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分子靶向藥物治療腦膠質(zhì)瘤的研究進展

2017-04-05 07:15劉秋華范學(xué)政
山東醫(yī)藥 2017年17期
關(guān)鍵詞:膠質(zhì)瘤單抗靶向

劉秋華 ,范學(xué)政

(1廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院,南寧530011;2廣東省深圳市光明新區(qū)人民醫(yī)院)

分子靶向藥物治療腦膠質(zhì)瘤的研究進展

劉秋華1,范學(xué)政2

(1廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院,南寧530011;2廣東省深圳市光明新區(qū)人民醫(yī)院)

抗血管生成、表皮生長因子受體、表皮生長因子受體三型突變、免疫治療、檸檬酸脫氫酶同工酶(IDH)突變、表觀遺傳學(xué)相關(guān)及其他類型分子靶向藥物是未來臨床治愈膠質(zhì)瘤的可行方案,其中貝伐單抗已用于復(fù)發(fā)神經(jīng)膠質(zhì)母細胞瘤(GBM)的治療,新發(fā)的GBM患者在放化療時加用尼妥珠單抗有望取得更好療效。各種治療膠質(zhì)瘤的疫苗、IL13Rα2-CART細胞能直接殺傷腫瘤細胞,程序細胞死亡單克隆抗體等免疫調(diào)節(jié)藥物能使機體淋巴細胞恢復(fù)對腫瘤細胞的殺傷功能。對IDH1突變、表觀遺傳突變導(dǎo)致的GBM尚無有效的分子靶向藥物;兒童GBM基因表型與成人GBM不同,分子靶向藥物應(yīng)作專項研究。

膠質(zhì)瘤;膠質(zhì)母細胞瘤;分子靶向藥物

2012年中國腫瘤登記報告指出,中國腦及中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤病死率為3.87/10萬[1],其中,膠質(zhì)瘤占中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)惡性腫瘤81%。腦膠質(zhì)瘤嚴重危害人的健康,目前仍無法通過手術(shù)、放射治療、化療等方法臨床治愈,而分子靶向藥物治療膠質(zhì)瘤是將來達到臨床治愈目標可行方案之一。隨著分子腫瘤學(xué)研究的發(fā)展,2016年5月,世界衛(wèi)生組織(WHO)發(fā)布第四版(修訂)的CNS腫瘤分類,首次推出整合了組織學(xué)表型和基因表型的CNS 腫瘤分類[2]。根據(jù)WHO的CNS腫瘤新分類和當前的研究熱點,本文對分子靶向藥物治療膠質(zhì)瘤進展作一綜述。

1 抗血管生成的分子靶向藥物

HGG有一個顯著的病理特征,就是其血管生成,歸因于腫瘤及其周圍組織高水平表達的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),特別是VEGF-A,其在正常的組織中幾乎不表達。這似乎讓抗血管生成藥物,特別是拮抗VEGF信號通路的藥物成為治療HGG的理想靶點??蓪嵺`證明,多種抗血管生成藥,如Cediranib、VEGF受體酪氨酸激酶抑制劑、Cilengitide、整合素抑制劑,都不能在Ⅲ期臨床研究中,達到用藥后提高膠質(zhì)母細胞瘤(GBM)患者總生存期(OS)的目標。但VEGF受體酪氨酸激酶抑制劑(貝伐單抗),作為一種重組人類單克隆IgG抗體,能特異性的拮抗VEGF,特別是VEGF-A,阻礙VEGF-A與VEGF受體(VEGF-R1, VEGF-R2)結(jié)合,從而減少新生血管生成,從而向下調(diào)節(jié)血管生成,抑制腫瘤生長。而其用貝伐單抗后,復(fù)發(fā)GBM患者影像學(xué)表現(xiàn)明顯改善、使用糖皮質(zhì)激素明顯減少、無進展生存期(PFS)改善,且以上結(jié)果已在多個Ⅲ期臨床研究中得到驗證,雖然沒有OS的獲益,仍得到美國食品藥品管理局(FDA)批準其用于復(fù)發(fā)GBM的治療。在一項Ⅲ期臨床研究AVAglio中,入組921例新發(fā)GBM患者,使用貝伐單抗前后OS未見改善,但明顯延長了PFS(10.6個月VS 6.2個月)。值得注意的是,Avaglio研究事后亞組分析表明,檸檬酸脫氫酶同工酶(IDH)野生型的新發(fā)GBM患者,使用貝伐單抗后OS延長4.3個月[3]。由于實驗前未對GBM患者進行標準化定義的基因表型分組,還有分析的事后性質(zhì),這個觀察結(jié)果尚需進一步前瞻性研究證實。在2016年WHO明確將GBM按基因表型分為IDH野生型、IDH突變型后,或許可以對新發(fā)GBM患者按以上基因表型進行分組,再次用貝伐單抗進行一項Ⅲ期臨床研究,前瞻性的研究結(jié)果或許會給人們驚喜。

