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胃癌分子的靶向治疗研究策略

作者: 浏览数: 关键词: 靶向 胃癌 分子 策略 治疗

摘要:在过去的二十年里,胃癌患者通过治疗后可以改善生活质量及延长生存期,最近,肿瘤生物学的显著进展促进了靶向致癌关键途径的新研究。随着胃癌分子生物学研究的不断深入,针对肿瘤细胞生长、凋亡、细胞周期、侵袭浸润以及血管生成等分子生物靶点提出的分子靶向因子被证实有效,靶向治疗成为胃癌综合治疗的重点和热点。这些策略主要包括:EGFR抑制剂受体靶向治疗,细胞周期蛋白依赖激酶抑制剂,核转录因子κB(NF-κB)细胞凋亡促进剂,肿瘤血管生成抑制剂,肿瘤基质金属蛋白酶抑制剂等。本文将从以上几方面进行综合叙述。

关键词:胃癌;靶向治疗;策略

中图分类号:R735.2 文献标识码:A 文章编号:1006-1959(2017)20-0020-03

近30年来,随着诊断及治疗水平的提高,全球消化道肿瘤的发生发展虽然呈缓慢趋势,但在全国的很多地区发病率仍然具有相应的上升趋势。根据相应统计数据显示,全球区域内最多发的癌症疾病中胃癌名列第四位,每年的新发病例仍然很多,死亡约72.5万人。亚洲属消化道肿瘤的高发区域,每年有39万初次发生的消化道肿瘤患者,占世界总发病率的41%。随着生活条件的改善及不规律的饮食结构,初患胃恶性肿瘤的人越来越呈现出青少年发病率逐渐增高的现象。40岁以下的中青年人胃癌的患病比例由20世纪70年代的1.8%上升至3.4%。据统计,在中国的一些发达城市,胃癌死亡率为男性53.16/10.2万,居癌症总发病率第二位;女性为29.38/10.2万,居癌症总发病率第三位。由此可见,胃癌已经成为人类生命健康的头号杀手[1]。因此,发展更有效的因子和鉴别预测及预后的标记物因子来选择哪些患者能从特定的化療方案和靶向治疗中获益显得至关重要。

1 EGFR抑制剂受体靶向治疗

EGFR家族成员包括EGFR1、Her-2、Her-3、Her-4、AZD9291。最近研究结果显示, 86%的胃癌和胃食管结合部肿瘤组织表达EGFR1, 22.1%表达HER-2[2]。EGFR广泛表达于表皮细胞和基质细胞、部分神经胶质细胞和平滑肌细胞,在调节细胞生长和组织修复中起十分重要的作用,针对EGFR的靶向治疗可以阻断信号传导通路的活化,从而达到治疗胃癌目的[3]。

西妥昔单抗(cetuximab)是人鼠嵌合型 IgG1抗EGFR单克隆抗体。西妥昔单抗对于胃癌的疗效,在第Ⅰ、Ⅱ期临床试验中取得了很好的效果。第一次证明使用西妥昔单抗结合FOLFOX6在EGFR表达并且低配体水平的胃癌患者中有较好的预后[4-5]。最近的一项Ⅱ期临床试验证实了奥沙利铂、伊立替康西妥昔单抗联合使用的安全性以及有效性[6]。

曲妥珠单抗(trastuzumab)是将人的IgG的稳定区(93%)和针对HER-2受体胞外区的鼠源单克隆抗体的抗原决定簇(5%)嵌合在一起的人源化单克隆抗体。它是第一个被批准的抗HER-2靶点药物,作用靶点是HER-2基因调控的细胞表面p185糖蛋白。曲妥珠单抗是一种生物靶向制剂,经10年以上的临床应用证实其不良反应少。Her-2基因原子表达的代谢产物为人类成长调控因子受体-2,后者的过度表达可活化基因细胞信号传递系统,导致细胞转录、增长。Her-2的过度表达常见于结肠癌、乳腺癌、膀胱癌及胃癌等,与肿瘤的侵润、转移、放化疗耐药及预后有明显的关联性[7]。一项Ⅱ期临床研究显示,曲妥珠单抗联合顺铂治疗Her-2过度表达或增值的晚期胃癌患者的总体有效率比顺铂单药高。曲妥珠单抗治疗胃癌的相关临床科研正在进行中。

此外还有吉非替尼和埃罗替尼:吉非替尼是一种酪氨酸激酶抑制剂,可以降低肿瘤细胞中表皮生长因子受体的表达,同时还可以上调P27基因表达,促进细胞凋亡。埃罗替尼是一种可逆的ATP竞争性抑制剂,可以明显抑制肿瘤细胞的表皮生长因子受体自身磷酸化[8]。

