靶向攻击围剿癌细胞

    第9届国际药物发现技术年会热点透视（一）

    在药物发现领域，每一届国际药物发现技术年会都是一个将研究发现和进展进行集中展示和交流的权威平台，年会上传出的研究信息在业界往往具有风向标的作用。第9届国际药物发现技术年会于8月8~13日在美国麻萨诸塞州波士顿市召开，靶向癌细胞的多途径、多抑制剂、多试验研究的新药发现进展成为本届年会上的热点。现将美国学者SaraM.Mariani博士对这些热点进行的综述编译出来，希望能给读者带来切实的借鉴。同时，也希望有机会参加这类国际学术活动的专家们不吝赐稿，将国际医药科技最新进展及时传播出来，共同促进我国医药事业的发展。

    近几年的研究已经揭示出血管内皮生长因子（VEGF）与血管生成在肿瘤稳定与生长中具有至关重要的作用。VEGF可促进靶标细胞的生存、增殖与移动，所有肿瘤事件都和那些与癌细胞扩增相关的血管生成过程有关。

    在第9届国际药物发现技术年会上，与会的主流研究人员讨论了第一代和第二代血管生成抑制剂在抗癌应用中取得的成果。他们提出，将这些抑制剂与其他抗癌制剂或节奏性化疗（Metronomic疗法，即连续低剂量口服化疗方案）联合应用，可能取得更好的抗癌疗效。

    抑制血管生成与节奏性化疗联合

    加拿大安大略多伦多大学的RobertS.Ker鄄bel博士介绍说，他们在经历采用抑制血管生成化合物的单一制剂进行抗癌研究的初始失败之后，发现抑制血管生成药物与更常规的化疗方案联合已经在亚组肿瘤病人中显示出活性：VEGF抑制剂贝伐单抗（bevacizumab，每两周5毫克/千克体重）与IFL方案[快速静注喜树碱－11（bolusirinotecan）、5－氟尿嘧啶（5-flu鄄orouracil）与亚叶酸（leucovorin）]联合的3期临床试验，显示出对转移性结肠直肠癌（CRC）病人的抗癌活性。

    研究显示，上述联合治疗与仅用化疗方案的总有效率分别是44.8％与34.8％，病人中位生存时间分别是20.3个月和15.6个月。这些结果使得美国食品药品管理局（FDA）批准贝伐单抗与IFL联合作为转移性CRC病人的一线治疗。贝伐单抗的3级与4级毒性包括胃肠道穿孔、伤口愈合并发症、高血压、血细胞减少症、腹泻与疼痛。最近，FDA已经提出警示，采用贝伐单抗治疗可能使严重的动脉血栓栓塞事件（如心绞痛、心肌梗死、一过性缺血发作与脑血管意外）的发生风险上升两倍，其总的发生率约为5％。

    Kerbel博士指出，贝伐单抗（每3周15毫克/千克体重）与卡西他宾（capecitabine）联合治疗转移性乳腺癌病人的3期试验已经失败，但没有公布研究的详细结果。他表示，目前还不清楚与抑制血管生成药物联合应用在这种情形中为何未奏效的原因。CRC与乳腺癌之间的生物学差异或转移的分布类型、药物的剂量不同和／或与抑制血管生成治疗相关的特异性化疗方案有可能为这种临床情况提供一些解释。
 
    除了化疗和放疗外，许多抗肿瘤制剂可以发挥“附带的”抑制血管生成作用，包括蛋白酶体抑制剂、雷帕霉素哺乳动物靶标（mTOR）抑制剂、hsp-90抑制剂和信号传导抑制剂（如表皮生长因子阻滞剂）。这提示这些化合物的应用能达到更好的抗癌疗效（同时靶向多条抗肿瘤途径），且可减轻毒性反应，有可能降低治疗费用。但Kerbel博士注意到，新药物用于临床已经导致平均治疗费用的快速增长：在最近批准的药物中，采用贝伐单抗治疗的费用大约为4400美元／月（42800~55000美元／疗程/人），采用西妥昔单抗（cetuximab，批准与伊立替康联合或单剂治疗不能耐受伊立替康的CRC病人）的治疗费用是10000美元／月。对于数量不断上升的癌症新发病人或癌症存活病人来说，这种高费用负担的药物研发是否明智呢？他表达了自己的担忧。

    节奏性化疗具有积极疗效Kerbel博士指出，节奏性化疗与抑制血管生成药物联合应用，原则上具有较低的化疗药物相关毒性和较高疗效。病人不用每隔几周接受最大可耐受剂量的冲击治疗，而接受较低的但是连续剂量的化疗药物。这一新方式使得受损肿瘤内皮细胞没有时间康复，因此剥夺了肿瘤生长与转移所必需的营养支持。节奏性化疗已经应用于早期肺癌（T2）病人的辅助性治疗，每天小剂量的尿嘧啶／替加氟治疗两年，只有2％的病人发生3级毒性。

