。但新鲜正常细胞上并不具有。LAK细胞是外周血淋巴细胞在病人开始IL-2治疗几天后反跳性增殖时收集的。在体外与IL-2一起培养数天后发展为具高度非特异性细胞毒性细胞后再返输给病人。
迄今,没有令人信服的证据说明加用LAK细胞后,疗效比单独使用IL-2要好。再加上治疗的费用和繁琐性,这一疗法基本已被放弃。只有在移植后淋巴细胞增殖性病(post transplantation lymphoproliferative disease,PTLD)中最近重新试用了LAK细胞并取得一定疗效,但要注意不能同时输注IL-2,以免刺激淋巴性肿瘤生长。
2.肿瘤组织浸润的淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)
TIL是直接从肿瘤组织中分离出来的T淋巴细胞,经在离体培养(ex vivo)中由IL-2诱导而成。具有肿瘤特异性杀伤活性,特别是对黑色素瘤有效。早期的报告与单独使用IL-2对比具较高的有效率(34%∶17%)。但可重复性和缓解时间的长期资料尚缺。此外,需要新鲜的肿瘤组织和长时间的细胞培养,与相应的费用加在一起考虑,使之能在临床研究阶段以外的实际应用成为问题。
3.体外激活细胞(in vitro sensitized,IVS)
其特异性是介于LAK和TIL细胞之间的,需要肿瘤细胞作为抗原来刺激。其中TAK(tumor antigen-activated killer)细胞就是典型代表。外周血淋巴细胞分离出来后,经肿瘤可溶性膜抗原、抗CD3单克隆抗体和IL-2一起培养扩增后返输给病人,达到治病的目的。中国医学科学院肿瘤医院生物治疗协作组用该种疗法曾观察了20名晚期肾癌病人,其中CR1名,PR4名,有效率为25%。截止到1996年7月平均生存13个月,本疗法所用细胞数量是109级,远远低于Rosenberg等所用LAK细胞的1011级,但疗效在同一水平上。这说明TAK比LAK有更好的特异性,因此攻击性强。但仍有一些问题需要解决,如抗原强度和呈递表达的效率,共刺激信号的提供等,因此疗效不稳定。本来免疫原性较强的黑色素瘤效果反而不好。因此如何使用过激性细胞免疫治疗更好地应用于临床实践还需深入研究。
4.细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokin-induced killer cell,CIK)
CIK细胞是体外用IFN-Y、IL-2、抗CD3单抗激活、表型为CD3+CD56+CD16-的细胞毒细胞,属非MHC限制性效应细胞,其细胞毒作用比LAK细胞更强,对LAK细胞几乎不能识别的自体CML细胞也有杀伤作用。CIK细胞在体外需IL-2等激活,输入体内后则不需要外源性IL-2维持、扩增其活性。SchmiDT-wolf IGH等在小鼠人淋巴瘤模型中比较了与LAK的效果,CIK组能引起更明显的肿瘤消退,CIK治疗组小鼠有长期存活,LAK组则无。国内外的临床研究显示CIK细胞治疗NHL、AML、MM、肾癌、结肠癌等有效,其中治疗NHL的CR达到75%(9/12)。
5.供体淋巴细胞输注(donor lymphocyte infusion,DLI)
同种异基因淋巴细胞可以识别宿主细胞表面主要组织相容性抗原MHC、次要组织相容性抗原及肿瘤相关抗原,具有抗瘤作用。异基因造血干细胞中含有CD4+细胞、NK细胞、LAK等效应细胞,均可产生移植物抗肿瘤(GVT)效应。Slavin等1986年为第一例造血干细胞移植后复发的病人施行了供体淋巴细胞输注(DLI)。此后报道了163例异基因干细胞移植后复发患者给予DLI治疗的结果,其中CML105例,72%达CR,其他(AML、MDS等)58例,44.8%达CR。单用DLI失败者,用IL-2+DLI治疗仍可达到缓解。
(三)肿瘤疫苗