AZD9291 的安全性和有效性是通过两个多中心的论证和单臂研究证实的。共有411名患存在EGFR T790M突变阳性的晚期非小细胞肺癌,这些患者在接受EGFR抑制剂后疾病均恶化。在接受AZD9291治疗后, 第一项研究中的57%的患者和第二项研究中的61%患者获得肿瘤完全消除或部分缩小(被称为客观缓解率)。研究结果表明 AZD9291 患者耐受性好,是非常有前景的一线治疗 EGFRm 晚期 NSCLC 的药物[9]

2 细胞周期蛋白依赖激酶抑制剂

细胞周期蛋白依赖激酶(cyclin-dependent kinase, CDKs)是调控细胞周期的一个蛋白家族, 其主要成员CDK1-CDK7与其相对应的调节基质(因子调节蛋白)结合组成的有机物是细胞活动生命期的主要调配者, 在调控纺锤体聚合检查点中起重要作用。其功能是启动、促进和完成细胞周期事件,在细胞分类增长的调节中处于主导地位。研究表明, 大多数人类癌症的起源、发病、发展与CDKs的极度表达或内在性控制基因调控下降以及pRb基因的扭曲变化有关。有效地抑制CDKs的生物化学活性可以对抑制恶性肿瘤的细胞增殖起到早期的控制作用, 目前对CDKs小分子抑制剂的筛选与研究也是胃癌靶向治疗的研究热点[10]。

Favopiridol是一种半合成黄酮类CDK1。在临床研究中,采用Favopiridol治疗晚期肿瘤患者效果不确定,Favopiridol联合多西紫杉醇在动物实验中对胃癌细胞株荷瘤小鼠模型有较好的抗肿瘤活性。Jung C和Motwani M等的研究也得出相似结论。目前认为Favopiridol单药抗肿瘤活性差,需进一步研究其合适的用药剂量以及与其他化疗方法的联合应用[11]。p27基因是近年来发现的一种遗传基因,其编码的p27蛋白为细胞周期素依赖性蛋白激酶抑制因子。由于其在细胞周期调控中的枢纽作用,很快成为研究热点[12]。但其还处于基础研究中,未应用于临床。

3 核转录因子κB(NF-κB)细胞凋亡促进剂

核转录因子κB(NF-κB)属于NF-κB-rel蛋白家族成员,参与细胞的生长、黏附、炎症反应和分化。它与免疫细胞的活化,T和B淋巴细胞的发育,应激性反应,细胞凋亡等多种细胞活动有关研究表明,NF-κB在多种肿瘤形成过程中起重要作用,NF-κB信号传导通路的活化能促进细胞的存活和抗凋亡。许多因素可激活核转录因子NF-κB,使其从细胞质转位于细胞核,与NF-κB反应性基因的κB位点结合并调控NF-κB反应性基因的转录。在胃癌的发病机制中,NF-κB在其中起着关键性作用。进一步研究发现核转录因子NF-κB与其他类型细胞的存活也相细胞凋亡与肿瘤治疗关系密切,诱导细胞凋亡是许多抗癌药物治疗肿瘤的机制之一[13]。幽门螺杆菌感染是导致胃癌的一个重要因素,NF-κB活化可能是HP阳性慢性胃炎转变为胃癌的重要发病机制。同时,临床研究还发现,NF-κB的表达与胃癌的恶性程度呈正相关,而与预后呈负相关。众所周知,TNF-α与TNFRl结合后可通过信号转导途径诱导细胞凋亡,但同时通过另一条信号转导途径激活与细胞存活相关基因NF-κB,而核转录因子NF-κB抑制TNF-α诱导的细胞凋亡。Bortezomib一种NF-κB 信号传导通路蛋白酶的抑制剂,在许多肿瘤治疗中显示出了显著的作用。Nakata W等证明了Bortezomib的凋亡和抗增殖作用,是的细胞存活率减少。此外,他们还证实了Bortezomib治疗后导致ERK1/2抑制以及Bortezomib的体内抗肿瘤效果。在晚期胃癌中,Bortezomib是个很有前景的靶向治疗药物。同时,核转录因子NF-kB对重要的凋亡相关分子caspase-8有直接阻断作用,而由此抑制一系列caspase的活化。这也是其抗细胞凋亡的重要机制[14]。

