抗肿瘤生长因子

1,2/10/2018,1,抗肿瘤生长因子,anti-tumor growth factor,2,主要内容,生长因子概述 主要的两种生长因子 血管内皮生长因子（ vascular endothelial growth factor, VEGF ） 表皮生长因子（epidermal growth factor, EGF ）靶向此两种生长因子和其受体的肿瘤治疗,3,2/10/2018,3,研究发现在许多肿瘤细胞中生长因子或其受体都过表达.,EGFR 的过表达在头颈部鳞状细胞癌达90 100，肺癌达40 80， 乳腺癌达14 90， 卵巢癌达25 70，前列腺癌达39 47口腔鳞癌组织中VEGF的表达显著高于黏膜组织，VEGF表达阳性者的微血管密度(MVD) 显著高于阴性者，且VEGF 表达与MVD呈明显正相关，,4,2/10/2018,4,生长因子（GF）,一类通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，调节细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质。 主要是刺激细胞生长活性。,各类生长因子都有其相应的受体，是普遍存在于细胞膜上的跨膜蛋白，不少受体具有激酶活性，特别是酪氨酸激酶活性 。,5,迄今已发现和描述了60余种生长因子及受体。根据它们作用的靶细胞及与它们作用有关的肿瘤类型，可以分成两大类：,生长因子分类,第一大类：非造血细胞生长因子，作用于上皮、内皮和间叶细胞的生长因子，与实体性肿瘤的形成有关。如血管内皮生长因子（VEGF）和表皮生长因子（EGF）,第二大类：造血细胞因子，作用于造血和淋巴细胞的生长因子，与血液及淋巴系统恶性肿瘤的形成有关.,6,表1 第一大类生长因子及其受体和作用的靶细胞,7,表2 第二大类生长因子及其受体和作用的靶细胞,8,受体酪氨酸激酶（RTKs）的6个亚族,胞外区,跨膜区,胞内区,9,2/10/2018,9,,EGFR作用机制,10,2/10/2018,10,EGFR结构模式图,表皮生长因子及其受体,11,2/10/2018,11,EGFR结构,EGFR、EGF结合,二聚体化,12,2/10/2018,12,EGFR与肿瘤发生的关系,1、EGFR 促血管形成： 对肿瘤组织血管生成、高侵袭性及转移有关。 通过调节血管内皮生长因子的作用, 促进肿瘤内血管生成。 2、EGFR 抗凋亡作用 Raf-1 抗凋亡蛋白的降解,从而使细胞凋亡减速,造成肿瘤生长. 3、EGFR 在肿瘤高表达的原因,13,2/10/2018,13, EGFR 突变的存在. EGFR迄今为止,已发现三种不同的EGFR胞外区缺失突变体: EGFR v、EGFR v、EGFR v, 以EGFR v最常见。由于缺乏与配体结合的胞外区,这样的突变体不受配体结合调控便可自身磷酸化及自动活化酪氨酸激酶,不需要配体就可以持续活化。刺激细胞增殖,增强其侵袭性。自分泌作用增强,在大肠癌、乳腺癌中均见EGFR及其配体同时高表达,由于受体-配体的结合能刺激配体的自分泌作用,所以形成自分泌环的作用也导致了EGFR 的增多。,目前认为,EGFR 在肿瘤中高表达的原因可能与下列因素有关,14,2/10/2018,14,血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF） 肿瘤血管生成的正调控因子中作用最强大的 是血小板衍生生长因子家族中的一个亚家族、热稳定的、对内皮细胞有特异性促有丝分裂作用的同源二聚体阳离子糖蛋白。二条单链以二硫键组成二聚体。,15,16,17,2/10/2018,17,靶向生长因子或其受体的治疗以EGFR为靶点的肿瘤治疗,抗EGFR单克隆抗体（阻EGFR与配体的结合）酪氨酸蛋白激酶抑制剂（阻断TK磷酸化）,,The epidermal growth factor receptor (EGFR) overexpressed in many epithelial tumors is an attractive target for tumor therapy since numerous blocking agents of EGFR signaling have proven their anti-tumor activity.,18,2/10/2018,18,抗EGFR单克隆抗体,能够占据EGF 结合位点,阻断EGF 等配体与受体结合。 能阻断血管内皮生长因子、白细胞介素及成纤维生长因子与受体的结合，所以有抗血管形成作用。 作为抗体能够引起机体免疫效应细胞的聚集,破坏肿瘤细胞。