受疫苗在感染性疾病治疗中的影响,肿瘤疫苗在20世纪初开始使用于临床。近年来,通过对免疫系统的识别机制、肿瘤细胞抗原特性的再认识,针对肿瘤细胞的特性,已建立和发展了多种用于进行肿瘤主动免疫的新策略和新方法。这包括:①刺激机体的非特异性免疫反应;②采用灭活的肿瘤细胞作瘤苗;③采用肿瘤抗原或抗原多肽作瘤苗;④利用共刺激分子和细胞因子增强机体对肿瘤的免疫应答能力。用肿瘤疫苗进行主动免疫治疗的目的是:克服因肿瘤产物造成的免疫抑制状态;刺激特异性免疫来攻击肿瘤细胞;增强肿瘤相关抗原(TAA)的免疫原性。
纽约Kaplan肿瘤中心观察到神经节苷脂类黑色素瘤疫苗可刺激CD8+T细胞对黑色素瘤相关抗原MAGE-3和MART-1/Melan-A作出相应反应,而且是HLA-A2(Class I HLA)限制性的。15名HLA-A2+黑色素瘤病人术后上述反应阳性者随访12~21个月时仍无复发,而阴性者3~5个月内复发。
最有希望的是树突状细胞(dendritic cell,DC)体外负载肿瘤蛋白多肽的治疗性疫苗,DC是体内最有效的专职抗原呈递细胞,被肿瘤相关蛋白或肽刺激后,激活T细胞,产生抗肿瘤及细胞溶解作用。其缺点是在大多数肿瘤中,没有可被DC呈递的供T细胞识别的抗原决定簇,不同个体的肿瘤抗原性也可不同,因而寻找能被T细胞识别的各种肿瘤的共用肽很困难。DC肿瘤疫苗的产生方法主要包括以下几种:①利用肿瘤相关抗原或肿瘤表型肽,刺激DC;②将肿瘤抗原编码基因导入DC;③或者体外将肿瘤细胞与DC融合,回输给病人,激发抗肿瘤效应。初步研究结果显示,临床应用DC是可行的,Rosenberg和Nestle等在Nature Medicine上分别报导了采用人工合成的抗原多肽或肿瘤细胞裂解物,负载到从患者自身的培养DC上,对黑色素瘤患者的治疗结果。Nestle的治疗结果表明16例免疫病人中的11例具有确定的细胞免疫应答反应的产生,其中5例患者有客观体征的改变等。Rosenberg的临床结果发现,91%的患者具有确定的免疫学指标的改善,在同时接受DC/多肽疫苗和IL-2应用的患者中,42%的病人具有客观体征的改变,而两组临床实验均未发现有自身免疫指证出现。这表明肿瘤抗原多肽或肿瘤细胞的裂解物负载的DC肿瘤疫苗,是一种安全有效的抗肿瘤免疫制剂。
(四)肿瘤基因治疗
随着分子生物学的发展以及科学家多年的努力,现已基本确定了细胞基因的缺失、突变引起的细胞生长失控、恶变是恶性肿瘤发病的主要原因。与肿瘤相关的基因改变有癌基因的激活、抑癌基因的突变失活、细胞周期控制基因发生改变等。肿瘤相关基因,特别是有关癌基因、抑癌基因的研究,使人类对肿瘤的认识进入了一个新的时代。
肿瘤的基因治疗的定义可以概括为:将核苷酸转移到靶细胞中以扰乱或纠正某些病理生理过程或其他物质和手段可以通过纠正靶细胞中的基因或基因产物的异常而达同样目的。1988年美国NCI的Rosenberg等提出了肿瘤基因治疗的设想,并于第二年将TNF-α基因和IL-2基因导入肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)用于晚期黑色素瘤病人的治疗。经7例黑色素瘤病人的治疗研究,肿瘤均有不同程度缩小,其中1例病人存活2年以上,1例病人存活近1年,表明此种方法的安全性、可行性和TIL细胞在机体内生存期均符合要求,取得了肿瘤基因治疗的初步成功。
目前,已鉴定的认为可能有治疗价值的基因数量迅速增加,主要包括:与抑癌基因或癌基因相关的基因、免疫刺激性细胞因子基因、病毒酶类基因、药物抗性基因、组织相容性复合体(MHC)基因等。美国FDA已批准的治疗肿瘤的临床试验项目已有多项。其中以p53在头颈部肿瘤和非小细胞肺癌做的工作最多。我国SFDA已于2004年4月批准了国产重组人p53腺病毒局部注射治疗头颈部鳞癌,这是世界上首个获得批准的基因治疗药物,目前这一药物治疗其他肿瘤的临床观察还在继续进行中。然而,该药物是通过局部注射给药,多数肿瘤部位药物不能有效到达,能否真正将治疗性基因成功地运用到人体的特定部位中还取决于一个有效的高度选择性的转运系统和高效的基因表达。
