王慧利,趙金滿(mǎn)
中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院消化內(nèi)科,遼寧 沈陽(yáng)110001
原發(fā)性肝癌(primary hepatic carcinoma,PHC)是原發(fā)于肝細(xì)胞或肝內(nèi)膽管細(xì)胞的惡性腫瘤,其中肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是最常見(jiàn)的一種類(lèi)型。目前,手術(shù)切除仍是治療早期肝癌的最佳選擇。然而,即使根治性切除,60% ~70%的患者在術(shù)后5 年內(nèi)仍會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)[1-2],且對(duì)放療、化療不敏感?,F(xiàn)有的治療方法效果有限,特別是晚期肝癌治療效果更不理想。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)外許多研究[3-4]表明,GPC3 作為細(xì)胞表面糖蛋白,在正常肝組織和肝炎患者中不表達(dá)而在HCC 中特異性高表達(dá),有望成為腫瘤靶向治療的候選目標(biāo)。
GPC3 是硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPGs)家族中的一員,HSPGs 通過(guò)磷脂?;煎^(GPI)連接于細(xì)胞表面。GPC3 位于人染色體(Xq26)上,其最常見(jiàn)的基因(Isoform2,GenBank Accession No.:NP-004475)編碼是一個(gè)由580 個(gè)氨基酸組成的70 kDa 的先導(dǎo)核心蛋白,其能被弗林蛋白酶切割產(chǎn)生40 kDa 的氨基末端亞基(N-)和30 kDa 的羧基末端亞基(C-)兩個(gè)核心蛋白,其主要作用為羧基末端亞基(C-)近細(xì)胞膜的區(qū)域含有兩條硫酸類(lèi)肝素(heparan sulfate,HS)聚糖鏈。通過(guò)從不同方面及運(yùn)用不同技術(shù)對(duì)GPCs 進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),GPC3 能參與調(diào)節(jié)多條信號(hào)通路,包括Wnts[5-6]、Hedgehog[7]、β/骨形態(tài)生成蛋白(BMP)[8]及成纖維生長(zhǎng)因子(FGFs)[9],介導(dǎo)HCC 的發(fā)生和發(fā)展。GPC3 還可以與肝素結(jié)合型蛋白相結(jié)合,如基質(zhì)成分、細(xì)胞黏附分子等,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、增殖、黏附和遷移等生理過(guò)程。除此之外,Ho 等[10]也表明,GPC3 在CD90+的肝癌干細(xì)胞中明顯表達(dá),與促進(jìn)肝癌侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。
2.1 GPC3 在HCC 組織中的表達(dá) 1997 年,Hsu等[11]首次報(bào)道GPC3 mRNA 在HCC 中陽(yáng)性率為74.9%(143/191)和在胃腺癌中呈10%的表達(dá),但在膽管瘤中不表達(dá)。Yao 等[12]研究表明,GPC3 在HCC患者組織中陽(yáng)性率為76.9%(50/65),在分化較好的HCC 中陽(yáng)性率可達(dá)87. 5% (35/40)。Yu 等[13]運(yùn)用7D11 單克隆抗體(7D11 mAb)和GPC3 抗原結(jié)合的原理檢測(cè)HCC、肝內(nèi)膽管細(xì)胞管(ICC)、正常人中的GPC3 表達(dá),結(jié)果顯示GPC3 在HCC 組織中的陽(yáng)性率為85.0% (34/40),在ICC 組織和鄰近的正常組織中沒(méi)有檢測(cè)到GPC3。與以往Zhang 等[14]實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。許多其他器官的腫瘤也可以向肝臟轉(zhuǎn)移。Mounajjed 等[15]研究發(fā)現(xiàn)GPC3 在胃腸腫瘤和胰腺腫瘤肝轉(zhuǎn)移的患者中陽(yáng)性率為14.0%,這表明GPC3 在鑒別HCC 和源于肝外轉(zhuǎn)移的腫瘤中并不具有特異性。Ning 等[16]研究發(fā)現(xiàn)GPC3 陽(yáng)性的HCC 患者5 年生存率為54.5%,明顯低于GPC3 陰性的HCC 患者的生存率87.7%,所以,GPC3 高表達(dá)可以監(jiān)測(cè)HCC 的不良預(yù)后和肝癌轉(zhuǎn)移情況。此外,該研究也提示GPC3 在HCC 中是一個(gè)獨(dú)立的預(yù)后預(yù)測(cè)參數(shù)。
