肿瘤靶向药物的研究进展

肿瘤靶向药物的研究进展

随着肿瘤药理学的深入研究，肿瘤发病发展的分子机制变得越来越明显。这为肿瘤药物治疗提供了一种新模式。根据已知肿瘤生成中相关异常分子和基因，设计和开发特定分子和基因目标的药物，并有选择地杀死肿瘤细胞。这种治疗方法被称为肿瘤药物靶治疗。肿瘤药物靶向治疗为乳腺癌、肠癌、肺癌等恶性肿瘤的治疗提供了新的有效方法。药品监督机构已经批准了曲妥珠单抗(trastuzumab,Herceptin)、格列卫(imatinibmesylate,Gleevec)、西妥昔单抗(Erbitux)分别用于HER-2/neu过度表达的转移性乳腺癌、bcr/abl阳性的慢性粒细胞白血病、表皮生长因子过度表达的转移性肠癌治疗;特别是最近在非小细胞肺癌的研究中发现,吉非替尼的药物有效性与表皮生长因子受体(EGFR)突变基因的激活有关,这使得该领域的研究变得更有意义。另外,许多新型肿瘤靶向治疗药物如小分子酪氨酸激酶抑制剂、反义mRNA抑制剂及抗体也正在临床研究中。研究证实,药物靶向治疗的效果取决于2个方面:靶向药物的自身特性;肿瘤内是否存在靶向药物作用的分子靶点及其异常状态。因此,肿瘤药物靶向治疗依赖于分子肿瘤学和分子诊断学的密切结合。1肿瘤目标药物的分类和性能1.1免疫抑制剂的不良反应某些表面抗原主要或只存在于肿瘤细胞而不存在于正常细胞,这些肿瘤相关抗原可以成为特异性抗体结合的靶点。因此肿瘤细胞单抗分2类:①抗肿瘤单抗药物:这类药物能结合到肿瘤细胞,通过直接的抗原-抗体反应导致细胞死亡,如抗CD20嵌合性抗体Rituxan、抗血管内皮生成因子(VEGF)重组人源化单抗Avastin(Bevacizumab)等;②抗肿瘤单抗偶联物:以单抗为载体,与放射性核素、免疫毒素或细胞毒素偶联,构成单抗偶联物,通过单抗结合到肿瘤细胞上,利用放射性核素、免疫毒素或细胞毒素来杀伤细胞,如抗CD20抗体和131I偶联物Bexxar(Tositumomab)、抗CD33重组人源化单抗和抗生素刺胞霉素(Calichemicin)偶联物Myelotarg(Gemtuzumab)。1.2增殖的靶向药物肿瘤细胞不受控制地增殖是由于肿瘤细胞生长、分裂和增殖相关信号转导通路处于异常活化状态所致。抑制肿瘤细胞增殖的靶向药物是一种具有针对性作用的药物,它们特异性的作用于某些特殊靶点和生物通道,当这些靶点和通道失活时,会导致肿瘤细胞的恶性变过程的减慢和终止。这类药物包括乳腺癌和前列腺癌的激素治疗药物,肺癌、乳腺癌、结直肠癌中EGFR通路小分子抑制剂治疗药物,致侵袭转移的蛋白和酶的抑制剂,抗血管生成抑制剂,促凋亡药物等。2临床各器官的表达这些理想的肿瘤靶点具有以下特点:①是一种对恶性表型非常关键的大分子;②在重要的器官和组织中无明显表达;③具有生物相关性;④能在临床标本中重复检测;⑤与临床结果具有明显的相关性。当这些靶点受到干预或抑制时,表达这类靶点的肿瘤患者绝大部分能取得有意义的临床效果,而不表达此类靶点的患者,则基本无效。3抗凝剂治疗由于抗体能够特异性地和原发性及转移性肿瘤细胞结合,通过补体介导的细胞毒作用、抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用或者针对性的运送放射性物质或细胞毒素而发挥抗肿瘤作用,因此抗体治疗已成为肿瘤临床治疗中的一种重要方法。3.1抗cd20单克隆嵌合抗体抗体用于血液系统恶性肿瘤的治疗是抗体临床应用最早、最成功的例子。