目前,肿瘤基因治疗的临床试验进展缓慢,主要原因是基因传送和细胞移植等技术的临床应用尚未得到圆满解决,最为重要的是基因治疗的安全性存在问题,基因治疗中靶细胞种类的选择,基因表达水平对基因治疗以及患者本身的影响,都是基因治疗安全性方面应考虑的问题。今后肿瘤基因治疗的发展方向应是:①加强对肿瘤基因变化规律的进一步认识,努力的方向集中于突变基因的定点修复或诱导抑癌基因的表达和活化,从根本上逆转突变的癌细胞;②改进基因转导技术,找出一种更简单而有效的载体,并且实施基因定传导入,提高转导率和外源基因的表达率,克服基因随机插入可能造成的某些正常功能基因被抑制;③进一步扩大基因受体细胞种类的筛选,提升受体细胞的扩增;④加强转导基因的选样,如抑癌基因、细胞因子基因、肿瘤抗原基因、化疗敏感基因等。
(五)单克隆抗体
自从Kohler和Milstein1975年首次描述了单抗后,研制了大量的抗人TAA的单抗。单抗用于诊断目的是发展较快的,在肿瘤的鉴别诊断和诊断上已确定其地位,产品也趋于多样化。例如放射免疫造影(radio immune imaging)和放射免疫导向手术(radio immuno-guided surgery,RIGS)。近年来单抗在肿瘤的治疗上也已经进入了迅速发展的阶段。
单抗的治疗作用主要是通过以下几方面:通过补体、ADCC或诱导凋亡的直接细胞毒作用;单抗连接到药物、毒素或放射性核素上;抗基因型(特异性)的单抗来诱导特异性免疫反应;抑制生长因子或它们的受体的单抗;离体进行肿瘤净化或激活免疫淋巴细胞等。目前美国FDA已批准了多个治疗性抗肿瘤单克隆抗体上市,如表5.10所示。
表5.10 已上市的抗肿瘤单抗
1.利妥昔单抗(Rituxan,Mabthera,美罗华)
1997年底,FDA批准了第一个单克隆抗体Rituxan用于抗肿瘤的临床治疗。Rituxan是针对B细胞CD20抗原的高纯度人鼠嵌合型单抗,而90%以上的B细胞淋巴瘤表达CD20。Rituxan对复发性和化疗抗拒性的非霍奇金淋巴瘤有48%的有效率,联合化疗有效率则提高到90%以上,目前已有多个随机对照的临床研究证实Rituxan联合化疗能够延长滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤等的无病生存期或总生存期,目前已成为治疗B细胞淋巴瘤最为重要的药物之一。一些自体造血干细胞移植治疗的Ⅱ期研究中,在干细胞动员采集阶段和移植后应用Rituxan进行体内净化,可以明显减少微小残存肿瘤,延长DFS和OS。在2001年在我国批准上市。
2.曲妥珠单抗(Trastuzumab,Herceptin,赫赛汀)
1998年9月FDA通过了第二个用于肿瘤治疗的单抗Herceptin。Herceptin是重组人源化IgG1单抗,它作用的靶目标是具有Her-2基因过度表达的肿瘤细胞。20%~30%的乳腺癌患者存在着Her-2基因过度表达,临床表现为恶性度高,对治疗药物抗拒,预后不良。Herceptin单药治疗乳腺癌的有效率约20%,但与化疗联合应用则明显增加了化疗的敏感性,提高了有效率和延长了生存期。Herceptin与去甲长春花碱(NVB)、紫杉醇、泰素帝等药物有协同作用。多个晚期乳腺癌一线治疗的大型Ⅲ期临床研究证实Herceptin联合化疗对Her-2阳性(FISH)的患者有效率达56%~79%,中位生存时间12.7~17个月。新的资料(NSABP B31,NCCTGN9831,HERA试验)证明对于早期乳腺癌的术后辅助治疗,应用Herceptin与化疗联合及维持治疗能使复发风险降低约50%,明显延长无病生存时间。2002年赫赛汀在中国上市。
3.西妥昔单抗(Cetuximab,C-225)