2.2 GPC3 在HCC 血清中的表達(dá) 血清AFP 表達(dá)量在診斷HCC 時(shí)并不十分準(zhǔn)確,其敏感性為40% ~65%[17]。GPC3 與AFP 相比是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的標(biāo)志物且其敏感性?xún)?yōu)于AFP。GPC3 在Arg358 和Ser359處被弗林蛋白酶切割成兩段,然后釋放40 kDa 的含N-端的GPC3 蛋白和與膜結(jié)合的30 kDa 的C-端GPC3蛋白[18],含N 端的40 kDa 的GPC3 蛋白成為可溶性片段(sGPC3)可在HCC 患者血漿中被檢測(cè)到,可能成為診斷HCC 的新的血清標(biāo)志物。許多學(xué)者[19-20]通過(guò)Meta 分析證明,血清GPC3 可作為診斷HCC 的檢測(cè)指標(biāo)。Yu 等[21]檢測(cè)到HCC 患者血清中,GPC3 的敏感性為54.2%、特異性為99.4%,此外,還發(fā)現(xiàn)GPC3 在HCC 中的表達(dá)量明顯高于正常肝組織或者其他肝臟疾病血漿的表達(dá)量,即(108. 67 ±230. 04)ng/ml vs(3.99 ±7.68)ng/ml。Lee 等[22]發(fā)現(xiàn),GPC3 在HCC的表達(dá)水平明顯高于慢性肝臟疾病,即75.8 ng/ml vs 66.4 ng/ml,并且還發(fā)現(xiàn)在小肝癌腫瘤中(<2 cm)GPC3 的敏感性>60%,而其他腫瘤標(biāo)志物的敏感性極低(<10%)。但是,Yang 等[23]通過(guò)Meta 分析發(fā)現(xiàn),相比于健康人,HCC 患者血清GPC3 水平明顯升高,但是,GPC3 是否能鑒別診斷HCC 和肝硬化仍然不清楚,仍需要進(jìn)一步研究證明。
Li 等[24]發(fā)現(xiàn),在AFP 陰性HCC 血清中GPC3 的陽(yáng)性率54.6%。國(guó)內(nèi)學(xué)者[25]研究表明,AFP 陰性的HCC 患者中GPC3 的陽(yáng)性率為75%。因此,血清AFP和GPC3 的聯(lián)合檢測(cè)能提高早期診斷HCC 的敏感性和特異性。GPC3 單獨(dú)或者結(jié)合CK19 和AFP 診斷HCC 的敏感性分別是54.2%和90.6%[21]。
GPC3 在HCC 中特異性高表達(dá),而在正常肝組織中不表達(dá),許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者將研究重點(diǎn)放到以GPC3為標(biāo)志物所介導(dǎo)的免疫治療,以期發(fā)現(xiàn)靶向治療HCC的新思路[18,26]。
3.1 靶向治療 靶向治療分為被動(dòng)靶向和主動(dòng)靶向。被動(dòng)靶向利用腫瘤生物學(xué)的特征,納米載體通過(guò)滲透性增強(qiáng)和滯留效應(yīng)(ERP)積聚在腫瘤組織。雖然被動(dòng)靶向的方法已經(jīng)被應(yīng)用于臨床治療[27-29],但是其治療效果仍不十分理想。因?yàn)樵谀[瘤患者中癌細(xì)胞無(wú)處不在,一些藥物并不能有效地?cái)U(kuò)散到癌組織中或通過(guò)癌細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白過(guò)度表達(dá)將藥物從細(xì)胞排除[30-31],這種缺乏控制的特點(diǎn)可誘導(dǎo)多藥耐藥性(MDR)。
主動(dòng)靶向是化療藥物和特定的與癌癥有關(guān)的分子偶聯(lián)在一起的納米載體。關(guān)注靶細(xì)胞特異性與癌癥有關(guān)的分子和細(xì)胞的變化,找出某些驅(qū)動(dòng)腫瘤生長(zhǎng)的特定分子途徑[32],從而有針對(duì)性地治療腫瘤,能將細(xì)胞毒性物質(zhì)(如抗癌藥物DOX)選擇性地運(yùn)送到腫瘤部位,達(dá)到定向殺傷腫瘤細(xì)胞,同時(shí)不傷害正常細(xì)胞治療的目的。
3.2 GPC3 抗體及其對(duì)HCC 的免疫療法 盡管GPC3 的生物學(xué)功能仍然不是很清楚,但是其作為一個(gè)新興的靶向治療HCC 的方法已經(jīng)開(kāi)始備受關(guān)注。當(dāng)前,人抗體(HN3)和人源化鼠抗(GC33 及YP7)靶向GPC3 治療HCC 的方法正在進(jìn)行不同階段的的臨床試驗(yàn)。
