李凱
20 世紀(jì)Folkman 提出腫瘤依賴血管生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的新理論,阻止血管形成有望“餓死”腫瘤。1997年,針對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的抗體-貝伐珠單抗問(wèn)世,首次提高了結(jié)直腸癌[1]和肺癌的總生存期(overall survival,OS)[2];之后又在多個(gè)瘤種上獲得成功,以貝伐珠單抗代表的抗血管治療也一度被評(píng)為手術(shù)、化療和放療外的“第四模式”。但繼而美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)卻發(fā)現(xiàn),貝伐珠單抗僅能夠延長(zhǎng)三陰性乳腺癌的無(wú)進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)而非OS,這意味其雖可推遲腫瘤復(fù)發(fā),卻可能隨之出現(xiàn)腫瘤耐藥、加速生長(zhǎng)等問(wèn)題。據(jù)此,F(xiàn)DA 撤回了其乳腺癌適應(yīng)證的批準(zhǔn)。Ranpura 等[3]開(kāi)展的包括16 個(gè)臨床試驗(yàn)、10 217例患者的Meta分析表明,含貝伐珠單抗方案的致死性并發(fā)癥明顯高于不含貝伐珠單抗的方案(2.5%vs.1.7%,P=0.01)。上述研究不僅暴露了貝伐珠單抗的缺點(diǎn),并且可能提示了第一代單靶點(diǎn)抗血管生成藥物的天然“短板”,成為阻礙此療法應(yīng)用之瓶頸。本文僅就抗血管生成治療的障礙及相關(guān)對(duì)策略述淺見(jiàn),以饗同道。
腫瘤對(duì)任何藥物均可產(chǎn)生耐藥性,但早期(第一代)的抗血管生成藥物僅抑制生長(zhǎng)環(huán)境而非腫瘤細(xì)胞,意味著僅依靠其本身難以克服耐藥,還需另尋新路。
第一代抗血管生成治療藥物多通過(guò)抑制VEGF通路,阻礙血管生成和供血、供氧,減緩腫瘤生長(zhǎng);但研究發(fā)現(xiàn)有效抑制了經(jīng)典VEGFA通路傳導(dǎo)后卻往往激活多條代償性“旁路傳導(dǎo)”,如VEGFC[4]、腫瘤生長(zhǎng)因子(tumor growth factor,TGF)[5]、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fibroblast growth factor,F(xiàn)GF)[6]等,使腫瘤細(xì)胞生物學(xué)行為更為惡劣,如侵入周圍組織,并“劫留”其中血管據(jù)為己用[7],或搭建起類似血管的結(jié)構(gòu)(vasculo?genic mimicry,血管擬態(tài))供應(yīng)血、氧[8],使針對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的藥物再無(wú)用處。甚至被認(rèn)為“基因穩(wěn)定”的血管內(nèi)皮細(xì)胞中的TGF-endoglin(CD105)通路也代償性活躍[9],導(dǎo)致血管遷移和形成增加,迅速補(bǔ)充損傷的血管,且新形成的血管滲透性更強(qiáng),更利于腫瘤細(xì)胞侵入周圍組織[10]。上述旁路激活可使腫瘤及其血管迅速“反彈生長(zhǎng)”,甚至出現(xiàn)治療后腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移反增之虞[11]。因此,抑制主要血管生成信號(hào)通路后腫瘤/血管內(nèi)皮細(xì)胞中的旁路活化已成為誘發(fā)耐藥的重要原因。
針對(duì)靶細(xì)胞中的多旁路活化,主要應(yīng)對(duì)策略為:
1.2.1 “A(anti-angiogenesis,抗血管生成)加策略” 即以抗血管生成聯(lián)合其他藥物以覆蓋各信號(hào)通路,又分為“A+C(化療)”、“A+E(小分子酪氨酸激酶抑制劑)”和“A+I(免疫藥物)”等。在經(jīng)典的ECOG 4599試驗(yàn)[12]中,化療聯(lián)合貝伐珠單抗一線治療較單純化療延長(zhǎng)肺癌患者生存(中位OS:12.3個(gè)月vs.10.3個(gè)月,P=0.003),許多臨床試驗(yàn)也大致重復(fù)了上述結(jié)論[13]。但化療屬毒性很強(qiáng)的“無(wú)選擇性殺傷”,因此,在有明確治療靶點(diǎn)(如EGFR)的腫瘤中,“A+E”的嘗試也如火如荼。在治療EGFR敏感型突變非鱗非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的JO25567研究[14]中,EGFR酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI)聯(lián)合貝伐珠單抗的PFS優(yōu)于單純EGFR-TKI(16.4個(gè)月vs.9.8個(gè)月,P=0.000 5)。在新興的“A+I”嘗試中,聯(lián)合免疫治療也有不俗表現(xiàn)[15]。
但關(guān)鍵問(wèn)題仍是如何確定最佳搭配藥物和用藥順序。以抗血管生成的重要效應(yīng)-血管正?;╲as?culature normalization)為例,其可將迂曲、膨脹、滲漏性高的腫瘤血管部分恢復(fù)為滲漏性低、血流通暢的“類正?!毖?,而使藥物更快到達(dá)瘤灶,為后續(xù)化、放療增效。但依此設(shè)計(jì)的先抗血管生成、再化療的方案卻常不奏效;此緣于血管正?;臅r(shí)間窗短(一般5~7 天)且不固定,故緊隨其后的化、放療常不能落于窗口之中。而尋找靈敏反應(yīng)正?;瘯r(shí)間窗“開(kāi)關(guān)”的標(biāo)志物[16]帶來(lái)了新思路,有望使此治療方案不再盲目,從而取得更佳療效[17]。
1.2.2 “A 廣策略” 盡管“A 加策略”很大程度上覆蓋了活化旁路,卻仍難達(dá)盡善盡美,無(wú)論是“A+C”中的AVAiL研究[18]還是“A+T”中的JO25567研究[14],也還會(huì)重蹈覆轍-“贏在PFS,輸在OS”。甚至在“A+I”中的“豪華”IMpower150研究[19]中,化療、免疫治療和貝伐珠單抗四藥聯(lián)合方案的OS與無(wú)貝伐珠單抗的三藥方案相比亦無(wú)優(yōu)勢(shì)。這就引發(fā)了更多的思考:本該互補(bǔ)長(zhǎng)短的藥物間真的形成了協(xié)同效應(yīng)?抑或聯(lián)合用藥也并不能有效抑制單通路抗血管生成藥物激發(fā)的旁路活化?
為應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題,目光又聚焦到多靶點(diǎn)抑制劑上,期望把對(duì)多條通路的抑制效應(yīng)集于一個(gè)藥物之中,既可減輕不良反應(yīng)、降低費(fèi)用,又有望實(shí)現(xiàn)多通路抑制作用的緊密協(xié)同。但實(shí)踐中,索拉非尼、阿昔替尼、舒尼替尼等多靶點(diǎn)藥物并未顯著延長(zhǎng)肺癌患者的OS而達(dá)成“1+1>2”的效果,甚至令人懷疑療效還不及單靶點(diǎn)藥物,也引發(fā)了對(duì)其原因的探究。首先,上述藥物雖為“多通路抑制劑”,其效應(yīng)卻“偏于一隅”,如阿昔替尼的主要靶點(diǎn)為VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3、血小板衍生生長(zhǎng)因子-β(platelet derived growth factor,PDGFR-β)和c-KIT,前四個(gè)均針對(duì)血管生成,對(duì)腫瘤細(xì)胞的主要生長(zhǎng)靶點(diǎn)并無(wú)抑制作用、不能同時(shí)顧及生長(zhǎng)環(huán)境及腫瘤本身。其次,多靶點(diǎn)抑制劑對(duì)各靶點(diǎn)通路的作用更多為重合而非互補(bǔ),如能將其轉(zhuǎn)為“配合”,即有望取得更好的療效。BEYOND研究[20]分析發(fā)現(xiàn),貝伐珠單抗聯(lián)合化療對(duì)具有EGFR 基因敏感突變者的遠(yuǎn)期療效更好,而EGFR 和VEGF 信號(hào)通路間的相互關(guān)系也被證明[21]。而新一代抗血管生成藥物安羅替尼的靶點(diǎn)包括VEGFR、FGFR和PDGFR等血管生成通路,覆蓋c-Kit、EGFR 等腫瘤生長(zhǎng)基因[22],實(shí)現(xiàn)了“雙領(lǐng)域、多靶點(diǎn)”的結(jié)合和顯著療效,延長(zhǎng)了耐藥NSCLC患者的PFS和OS(P<0.000 1),結(jié)束了難治性肺癌無(wú)藥可醫(yī)的歷史[23]。