2 抗表皮生長因子受體(EGFR)類分子靶向藥物

EGFR與配體結(jié)合后,使酪氨酸激酶磷酸化,激活其下游信號通路,因而造成細胞增殖和遷移。表皮生長因子受體三型突變(EGFRvⅢ)則使酪氨酸殘基磷酸化,產(chǎn)生鳥嘌呤核苷酸的細胞交換因子,因而造成EGFRvⅢ-GBM細胞生長。因此,抗EGFR擴增和EGFRvⅢ重排的分子靶向藥物,可能是治療GBM的理想藥物之一。抗EGFR擴增的藥物分為單克隆抗體(單抗)類藥物(MA)、EGFR小和分子酪氨酸激酶抑制劑(TKI)兩類;抗EGFRvⅢ重排的藥物主要為疫苗制劑。

2.1 單抗類藥物 單抗類藥物包括西妥昔單抗、尼妥珠單抗及EDM 55900/mAb 425等。其作用于GBM細胞表面的跨膜受體,或作用于GBM細胞外生長因子,阻斷其配體活動,誘導(dǎo)細胞凋亡、抗血管生成,從而達到抑制GBM細胞的作用。臨床上往往將單抗類藥物與放射治療或化療聯(lián)合用藥,發(fā)揮其特異性引導(dǎo)作用。美國臨床腫瘤學(xué)會(ASCO)在2012年,發(fā)布一項尼妥珠單抗治療GBM的I期臨床研究結(jié)果,治療組患者用標準放化療聯(lián)合尼妥珠單抗治療,對照組患者用標準放化療治療,治療組中位生存時間(MOS)為22.3個月,對照組為19.6個月;亞組分析[4]進一步提示,EGFR擴增且無O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶啟動子甲基化的患者獲益更大。其他多個使用尼妥珠單抗治療膠質(zhì)瘤的I、Ⅱ期臨床研究也得出類似的研究結(jié)果[5]。因此,臨床上或許可以在新發(fā)GBM患者進行放、化療時,加用尼妥珠單抗,以取得更好的療效。而西妥昔單抗治療復(fù)發(fā)GBM患者的Ⅱ期臨床研究[6]結(jié)果顯示:不管是否伴有EGFR擴增,西妥昔單抗對患者的PFS和OS均無獲益。

2.2 小分子酪氨酸激酶抑制劑 TKI包括吉非替尼、埃羅替尼、阿法替尼、卡奈替尼和拉帕替尼等,這些藥物進入細胞內(nèi)與靶分子結(jié)合,抑制下游磷酸化,特異性干擾目標蛋白酶活性,從而阻斷細胞信號傳遞,達到抑制腫瘤增殖目的。TKI用于治療EGFR突變的肺腺癌等起獲得明顯療效,但當前的研究尚未能證明TKI對GBM有效,原因也許是因血腦屏障存在,不利于藥劑進入顱內(nèi)GBM細胞發(fā)揮作用;另一原因可能是GBM缺少針對EGFR治療敏感的基因突變及存在其他可替代的旁路途徑。