3.1.1Rituximab(Rituxan)Rituximab于1997年批准上市,是自Taxane应用以来在商业上最为成功的抗肿瘤药物。Rituximab是一种IgG1嵌合单克隆抗体,可促进癌细胞凋亡,其作用靶点是非霍奇金淋巴瘤B细胞表面的CD20受体。它具有抗体依赖和补体介导的细胞毒作用,与单独应用细胞毒药物相比,可明显提高患者无病生存率。3.1.290Y-ibritumomabtiuxetan(Zevalin)90Y-ibritumomabtiuxetan由抗CD20单克隆嵌合抗体rituximab组成,Rituximab通过共价键与金属螯合物MD-DTPA连接。这种结构使得它在放射性核苷酸成像时能和111In形成稳定的结构,在产生靶细胞毒作用时能和90Y形成稳定的结构。2002年,FDA批准90Y-ibritumomabtiuxetan成为第一个与放射性核素相结合的抗肿瘤抗体。自批准以来,那些对Rituximab耐药的患者在接受了90Y-ibritumomabtiuxet治疗后均取得良好的效果。3.1.3Gemtuzumabozogamicin(Mylotarg)2000年,美国FDA批准使用Gimtuzumabozogamicin,这是第一个与植物毒素结合的抗体药物。其作用靶点是CD33,90%的幼稚白血病粒细胞表达此表面抗原(骨髓干细胞不表达)。它与刺孢霉素结合后,形成一种强力细胞毒类抗生素,可抑制DNA合成并促进癌细胞凋亡。目前这种药物仅用于60岁以上的急性粒细胞性白血病患者,在治疗前患者的白血病原始细胞计数少于30000/mL。3.1.4Alemtuzumab(Campath)Alemtuzumab是一种人源化的单克隆抗体,2001年被批准用于经烷化剂和氟达拉滨治疗失败的慢性淋巴细胞性白血病患者。3.1.5Daclizumab(Zenapax)Daclizumab是一种针对IL-2受体的单克隆嵌合抗体。这种抗体最初用于预防和治疗器官移植后的排斥反应,也用于治疗各种慢性疾病,例如牛皮廯、多发性硬化症、溃疡性结肠炎、哮喘、Ⅰ型糖尿病、眼色素层炎以及各种白血病。3.1.6131I-tositumomab(Bexxar)131I-tositumomab是一种放射性物质标记的抗CD20的鼠单克隆抗体,2003年被批准用于治疗复发性和难治性滤泡型和低分化、变异性非霍奇金淋巴瘤。3.2cetuximab与cpt-11在临床前期和治疗转移性肠癌的中抗体工程的技术进步以及Trastuzumab的批准和近期临床上应用成功极大地引起了人们对实体瘤抗体治疗的兴趣。3.2.1Trastuzumab(Herceptin)20世纪80年代中期,在乳腺癌中发现了HER-2/neu基因及蛋白的表达,并且与预后不良有关,这为临床医师的辅助化疗提供了一个新的生物标志。自1998年上市以来,Trastuzumab已成为治疗HER-2/neu基因表达阳性的乳腺癌患者的重要选择,它是一种人源化单克隆抗体,用于治疗一线或二线化疗失败的晚期转移性乳腺癌,在治疗HER-2/neu阳性的晚期转移性乳腺癌患者中取得了显著疗效,有关其对较早期乳腺癌患者的疗效目前正在试验之中。Trastuzumab的应用,使得乳腺癌患者中广泛开展了HER-2/neu基因的检测,促使乳腺癌向诊断和治疗一体化的方向发展。3.2.2Cetuximab表皮生长因子受体(EGFR,HER1)是几种小分子药物和新近批准的Cetuximab的作用靶点。