    新的研究表明，在较大剂量的缓解诱导方案之后，长期给予小剂量的长春碱／DC101联合治疗（具有抑制血管生成活性），实验鼠的癌症达到了长期控制。此外，在实验鼠中证明，曲妥珠单抗（trastuzumab）与节奏性化疗联合在延迟肿瘤进展方面要比单用节奏性化疗或曲妥珠单抗更有活性。

    由Colleoni博士及其同事进行的一项乳腺癌研究显示，很低剂量的甲氨喋呤加环磷酰胺治疗的总有效率可达到32％。这样的治疗不引起秃发、恶心和呕吐反应，而这些反应在药物较大剂量间断给予时很常见。重要的是，这种节奏给药方法使医疗费用大为降低。当然，上述结果需要在更大数量的病人中作进一步证实。正在美国和加拿大进行的一项研究就是将贝伐单抗与甲氨喋呤／环磷酰胺节奏治疗方案的联合应用研究。

    那么，如何确定节奏性化疗方案或与抑制血管生成的抑制剂联合应用的最佳剂量？Kerbel博士指出，最理想的方法通过简便易行的可测定生物标记的评价来确定。目前，通过彩色流式细胞仪来测定血液中的内皮前体细胞（CEPCs）数量的新技术正在开发当中，以评价节奏性化疗对肿瘤应答和内皮完整性的作用。但与会学者对这种方法有争议：前体细胞在新近形成的内皮中的比率变化太大（1％~50％），从而使得这种标记不可靠；CEPCs可产生周细胞而不是内皮细胞。另有研究人员认为，CEPCs对于器官移植是重要的，但在内生的肿瘤中并不重要。

    Kerbel博士在回答上述观点时表示，目前需要研发的是与许多实验系统和不同种类实验鼠的血管生成和血管性显型密切相关的生物标记。按照他的观点，CEPCs的数量是一个与抑制血管生成药物最佳剂量紧密相关的生物标记。例如，实验鼠中NawalBurkitt淋巴瘤在采用DC101(800毫克)治疗时显示较高的生物活性和对CEPCs的最佳作用。

    采用长春碱、多西紫衫醇（docetaxel）与环磷酰胺治疗均可获得相似结果，因此可以确定这些化疗制剂中每一种的最佳节奏性给药剂量。如20毫克/千克体重/天是环磷酰胺对生存的血管内皮生长因子受体2（VEGFR-2）+CEPCs的最佳抑制相关性最好的剂量。CEPCs等的生存能力是通过测定血管内皮钙黏素(VE-cadherin)mRNA确定的。Kerbel博士强调， 确定能生存的CEPCs应成为血管生成抑制剂功效的标准检测方法。

    靶向周细胞

    肿瘤不仅仅是由癌细胞组成的。纤维原细胞、内皮细胞、血管周细胞以及免疫细胞都与支持癌症生存与生长的小环境密切相关。尤其是平滑肌样血管周细胞使得癌细胞与内皮细胞密切接触。那么靶向肿瘤相关的周细胞能提高抑制血管生成的疗效吗？

    在周细胞与内皮细胞之间发生的多种相互作用，是通过VEGF的周细胞、促血管生成素1（angiopoietin1）与血小板衍化生长因子受体β（PDGFRβ）的表达产生的。PDGFRβ家族包含5个接合子和3个受体，通过自体内分泌和旁体内分泌作用涉及癌症进程。因此，在理论上，因为周细胞为内皮细胞提供生存信号，通过PDGFR系统的靶向抑制可削弱其对内皮细胞的支持与保护。

    重要的是，内皮细胞对化疗比肿瘤更为敏感，因此，节奏性化疗是发挥最大抑制血管生成效力的一种化疗方法。事实上，当化疗药物在大剂量间歇给予时，内皮细胞有时间和机会恢复。连续地低剂量给药，通过缩减内皮细胞的恢复时间，仍然可影响肿瘤相关的内皮细胞，因此与大剂量方案疗效相当。

    美国旧金山加州大学的KristianPietras博士研究了PDGFRβ与VEGFR抑制剂SU10944对RIP-Tag2转基因实验鼠中胰岛的多阶段肿瘤发生模型的作用。这样的模型虽然有点“人造”的意思，但具有以明显阶段显示肿瘤进程的独特性，SV40+细胞在这些阶段中发生进程转化。在治疗5~7周时，实验鼠胰岛中本应为第7~12周的血管生成阶段进化到第12~14周的肿瘤阶段，显示增生性分化不良。这样的模型可以进行阶段特异性治疗试验，在第1~10周之间进行预防策略评价，在第11~12周之间进行干预测定，在第12周之后的治疗目的在于诱导病情缓解。