2.3 EGFRvⅢ重排疫苗制劑 Rindopepimut疫苗含一個EGFRvⅢ肽,能針對表達EGFRvⅢ重排的GBM產(chǎn)生特異性的免疫應(yīng)答,從而產(chǎn)生治療作用。對新發(fā)GBM患者的Ⅰ期和Ⅱ期臨床研究中,以替莫唑胺(TMZ)作為標準對照,Rindopepimut疫苗聯(lián)合TMZ作為治療組,PFS分別是10~15個月,MOS分別是22~26個月[7]。在Ⅱ期ReACT試驗中,當與貝伐單抗聯(lián)合給藥時,Rindopepimut疫苗能針對表達EGFRvⅢ突變的GBM患者產(chǎn)生特異性的免疫應(yīng)答,延長這些患者的6個月無進展生存率(PFS-6)和MOS,其中Rindopepimut疫苗聯(lián)合貝伐單抗治療組中患者PFS-6為27%,貝伐單抗單藥對照組中PFS-6為11%;聯(lián)合治療組的MOS為12個月,貝伐單抗單藥對照組MOS為8.8個月[8]。這些Ⅰ、Ⅱ期臨床研究的結(jié)果均提示EGFRvⅢ重排疫苗制劑可能是GBM一個靶向治療的新方向。但ACTIV的Ⅲ期臨床研究結(jié)果提示[9],Rindopepimut疫苗聯(lián)合TMZ治療EGFRvⅢ突變的新發(fā)GBM患者,并不能提高OS。但EGFR仍然是有廣闊研究前景的GBM分子靶向治療藥物,且研究者用不同的方法增加EGFR靶向治療的療效。其中ABT-414是有效微管抑制劑(單甲基阿里他汀F)和針對腫瘤選擇性EGFR表位的單克隆抗體(僅在EGFR野生型過表達腫瘤和EGFRvⅢ突變體表達腫瘤中發(fā)現(xiàn))的綴合物,在臨床前研究和Ⅰ期臨床研究中對GBM既具有靶向藥物的高選擇性,又有明確的細胞毒性作用,是一個非常有應(yīng)用價值的新型藥物,并且正對新發(fā)GBM進行Ⅲ期臨床研究。

3 免疫治療分子靶向藥物

3.1 主動免疫治療 主動免疫治療一般以腫瘤疫苗作為免疫原,其中包括樹突狀細胞疫苗、短肽疫苗、腫瘤細胞疫苗和基因疫苗等。樹突狀細胞(DC)是專職的抗原提呈細胞,DC將腫瘤抗原提呈給主要組織相容性復(fù)合物(MHC),形成抗原-MHC復(fù)合物被T細胞識別。輸注DC治療GBM的臨床研究正在進行。熱休克蛋白(HSP)負載DC疫苗稱為HSP疫苗,這些伴侶蛋白在免疫應(yīng)答中起穩(wěn)定和轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)的作用。HSP疫苗可以同時將抗原提呈給Ⅰ類和Ⅱ類MHC,激活CD4+T輔助細胞和CD8+細胞毒性T淋巴細胞,多價HPV復(fù)合物可以提呈各種類型的抗原,并有希望能防止抗原逃逸。兩個開放標簽的Ⅱ期臨床研究中,HSPPC-96疫苗治療復(fù)發(fā)GBM患者時,其耐受性和安全性是可接受的[10]。HSP疫苗治療膠質(zhì)瘤患者,取得一定抗腫瘤效果。在體外,用細胞因子誘導(dǎo)產(chǎn)生擴增的、并同時表達CD3和CD56的自然殺傷細胞(NK)為核心的具有抗腫瘤特性細胞群,稱為細胞因子誘導(dǎo)殺傷細胞(CIK),CIK負載 DC形成CIK-DC疫苗。CIK-DC疫苗在治療復(fù)發(fā)膠質(zhì)瘤臨床研究中也取得一定效果[11]。GBM細胞相關(guān)EGFRVⅢ短肽疫苗治療復(fù)發(fā)GBM患者、黏液瘤病毒轉(zhuǎn)染膠質(zhì)瘤細胞疫苗治療罹癌小鼠均能使MOS得到延長。

3.2 被動免疫治療 被動免疫治療包括過繼性細胞免疫治療、體液免疫治療。淋巴因子激活的殺傷細胞、NK、CIK、外周血記憶性淋巴細胞、淋巴結(jié)中腫瘤浸潤性淋巴細胞、腫瘤浸潤性淋巴細胞、腫瘤抗原刺激的T淋巴細胞等在臨床研究未見明顯效果。而以腫瘤相關(guān)抗原與嵌合抗原受體修飾的T淋巴細胞(CART),其僅識別單一抗原,并可在不影響共刺激因子或Ⅰ類MHC的情況下殺死腫瘤靶細胞。經(jīng)重組人白介素13受體α2(IL13Rα2)靶向修飾的IL13Rα2-CART,在臨床前研究中使小鼠顱內(nèi)腫瘤完全緩解并且未見復(fù)發(fā)。而在Ⅰ期臨床研究中,IL13Rα2-CART是安全的。連接到CD28共刺激分子和CD3的第二代IL13Rα2-CART細胞克隆正在等待試驗,預(yù)期其會有更優(yōu)的療效。近期的研究還表明,靶向EGFRvⅢ的CART細胞在GBM中有一定作用[12]。針對GBM細胞上EGFR抗原和針對GBM細胞微環(huán)境VEGF等的治療方法廣義上都是體液免疫治療,臨床研究取得一定的效果。