4 肿瘤血管生成抑制剂

肿瘤的生长和扩散主要依靠大量的氨基酸和蛋白质的供给,新发肿瘤血管的形成为大量蛋白质涌入到肿瘤细胞中,排谢废物运输到异型细胞以外。为肿瘤扩散起到了推动作用。研究发现,与新生异型血管形成相关的细胞种类有40多种,如血管内膜成长细胞(VFGE)、细胞控制因子、新生蛋白原成长抑素等,其中VFGE在异型细胞成长的过程中有非常主导的作用。血管生成(anmeteresis)是指组织利用既存血管产生新的血管的过程。起主导作用的细胞生成调控元素包括细胞抑制原子成长细胞(bFGF)、血管内内膜成长细胞(VFGE)、细胞形成组织因子(Anmgerture)、血小板成型元素(PDGF)和细胞质元素氨基酶(MMP)等20多种,主要作用是调节细胞内膜因子运动,抑制细胞内皮和细胞外因子,加速血管内膜因子运动、成长,形成管腔,稳定成熟的新发成长细胞。血管成长反调控基质有细胞调控抑制基质(Asanyuwer)、内膜成长控制因子(Erdcntron)、血小板反应素(TSP)和MMP的组织抑制剂等20个,发挥与相关调控基质相拮抗的功能作用。每种因子都有其相应的抑制剂:ZM 306416是一种VEGFR(Flt和KDR)抑制剂,作用于VEGFR1,IC50为0.33 μM,也抑制EGFR,IC50为<10 nM。SAR131675是一种VEGFR3抑制剂,IC50/Ki为23 nM/12 nM,作用于VEGFR3比作用于VEGFR1/2选择性高50和10倍,对Akt1, CDKs, PLK1, EGFR, IGF-1R, c-Met, Flt2等几乎没有作用活性。Tofacitinib (CP-690550,Tasocitinib)是一种新型JAK3抑制剂,IC50为1 nM,作用于JAK2和JAK1选择性低20到100倍。YH-16 是一种新型重组蛋白类抗癌药物,其作用机理是通过有效阻止肿瘤新生血管生成,切断为肿瘤生长提供养份的血液供应,从而达到抑制和萎缩肿瘤的目的。它不产生抗药性,未发现明显毒副作用,可广泛应用于各种实体瘤的治疗。由于解决了重组蛋白包含体大规模复性及其它技术难题,目前该抗肿瘤药物正在进行Ⅱ期临床研究。此研究项目已被列入国家863项目和国家“创新药物和中药现代化”重大科技专项。它的作用机制为:以VEGF为靶点,与内源性的VEGF竞争性结合VEGF受体,抑制内皮细胞的有丝分裂。减少新生血管的形成,从而阻断肿瘤生长所需的血液、氧气和其它营养供应,限制肿瘤的生长,发挥抗肿瘤作用[15]。与贝伐单抗有关的最严重的副作用有:胃肠穿孔/伤口开裂综合症,出血,高血压危象,肾病综合征,充血性心力衰竭。在患者接受贝伐单抗治疗期间,每2~3 w应监测其血压。如果出现高血压的患者应更加频繁监测其血压。由于接受贝伐单抗治疗而诱发或加重高血压而停药的患者,应继续定期监测其血压。

5 肿瘤基质金属蛋白酶(MMP)抑制剂

基质金属蛋白(水解)酶(MMP)是一种由11种酶组成的内蛋白酶家族。它可以清除胶原分子、明胶分子等一些生物大分子,可以降解胶原蛋白及蛋白多糖,为新细胞的生长提供空间。胃癌的发生发展是一个繁琐的步骤,其中最主要的环节是减少恶性细胞内外的元素,由疏松细胞因子及异型细胞共同生成的MMP是降低肿瘤组织外元素和细胞内膜最主要的氨基蛋白分解因子。异型肿瘤因子和基底内膜因子穿过被MMP干扰了的因子外元素和細胞内膜,进入全身淋巴系统及微小内膜组织内,在其它部位形成新的病灶[16]。根据多项调查表明,MMP的超范围发挥或极性上升与胃癌的发生、发展、扩散有着极其重要的相关性。MMP抑制剂通过抑制MMP的功能而发挥抑制因子外元素和细胞内皮因子分解、调控压缩内膜基质生成、控制细胞元素中血管调控基质的释放及对抗初次形成的异型细胞的作用,从而控制了异型细胞的扩散、转移[17]。

MMPs是一种生物蛋白酶抑制剂,几乎能降解ECM中的各种蛋白成分,破坏肿瘤细胞侵袭的组织学屏障,在肿瘤侵袭转移中起关键性作用,从而在肿瘤浸润转移中的作用日益受到重视,被认为是该过程中主要的蛋白水解酶。MMPs家族已分离鉴别出26个成员,编号分别为MMP1~26。根据作用底物以及片断同源性,将MMPs分为6类,为胶原酶、明胶酶、基质降解素、基质溶解素、furin活化的MMP和其他分泌型MMP[18]。

胃癌的发生、发展、转归与其他大多数实体肿瘤一样是一个多靶点多环节调控的结果。目前大部分靶向治疗药物一般仅能针对一个靶点发挥效应,而且细胞中信号传导机构又是一个复合的、多因素交叉的网络体系,因此多靶點联合用药将是胃癌分子靶向治疗的一个发展趋势。另一方面,进一步从细胞、分子等水平深入研究各靶点在胃癌进展过程中所起的作用,结合高通量药物筛选等手段,开发具有高效特异性、低毒性、低价的新一代小分子药物是提高临床疗效和延长患者生存期的有效手段。此外,分子靶向治疗大多为非细胞毒性药物,目前大多数仍只作为二线或三线用药,因此合理有效地与细胞毒药物联合应用将发挥更好的效果。

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编辑/成森

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