,主要通过抑制EGFR 与其配体的结合，阻断受体的相关酶的磷酸化。,2006年2月FDA批准西妥昔单抗用于与化疗联用,治疗局部晚期不能切除的头颈部鳞状细胞癌。 曲妥珠单抗是一种重组DNA衍生的人源化单克隆抗体，选择性地作用于人表皮生长因子受体-2(HER2)的细胞外部位。适用于治疗HER2过度表达的转移性乳腺癌,此抗体属IgGl型，含人的框架区，及能与HER-2结合的鼠抗-p185 HER2抗体的互补决定区。,19,单抗的获取,3T3-EGFRv,免疫小鼠,尾静脉取血,EL ISA检阳性克隆细胞,脾细胞小鼠骨髓瘤细胞融合,SDS-PAGE鉴定抗体纯度,20,2/10/2018,20,酪氨酸蛋白激酶抑制剂,通过抑制ATP 与酪氨酸蛋白激酶结合而影响蛋白激酶活性和自身磷酸化,从而抑制EGFR 信号转导.,如：吉非替尼第1个抗EGFR药物，是一种合成的低分子量苯胺喹唑啉化合物，能够选择性且可逆性抑制EGFR 酪氨酸激酶的活性.,21,2/10/2018,21,以VEGF和VEGFR为靶点的治疗,VEGFR抗体的靶向药物反义基因治疗（抑制翻译）RNA干扰(RNAi)的基因治疗导入抑癌基因 干扰内皮细胞信号,22,2/10/2018,22,抑制VEGF和VEGFR的结合，是目前研究治疗肿瘤较为肯定的药物。 例： IMC1C11 是一种人鼠嵌合型抗VEGFR2 抗体， 能特异地与VEGFR2 胞外域相连， 阻断VEGF 通过VEGFR2 介导的生物学效应，从而有效抑制新血管的形成。,1、VEGFR抗体的靶向药物,23,VEGF-Trap,VEGF-Trap是通过基因工程方法,将VEGFR-1的第2个Ig结构域与VEGFR-2的第3个Ig结构域和人IgG的Fc片段连接在一起形成的融合蛋白。VEGF-Trap作用于VEGF、PDGF、VEGF-B。 相对VEGF单抗而言,VEGF-Trap与VEGF的结合更紧密,对VEGF功能的抑制更完全。,24,2/10/2018,24,药物： 如贝伐单抗于2004 年被FDA批准上市，用于一线治疗转移性结直肠癌， 成为世界上首个获准上市的VEGF 抑制剂。含有93%人IgG骨架及7%鼠源结合区域可与VEGF结合，特异封闭VEGF的生物学功能,如内皮细胞有丝分裂原活性、血管通透性、血管生成活性等，阻止与内皮细胞表面的VEGFR结合。,25,2/10/2018,25,2、反义RNA治疗,反义RNA主要指与mRNA互补的RNA分子。由于核糖体不能翻译双链的RNA，所以反义RNA与mRNA特异性的互补结合, 即抑制了该mRNA的翻译。利用VEGFR 或其配体的反义寡核苷酸,在翻译水平降低VEGFR 或其配体蛋白质的表达。,反义基因治疗 一是将VEGF或VEGFR的特异cDNA反向连接到质粒或病毒等表达载体上,导入肿瘤细胞后转录出反义RNA,与相应 (mRNA)形成双链后阻止其翻译和表达,从而在mRNA水平阻断靶基因的表达; 二是在体外人工合成针对VEGF及其受体的反义寡核苷酸。如以VEGF反义寡核苷酸AS21和AS23特异性阻断VEGF mRNA的表达,抑制了Kaposi肉瘤的生长。,26,2/10/2018,26,3、 RNA干扰(RNAi)的基因治疗 RNAi是由双链RNA诱发的基因沉默现象。导入细胞 双链RNA复合体先被RNaseIII核酶降解成为小RNA分子 RNA诱导沉默复合体被活化 活化型RISC受已成单链的siRNA引导 结合在同源性的靶mRNA上并切断靶mRNA，引发靶mRNA的特异性分解，导致基因表达沉默. 将与VEGF和VEGFR mRNA序列同源性的siRNA转染至肿瘤细胞内,关闭VEGF和VEGFR基因的表达,即可起到抑制肿瘤血管生成的作用。,27,2/10/2018,4、导入抑癌基因 抑癌基因治疗肿瘤中研究较多的是p53基因。野生型p53基因通过调控细胞周期、诱导细胞凋亡及抗血管生成来抑制肿瘤生长。以腺病毒为载体,将野生型p53基因导入小鼠体内,可表现为明显的肿瘤抑制。 Fujisawa等在对子宫内膜癌的研究中发现, p53基因可明显下调VEGF的表达。,28,2/10/2018,28,5、干扰内皮细胞信号 利用逆转录病毒构建一个Flk-1突变的VEGFR,它缺乏细胞内序列,但保持细胞外和跨膜序列,因而不能引起信号转导和内皮细胞激活。,29,优点,前景,易进入肿瘤区,很少影响正常的生理过程,可靠的理论基础,作用持久,联合阻断信号传导,30,存在的问题,1)肿瘤的形成过程十分复杂，对单一生长因子的阻断不足以抑制整个肿瘤生成过程,如单一的抗VEGF治疗只能起到抑制肿瘤血管生成的作用