    动物实验结果表明，采用伊马替尼(imatinib)和PDGFR激酶活性抑制剂的节奏性化疗几乎与标准化疗一样有效。RIP-Tag2模型的血管生成多靶标抑制引起了肿瘤的缓解，实验鼠的中位生存时间延长。同时，研究还显示，标准化疗要比节奏性化疗更有效，节奏性化疗要比单用伊马替尼更有效。据Pietras博士介绍，伊马替尼/SU10944/节奏性化疗三联疗法看来要比SU10944/节奏性化疗的二联疗法更有效一些；包括节奏性化疗的这两种联合看来优于伊马替尼/SU10944联合或者SU10944单用。他们将做进一步的研究，评价这些联合治疗在其他肿瘤模型中是否有效。

    开发新的酪氨酸激酶抑制剂

    现在，科研人员已经将20多种酪氨酸激酶与癌症生长联系起来，许多特异的抑制剂已开发用于改进靶向癌细胞的治疗，但搜寻更有效化合物的工作仍在继续。

    瑞士诺华生物医疗研究所的PeterTraxler博士介绍，他们利用高通量筛选从大约12万种化合物中鉴定出一种新的VEGFR酪氨酸激酶抑制剂--PTK787/ZK222584。这种化合物具有突出的化学稳定性，长达30年的保存期并不导致其活性丧失。通过VEGFR激酶ATP结合位点的对接活性，PTK787能抑制所有的3类VEGF以及FLT4、PDGFRβ与c-kit，其半数有效浓度（IC50）大约是0.015~0.035mcM。但对于HER-2/neu和胰岛素生长因子受体1，其IC50高于10mcM。Traxler博士由此认定，PTK787是一种VGEF抑制剂而不是增殖抑制剂。

    在试管中，当连续给予时，PTK787能抑制实验鼠培养的肿瘤细胞萌芽形成，并阻滞裸鼠中人类肿瘤异种移植物的皮下生长。当停止治疗时肿瘤重生，再次给药后重新受到抑制。目前还不清楚这种癌症复发的机制。在生长因子依赖性移植实验鼠模型中，PTK787产生的血管生成抑制大约是50％~60％；实验鼠肿瘤转移后的血管形成降低，转移的血管系统渗透性减少。这一治疗并不影响伤口愈合。

    经磁共振成像（MRI）证实的血管分布改变与早期的临床预后改善相关。利用这一检查方法，Traxler博士发现PTK787治疗引起CRC病人的肿瘤血流减少与其转移肿瘤体积缩小有关。

    PTK787与5－氟尿嘧啶、亚叶酸联合方案（FOLFOX）对28例CRC病人的I期试验表明，4％的病人完全缓解，部分缓解率是40％，29％病情稳定。病情进展的中位时间是11个月，中位生存时间是16.6个月。另外还有一项涉及1170例转移性CRC病人的PTK787加FOLFOX的新临床试验已经完成，相关评价正在进行之中。

    设计新的VEGF阻滞剂

    当前已经发展出不同的策略来抑制VEGF的前血管生成活性，如抗体、酶抑制剂、反义寡核苷酸与可溶性的诱饵。贝伐单抗通过直接交互作用来阻滞VEGF活性，而一种新的物质--VEGF受体中的一种可溶性受体，可通过与膜结合VEGFRs竞争VEGF从而阻滞VEGF活性。

    美国纽约RegeneronPharmaceuticals公司的ScottMellis博士介绍说，这一新的VEGF受体的结构与依那西普（etanercept）差异不大。动物试验表明，它在各种动物肿瘤模型中抑制肿瘤生长；治疗后，异种移植物Wilms肿瘤出现缩小现象，其血管分布也在减少。

    在包括美国纽约的纪念斯隆－凯特琳癌症中心、耶鲁大学等多个研究中心的协作下，Mellis博士等人已完成一项开放标记的顽固性复发肿瘤病人I期研究。每两周皮下给予这一新药物一次，共7次（25~800微克/千克体重）。研究中纳入38例体力状况（ECOG）0~2级的病人，平均年龄68岁，有肾细胞癌和CRC的顽固性复发表现。研究显示，接受最大剂量的大多数病人病情稳定--用800微克/千克体重治疗的10例病人中有8人在第10周时病情仍然稳定。

    Mellis博士补充说，这一结果是十分初步的，进一步的临床试验正在进行之中。