Cetuximab是一种单克隆嵌合抗体,与EGFR有很强的亲和力,能封闭生长因子的结合位点,阻止受体活化以及与肿瘤细胞增殖有关的信号转导通路。在临床前期试验中,Cetuximab通过抑制细胞增殖、抗血管生成和转移、促进细胞凋亡来增强放化疗的效果。2004年,FDA批准了将Cetuximab与CPT-11联合应用于治疗晚期和难治性转移性肠癌。同Trastuzumab一样,在决定患者是否接受Cetuximab抗体治疗时,先要进行免疫组化检测以判断是否存在EGFR高表达。3.2.3Bevacizumab(Avastin)贝伐单抗(Bevacizumab,rhuMAb-VEGF)是一种鼠源化的单克隆抗体,其作用靶点为血管内皮生长因子(VEGF)。VEGF作为一种新生血管生长因子,能调节血管的再生、通透性及其功能。在晚期转移性乳腺癌的临床试验中,发现贝伐单抗和紫杉醇联合应用具有抗肿瘤作用。贝伐单抗和Trastuzumab也曾联合应用治疗HER-2/neu过度表达的乳腺癌。有关贝伐单抗治疗转移性肾细胞癌的Ⅱ期临床试验达到了预期效果。后期的临床试验显示,贝伐单抗联合5-FU,甲酰四氢叶酸和CPT-11作为三线方案治疗晚期肠癌并没有达到预期目标,但贝伐单抗联合5-FU作为一线治疗方案,可将肠癌患者的总生存率提高5.5个月。而且,贝伐单抗与化疗药物合用时,其毒副作用完全可以耐受。2004年,美国FDA批准了贝伐单抗用于治疗转移性结直肠癌。3.2.4Edrecolomab(Pamorex)Edrecolomab是一种鼠源性的IgG2A单克隆抗体,其作用靶点为人肿瘤相关抗原上皮粘附分子(17-1A)。Edrecolomab通过抗体依赖的细胞毒作用,补体介导的细胞溶解作用和抗基因型网络的诱导来实现其抗肿瘤作用。1995年,Edrecolomab在欧洲(如德国)获得批准,但一直没有得到美国FDA批准。在对189例已切除肿瘤的Ⅲ期结直肠癌患者的研究中,Edrecolomab治疗组与对照组相比,患者总生存率提高了32%(P<0.01)。目前,正在进行一项有关Edrecolomab治疗Ⅱ期和Ⅲ期的直肠癌、Ⅱ期的结肠癌、转移性乳腺癌的多中心Ⅲ期临床研究。最近一项随机化临床试验结果显示,对于肿瘤已经切除的Ⅲ期肠癌患者,在5-FU和甲酰四氢叶酸联合化疗的基础上,给予Edrecolomab治疗并不能得到益处。3.2.5HuJ591(Anti-PSMAEXT)前列腺特异性膜抗原(PSMA)是一种细胞膜糖蛋白,存在于正常前列腺上皮细胞、原发和转移性前列腺癌。另外,许多非前列腺肿瘤如结肠癌、肺癌、乳腺癌、肾癌的肿瘤血管中都存在PSMA高表达。从低分化到高分化,从局限性到转移性前列腺癌,肿瘤细胞上PSMA的表达逐渐增多。非激素依赖性的转移性前列腺癌,其PSMA表达亦增多。对于已切除的原发性前列腺癌患者来说,PSMA表达量增多与肿瘤复发率增高相关。结合了90Y的嵌合抗体作用靶点为细胞外PSMA结构域(huJ591),它在治疗非激素依赖激素转移性前列腺癌中有较好的应用前景。而且,结合了真菌毒素DM-1的抗PSMA(huJ591)抗体已完成了临床前期试验,目前正在进行治疗非激素依赖性转移性前列腺癌的早期临床实验。结合了放射核素的抗PSMA抗体已作为影像诊断用药,包括现在市场可以买到的ProstaScint试剂盒。4急性细胞性白酒imatinib,成环境癌4.1乳腺癌的激素治疗最初的肿瘤靶向治疗是对雌激素受体蛋白表达阳性的乳腺癌患者应用抗雌激素治疗。ER、PR检测用来指导他莫昔芬的使用,这种药物广泛地用于转移性乳腺癌治疗和乳腺癌高危妇女的化学预防。