3.3 免疫調(diào)節(jié)治療 一般情況下,膠質(zhì)瘤患者處于強免疫抑制狀態(tài)下,歸因于患者體內(nèi)髓系來源抑制性細胞(MDSC)、 CD3+、CD4+、Foxp3+的調(diào)節(jié)性T細胞(Treg)比例均增高,同時細胞毒性T淋巴細胞抗原4(CTLA-4)等抑制T細胞活化的細胞因子水平也增多。因此,在細胞因子水平上降低CTLA-4等抑制性因素,激活包括淋巴細胞在內(nèi)的全身免疫系統(tǒng),稱為免疫調(diào)節(jié)治療。免疫調(diào)節(jié)治療的代表藥物有檢查點抑制劑,CTLA-4單克隆抗體,如易普利姆瑪;程序細胞死亡單克隆抗體,如nivolumab和pembrolizumab等藥物。這些藥物從根本上解除了抑制T細胞活化的細胞因子因素,激活機體T細胞殺傷腫瘤的免疫應(yīng)答,起到治療作用。易普利姆瑪治療黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移取得一定療效[13],這提示以下兩種可能,一是易普利姆瑪可以通過血腦屏障,二是顱內(nèi)腫瘤細胞可能存在CTLA-4高表達。另外,起下調(diào)MDSC和Treg亞群的也在研究之中。將來或許可以通過調(diào)節(jié)MDSC和Treg亞群的疫苗,來減輕膠質(zhì)瘤所致的免疫微環(huán)境抑制狀態(tài),使機體自身淋巴細胞能夠更有效的殺傷腫瘤細胞,從而提升患者OS。因此,這些免疫治療分子靶向藥物在膠質(zhì)瘤治療中有廣闊的應(yīng)用前景,值得深入研究。

4 檸檬酸脫氫酶同工酶(IDH)突變分子靶向藥物

IDH分為IDH1、IDH2和IDH3,是哺乳動物細胞檸檬酸循環(huán)過程中的代謝酶,正常情況下是催化異檸檬酸氧化脫羧為酮戊二酸。膠質(zhì)瘤中存在IDH1突變、存在較不頻繁的IDH2 突變的患者,且突變的患者較IDH野生型患者預(yù)后好。IDH突變被認為是膠質(zhì)瘤起源重要因素之一,可能通過特異性抑制劑阻斷這個過程,就可以有效治療膠質(zhì)瘤。因此,IDH突變的研究是膠質(zhì)瘤診斷、治療、預(yù)后評判的重點和熱點之一。IDH1突變后,會增加細胞內(nèi)2-羥戊二酸(2HG)含量,2HG升高被稱為在膠質(zhì)瘤起源中潛在的生物學(xué)標記[14],但這個說法仍未被證實。2HG不但抑制α-酮戊二酸雙加氧酶,還抑制缺氧誘導(dǎo)因子、組蛋白去甲基化酶和5-甲基胞嘧啶羥化酶,從而導(dǎo)致整個細胞DNA低甲基化。研究發(fā)現(xiàn),使用IDH1突變體特異性抑制劑后,降低了2HG含量,在體外IDH1型膠質(zhì)瘤細胞試驗和在IDH1型膠質(zhì)瘤小鼠動物模型中,能終止腫瘤形成或生長。另外,IDH突變膠質(zhì)瘤細胞中的輔酶NAD+明顯降低,使用煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(NAMPT)抑制劑提高NAD+水平能顯著改善IDH1型膠質(zhì)瘤小鼠的生存[15]。因此,NAMPT抑制劑作為有潛在價值的膠質(zhì)瘤靶向治療藥物,值得深入研究。此外,臨床前研究顯示針對R132位點IDH1突變起作用的短肽疫苗,治療GBM有一定療效,相關(guān)的臨床研究也正在進行。因為IDH基因突變是膠質(zhì)瘤起源之一且在彌漫性膠質(zhì)瘤中廣泛存在,目前還沒有針對其有效的分子靶向藥物,是將來研究的重點方向之一。