2004年2月美国FDA批准Cetuximab上市用于与化疗联合治疗结肠癌、头颈部癌。Cetuximab是针对EGFR的人源化单抗,与EGFR结合后抑制了酪氨酸激酶的活性及以后的信号传导途径,进而抑制肿瘤生长。BOND研究中入组329例EGFR阳性的Ⅳ期结直肠癌病人,随机分入CTP-11联合Cetuximab组和Cetuximab单药治疗组。结果联合组ORR为22.9%,单药组ORR为10.8%,中位TTP分别是4.1和1.5个月,Cetuximab表现出与化疗药物良好的协同作用。进一步的临床研究表明,对于经5-FU和CPT-11治疗失败的结肠癌病人,CPT-11加用Cetuximab继续治疗又能获得17%的PR和31%的SD,总的临床获益率48%,说明阻断了EGFR有可能重新获得对化疗的敏感性。诱导凋亡,DNA损伤,减少CPT-11从细胞内排除等可能与其克服CPT-11耐药的机制有关。目前正在进行的多个Ⅲ期研究旨在阐明Cetuximab与FOLFOX4或FOLFRI联合一线或二线治疗晚期结肠癌的效果。在头颈部肿瘤中,Cetuximab联合顺铂二线治疗复发转移的病人获PR23%,SD 27%~61%。
4.贝伐单抗(Bevacizumab,Avastin)
贝伐单抗是美国FDA批准上市(2004年)的唯一的抑制血管生成的单抗,其靶点是血管内皮生长因子(VEGF)。抗血管生成剂可以阻断肿瘤的血液供应,抑制肿瘤生长和形成转移灶。一个突出的优点是由于对肿瘤本身无直接作用,就不会产生肿瘤耐药。贝伐单抗在大肠癌中的研究最广泛。Hurwitz等报道IFL方案或IFL联合贝伐单抗一线治疗晚期大肠癌的大宗Ⅲ期临床研究,两组的有效率为35%和45%,中位生存期15.6和20.3个月,无进展生存分别6.2和10.6个月。ECOG3200研究也表明FOLFOX4加贝伐单抗可以提高有效率和生存率。目前正在进行结肠癌辅助化疗中加用贝伐单抗的研究。E5499研究中贝伐单抗+紫杉醇+卡铂治疗晚期NSCLC,有效率27%。主要不良反应为高血压、蛋白尿、出血等,研究发现鳞癌更易出血,故贝伐单抗更适用于非鳞癌。贝伐单抗在乳腺癌的治疗中也显示与紫杉醇联合能提高PFS。
(六)小分子化合物靶向药物
正常细胞的生长、分化和生理功能很多是通过接受来自细胞外的各种信号来协调实现的,而各种细胞外因子通过与相应的受体结合,引发细胞内的一系列生物化学反应的过程称为信号传导。多数情况下肿瘤细胞中存在着某些细胞信号传导的过度活跃,或正常信号分子过度表达,理论上可通过阻断过度激活的细胞信号传导途径,或抑制过度表达的信号分子的方法,使肿瘤细胞生长速度减慢,直至接近正常细胞水平。阻断方式除了前述的采用特异性单抗类药物与胞外受体结合使之失活外,还可以在胞内多个环节阻断信号传导,最成功的例子是作用于细胞内酪氨酸激酶的一些小分子抑制剂,如Imatinib、Gefitinib、Erlotinib。这些药物的抗肿瘤作用可能通过抑制肿瘤细胞损伤修复、细胞周期阻滞、诱导细胞凋亡、抑制血管生成等而实现。除了酪氨酸激酶抑制剂以外,还有其他作用在血管生成、蛋白酶体等的多种小分子药物正在研究中,少量已获批上市见表5.11。
表5.11 已上市的小分子靶向药物
1.伊马替尼
慢性粒细胞白血病(CML)和部分成人急性淋巴细胞白血病(ALL)的费城染色体是由9号和22号染色体易位造成的,该易位形成了Bcr-Abl融合基因,所产生Bcr-Abl融合蛋白的Abl部分具有酪氨酸活性,这是细胞恶性转化的关键。伊马替尼能够抑制Abl激酶活性,同时也能抑制c-Kit酪氨酸激酶活性,后者是另一种少见肿瘤——胃肠间质细胞瘤(GISTs)的分子病因。伊马替尼单药治疗CML的血液学完全缓解率可达98%,细胞遗传学缓解率53%,其中CR为10%。治疗晚期c-Kit阳性的GISTs病人,有效率54%,临床获益率88%。取得了前所未有的效果,因而成为第一个被FDA批准的酪氨酸激酶抑制剂。