尽管ER、PR检测是预测患者对他莫昔芬治疗反应首选方法,而其他生物标志的应用使得治疗选择进一步精确化。特异性雌激素反应调节剂和芳香化酶抑制剂如瑞宁得、来曲唑,以及联合化疗药物的应用给乳腺癌的激素治疗又引入了新的手段。4.2全反式维甲酸(all-tranretinoicacid,ATRA)ATRA特异性治疗急性早幼粒细胞白血病,其特征是维甲酸受体活化t(15∶17)相互易位。对于这些患者,应用ATRA直接针对维甲酸受体进行治疗可以显著提高总体有效率,延缓疾病进展时间,使很多患者达到长期缓解。4.3Imatinibmesylate(Gleevec)Imatinib是一种与ATP相关的选择性bcr-abl抑制剂,它能使慢性髓性白血病(CML)患者早期血液学和细胞遗传学都能得到完全缓解。2001年,美国FDA批准了Imatinib用于治疗bcr/abl基因错位的急性粒细胞性白血病,科学界和公众认为这种低毒性的靶向药物具有良好的应用前景。目前,Imatinib已获批准用于治疗复发性和转移胃肠道间质瘤(GIST),此类肿瘤存在c-kit受体酪氨酸激酶基因(RTK)突变,根据c-kit的突变位点,可以预测Imatinib治疗GIST的疗效。应用免疫组化方法检测c-kit过度表达并不能保证转移性GIST患者对Imatinib治疗有反应,因为市场上买到的抗c-kit抗体只能识别总c-kit,却不能区分出活化形式或磷酸化的c-kit,而c-kit的活化形式或磷酸化的c-kit才是imatinib的真正作用靶点。4.4Flt-3在大约30%的急性粒细胞性白血病(AML)和少数其他类型的白血病患者中,内部串联复制或点突变可以导致flt-3RTK的活化,这意味着疾病进展较快。根据患者的flt-3检测情况,以flt-3为靶点、治疗AML的全新小分子药物正在临床试验之中。4.5Gefitinib(Irressa)Gefitinib是一种小分子药物,以EGFR为作用靶点。2003年,美国FDA批准Gefitinib单药用于治疗铂类和多西紫杉醇治疗失败的局部晚期或转移性非小细胞肺癌。在批准此药物时,不需对患者进行EGFR检测以确定哪些患者可能对此药物敏感。然而,近来的一项研究指出,非小细胞肺癌患者EGFR基因中酪氨酸激酶部分的激活突变可预测Gefitinib治疗反应。免疫组化检测发现在肺癌和乳腺癌中存在EGFR的过度表达,与此相反,HER-2/neu的过度表达仅限于基因扩增的病例,在这些肿瘤中存在EGFR失调的多重机制及相关的信号转导通路。4.6Erlotinib(Tarciva)Erlotinib也是一种EGFR的小分子抑制剂,正在进行后期临床试验,主要用于治疗非小细胞肺癌、胰腺癌及原发性胶质瘤。Erlotinib在脑瘤模型中显示有效,并在治疗高分化恶性胶质瘤中具有广阔的应用前景。Erlotinb的临床试验包括对EGFR基因及蛋白功能的研究,但目前尚不能确定是否对使用此药的患者进行资格诊断检测。4.7抗血管生成药物(SU5416,Thalidomide,Endostatin,andAngiostatin)除了贝伐单抗,还有许多以肿瘤血管生成及生长为靶点的小分子药物正在临床试验中。迄今为止,还没有发现一种药物与肿瘤微血管密度、促血管生成基因或蛋白表达等诊断检测有关。4.8G3139(OblimersenSodium,Genasense)针对癌细胞的抗凋亡机制,解决化疗耐药问题是抗癌治疗的另一策略。例如,以抗凋亡基因bcl