Nakano 等[33]發(fā)現(xiàn),首個(gè)針對(duì)GPC3 人源化的單克隆抗體hGC33(C 端殘基:524-563)已經(jīng)被用于HCC患者的治療,hGC33 能誘導(dǎo)抗體依賴(lài)細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(ADCC)反應(yīng)并且可以抑制HepG2 或Huh7 細(xì)胞鼠移植模型中腫瘤生長(zhǎng)。hGC33 治療被組織學(xué)證實(shí)的晚期HCC 試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)入Ⅰ期臨床試驗(yàn)階段,每周GC33 靜脈內(nèi)給藥劑量按比例上升(2.5 ~20 mg/kg)。總的來(lái)說(shuō),GC33 在Ⅰ期臨床試驗(yàn)階段表現(xiàn)了較好的耐受性以及其臨床收益達(dá)到了預(yù)期的評(píng)估[34],因此,目前正在招募晚期HCC 患者進(jìn)行Ⅱ期臨床試驗(yàn)。
有文獻(xiàn)[35-37]報(bào)道,受HLA-A24(A* 24:02)和H-2Kd 限制的GPC3298-306(EYILSL EEL)以及受HLAA2(A* 02:01)限制的GPC3144-152(FVG EFF TDV)能誘導(dǎo)GPC3 反應(yīng)性細(xì)胞毒T 淋巴細(xì)胞(CTLs)并且不發(fā)生自身免疫反應(yīng)。Sawada 等[38]試驗(yàn)證明,對(duì)于HLA-A* 02:07 陽(yáng)性的HCC 患者接受GPC3144-152肽疫苗后出現(xiàn)了較好的臨床反應(yīng)。因此,研究人員正在把GPC3 疫苗用于Ⅱ期臨床研究,并計(jì)劃把GPC3 疫苗與化療相結(jié)合從而達(dá)到更好的抗腫瘤效果。Nobuoka等[39]研究表明,GPC3 肽疫苗治療荷瘤鼠模型最佳治療方案中不完全弗氏佐劑在疫苗免疫治療中是不可缺少的,并且肽疫苗免疫有效性有劑量依賴(lài)性。
Phung 等[40]通過(guò)GPC3 肽(氨基酸殘基:510-560)免疫產(chǎn)生一種新的鼠抗體(YP7),通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)高通量細(xì)胞結(jié)合篩選此種抗體。發(fā)現(xiàn)YP7 較1G12 有較高的靈敏性并且YP7 的表位和GC33 表位重疊。YP7又具有體內(nèi)腫瘤抑制活性,在抗體療法中有巨大潛力。未來(lái)可能在治療肝癌中起到重要作用。
盡管人源化的鼠單克隆抗體已經(jīng)應(yīng)用于臨床試驗(yàn),但人類(lèi)產(chǎn)生的抗鼠抗體和其他的副作用仍然需要解決。Feng 等[41]研究出一種人蛋白重鏈可變區(qū)的單域抗體HN3。運(yùn)用噬菌體載帶技術(shù)靶向到GPC3,并且以高親和力結(jié)合GPC3 核心蛋白中獨(dú)特(包括N-結(jié)構(gòu)和C-結(jié)構(gòu))的構(gòu)象表位。HN3 能直接抑制HCC 細(xì)胞增殖并且能使細(xì)胞周期停滯在G1期,從而抑制腫瘤生長(zhǎng)。HN3 之所以能直接抑制HCC 細(xì)胞增殖,主要是通過(guò)作用于下游的信號(hào)通路Yap 和細(xì)胞周期蛋白D1。在Hep3B 細(xì)胞,敲除Yap 基因同時(shí)過(guò)表達(dá)活性Yap 突變體-YapS127A[42]。敲除Yap 后減少了細(xì)胞周期蛋白D1 的表達(dá)和細(xì)胞增殖,YapS127A 的過(guò)表達(dá)能完全消除HN3 活性,增加細(xì)胞周期D1 的表達(dá)和細(xì)胞增殖。
Zitterman 等[43]研究表明,HCC 細(xì)胞接種慢病毒后,GPC3 不能通過(guò)GPI 錨定于細(xì)胞表面,因此被分泌到細(xì)胞外環(huán)境中形成sGPC3,導(dǎo)致HCC 細(xì)胞增殖速度下降。也可以使Wnts 從細(xì)胞表面移除減少和配體Fizzled 的結(jié)合,而減弱Wnts 通路的作用,減少HCC 的發(fā)生和發(fā)展。此外,F(xiàn)eng 等[44]構(gòu)建了一個(gè)sGPC3 的重組體(GPC3 △GPI,氨基酸殘基Q25-H559),此sGPC3 蛋白以負(fù)性調(diào)節(jié)形式抑制體外HCC 的增長(zhǎng)。重組sGPC3 是否能抑制HCC 細(xì)胞的體內(nèi)生長(zhǎng)而成為治療HCC 的新方法仍需進(jìn)一步研究。
雖然GPC3 免疫治療靶向性好,但仍有一定的局限性,如患者自身體質(zhì)問(wèn)題等。因此,可以把免疫治療和化療結(jié)合起來(lái)。目前,我們正在進(jìn)行一項(xiàng)研究,使納米粒子偶聯(lián)GPC3 抗體及化療藥物。利用納米的緩釋及抗體靶向作用,使化療藥物在產(chǎn)生高效抗腫瘤的同時(shí)也能減少對(duì)其他正常器官的毒副作用。其在體外已經(jīng)表現(xiàn)出較好的效果,在體內(nèi)的效果仍待研究。
綜上所述,利用生物免疫偶聯(lián)化療藥物的主動(dòng)靶向療法來(lái)彌補(bǔ)單純化療的某些不足及減少其嚴(yán)重的毒副反應(yīng),是今后進(jìn)行腫瘤治療的發(fā)展趨勢(shì)。
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