1.2.3 “A早策略” 腫瘤分期越晚、信號(hào)通路活化越多,越不容易被抑制,故抗血管生成新輔助治療效果亦應(yīng)更好。一項(xiàng)旨在比較微波消融術(shù)(microwave ablation,MWA)聯(lián)用重組人血管內(nèi)皮抑素與單用MWA治療Ⅰ期NSCLC的臨床試驗(yàn)[24]表明,聯(lián)合組的PFS明顯優(yōu)于MWA組(30.0個(gè)月vs.21.3個(gè)月,P<0.001)。類似的研究也提示人血管內(nèi)皮抑素聯(lián)合化療新輔助治療ⅡB期骨肉瘤的5年無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移生存率(distant metastasis free survival,DMFS)明顯高于單純化療(79%vs.61%,P=0.013)[25]。但也有研究顯示[26],與單純化療相比,以標(biāo)準(zhǔn)化療方案聯(lián)合貝伐珠單抗新輔助治療(4個(gè)周期)并未給ⅠB~ⅢA期NSCLC患者帶來(lái)更好的OS(HR=0.99,P=0.75)。故針對(duì)不同腫瘤,最佳聯(lián)合用藥選擇和治療時(shí)間仍需探索。
抗血管生成治療耐藥的重要原因?yàn)樵缙趩伟悬c(diǎn)藥物抑制單一通路后誘發(fā)多個(gè)旁路信號(hào)傳導(dǎo)活化,以及單靶點(diǎn)藥物作用不能全面覆蓋腫瘤及其生長(zhǎng)環(huán)境??朔退幍年P(guān)鍵在于揭示“活化旁路”,并尋求最佳聯(lián)合模式及“雙領(lǐng)域、多靶點(diǎn)”藥物,方可能達(dá)“1+1>2”之協(xié)同效果。探索早期治療為必然趨勢(shì)。
血管靶向治療后腫瘤體積常無(wú)明顯變化,但瘤體內(nèi)出現(xiàn)壞死、空洞,依據(jù)最大直徑變化評(píng)價(jià)實(shí)體瘤療效的標(biāo)準(zhǔn)(RECIST)并不可靠,精準(zhǔn)評(píng)估療效也是亟需解決的難題。因血管生成源于刺激因子,早期研究大多關(guān)注它們,但結(jié)論卻難確定。以VEGF 為例,Calleri 等[27]發(fā)現(xiàn),接受節(jié)拍化療加貝伐珠單抗的乳腺癌有效者治療2個(gè)月后血中VEGF-A顯著下降,病情進(jìn)展時(shí)又再度升高(P=0.023),似乎提示其對(duì)療效的預(yù)測(cè)意義。但在ECOG 4599試驗(yàn)[28]中發(fā)現(xiàn)血中VEGF水平不能預(yù)測(cè)患者OS,其他研究也未發(fā)現(xiàn)其與抗血管生成療效有關(guān)。矛盾的結(jié)果應(yīng)該是由于血管生成平衡中促進(jìn)因子與對(duì)抗因子的拮抗作用:一者變化可能引發(fā)拮抗反應(yīng),難以僅依賴一種因子變化評(píng)價(jià)療效。故人們把目光轉(zhuǎn)向了其下游更貼近血管生成本身的指標(biāo)。
以活化循環(huán)血管內(nèi)皮細(xì)胞(activated circulating vascular endothelial cells,aCECs)為代表,包括源于血管壁的內(nèi)皮細(xì)胞和源于骨髓的內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothe?lial progenitor cells,EPCs)。兩部分細(xì)胞均可經(jīng)VEGF等激活后進(jìn)入外周血,趨化至腫瘤周圍直接形成新血管[29],因此作為療效預(yù)測(cè)指標(biāo)比上游因子更可靠。雖然對(duì)aCECs表型的認(rèn)定仍存在一定分歧,但越來(lái)越多證據(jù)證明了其靈敏性與可靠性優(yōu)于上游的各種刺激因子[30-31]。
如前所述,除吸引、攝取循環(huán)中的內(nèi)皮細(xì)胞外,腫瘤亦可依賴“劫留”血管或搭建“血管擬態(tài)”為其供血。aCECs的變化難以提示此類事件,而瘤內(nèi)血流灌注指標(biāo)卻能準(zhǔn)確反映其變化,如血流速度(blood flow,BF)、血容積(blood volume,BV)等。Wang 等[30]發(fā)現(xiàn)在抗血管生成治療時(shí)BV 往往早于普通CT 征象1~2 個(gè)月產(chǎn)生變化,與aCECs 結(jié)合還可提高預(yù)測(cè)療效的靈敏性與可靠性。