2.吉非替尼
表皮生长因子受体(EGFR)在很多肿瘤中有不同程度的表达,如肺癌(40%~80%)、头颈鳞癌(90%~100%)、胰腺癌(30%~50%)等。EGFR在肿瘤细胞的生长、修复和存活等方面具有重要作用,其过表达常提示预后较差。吉非替尼是一种小分子物质,能够有效地抑制EGFR酪氨酸激酶活性,尤其是对于有EGFR基因突变的病人,表现出更好的疗效。2003年获美国FDA批准,2005年在我国上市。
针对NSCLC的临床研究显示吉非替尼单药作为二、三线治疗的有效率约19%,疾病控制率超过50%。但在另一项研究中,吉非替尼与安慰剂对比,未增加生存期。亚组分析显示东方人、女性、不吸烟、腺癌是吉非替尼治疗获益的因素。一项Ⅱ期研究比较吉非替尼与多西他赛二线治疗晚期NSCLC的效果,有效率分别是15.2%和12.7%,疾病控制率82.6%和63.5%。疗效相似,吉非替尼耐受性更好。对于其他EGFR过表达的肿瘤,吉非替尼也显示了较好的疗效,如在晚期乳腺癌一线与多西他赛联合治疗的临床获益率73.7%,晚期头颈部鳞癌的一线用药临床获益率45%,二线25%。
3.艾罗替尼
艾罗替尼是另一种EGFR酪氨酸激酶抑制剂。Ⅲ期临床研究比较艾罗替尼与安慰剂二线、三线治疗NSCLC,结果艾罗替尼组的中位生存时间延长,这是首个确认EGFR靶向治疗能延长生存期的随机对照研究。但在艾罗替尼与GCm/DDP或PTX/DDP联合治疗初治晚期NSCLC的Ⅲ期研究中,联合组没有显示生存优势。亚组分析中,与吉非替尼类似,腺癌、女性、不吸烟更可能从艾罗替尼治疗获益,而基因突变与否与疗效无明显相关性。
2005年ASCO年会上报道艾罗替尼联合健择比较健择单药治疗晚期胰腺癌,显示联合组的中位生存期延长有统计学差异。这是首次证明小分子EGFR酪氨酸激酶抑制剂与化疗联合优于单纯化疗。因此2005年11月美国FDA又批准艾罗替尼用于晚期胰腺癌的治疗。
四、生物和靶向治疗在肿瘤综合治疗中的原则、作用和地位
人类与肿瘤斗争的历史中,曾经发现很多肿瘤经遭遇某一契机后会自然消退。经某些细胞免疫治疗,细胞因子如白介素Ⅱ等的治疗后,虽然总有效率不高,但有效者的缓解期很长,远远超过同类病种的化疗、放疗效果。这些都说明了机体是有能力与肿瘤作斗争的,传统的生物治疗与其他治疗手段的作用方式不一样,起到了一个帮助已衰弱了的机体恢复与肿瘤作斗争的能力的作用。有人曾预计在小鼠身上肿瘤细胞数量在106时,宿主是有能力与之相抗衡的。将这一数量换算到人身上时应是3.5x109个癌细胞,相当于直径1.5厘米的球形结节。也就是说,只要用各种手段将肿瘤负荷拉倒109以下而同时恢复机体与之抗衡的能力就有望与肿瘤长期和平共处,达到治愈肿瘤的目的。这就提示了传统肿瘤生物治疗的原则。也就是说在大多数情况下生物治疗宜在小肿瘤负荷的情况下使用。
新的靶向治疗药物的出现使得生物治疗领域发生了根本的变化,某些靶向药物的疗效已经不逊色于传统的化疗,而且毒性相对较低。传统的观念受到挑战,靶向药物可以在综合治疗的早期就得到应用,或者与化疗同时使用,病人可以更早更多地从中获益。生物和靶向治疗已不再是常规治疗手段失败后的补救手段,而应与各种常规手段有机配合各起到自己的作用而完成综合治疗的总体任务。目前,正有多种生物靶向类新药进行临床研究,相信今后还会有大量的生物和靶向药物出现,疗效还会进一步提高。肿瘤的治疗正在进入一个崭新的时期。在欣喜的同时还必须注意到,生物和靶向治疗领域还有更多的问题没有解决,更多的现象需要解释,更多的基础理论需要阐明,各种新药的近、远期不良反应也需要长期密切观察。我们面临的是一个更具挑战性的领域。
(陈立才 杨 青 张居卫 刘洪飞 刘丽丽 张海英 李 洋 薛 鹏 王正鸾 韩传萍)
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