5 表觀遺傳學(xué)相關(guān)分子靶向藥物

表觀遺傳學(xué)是一般指在細胞DNA序列不發(fā)生改變的情況下,基因的表達與功能發(fā)生改變,并產(chǎn)生可遺傳的表型。膠質(zhì)瘤細胞甲基化是目前研究比較深入的領(lǐng)域之一。甲基化是由酶蛋白介導(dǎo)的化學(xué)修飾,選擇性地將甲基添加到DNA、蛋白質(zhì)或RNA 上,甲基化后未改變核苷酸順序及組成,但細胞基因表達受影響, 而且該影響還隨細胞分裂而遺傳下去。高甲基化表型可以改變細胞染色體拓撲結(jié)構(gòu),并改變多種基因的表達,其中包括潛在的致癌基因。研究表明,IDH突變高甲基化表型,造成絕緣子蛋白從IDH突變體結(jié)合位點分離,正常靜止的血小板源性生長因子受體(PDGFRA)致癌基因啟動子與改變構(gòu)象的IDH突變絕緣體連接形成復(fù)合體,激活PDGFRA,從而使腫瘤細胞生長。使用去甲基化藥物后,絕緣體和PDGFRA恢復(fù)正常的功能,可以抑制IDH突變星形細胞瘤細胞的生長[16]。需要指出的是,兒童GBM的基因表型、表觀遺傳學(xué)改變和成人GBM均有不同。兒童GBM臨床最常表現(xiàn)為彌漫性中線膠質(zhì)瘤,2016年WHO將之分為H3K27M突變型彌漫性中線膠質(zhì)瘤。結(jié)合IDH1突變、H3K27M突變及H3G34突變,兒童GBM可分為4個亞組:IDH1突變、H3K27M突變、H3G34突變組及H3/IDH1野生型組。H3K27M突變及H3G34突變不僅與IDH1突變相互排斥,而且這兩個突變已被證明有不同的基因轉(zhuǎn)錄模式、甲基化譜,也和患者預(yù)后密切相關(guān)。

6 其他類型分子靶向藥物

多聚ADP核糖聚合酶抑制劑,其干擾磷酸酶和張力蛋白同源物蛋白缺陷型腫瘤的生長;核轉(zhuǎn)錄因子-κB抑制劑、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3抑制劑,干擾了腫瘤細胞有絲分裂紡錘體裝配和DNA調(diào)節(jié)[17];雷帕霉素靶蛋白(MTOR)對GBM是否起確切作用的機制仍需闡明,MTOR抑制劑用于治療GBM作用正在進行研究[18];鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌基因同源體B1選擇性抑制劑威羅菲尼用于治療兒童腦干膠質(zhì)瘤也取得一定的效果[19,20]。

目前,抗血管生成分子靶向藥物貝伐單抗已經(jīng)被FDA批準用于復(fù)發(fā)GBM的治療,貝伐單抗是否對新發(fā)IDH野生型GBM有效尚待啟動Ⅲ期臨床研究來證明。各種治療膠質(zhì)瘤的疫苗、IL13Rα2-CART細胞等直接殺傷腫瘤細胞,PD-1等免疫調(diào)節(jié)藥物能從根本上減輕腫瘤細胞微環(huán)境免疫抑制狀態(tài)使機體淋巴細胞對腫瘤細胞產(chǎn)生殺傷,因此,免疫治療分子靶向藥物無疑是將來研究熱點和重點。而對膠質(zhì)瘤起源和在彌漫性膠質(zhì)瘤中廣泛存在的IDH1突變、GBM中有高比例表觀遺傳突變起作用的分子靶向藥物尚待進一步研究。值得注意的是,兒童GBM基因表型與成人GBM不同,分子靶向藥物應(yīng)要進行專項研究。

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廣西自然科學(xué)基金資助項目(2014GXNSFAA118146)。

范學(xué)政(E-mail:fxz109@sina.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.17.037

R739.4

A

1002-266X(2017)17-0106-04

2016-11-17)

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