抗血管生成治療不同于細(xì)胞毒藥物,依體積變化判定療效并不合適,應(yīng)觀察治療中能反應(yīng)內(nèi)皮細(xì)胞依賴與非依賴性供血結(jié)構(gòu)變化的指標(biāo),構(gòu)建獨(dú)特的療效評(píng)估體系,并達(dá)到能靈敏預(yù)測(cè)療效的目的。
準(zhǔn)確篩選優(yōu)勢(shì)人群是醫(yī)生的目標(biāo)。受EGFRTKI 的啟示,最初人們一直探索如EGFR 突變等能事先指示有效人群的靶點(diǎn)。但僅發(fā)現(xiàn)VEGF、缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia-inducible factor,HIF)、angiopoietin等[32]靶點(diǎn)與預(yù)后有關(guān),但不能確定其對(duì)療效的意義。這是緣于抗血管生成藥物既可導(dǎo)致腫瘤休眠和長(zhǎng)期穩(wěn)定,也可導(dǎo)致其激活和快速進(jìn)展[33],故即使抑制了生長(zhǎng)環(huán)境中的全部靶點(diǎn),也并不等同于抑制了腫瘤。一些研究提示腫瘤微血管密度(microvessel density,MVD)[34]、HIF 表達(dá)可能提示療效,但皆因研究例數(shù)少、或不易連續(xù)取材檢查而難以推廣。屢次碰壁也引發(fā)了反思:既然難以事先確定,何不在治療中動(dòng)態(tài)觀察?在安羅替尼治療中,經(jīng)大樣本測(cè)序和生物信息分析、觀察了外周血中的10余項(xiàng)指標(biāo)動(dòng)態(tài)變化,從中篩選出IDH1 exon 4 基因和腫瘤突變指數(shù)(tumor mutation index,TMI)作為靈敏的預(yù)測(cè)指標(biāo)[35];另一項(xiàng)研究則從臨床表現(xiàn)中篩出了10余項(xiàng)提示優(yōu)勢(shì)人群的指標(biāo)[36],進(jìn)行了更貼近的臨床的探索。
由于其特有的作用靶點(diǎn)及生物效應(yīng),目前還很難如EGFR-TKI,通過(guò)某種指標(biāo)事先篩選出抗血管生成治療的優(yōu)勢(shì)人群。除繼續(xù)探索外,應(yīng)特別注意治療初期各指標(biāo)變化對(duì)療效的提示,轉(zhuǎn)變理念為:既要追求“療前先知”,也需關(guān)注“因治而變”。
抗血管生成藥物不良反應(yīng)普遍低于化療藥物,但仍可限制其應(yīng)用,甚至危及患者生命,如出血、血栓、心律失常、高血壓危象、腎臟損傷等[37]。上述不良反應(yīng)多與藥物拮抗VEGF、損傷內(nèi)皮細(xì)胞和影響微血管功能有關(guān),故對(duì)高齡和有心、腎疾病史患者需謹(jǐn)慎。對(duì)于日咯血量多、腫瘤貼近血管或有血栓者則不宜使用。但不同藥物對(duì)腫瘤和正常血管內(nèi)皮細(xì)胞的毒性也不相同[38],此種差異也令重組人血管內(nèi)皮抑素的心血管不良反應(yīng)可逆,為其在特殊患者中應(yīng)用提供了依據(jù)[39]。
自1997年貝伐珠單抗問(wèn)世以來(lái),抗血管生成治療走過(guò)了從誕生到壯大,又充滿崎嶇的23年。隨著相關(guān)基礎(chǔ)研究進(jìn)展和一代又一代新藥問(wèn)世,其在癌癥治療中已牢牢占有一席之地,成為了化療、放療、免疫治療甚至外科手術(shù)的良好搭檔。但我們的認(rèn)識(shí)仍存在諸多盲區(qū),研究結(jié)果也多為“某種藥物或方案取得了某種療效”,但療效的分子基礎(chǔ)為何,療效能持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間?由于我們僅知道一端的幾個(gè)“D”(藥物)和另一端的兩個(gè)“S”(PFS、OS),對(duì)于無(wú)法解釋療效的基礎(chǔ)生物學(xué)效應(yīng)就成為了橫亙?cè)谥虚g的“黑箱”,產(chǎn)生了諸多瓶頸。隨著分子生物實(shí)驗(yàn)和信息分析科學(xué)發(fā)展,積極開(kāi)展緊扣臨床需求的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化研究,抗血管生成治療才能繼續(xù)發(fā)展。